JPS58164318A - アナログ/デイジタル変換装置 - Google Patents

アナログ/デイジタル変換装置

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JPS58164318A
JPS58164318A JP57047607A JP4760782A JPS58164318A JP S58164318 A JPS58164318 A JP S58164318A JP 57047607 A JP57047607 A JP 57047607A JP 4760782 A JP4760782 A JP 4760782A JP S58164318 A JPS58164318 A JP S58164318A
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analog
integrator
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JP57047607A
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Miki Abe
三樹 阿部
Tadao Suzuki
忠男 鈴木
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Priority to EP83900968A priority patent/EP0108812B1/en
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/1205Multiplexed conversion systems
    • H03M1/122Shared using a single converter or a part thereof for multiple channels, e.g. a residue amplifier for multiple stages
    • H03M1/1225Shared using a single converter or a part thereof for multiple channels, e.g. a residue amplifier for multiple stages using time-division multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/14Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit
    • H03M1/16Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps
    • H03M1/162Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps the steps being performed sequentially in a single stage, i.e. recirculation type
    • HELECTRICITY
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    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/50Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
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  • Theoretical Computer Science (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、PCMオーデ、イオ・システム等に用いられ
るアナログ/ディジタル変換装置に関する。
PCMオーディオ・システム等に用いられるアナログ/
ディジタル変換装置としては、高精度の特性が得られる
カウンタ式のものが用いられる事が多い。このカウンタ
式のアナログ/ディジタル変換装置の一例を第1図に示
す。同図において、/は積分器で演算増幅器/Aとコン
デンサ/Bとで構成されている。そして、積分器/の入
力端にはサンプリング・スイッチコを介して入力端子3
が接続されると共に、定電流源部qが接続されている。
サンプリング・スイッチλは所定のサンプリング・パル
スP8によってオンオフ制御され、入力端子3に供給さ
れる入力アナログ信号がサンプリング・パルスP8に応
じてスイッチングされる。積分器/はサンプリング・ス
イッチコを介して供給される入力アナログ信号に応じた
積分を行い、また、定電流源部qを構成する第1の定電
流源4Aの定電流Io及び第2の定電流源グBの定電流
