JPS58159023A - アナログ・デジタル変換回路 - Google Patents
アナログ・デジタル変換回路Info
- Publication number
- JPS58159023A JPS58159023A JP4190082A JP4190082A JPS58159023A JP S58159023 A JPS58159023 A JP S58159023A JP 4190082 A JP4190082 A JP 4190082A JP 4190082 A JP4190082 A JP 4190082A JP S58159023 A JPS58159023 A JP S58159023A
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- JP
- Japan
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- circuit
- conversion
- sample
- time
- converter
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
らに詳しくはサンプルホールド回路とこのサンプルホー
ルド回路にホールドされたデータをデジタル化するアナ
ログ・デジタル変換器からなるアナログ・デジタル変換
回路に関するものである。
ルド回路にホールドされたデータをデジタル化するアナ
ログ・デジタル変換器からなるアナログ・デジタル変換
回路に関するものである。
従来から、各種の検出素子により検出されることにより
得られたアナログ信号を一時的にサンプルホールドし、
この一時的にホールドされたデータをアナログ・デジタ
ル変換器(A/D変換器)によりA/D変換し、これに
よって得られたデジタル信号!デジタル回路により処理
せしめ種々の情報を得るA/D変換法を用いたデータ処
理方法が広(一般に使用されている。
得られたアナログ信号を一時的にサンプルホールドし、
この一時的にホールドされたデータをアナログ・デジタ
ル変換器(A/D変換器)によりA/D変換し、これに
よって得られたデジタル信号!デジタル回路により処理
せしめ種々の情報を得るA/D変換法を用いたデータ処
理方法が広(一般に使用されている。
上述のようなA/D変換法を行な5 r=めには、例え
ば第1A図に示されるようにアナログ信号が入力される
一つの入力端子IAとサンプルホールドされL信号を出
力する一つの出力端子IBとを有するサンプルホールド
回路(S/H回路)1と、このS/H回路1の出力端子
IBK4i続される一つの入力端子2人とデジタル信号
を出力する出力端子2Bを有するA/D変換器2からな
るものが一般に使用されている。
ば第1A図に示されるようにアナログ信号が入力される
一つの入力端子IAとサンプルホールドされL信号を出
力する一つの出力端子IBとを有するサンプルホールド
回路(S/H回路)1と、このS/H回路1の出力端子
IBK4i続される一つの入力端子2人とデジタル信号
を出力する出力端子2Bを有するA/D変換器2からな
るものが一般に使用されている。
このような1つのS/H回路とこのS/H回路に直列さ
れるA/D変換器からなるA/D変換回路においては第
1B図に示されるようなタイミングでアナログ信号As
のサンプルホールドおよびA/D変換が行なわれる。
れるA/D変換器からなるA/D変換回路においては第
1B図に示されるようなタイミングでアナログ信号As
のサンプルホールドおよびA/D変換が行なわれる。
すなわちS/H回路1においては、サンプルホールド命
令が与えられると、その時S/H回路1に入力されてい
るアナログ信号Asがホールドさ扛、ホールド状態が一
定時間TH保たれる。このサンプルホールド時間TH内
において、A/D変換器2はホールド時間■より短かい
A/D変換時間TDでS/H回路1にホールドされてい
るデーA/D変換を行な・い、^/D変換器、2の出力
