JPS5817728A - Composite type analog-to-digital converter - Google Patents

Composite type analog-to-digital converter

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JPS5817728A
JPS5817728A JP11521181A JP11521181A JPS5817728A JP S5817728 A JPS5817728 A JP S5817728A JP 11521181 A JP11521181 A JP 11521181A JP 11521181 A JP11521181 A JP 11521181A JP S5817728 A JPS5817728 A JP S5817728A
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JP
Japan
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analog
digital
conversion
circuit
output
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Application number
JP11521181A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Hiragoori
平郡 和良
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5817728A publication Critical patent/JPS5817728A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To remarkably decrease the conversion time, by constituting the titled converter with a plurality of charge balancing type A/D conversion circuits and sample hold circuits of the same number and an A/D conversion circuit at the final stage. CONSTITUTION:First, a charge balancing type A/D conversion circuit 22 is operated in a prescribed time for conversion, an output signal of an integrator included in the circuit 22 is picked in a sample hold circuit 23 and this voltage is stored. Next, a charge balancing type A/D conversion circuit 24 is operated for a prescribed time and the output value of the cicuit 23 is converted to a digital value. Further, a sample hold circuit 25 picks up an output signal of the integrator included in the circuit 24 and this voltage is stored. Then, an A/D conversion circuit 26 is operated for a prescribed time, and an output value of the circuit 25 is converted into a digital value. Further, a digital value synthesis circuit 27 gives a weight to output data of the circuits 22, 24, and 26 and sums the result to obtain the final digital value, which is outputted to an output terminal 28. Thus, the conversion time can remarkably be decreased without losing the conversion accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 近年コンピュータなどのディジタル機器の普及に供ない
、電圧、電流、温度などの物理量をディジタル化する必
要が急速に増大した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In recent years, with the spread of digital devices such as computers, the need to digitize physical quantities such as voltage, current, and temperature has rapidly increased.

これらのアナログ量をディジタル化する技術は古くから
有り、その方式を大別すると3つに分類できる。それら
は積分方式、帰還比較方式、無帰還比較方式と呼ばれて
いる。
Techniques for digitizing these analog quantities have been around for a long time, and the methods can be broadly classified into three types. These are called an integral method, a feedback comparison method, and a non-feedback comparison method.

本発明はこれらの方式のうち基本的には積分方式に属す
るが、複数の変換回路から構成される新規な方式に属し
変換数が218から221におよぶ現在の技術で最つと
も高精度なアナログ・ディジタル変換器に関する。
Of these methods, the present invention basically belongs to the integral method, but it belongs to a new method consisting of a plurality of conversion circuits, and the number of conversions ranges from 218 to 221, which is the most accurate analog method in the current technology. -Relating to digital converters.

従来から、高精度な変換には積分方式が広く使用されて
いる。それは高精度なアナログ・ディジタル変換が可能
なためである。しかしながら、従来の積分方式で変換数
218のアナログ・ディジタル変換を行なうと通常1程
度度の時間を必要とし、さらに変換数を221とすれば
10秒程度の変換時間を必要とする、 ある種の分野、例えば、化学、医療、計測などの分野で
はこれよりも短時間に変換を終了させたいという希望が
根強くあるが、これらの要求に従来のアナログ・ディジ
タル変換技術では応えるのが困難である。
Conventionally, the integral method has been widely used for high-precision conversion. This is because highly accurate analog-to-digital conversion is possible. However, when performing analog-to-digital conversion with 218 conversions using the conventional integration method, it usually takes about 1 degree of time, and if the number of conversions is 221, it takes about 10 seconds. In fields such as chemistry, medicine, and measurement, there is a strong desire to complete conversion in a shorter time than this, but it is difficult to meet these demands with conventional analog-to-digital conversion technology.