Itが電流スイッチqC及びllDを介して供給されて
、これらに基づく積分を行う。定電流IO+ll loと定電流I/との関係は、例えば、  1゜=2 
+’ I □=/27 I /に設定されている、積分
器/の出力端は比較部Sの入力端に接続されている。
比較部Sは、紀/の比較器3にと第2の比較器5Bと基
準電圧源5Cで構成されており、第1及び第一の比較器
5A及び!;B’D%にの比較入力端には積分器/の出
力電圧が供給され、第1の比較器jAの基準入力端には
基準電圧源5Cからの電圧が供給され、第2の比較器5
Bの基準入力端は接地されている、比較部Sにおける第
1の比較器5Aと第2の比較器5Bとの夫々の出力端は
制御部6及びカウンタ部7に接続されている。制御部乙
からは上述のサンプリング・ノ(ルスP3がサンプリン
グ・スイッチコの制御端に供給され、また、制御信号P
/が第1及び第2の比較器&A及び5Bの夫々の制御端
に供給され、制御IM号Pコ及びP3が電流スイッチ+
C及びlIDの夫々の制御端に供給される。第1の比較
器左Aの比較出力CIと第一の比較器5Bの比較出力C
2が制御部乙に供給される。カウンタ部7は上位カウン
タ7Aと下位カランタフBで構成されており、上位カウ
ンタ7Aのスタート端子には制御部乙からの制御信号C
Oが供給され、この上位カウンタ7Aのストップ端子及
び下位カウンタ7Bのスタート端子には第1の比較器5
Aからの比較出力CIが供給される。また、下位カウン
タ7Bのストップ端子には第2の比較器3Bの比較出力
C2が供給されろう 次に、上述の様な構成によるアナログ/ディジタル変換
動作について第2図を参照して説明する。
入力端子3に入力アナログ信号が供給されている場合、
第2図に示す期間tQ−t、において、第2図Aに示す
如く、サンプリング・パルスP8は高レベル期間となっ
てサンプリング・スイッチコがオンとなる。これに伴な
って、積分器/で入力アナログ信号に応じた積分が行わ
れ、その出力電圧VOが第2図Bに示す様に下降し、こ
の出力電圧Voは上記期間における、入力端子3に供給
される入力アナログ信号のンペルと対応したものとなる
。時点t/でサンプリング・パルスP、が立下ると、サ
ンプリング・スイッチλはオフとなり、このとき、制御
部乙からの第2図Cに示す制御信号P/が立上り一1比
較部りの第1の比較器5A及び第2の比較器jBが作動
状態になる。また、第λ図Fに示す様な制御信号COが
制御部乙から上位カウンタ7Aに供給され、上位カウン
タ7Aがスタートされる。更に、サンプリング・パルス
P8の立下りにおいて、制御部6からの第2図りに示す
制御信号P2及び第2図Eに示す制御信号P3が立上る
ので、電流スイッチグC及びFDがオンとなる、これに
よって、積分器/に定電流源FA及び4Bの夫々から定
電流I □ + I iが流れ、この電流に基づく積分
が積分器/で行われる結果、出力電圧vOは直線的に上
昇し、この出力電圧voが、第1の比較器5Aで、基準
電圧源5Cからの基準電圧V/と比較される。そして、
出力電圧VOが基準電圧V/以上となる時点t2で、第
1の比較器5Aから第2図Gに示す比較出力CIが発生
し、その立上りで、上位カウンタ7Aがストップされる
と共に下位カウンタ7Bがスタートされる。これにより
上位カウンタ7Aは期間t、−,−t2においてカウン
トを行う。そして、制御信号P2は、出力電EEvoが
基準電圧V/に達すると同時に立下るので、電流スイッ
チllCがオフとなり、これに伴って第2の定電流源9
Bからの定電流I、のみが積分器/に供給される様にな
る。この定電流工lに基づく積分が、積分器/で行われ
る結果、期間t/〜t2では、積分器/の出力電圧vo
が再び直線的に上昇し、この出力電圧Vθが第2の比較
器5Bで基準電圧V2(この例においてはOV)と比較
される。出力電圧voが基準電圧v2に達する時点t3
において、第一の比較器3Bから第2図Hに示す様な比
較出力C2が発生し、その立上りで下位カウンタ7Bが
ストップする。従って、下位カウンタ7Bは期間t/−
t3において、カウントを行う。その後、時点tIIで
比較出力C2が立下り、次のサンプリング・パルスP8
が立上ると、再び、上述と同様の動作が繰返される1、
そして、上位カウンタ7Aの時点t2におけるカウント
結果及び下位カウンタ7Bの時点t3におけるカウント
結果がラッチされ、夫々、シフトレジスタにロードされ
り後、シリアルに出力されて、積分器/の定電流Io十
Iiについての積分出力及び定電流工/についての積分
出力に基づいた、上位ピット及び下位ビットから成るデ
ィジタル変換されたデータが得られる。
以上の様な動作を行うカウンタ式のアナログ/ディジタ
ル変換装置を用いて、複数の入力アナログ信号、例えば
、左及び右チャンネルのステレオ音声信号の夫々につい
て、アナログ/ディジタル変換を行う場合には、従来に
おいては、例えば、第3図に示す様に、第1図に示す回