端子2Bからデジタル信号DS馨出力する。A/D変換
器2によってS/H回路1にホールドされていたデータ
のA/D変換が終了し、サンプルホールド時間が終了す
ると、S/H回路1はホールド状態からサンプル状態に
変わる。この時S/H回路1の出力が入力信号に追従す
るように変化して行き、その誤差が規定された範囲内に
納まるまでに一定時間TS(通常、アクイジションタイ
ムという。)が必要とされる。この時間経過後はいつで
もす/プルホールド可能であるサンプル状態となる。従
って次にサンプルホールド命令が与えられると再びS/
H回路lはサンプルホールドの状態となり、その間にA
/D変換が行なわれる。
令が与えられると、その時S/H回路1に入力されてい
るアナログ信号Asがホールドさ扛、ホールド状態が一
定時間TH保たれる。このサンプルホールド時間TH内
において、A/D変換器2はホールド時間■より短かい
A/D変換時間TDでS/H回路1にホールドされてい
るデーA/D変換を行な・い、^/D変換器、2の出力
端子2Bからデジタル信号DS馨出力する。A/D変換
器2によってS/H回路1にホールドされていたデータ
のA/D変換が終了し、サンプルホールド時間が終了す
ると、S/H回路1はホールド状態からサンプル状態に
変わる。この時S/H回路1の出力が入力信号に追従す
るように変化して行き、その誤差が規定された範囲内に
納まるまでに一定時間TS(通常、アクイジションタイ
ムという。)が必要とされる。この時間経過後はいつで
もす/プルホールド可能であるサンプル状態となる。従
って次にサンプルホールド命令が与えられると再びS/
H回路lはサンプルホールドの状態となり、その間にA
/D変換が行なわれる。
このようにして、S/H回路1においては、ホールド状
態とサンプル状態が繰返され、A/D変換器2はS/H
回路lにホールドされたデータに基づいて繰返しA/D
変換を行な 1い、入力するアナログ信号
A’Sのデジタル信号への変換が連続して行なわれる。
態とサンプル状態が繰返され、A/D変換器2はS/H
回路lにホールドされたデータに基づいて繰返しA/D
変換を行な 1い、入力するアナログ信号
A’Sのデジタル信号への変換が連続して行なわれる。
このようなA/D変換方法では、ホールド時間TH十ア
クイジションタイムTS十α(α≧0)のサイクルタイ
ムでA/D変換が行なわれる。
クイジションタイムTS十α(α≧0)のサイクルタイ
ムでA/D変換が行なわれる。
ところでより微細な情報を得るため、あるいは多大な情
報を有したアナログ信号を処理するため、入力するアナ
ログ信号をより短い間隔でサンプルホールドして処理せ
しめようとすると、上述のようなA/D変換方法におい
てはアクイジションタイムTSの短いS/H回路および
A/D変換時間TDの短いA/D変換器乞用いることが
要求されるが、高速なS/H回路およびA/D変換器は
高価であり、特に高速なA/D変換器は非常に高価であ
る。
報を有したアナログ信号を処理するため、入力するアナ
ログ信号をより短い間隔でサンプルホールドして処理せ
しめようとすると、上述のようなA/D変換方法におい
てはアクイジションタイムTSの短いS/H回路および
A/D変換時間TDの短いA/D変換器乞用いることが
要求されるが、高速なS/H回路およびA/D変換器は
高価であり、特に高速なA/D変換器は非常に高価であ
る。
(具体的には2倍のA/D変換速度を有するA/D変換
器は2倍以上の価格となる)従って、単位時間あたり多
数のサンプルホールドを行ない、高速でA/D変換を行
なうことのできるA 、、/ D変換回路は価格が非常
に高価であり、経済的に不利であるという問題を有して
いる。
器は2倍以上の価格となる)従って、単位時間あたり多
数のサンプルホールドを行ない、高速でA/D変換を行
なうことのできるA 、、/ D変換回路は価格が非常
に高価であり、経済的に不利であるという問題を有して
いる。
本発明の目的は安価な価格で単位時間あたり多数のサン