そこで本発明の目的は、これらの要求に応えて、高精度
で、かつ従来の積分方式よりも変換時間が大幅に短かい
新規なアナログ・ディジタル変換器を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In response to these demands, an object of the present invention is to provide a novel analog-to-digital converter that is highly accurate and has significantly shorter conversion time than the conventional integration method.

高精度なアナログ・ディジタル変換器として好んで使用
されている電荷平衡型のアナログ・ディジタル変換器の
動作原理説明図を第1図に示す。
FIG. 1 is a diagram illustrating the operating principle of a charge-balanced analog-to-digital converter, which is often used as a high-precision analog-to-digital converter.

第1図において、アナログ入力信号は1に加えられる。In FIG. 1, the analog input signal is added to 1.

このアナログ入力信号は抵抗器2、入力スイッチ3を通
って、積分器4の(−)入力に加えられる。この積分器
4の(−)入力には規準電源9から抵抗器8、スイッチ
7を通って規準電流が加えられる。積分器4の出力は電
圧比較器11の一方の入力に加えられ、電圧比較器11
の他の入力には比較電圧源10から一定値の電圧が加え
られる。電圧比較器11の出力はD型フリップ・フロッ
プ12のD入力に加えられる。このフリップ・フロップ
12のQ出力はANDゲート13の一方の人力に加えら
れる。ANDゲート13の出力は出力端子14に出力さ
れると共に、スイッチ7を制御する。
This analog input signal passes through a resistor 2, an input switch 3, and is applied to the (-) input of an integrator 4. A reference current is applied to the (-) input of this integrator 4 from a reference power supply 9 through a resistor 8 and a switch 7. The output of the integrator 4 is applied to one input of the voltage comparator 11.
A constant voltage is applied from the comparison voltage source 10 to the other inputs of the . The output of voltage comparator 11 is applied to the D input of D-type flip-flop 12. The Q output of this flip-flop 12 is applied to one input of an AND gate 13. The output of the AND gate 13 is output to the output terminal 14 and controls the switch 7.

D型フリップ・フロップ12のCK大入力ANDゲート
13の他の入力にはクロック入力端子15から一定周波
数のクロック信号が加えられる。
A clock signal of a constant frequency is applied from a clock input terminal 15 to the other input of the large CK input AND gate 13 of the D-type flip-flop 12.

この第1図の動作を第2図を参照しながら説明する。The operation shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 2.

アナログ・ディジタル変換開始前は、入力スイッチ3が
OFF状態、積分器リセット・スイッチ6がON状態に
ある。この状態では積分器の出力信号は零ボルトになり
、電圧比較器11の(−)入力には負の一定電圧が加え
られているから、電圧比較器11の出力は高レベルとな
る。クロック入力端子15には連続的にクロック信号が
加えられているために、D型フリップ・フロップ12の
Q出力は高レベルとなる。この結果ANI)ゲート13
の出力は低レベルとなり、スイッチ7はOFF’状態を
続ける。
Before starting analog-to-digital conversion, the input switch 3 is in the OFF state and the integrator reset switch 6 is in the ON state. In this state, the output signal of the integrator becomes zero volts, and since a constant negative voltage is applied to the (-) input of the voltage comparator 11, the output of the voltage comparator 11 becomes high level. Since the clock signal is continuously applied to the clock input terminal 15, the Q output of the D-type flip-flop 12 is at a high level. As a result ANI) Gate 13
The output becomes low level, and the switch 7 continues to be in the OFF' state.

変換を開始すると(開始時点を第2図でTo として示
す)直ちに積分器リセットスイッチ6はOFF状態に、
入力スイッチ3はON状態になる。
Immediately after starting the conversion (the starting point is shown as To in FIG. 2), the integrator reset switch 6 is turned off.
The input switch 3 is turned on.