路ブロックこれら一系統のアナログ/ディジタル変換回
路系の夫々の入力端子に、左及び右チャンネルのステレ
オ音声信号を供給するようにしている。そして、夫々の
系統のカウンタ部7及び7′の夫々の出力端に、シフト
レジスタ等のパラレル/シリアル変換器gを設けて、右
チヤンネル音声信号をアナログ/ディジタル変換したデ
ィジタルデータと左チヤンネル音声信号をアナログ/デ
ィジタル変換したディジタルデータとを交互にシリアル
データとして得る様にしている。しかしながら、この様
な従来装置にあっては、全く同一のアナログ/ディジタ
ル変換回路系を一系統膜けているので、構成が複雑にな
り、高価になるという不都合がある。
!た、斯かる場合の従来装置として、第9図に示す様に
、アナログ/ディジタル変換回路系を/系統とし、その
積分器/の入力端にλつのサンプリング自スイッチ/θ
及び10′を設けて、これらを介して2つの入力端子/
/及び//′を接続する様にし、これらのスイッチIO
及び70′を交互にオンとする様な制御を行う制御部9
を設ける様にした形式もある。この場合、入力端子//
及び//′の夫々に、左及び右チャンネルのステレオ音
声信号を供給して、夫々についての積分動作及びカウン
タ動作に基づくアナログ/ディジタル変換を交互に行い
、両チャンネルの音声信号に対応したディジタル・デー
タを交互に得ている1、しかしながら、この様な従来装
置にあっては、サンプリング・スイッチ部を除き、アナ
ログ/ディジタル変換回路系が/系統で済むのでW4成
の簡易化がはかれるものの、7つのアナログ/ディジタ
ル変換回路系統を2つの入力アナログ信号について共用
して、交互にディジタル変換出力を得るようにしている
ので、アナログ/ディジタル変換に要する時間が多くか
かるという不都合がある。
本発明、は、上述の様な不都合に鑑みてなされたもので
、その目的は、2つの入力アナログ信号についてのアナ
ログ/ディジタル変換を、/系統のアナログ/ディジタ
ル変換回路系で1つの入力アナログ信号についてのアナ
ログ/ディジタル変換を行う場合と同等の時間で行え、
しかも、独立した一系統のアナログ/ディジタル変換回
路系を設けなくて済む様にした、アナログ/ディジタル
変換装置を提供する事にある。
以下、本発明の実施例を第5図以降の図を参照して説明
する。
第S図は、本発明に係るアナログ/ディジタル変換装置
の一例を示すブロック図である。
先ず、構成を説明するに、20は第1のアナログ信号が
供給される入力端子で、この入力端子−〇は電界効果形
トランジスタ(以下、FETと言う)でなるスイッチ2
/を介して、第1の積分器22の入力端に接続され、こ
の第1の積分器22の出力端は、FETでなるスイッチ
23の入力側の端子に接続されている。2左は第2のア
ナログ信号が供給される入力端で、この入力端子J5F
iFETでなるスイッチ2乙を介して第一の積分器27
の入力端に接続され、この第2の積分器、27の出力端
は、FFJTでなるスイッチ2gの入力側の端子に接続
されている。また、スイッチ2/と第1の積分器22の
入力端との接続点及びスイッチ2乙と第一の積分器27
の入力端との接続点は、夫々、FETでなるスイッチ2
グ及び29を介して、前述の第1図における定電流源部
qと同様の、第1及び第2の定電流源32A及び32B
と電流スイッチ32C及び32Dとを含む定電流源部3
2の電流出力端に接続されている。スイッチ23とスイ
ッチ2gの夫々の制御端の間には、インバータ30が挿
入されている3)そして、スイッチ23とスイッチ2g
の夫々の出力側の端子は共通接続され、その共通接続点
は、前述の第1図における比較部夕と同様・の比較部3
/の入力端に接続されている。比較部3/の2つの出力
端、即ち、第1の比較器3/Aからの比較出力CIが送
出される出力端と、第2の比較器37Bからの比較出力
C2が送出される出力端の夫々は、上位カウンタ及び下
位カウンタと夫々のカラ/りに対するラッチ回路とを含
む信号処理回路3ダの入力端に接続されている。、更に
、この信号処理回路31の出力端はシフ)vジメタ3S
に接続されている1、そして、スイッチ27.2g及び
29の夫々の制御端及びインバータ30の入力端は共通
接続され、インバータ330入力端に接続される。また
、インバータ33の出力端は、スイッチ2ケ及びコロの
夫々の制御端に接続されている。一方、ピットクロック
発生回路36の出力端は一分周回路37ざ の入力端に接続され、この7分周回路37の出力端は、
インバータ3gを介してシフトレジスタ35のシフトク
ロック供給端に接続されている3゜T分周回路37の出
力端は、更に、i分周回路3qを介してインバータ33
の入力端に接続されている。
次に、上述の様に構成された本発明に係るアナログ/デ
ィジタル変換装置の動作を、第6図の波形図を参照して
説明する。ピットクロック発生回路36から発生する、