プルホールドを行ない、高速でA/D変換を行なうこと
のできるA/D変換回路を提供することにある。
プルホールドを行ない、高速でA/D変換を行なうこと
のできるA/D変換回路を提供することにある。
本発明のかかる目的は、アナログ・デジタル変換器、こ
のアナログ・デジタル変換器の入力端子に接続される出
力端子を備えた回路であって少なくとも2つの入力端子
を備えた切換回路、およびこの切換回路の前記少なくと
も2つの入力端子にそれぞれ接続されるL(4力端子を
備えた回路であって、共通の入力端子を備えた少な(と
も2つのサンプルホールド回路からなり、前記切換回路
により前記少な(とも2つのサンプルホールド回路を順
次切換えて前記アナログ・デジタル変換器に接続せしめ
、1つのサンプルホールド回路が前記アナログ・デジタ
ル変換器に接続されサンプルホールドされた値に基づい
てA/D変換終了するまでに他の1つのサンプルホール
ド回路をアクイジションタイムを経過していつでもサン
プルホールド可能な状態にせしめるように前記サンプル
ホールド回路を少なくとも2つ用いることン特徴とする
アナログ・デジタル変換回路により達成される。
のアナログ・デジタル変換器の入力端子に接続される出
力端子を備えた回路であって少なくとも2つの入力端子
を備えた切換回路、およびこの切換回路の前記少なくと
も2つの入力端子にそれぞれ接続されるL(4力端子を
備えた回路であって、共通の入力端子を備えた少な(と
も2つのサンプルホールド回路からなり、前記切換回路
により前記少な(とも2つのサンプルホールド回路を順
次切換えて前記アナログ・デジタル変換器に接続せしめ
、1つのサンプルホールド回路が前記アナログ・デジタ
ル変換器に接続されサンプルホールドされた値に基づい
てA/D変換終了するまでに他の1つのサンプルホール
ド回路をアクイジションタイムを経過していつでもサン
プルホールド可能な状態にせしめるように前記サンプル
ホールド回路を少なくとも2つ用いることン特徴とする
アナログ・デジタル変換回路により達成される。
従って、本発明によれば、1つのサンプルホールド回路
にホールドされたデータに基づいてA/D変換が終了す
ると直ちに他のサンプルホールド回路に切換えソ、その
サンプルホールド回路にホールドされたデータに基づい
てA/D変換を行なうことができるので、A/D変換器
は常にA/D変換を行なうことができる。すなわち、少
なくとも2つのサンプルホールド回路を用いているので
、サンプルホールド回路が一度サンプルホールドした後
洗にサンプルホールド可能になるまでに必要とされる時
間(アクイジションタイム)が実質的に0となる。従っ
て、低速(アクイジションタイムの長い)なサンプルホ
ールド回路を少なくとも2つ用いて、常にA/D変換器
を働らかせることにより、短かいサイクルタイムを有す
るA/D変換を行なうことが可能となる。
にホールドされたデータに基づいてA/D変換が終了す
ると直ちに他のサンプルホールド回路に切換えソ、その
サンプルホールド回路にホールドされたデータに基づい
てA/D変換を行なうことができるので、A/D変換器
は常にA/D変換を行なうことができる。すなわち、少
なくとも2つのサンプルホールド回路を用いているので
、サンプルホールド回路が一度サンプルホールドした後
洗にサンプルホールド可能になるまでに必要とされる時
間(アクイジションタイム)が実質的に0となる。従っ
て、低速(アクイジションタイムの長い)なサンプルホ
ールド回路を少なくとも2つ用いて、常にA/D変換器
を働らかせることにより、短かいサイクルタイムを有す
るA/D変換を行なうことが可能となる。
なお、S/H回路としては連続的に変化しているアナロ
グ信号を取り出してその信号を保持する機能を有してい
るものであれば如何なるものでもよく、ま7C,、A/
D変換器も電圧一時間変換形、二重積分形、電圧−周波
数変換形、逐次比較形等の如何なるA/D変換法による
ものであってもよい。さらに、切換回路も2つの回路を
切り換えることのできるものであれば、如何なるものを