このためアナログ入力信号は積分器4で積分される。時
間と共に積分器4の出力電圧は降下(ここではアナログ
入力信号を正極性としである)゛を続け、やがて比較電
圧源10の電圧レベル(第2図ではVcとして示しであ
る)より低くなる。この状態では電圧比較器11の出力
は低レベルとなり、クロック信号の立上りエツジでD型
フリップ・フロッゾ12のQ出力は低レベルとなる。
Therefore, the analog input signal is integrated by the integrator 4. Over time, the output voltage of integrator 4 continues to drop (here, assuming the analog input signal is of positive polarity) and eventually becomes lower than the voltage level of comparison voltage source 10 (designated as Vc in FIG. 2). In this state, the output of the voltage comparator 11 goes low, and the Q output of the D-type flip float 12 goes low at the rising edge of the clock signal.

次にクロック信号が低レベルとなったとき、ANDゲー
ト13の出力は高レベルとなり、スイッチ7はON状態
になる。このON状態はクロック信号が低レベルにある
間続く。スイッチ7がON状態では規準電圧源9から抵
抗8を通してアナログ入力信号とは逆極性(ここでは負
極性)の電流が積分器4の入力に流れこみ、積分器4の
出力を上昇させる。(この区間を第2図で1.として示
す)この結果、次のクロックの立上り時点では積分器4
の出力は比較電圧VCより高くなり、D型フリップ・フ
ロップ12のD入力は高レベル、したがってQ出力も高
レベルに変る。この状態では次にクロック信号が低レベ
ルとなっても、ANDゲート13の出力は低レベルの状
態を続ける。すなわちスイッチ7はONとならず積分器
の出力は降下を続ける。にの区間を第2図ではtc4と
して示す)次のクロック信号の立上りエツジでは積分器
4の出力は比較電圧vcより低くなっているためD型ク
リップ・フロップ12の出力Qは低している間、スイッ
チ7をON状態にする。
Next, when the clock signal becomes a low level, the output of the AND gate 13 becomes a high level, and the switch 7 is turned on. This ON state lasts as long as the clock signal is at a low level. When the switch 7 is in the ON state, a current having a polarity opposite to that of the analog input signal (here, negative polarity) flows from the reference voltage source 9 through the resistor 8 to the input of the integrator 4, thereby increasing the output of the integrator 4. (This interval is shown as 1 in Figure 2) As a result, at the rising edge of the next clock, the integrator 4
output becomes higher than the comparison voltage VC, the D input of the D-type flip-flop 12 changes to a high level, and therefore the Q output also changes to a high level. In this state, even if the clock signal becomes low level next time, the output of the AND gate 13 continues to be low level. That is, the switch 7 is not turned on and the output of the integrator continues to fall. (The interval between 1 and 2 is shown as tc4 in FIG. 2) At the next rising edge of the clock signal, the output of the integrator 4 is lower than the comparison voltage VC, so the output Q of the D-type clip-flop 12 remains low. , turn on switch 7.

このような動作の結果、積分器4に入力されるアナログ
入力信号による電荷量と規準電源による電荷量は平衡状
態を保つ。
As a result of this operation, the amount of charge due to the analog input signal input to the integrator 4 and the amount of charge due to the reference power source are kept in equilibrium.

(ここからこのアナログ・ディジタル変換方式を電荷平
衡方式と呼ぶ)   − 上記動作を一定時間(第2図ではTで示す)続けた後、
入力スイッチ3とスイッチ7をOFF状態にする。(こ
の区間を第2図で1.として示す)次に積分器リセット
・スイッチ6をON状態にして、この変換動作は終了す
る。
(From here on, this analog-to-digital conversion method is called the charge balance method.) - After continuing the above operation for a certain period of time (indicated by T in Figure 2),
Turn input switch 3 and switch 7 off. (This section is shown as 1 in FIG. 2) Next, the integrator reset switch 6 is turned on, and this conversion operation is completed.

この変換動作中にスイッチ7がON状幅となった回数が
、出力するディジタル値である。
The number of times the switch 7 is in the ON state during this conversion operation is the output digital value.