第6図Aに示すピットクロックBeは、T分周回路37
によって7分周されて、第6図Bに示す倍周ワードクロ
ックコ・WCとなシ、この倍周ワードクロックコ・Wc
は一分周回路3qによってi分周されて、第6図Cに示
すワードクロックWCとなる。このワードクロックWC
は、インバータ33によって反転され、第6図りに示す
ワードクロックWCが得られる、今、入力端子20に第
1のアナログ信号が供給され、入力端子2左に第2のア
ナログ信号が供給されている場合、期間To−Tコにお
いては、ワードクロックWCが低ノベルでワードクロッ
クWCが高レベルとなる。これに伴って、スイッチ26
.2’l及び23がオンとなって、スイッチ2/ 、2
9及び2gがオフとなる。この為、入力端子2Sに供給
された第1のアナログ信号が、スイッチ2乙を介して第
2の積分器コクの入力端に供給される。この第2の積分
器27では、供給されたアナログ信号に応じた積分が行
われ、その出力電圧vLは第6図Eに示す様に徐々に下
降するこの出力電圧VLは期間TO−T2において入力
端子20に供給される第2のアナログ信号の7ベルに対
応したものとなる。
また、この期間T、−T2に、入力端子20に供給され
る第1のアナログ信号が、時点TO以前にスイッチ2/
を介して第1の積分器22に供給され、これに応じた積
分がなされて得られた第1の積分器22の出力電圧vR
が、スイッチ23を介して比較部3/の入力端に供給さ
れる。これと同時に、時点TOで、第1図及び第一図を
参照して説明したと同様の、制御信号クコ及びP3の夫
々により、定電流源部32の電流スイッチ32C及び3
2Dが共にオンとされ、第1及び第2の定電流源32k
及び32Bの夫々からの定電流io及びi7が加え合わ
された定電流i (7+i 1が第1の積分器22を流
れる。これによシ、この第1の積分器22の出力電圧V
Bが、第6図Fに示す様に直線的に増加する。また、第
6図Gに示す制御信号Ccが立下って、信号処理回路3
グ中の上位カウンタがスタートする。なお、この時、比
較部3/には、第1図及び第一図を参照して説明したと
同様の、制御信号P/が高レベルをもって供給されてい
るので、この比較部3/は作動状態にある。
そして、出力電圧vRのレベルと比較部3/の基準電圧
源3/Cの基準電圧V/との比較が、第1の比較器37
Aによってなされ、両者が一致した時点で比較出力C/
が信号処理回路34tに供給され、その中の、第6図G
に示す制御信号Ccの立下りでスタートされた、上位カ
ウンタがストップされると共に、下位カウンタがスター
トされる。これと同時に制御信号P2が立下り、電流ス
イッチ32Cがオフとなって、第1の積分器22への電
流供給は、第1の定電流源32Aからの定電流ioが断
たれ、第2の定電流源32Bからの定電流i7のみとな
る。この第2の定電流源32Bからの電流供給によって
、更に、出力電圧vRの電圧が直線的に上昇し、この時
の出力電圧VRは第2の比較器3/Bにおいて、比較部
3/の基準電圧v2(OV)との比較がなされる。そし
て、両者が一致した時点で、第2の比較器37Bから比
較出力C2が信号処理回路3グに供給され、その中の下
位カウンタがストップされる。なお、制御信号C8はそ
の立−ヒりにおいて、信号処理回路3ダ中のラッチ回路
による上位及び下位カウンタのラッチを行い、その立下
シにおいて上位カラ/りのりpソト及びスタートを行わ
せる。
更に、この期間TO−Tコに、時点TO以前に、信号処
理回路3グ内でラッチされた、第2のアナログ信号に対
応した上位カウンタのデータと下位カウンタのデータと
の両者DLが、第6図Hに示す倍周ワードクロックコ・
WCの高レベル期間(期間Tθ〜T/)において、シフ
トレジスタ3Sにロードされ、また、低レベル期間(期
間Tz−T2)において、シフトレジスタ3Sからシリ
アルに出力されて、第6図工に示す様に、第一のアナロ
グ信号についてのディジタル変換出力DATA  Lが
得られる。
次に、期間T2〜Tすにおいては、ワードクロックWC
及びWCの状態が期間’r、、−T、における状態に対
して反転したものとなる。従って、スイッチ21..2
’l及び23がオフとなって、スイッチ2/ 、29及
び2gがオンとなる。この為、期間TO〜Tコにおいて
、第2の積分器27で積分がなされて得られた出力電圧
Vt、は、スイッチ2gを介して比較部3/の入力端に
供給される。
これと同時に、時点−丁コにおいて、前述した期間T、
−T2における説明と同様に、制御信号P 2vP3に
基づいて第2の積分器27へ定電流源部32からの定電
流の供給が開始される。従って、信号処理回路3qで、
第2のアナログ信号に対応する上位カウンタ及び下位カ
ウンタのカウント動作及びラッチが行われる また、この期間T2〜TVに、時点T2以前で信号処理
回路3q内でラッチされた、期間TO〜T2における第
1のアナログ信号に対応した上位間(期間T2〜T、?