も使用できるが例えばアナログ・マルチプレクサを使用
することができる。
グ信号を取り出してその信号を保持する機能を有してい
るものであれば如何なるものでもよく、ま7C,、A/
D変換器も電圧一時間変換形、二重積分形、電圧−周波
数変換形、逐次比較形等の如何なるA/D変換法による
ものであってもよい。さらに、切換回路も2つの回路を
切り換えることのできるものであれば、如何なるものを
も使用できるが例えばアナログ・マルチプレクサを使用
することができる。
以下、本発明を図面ン用いて詳細に説明する。
第2A図は、本発明のA/D変換回路の好ましい実施例
を示すブロック図であり、第2B図は第2A図を説明す
るタイミングチャートである。
を示すブロック図であり、第2B図は第2A図を説明す
るタイミングチャートである。
本実施例においてはA/D変換回路は次のように構成さ
れている。
れている。
アナログ信号AS’a’入力するための一つの共通入力
端子3AY有する2つの第1のS/H回路3と第2のS
/H回路4とが並列に設けられており、第1のS/H回
路3、第2の18回路4の出力端子3B 、4Bはそれ
ぞれ2人力l出力型の切換回路50入力端子5A。
端子3AY有する2つの第1のS/H回路3と第2のS
/H回路4とが並列に設けられており、第1のS/H回
路3、第2の18回路4の出力端子3B 、4Bはそれ
ぞれ2人力l出力型の切換回路50入力端子5A。
5Bに接続されている。この切換回路5の出力端子5C
はA/D変換器6の入力端子6Aに接続されており、デ
ジタル信号DSがA/D変換器6の出力端子6Bから出
力されるようになっている。
はA/D変換器6の入力端子6Aに接続されており、デ
ジタル信号DSがA/D変換器6の出力端子6Bから出
力されるようになっている。
このようにA/D変換回路が構成されていると、切換回
路5によりまず第1のS/H回路3とA/D変換器6と
が接続される。この状態において、第1のS/H回路3
はサンプルホールド命令が与えられると、その時に入力
しているアナログ信号Asをサンプルホールドする。第
1のS/H回路3によりサンプルホールドされた値に基
づいてサンプルホールド時間T H+より短かいA/D
変換時間TDにてA/Di換器6によりA/D変換がな
され、デジタル信号DSがA/D変換器6の出力端子6
Bから出力される。
路5によりまず第1のS/H回路3とA/D変換器6と
が接続される。この状態において、第1のS/H回路3
はサンプルホールド命令が与えられると、その時に入力
しているアナログ信号Asをサンプルホールドする。第
1のS/H回路3によりサンプルホールドされた値に基
づいてサンプルホールド時間T H+より短かいA/D
変換時間TDにてA/Di換器6によりA/D変換がな
され、デジタル信号DSがA/D変換器6の出力端子6
Bから出力される。
第1のS/H回路3にサンプルホールドされた値に基づ
いてのA/D変換が終了すると、切換回路5は第2のS
/H回路4とA/D変換器6とを接続せしめ、第2の8
/’ H回路4にサンプルホールドされた値に基づ(
・てサンプルホールド時間TH2の間にA/D変換変換
性1行れる一方、第1のS/H回路3むまアクイジショ
ンタイムTS1 経過後−八つでもサンフ。
いてのA/D変換が終了すると、切換回路5は第2のS
/H回路4とA/D変換器6とを接続せしめ、第2の8
/’ H回路4にサンプルホールドされた値に基づ(
・てサンプルホールド時間TH2の間にA/D変換変換
性1行れる一方、第1のS/H回路3むまアクイジショ
ンタイムTS1 経過後−八つでもサンフ。
ルホールド可能となるサンプル状態に戻る。
以後、第1のS/H回路3および第2のS/H回路4に
より交互にサンプルホー)L・ドが繰返され、A/D変
換器6にお(・て(ま連続的にA/D変換がなされる。
より交互にサンプルホー)L・ドが繰返され、A/D変
換器6にお(・て(ま連続的にA/D変換がなされる。