さて、この電荷平衡型アナログ・ディジタル変換器にお
いて変換数を2倍にするには、クロック信号周波数を2
倍にするか、あるいは変換時間を2倍にする必要がある
。クロック信号周波数を2倍にすると、回路構成が同じ
であれば、変換非直線性誤差が2倍となる。しかしなが
ら変換数を2倍にするならば変換非直線性誤差を2分の
1にしなければならないのが常識的である。このため、
回路構成が同じであれば、変換数を2倍にすると、クロ
ック信号周波数は2分の1にすることになり変換時間け
4倍となる。つまり変換数の大きなこの種のアナログ・
ディジタル変換器の変換時間は耐えられない程大きなも
のになる。この問題点を解決するために回路構成、特に
積分器の広帯域化とスイッチの切換速度の高速化に工夫
を加える。
Now, in order to double the number of conversions in this charge-balanced analog-to-digital converter, the clock signal frequency must be doubled.
Either it needs to be doubled or the conversion time needs to be doubled. If the clock signal frequency is doubled, the conversion nonlinearity error will be doubled if the circuit configuration is the same. However, it is common sense that if the number of conversions is doubled, the conversion nonlinearity error must be halved. For this reason,
If the circuit configuration is the same, doubling the number of conversions will halve the clock signal frequency and quadruple the conversion time. In other words, this type of analog signal has a large number of conversions.
The conversion time of digital converters becomes unbearably large. To solve this problem, we made improvements to the circuit configuration, especially the widening of the integrator's bandwidth and the faster switching speed of the switch.

この回路構成の工夫に最大限の努力をしても現在の技術
レベルでは、変換数218の変換器において、クロック
信号周波数は200キロヘルツより高くすることは困難
である。
Even if maximum efforts are made to improve the circuit configuration, it is difficult to increase the clock signal frequency higher than 200 kilohertz in a converter with 218 conversions at the current level of technology.

クロック信号周波数を200キロヘルツとすると、この
変換数218の変換器では変換時間は約1.31秒とな
る。
If the clock signal frequency is 200 kilohertz, the conversion time for this converter with 218 conversions is about 1.31 seconds.

他の積分型アナログ・ディジタル変換器・旧・・例えば
単掃引型アナログ・ディジタル変換器、二重積分型アナ
ログ・ディジタル変換器・川・・におりても、多少の相
違はあるが、おおまかに言えば、前述した電荷平衡型ア
ナログ・ディジタル変換器と同様のことが′言える。
There are some differences between other integral type analog-to-digital converters (older ones), such as single-sweep type analog-to-digital converters, double-integrating type analog-to-digital converters, etc., but roughly speaking, In other words, the same can be said of the charge-balanced analog-to-digital converter described above.

しかしながら、技術的困難さをよそに、変換数はより大
きく、変換時間はより短かくという各分野からの強い要
望は厳として存在する。
However, despite the technical difficulties, there is a strong demand from various fields for a larger number of conversions and a shorter conversion time.

それらの内で最高に困難なものは変換数221(およそ
2X10’  )で変換時間2ミリ秒というものであっ
た。この性能を満すアナログ・ディジタル変換器を前述
の電荷平衡型で実現するには、クロック信号周波数は1
000メガヘルツとなる。
The most difficult of these was 221 conversions (approximately 2×10') and a conversion time of 2 milliseconds. In order to realize an analog-to-digital converter that satisfies this performance using the charge-balanced type described above, the clock signal frequency must be 1.
000 MHz.

これが実現不可能なことは容易に理解できる。It is easy to understand that this is not possible.

この従来技術では敷底実現不可能な程、高精度かつ変換
時間の短かいアナログ・ディジタル変換゛器を実現可能
とさせることが本発明の目的である。
An object of the present invention is to make it possible to realize an analog-to-digital converter with high precision and short conversion time, which is impossible to achieve with the conventional technology.