)においてシフトレジスタ35にロードされ、低レベル
期間(期間T3〜TG()においてシフトレジスタ3S
からシリアルに出力されて、第6図工に示す様に、第1
のアナログ信号についてのディジタル変換出力DATA
Rが得られる。
期間TV以降においては、上述の期間To〜Tすにおけ
る動作が繰返し行われる事になる。。
以上、要するに、ワードクロックWCの低レベル期間に
おいては、第一のアナログ信号についてのサンプリング
が行われると共に、第1のアナログ信号についての上位
ビットデータと下位ビットデータが求められてラッチさ
れ、ワードクロックWCの高Vペル期間においては、第
1のアナログ信号のサンプリングが行われると共に、第
一のアナログ信号の上位ビットデータと下位ビットデー
タが求められ、ラッチされるのである。そして、ワード
クロックWCの低レベル期間において、第2のアナログ
信号に対応する、上位ビットデータと下位ビットデータ
とで形成されたディジタル変換出力が得られ、ワードク
ロックWCの高レベル期間において第1のアナログ信号
に対応する、上位ビットデータと下位ビットデータとで
形成されたディジタル変換出力が得られるのである。
以上の説明から明らかな如く、本発明に係るアナログ/
ディジタル変換装置においては、2つの入力アナログ信
号に対して、サンプリング積分部を夫々独立に設けると
共に、両サンプリング積分部からの積分出力を交互に共
通のカウンタ制御部及びディジタル変換出力導出部へ供
給するようになし、一方の入力アナログ信号に対するサ
ンプリング積分動作が行われる期間に、他方の入力アナ
ログ信号に灯するテイジタル変換動作が行われるように
されているので、Ωつの入力アナログ信号に対して独立
したアナログ/ディジタル変換回路系を設ける必要がな
いので、構成の簡略化をはかることができ、しかも、λ
つの入力アナログ信号についてのアナログ/ディジタル
変換を、入力アナログ信号が7つの場合と同等の変換時
間で行うことができる。
なお、ラッチされた上位及び下位カウンタのデータをシ
フトレジスタにロードし、また、シフトレジスタから送
り出すタイミング及び時間幅は、上述の実施例に限られ
ることなく、ワードクロックのi周期内で必要に応じた
選択がなされてよいこと勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来知られたカウンタ式アナログ/ディジタル
変換装置の一例を示すブロック図、第2図は第1図に示
す列の動作説明に供される波形図、第3図及び第9図は
夫々、従来の2入力信号アナログ/ディジタル変換装置
の例を示すブロック図、第S図は本発明に係るアナログ
/ディジタル変換装置の一列を示すブロック図、第6図
は第S図に示す例の動作説明に供される波形図である。 図中、20 、2j!;は入力端子、2/ 、23 。 2’l−、コロ、2g及び29はスイッチ、22は第1
の積分器、27は第2の積分器、3/は比較部、32は
定電流源部、3グは信号処理回路、3Sはシフトレジス
タである◇ 第1図 手続補正書 1.事件の表示 昭和37年特許願第0t17607号 2、発明の名称アナログ/ディジタル変換装置3、補正
をする者 事件との関係    特許出願人 住  所  東京部品用区北品用乙丁目7番33号名 
称  (21g)ソニー株式会社 代表者大賀典雄 −代  理  人 〒150 6、補正によシ増加する発明の数 な し7° 補正O
対象明細書の発明の詳細な説明の欄(1)明細書中、第
13頁り行「第1のアナログ信号」とある全「第2のア
ナログ信号」に訂正する。 (コ)同、第13頁/S行「端子、2o」とあるを「端
子、2S」に訂正する、 (3)同、第1q負乙行「ないので、」とあるを「なく
、」に訂正する1、 以j−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1のアナログ信号及び第2のアナログ信号を夫々交互
    にサンプリングする第1のスイッチ及び第2のスイッチ
    と、サンプリングされた上記第1及び第2のアナログ信
    号が夫々供給される第1の積分器及び第2の積分器と、
    上記第1のスイッチがオフ状態のとき上記第1の積分器
    へ、また、上記第コのスイッチがオフ状態のとき上記第
    2の積分器へ定電流を供給する定電流源と、上記定電流
    が供給されている時の上記第1もしくは第2の積分器の
    出力電圧を交互に取り出す第3のスイッチと、上記定電
    流が供給されている上記第1もしくは第2の積分器への
    上記定電流の供給開始時点から、該定電流が供給されて
    いる上記第1もしくは第λの積分器の上記第3のスイッ
    チによシ取り出された出力電圧が、所定値に達するまで
    の時間に対応したfイジタル信号を発生するディジタル
    信号発生部とを備えたアナログ/ディジタル変換装置。
JP57047607A 1982-03-25 1982-03-25 アナログ/デイジタル変換装置 Pending JPS58164318A (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57047607A JPS58164318A (ja) 1982-03-25 1982-03-25 アナログ/デイジタル変換装置
KR1019830001222A KR900008798B1 (ko) 1982-03-25 1983-03-25 아날로그 디지탈 변환장치
US06/556,710 US4649372A (en) 1982-03-25 1983-03-25 Analogue to digital converter
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