従ってアクイジションタイムTSに係わるA/D変メ器
のデッドタイムがなくなり、効率よ(連続的にアナログ
信号のA/D変換を行なうことカーできる。
のデッドタイムがなくなり、効率よ(連続的にアナログ
信号のA/D変換を行なうことカーできる。
本実施例においては、アクイジションタイムTSがA/
D変換時間TDより短かい場合について説明したが、こ
の場合サンプルホールド時間THのサイクルタイムでA
/D変換を行なうことができるのに対し、従来のA/D
変換回路の場合にはサンプルホールド時量子アクイジシ
ョンタイム(TH+TS)のサイクルタイムでA/D変
換が行なわれる。
D変換時間TDより短かい場合について説明したが、こ
の場合サンプルホールド時間THのサイクルタイムでA
/D変換を行なうことができるのに対し、従来のA/D
変換回路の場合にはサンプルホールド時量子アクイジシ
ョンタイム(TH+TS)のサイクルタイムでA/D変
換が行なわれる。
従って従来のA/D変換回路によりTHのサイクルタイ
ムでA/D変換を行なおうとすれば、高速のS/H回路
(TSを短がくするための)およびA/D変換器(TR
Y短か(するための)が必要となりコスト的に非常に高
価となってくる。
ムでA/D変換を行なおうとすれば、高速のS/H回路
(TSを短がくするための)およびA/D変換器(TR
Y短か(するための)が必要となりコスト的に非常に高
価となってくる。
なお、アクイジションタイムTSがA/D変換時間TD
より長い場合においては、S/H回路を3つ以上用いる
ことによりA/D変換器のデッドタイムをなくすことが
できる。たとえば、TS+27Hの場合にはサンプルホ
ールド回路を3個(S/H回路1.s/H回路2 、S
/H回路3)並列に並べて切換回路によって順次A/D
変換器に接続すればよい。
より長い場合においては、S/H回路を3つ以上用いる
ことによりA/D変換器のデッドタイムをなくすことが
できる。たとえば、TS+27Hの場合にはサンプルホ
ールド回路を3個(S/H回路1.s/H回路2 、S
/H回路3)並列に並べて切換回路によって順次A/D
変換器に接続すればよい。
その場合には、第3図に示すタイミングチャートのよう
なタイミングでサンプルホールド切換、A/D変換を実
施させればよい。すなわちA/D変換器がS/H回路1
がサンプルホールドした値をA/D変換してデジタル信
号DSを出力すると、引きつづいて切換回路によって接
続されたS / H回路2がサンプルホールドした値’
YA/D変換器はA/D変換してデジタル信号DSを続
けて出力する。(この出力をした時点ではS/H回路1
はいまだサンプルホールド可能な状態ではない。)引き
つづいてA/D変換器は切換回路によって接続され7.
− S / H回路3がサンプルホールドした値’!k
A/D変換してデジタル信号DSを出力する。この出力
をした時点ではS/H回路1はサンプルホールド可能な
状態となっている。そこで切換回路はS/H回路1とA
/D変換器とを接続し上述のようなA/D変換が次々と
繰り返さする。このようにしてアクイジションタイム(
TS)がA/D変換に要する時間(TD)よりも大きい
場合であってもS/H回路を2個以上使用することによ
ってA/D変換器のデッドタイムをなくすことができる
。この場合においても、従来のA/D変換回路の場合に
は、本発明と同じサイクルタイムでA/D変換を行なお
うとすれば、やはり高速のS/H回路およびA/D変換
器が必要となりコスト的に高価となる。
なタイミングでサンプルホールド切換、A/D変換を実
施させればよい。すなわちA/D変換器がS/H回路1
がサンプルホールドした値をA/D変換してデジタル信
号DSを出力すると、引きつづいて切換回路によって接
続されたS / H回路2がサンプルホールドした値’
YA/D変換器はA/D変換してデジタル信号DSを続
けて出力する。(この出力をした時点ではS/H回路1
はいまだサンプルホールド可能な状態ではない。)引き
つづいてA/D変換器は切換回路によって接続され7.