この目的を達成するために本発明では、一つのアナログ
・ディジタル変換器を1つ以上の電荷平衡型アナログ・
ディジタル変換回路と、そ′れと同数のサンプル・ホー
ルド回路と最後尾に置くアナログ・ディジタル変換゛回
路(変換方式は任意でよい)とで構成する。アナログ入
力信号は1番目のアナログ・ディジタル変換回路の入力
に接続し、この変換回路の積分器の出力を1番目のサン
プル・ホールド回路の入力に接続し、このサンプル・ホ
ールド回路の出力を2番目のアナログ・ディジタル変換
回路の入力に接続する。以下同様の接続を最後尾に置い
たアナログ・ディジタル変換回路まで行なう。この状態
で1番目のアナログ・ディジタル変換回路の動作終了時
点でのこの変換回路の積分器の出力信号を1番目のサン
プル・ホールド回路で抽出保持し、このサンプル・ホー
ルド回路の出力信号を2番目のアナログ・ディジタル変
換回路でディジタル値に変換する。この2番目のアナロ
グ・ディジタル変換回路の変換終了時点でのこの変換回
路の積分器の出力信号を2番目のサンプル・ホールド回
路で抽出保持し、このサンフル・ホールド回路の出力信
号を次のアナログ・ディジタル変換回路でディジタル値
に変換する。この動作を最後尾に置いたアナログ・ディ
ジタル変換回路まで順次繰返して行なう。この動作で各
アナログ・ディジタル変換回路は最終的に必要なディジ
タル出力の一部を分担して変換する。
To achieve this objective, the present invention combines one analog-to-digital converter with one or more charge-balanced analog-to-digital converters.
It consists of a digital conversion circuit, the same number of sample and hold circuits, and an analog-to-digital conversion circuit placed at the end (the conversion method may be arbitrary). The analog input signal is connected to the input of the first analog-to-digital conversion circuit, the output of the integrator of this conversion circuit is connected to the input of the first sample-and-hold circuit, and the output of this sample-and-hold circuit is connected to the input of the second analog-to-digital conversion circuit. Connect to the input of the analog-to-digital converter circuit. Similar connections are then made up to the analog-to-digital conversion circuit placed at the end. In this state, the output signal of the integrator of the first analog-to-digital conversion circuit at the end of its operation is extracted and held in the first sample-and-hold circuit, and the output signal of this sample-and-hold circuit is transferred to the second analog-to-digital conversion circuit. The analog-to-digital conversion circuit converts it into a digital value. The output signal of the integrator of this second analog-to-digital conversion circuit at the end of conversion is extracted and held in the second sample-and-hold circuit, and the output signal of this sample-and-hold circuit is used for the next analog-to-digital conversion circuit. Convert it to a digital value using a digital conversion circuit. This operation is repeated sequentially up to the last analog-to-digital conversion circuit. Through this operation, each analog-to-digital conversion circuit divides and converts a portion of the digital output that is finally required.

すなわち1番目のアナログ・ディジタル変換回路はディ
ジタル出力の最上位部分を変換し、2番目のアナログ・
ディジタル変換回路はディジタル出力の次上位部分を変
換し、最後尾のアナログ・ディジタル変換回路はディジ
タル出力の最下位部分を変換する。
That is, the first analog-to-digital conversion circuit converts the most significant part of the digital output, and the second analog-to-digital conversion circuit converts the most significant part of the digital output.
The digital conversion circuit converts the next most significant part of the digital output, and the last analog-to-digital conversion circuit converts the least significant part of the digital output.

これら各アナログ・ディジタル変換回路の動作が終了し
た時点で各変換回路の出力データに重みを掛けて加え合
せ、最終的なディジタル出力を得る。
When the operation of each of these analog-to-digital conversion circuits is completed, the output data of each conversion circuit is weighted and added to obtain a final digital output.

さてこの動作原理を第2図を参照しながら説明する。Now, the principle of this operation will be explained with reference to FIG.

第2図の変換終了時点T1での積分器の出力電圧V、は
積分器に入力されたアナログ入力信号のディジタル化さ
れずに残った残存電荷量を゛表わす。
The output voltage V of the integrator at the end of conversion time T1 in FIG. 2 represents the amount of residual charge remaining without being digitized in the analog input signal input to the integrator.

このV、はあたかも数学の除算における剰余に相当する
。除算において剰余部を基数倍(10進数なら10倍)
して除算を続ければ、さらに下位の除算結果が得られる
ように、前述のV、をしかるべき倍数だけ拡大した後、
2番目のアナログ・ディジタル変換回路でディジタル化
すれば、下位のディジタル値が得られる。さらにこの2
番目のアナログ・ディジタル変換回路の変換終了時点で
の積分器の出力電圧をしかるべき倍数だけ拡大した後、
3番目のアナログ・ディジタル変換回路でディジタル化
すれば、さらに下位のディジタル値が得られる。
This V corresponds to the remainder in division in mathematics. In division, the remainder is multiplied by the base number (10 times if it is a decimal number)
After expanding the above V by an appropriate multiple, so that if we continue the division, we can obtain a lower division result.
Digitization by the second analog-to-digital conversion circuit yields a lower-order digital value. In addition, these two
After expanding the output voltage of the integrator at the end of conversion of the th analog-to-digital conversion circuit by an appropriate multiple,
Digitization by a third analog-to-digital conversion circuit yields a lower-level digital value.

この操作を任意回数繰返して行なえることは、先の数学
の除算の例からも容易に理解できる。すべての変換回路
でディジタル化が終了した後に、各女換向路の出力ディ
ジタル値に重みを付けて加算し合えば求めるディジタル
出力が得ちれる。
The fact that this operation can be repeated an arbitrary number of times can be easily understood from the previous example of division in mathematics. After digitization is completed in all conversion circuits, the desired digital output is obtained by adding weights to the output digital values of each female switching path and adding them together.

前述のV、をしかるべき倍数だけ拡大するには、■、を
演算増幅器を使用して増幅すればよい。また演算増幅器
を用いなくとも、第1図の抵抗器2の抵抗値を小さくす
るだけでも同様の効果を得ることは衆知の通りである。
In order to expand the above-mentioned V by an appropriate multiple, it is sufficient to amplify (1) using an operational amplifier. Furthermore, it is well known that the same effect can be obtained by simply reducing the resistance value of resistor 2 in FIG. 1 without using an operational amplifier.

さて、ここで従来の電荷平衡型アナログ・ディジタル変
換器と本発明によるアナログ・ディジタル変換器の変換
時間を比較してみる。今、変換数をN1クロック信号の
周波数をFc、本発明によるアナログ・ディジタル変換
器をM個の変換回路から構成したとすると、変換時間は
近似的に下記のようになる。
Now, let us compare the conversion times of a conventional charge-balanced analog-to-digital converter and an analog-to-digital converter according to the present invention. Now, assuming that the number of conversions is N1 and the frequency of the clock signal is Fc, and the analog-to-digital converter according to the present invention is composed of M conversion circuits, the conversion time is approximately as follows.

従来の方式での変換時間TA TA=”−[:秒〕 ・・・・・・(1)Fc 本発明の方式での変換時間Ts+4’1これらの数式に
前述した高精度なアナログ・ディジタル変換器に求めら
れている数値例をあてはめてみる。この変換器では変換
数2211クロック信号周波数200キロヘルツ、本発
明の変換器で使用する変換回路の個数を3とすると、従
′来の方式による変換時間T^=10.486秒本発明
の方式による変換時間Tm =0.00064秒となる
Conversion time in the conventional method TA TA = "- [: seconds] ...... (1) Fc Conversion time in the method of the present invention Ts + 4'1 High-precision analog-to-digital conversion as described above in these formulas Let us apply an example of the numerical values required for the converter.Assuming that the number of conversions in this converter is 2211, the clock signal frequency is 200 kHz, and the number of conversion circuits used in the converter of the present invention is 3, the conversion using the conventional method is Time T = 10.486 seconds; conversion time Tm = 0.00064 seconds according to the method of the present invention.