− S / H回路3がサンプルホールドした値’!k
A/D変換してデジタル信号DSを出力する。この出力
をした時点ではS/H回路1はサンプルホールド可能な
状態となっている。そこで切換回路はS/H回路1とA
/D変換器とを接続し上述のようなA/D変換が次々と
繰り返さする。このようにしてアクイジションタイム(
TS)がA/D変換に要する時間(TD)よりも大きい
場合であってもS/H回路を2個以上使用することによ
ってA/D変換器のデッドタイムをなくすことができる
。この場合においても、従来のA/D変換回路の場合に
は、本発明と同じサイクルタイムでA/D変換を行なお
うとすれば、やはり高速のS/H回路およびA/D変換
器が必要となりコスト的に高価となる。
以上、詳細に説明したように本発明によると安価で低速
なサンプルホールド回路およびA/D変換器ン用いて単
位時間あたり多数のサンプルホールドを行ない高速でA
/D変換を行なうことができ、経済的に非常に有利であ
り、実用的価値は非常に高い。
なサンプルホールド回路およびA/D変換器ン用いて単
位時間あたり多数のサンプルホールドを行ない高速でA
/D変換を行なうことができ、経済的に非常に有利であ
り、実用的価値は非常に高い。
第1A図は従来のA/D変換回路を示すブロック図、
第1B図は第1A図を説明するタイミングチャート、
第2A図は本発明の好ましい実施例のA/D変換回路を
示すブロック図、 第2B図は第2A図を説明するタイミングチャート、 第3図は本発明の他の実施例のタイミングチャートであ
る。 1.3.4・・・・・・・・・サンプルホールド回路2
.6・・−・・・・・・・・・・・A/D変換器5・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・切換回路第2A
図 1 第2811 第3図
示すブロック図、 第2B図は第2A図を説明するタイミングチャート、 第3図は本発明の他の実施例のタイミングチャートであ
る。 1.3.4・・・・・・・・・サンプルホールド回路2
.6・・−・・・・・・・・・・・A/D変換器5・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・切換回路第2A
図 1 第2811 第3図
Claims (1)
- アナログ−デジタル変換器、このアナログ・デジタル変
換器の入力端子に接続される出力端子を備えた回路であ
って少なくとも2つの入力端子を備えた切換回路、およ
びこの切換回路の前記少なくとも2つの入力端子にそれ
ぞれ接続される出力端子を備えた回路であって、共通の
入力端子を備えた少な(とも2つのサンプルホールド回
路からなり、前記切換回路により前記少な(とも2つの
サンプルホールド回路ン順次切換えて前記アナログ・デ
ジタル変換器に接続せしめ、1つのサンプルホールド回
路が前記アナログ・デジタル変ンタイムを経過していつ
でもサンプルホール
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4190082A JPS58159023A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | アナログ・デジタル変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4190082A JPS58159023A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | アナログ・デジタル変換回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58159023A true JPS58159023A (ja) | 1983-09-21 |
Family
ID=12621156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4190082A Pending JPS58159023A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | アナログ・デジタル変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58159023A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6465928A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-13 | Nippon Electric Ic Microcomput | Switching comparator |
WO2007020712A1 (ja) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Test Research Laboratories Inc. | 信号出力回路 |
WO2007038537A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Microchip Technology Incorporated | Selectable real time sample triggering for a plurality of inputs of an analog-to-digital converter |
-
1982
- 1982-03-17 JP JP4190082A patent/JPS58159023A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6465928A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-13 | Nippon Electric Ic Microcomput | Switching comparator |
WO2007020712A1 (ja) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Test Research Laboratories Inc. | 信号出力回路 |
WO2007038537A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Microchip Technology Incorporated | Selectable real time sample triggering for a plurality of inputs of an analog-to-digital converter |
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