これらの数値から本発明を利用すれば変換精度を損うこ
となく変換時間を10000分の1以下に短縮でき、先
に述べた本発明の・目的を達成できる。
Based on these values, if the present invention is used, the conversion time can be reduced to 1/10000 or less without impairing conversion accuracy, and the above-mentioned object of the present invention can be achieved.

以下本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第3図において、21はアナログ信号入力端子、22は
第1のアナログ・ディジタル変換回路、23は第1のサ
ンプル・ホールド回路、24は第2のアナログ・ディジ
タル変換回路、25は第2のサンプル・ホールド回路、
26は第3のアナログ・ディジタル変換回路、27はデ
ィジタル値合成回路、28はディジタル出力端子、29
は変換開始信号入力端子、30は制御回路である。ここ
で22および24の各アナログ、・ディジタル変換回路
は電荷平衡方式に基づくものであり、26のアナログ・
ディジタル変換回路は電荷平衡方式に基づくものでも、
他の変換方式に基づくものでもよい。
In FIG. 3, 21 is an analog signal input terminal, 22 is a first analog-to-digital conversion circuit, 23 is a first sample-and-hold circuit, 24 is a second analog-to-digital conversion circuit, and 25 is a second sample.・Hold circuit,
26 is a third analog-to-digital conversion circuit, 27 is a digital value synthesis circuit, 28 is a digital output terminal, 29
3 is a conversion start signal input terminal, and 30 is a control circuit. Here, each of the 22 and 24 analog/digital conversion circuits is based on a charge balance method, and the 26 analog/digital conversion circuits are based on a charge balance method.
Digital conversion circuits may be based on a charge balance method;
It may also be based on other conversion methods.

次に第3図の実施例の動作を第4図を参照しながら説明
する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 3 will be explained with reference to FIG. 4.

変換開始信号入力端子29に変換開始信号が加えられる
と、制御回路3oは、22,24.26の各アナログ・
ディジタル変換回路と23.25の各サンプル・ホール
ド回路と、27のディジタル値合成回路に順次制御信号
を送って、それぞれに下記の動作を行わせる。
When a conversion start signal is applied to the conversion start signal input terminal 29, the control circuit 3o controls each analog signal 22, 24, and 26.
A control signal is sequentially sent to the digital conversion circuit, each of the sample/hold circuits at 23 and 25, and the digital value synthesis circuit at 27, causing each of them to perform the following operations.

まず第1のアナログ・ディジタル変換回路22に変換動
作を開始させC第4図でT。とじて示す)、一定時間後
に変換動作を終了させる(第4図でT。
First, the first analog-to-digital conversion circuit 22 starts the conversion operation at T in FIG. ), and the conversion operation is terminated after a certain period of time (T in FIG. 4).

として示す)と共゛に第1のサンプル・ホールド回路2
3に第1のアナログ・ディジタル変換回路22に含まれ
る積分器(図示せず)の出力信号を抽出させ、この電圧
を保持させる。
) together with the first sample and hold circuit 2
3 extracts the output signal of an integrator (not shown) included in the first analog-to-digital conversion circuit 22 and holds this voltage.

その後第2のアナログ・ディジタル変換回路24に変換
動作を開始させ、第1のサンプル・ホールド回路23の
出力信号をディジタル値に変換させる。一定時間後に第
2のアナログ・ディジタル変換回路24の変換動作を終
了させる(第4図でT7として示す)。 ・ 次に第2のサンプル・ホールド回路25に第2のアナロ
グ・ディジタル変換回路、24に含まれる積分器(図示
せず)の出力信号を抽出させ、この電圧を保持させる。
Thereafter, the second analog-to-digital conversion circuit 24 is caused to start a conversion operation, and the output signal of the first sample-and-hold circuit 23 is converted into a digital value. After a certain period of time, the conversion operation of the second analog-to-digital conversion circuit 24 is terminated (shown as T7 in FIG. 4). - Next, the second sample-and-hold circuit 25 extracts the output signal of the integrator (not shown) included in the second analog-to-digital conversion circuit 24, and holds this voltage.

その後、第3のアナログ・ディジタル変換回路26に変
換動作を開始させ(第4図でT2として示す)、第2の
サンプル・ホールド回路25の出力信号をディジタル値
に変換させる。一定時間後に第3のアナログ・ディジタ
ル変換回路26の変換動作を終了させるC第4図でT、
として示す)。その後ディジタル値合成回路27に22
.24.26の各アナログ・ディジタル変換回路の出力
データに重みを掛けて加算させて最終的なディジタル値
を得て、これをディジタル出力端子28に出力する。
Thereafter, the third analog-to-digital conversion circuit 26 is caused to start a conversion operation (shown as T2 in FIG. 4), and the output signal of the second sample-and-hold circuit 25 is converted into a digital value. The conversion operation of the third analog-to-digital conversion circuit 26 is terminated after a certain period of time.
). After that, the digital value synthesis circuit 27 receives 22
.. The output data of each of the analog-to-digital conversion circuits 24 and 26 are weighted and added to obtain a final digital value, which is output to the digital output terminal 28.

第4図において、次の変換開始信号はT、。で加えられ
ている。このT1゜以降、上述の動作が繰返し行われる
In FIG. 4, the next conversion start signal is T,. It has been added in After this T1°, the above-described operation is repeated.

さて、第1のアナログ・ディジタル変換回路22はT、
の時点以降はTI。まで何の動作も行なっていない。す
なわちT、。を18時点まで前に移動させることが可能
である。このことは、第3図の実施例の変換時間は(T
、−T、)として定義できることを示している。
Now, the first analog-to-digital conversion circuit 22 has T,
TI after that point. No action has been taken until now. That is, T. It is possible to move forward up to 18 points in time. This means that the conversion time of the embodiment of FIG. 3 is (T
, -T,).

さて、第3図の実施例においては各アナログ・ディジタ
ル変換回路の間にサンプル・ホールド回路が置かれてい
るが、このサンプル・ホールド回路の機能は若干の工夫
によって、アナログ・ディジタル変換回路に持たせるこ
とができる。このことは第1図において変換終了時点で
入力スイッチ3、スイッチ7を共にOFFの状態にすれ
ば(変換中からスイッチ6はOFF状態にあるから)、
変換終了時の積分器4の出力信号はそれ自体で保持可能
である。この原理を利用すれば上述のようにサンプル・
ホールド回路は省略することが可能である。
Now, in the embodiment shown in Fig. 3, a sample-and-hold circuit is placed between each analog-to-digital converter circuit, but the function of this sample-and-hold circuit can be added to the analog-to-digital converter circuit by making some improvements. can be set. This can be done by turning off both the input switch 3 and the switch 7 at the end of the conversion in FIG. 1 (since the switch 6 is in the OFF state during the conversion).
The output signal of the integrator 4 at the end of the conversion can be held by itself. Using this principle, the sample and
The hold circuit can be omitted.

このサンプル・・ホールド回路を省略した実施例を第5
図に示す。
The fifth example shows an example in which this sample-and-hold circuit is omitted.
As shown in the figure.

以下この実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。This embodiment will be described in detail below with reference to the drawings.

第5図において、41はアナログ信号入力端子、42は
第1のアナログ・ディジタル変換回路、43は第2のア
ナログ・ディジタル変換回路、44は第3のアナログ・
ディジタル変換回路、45はディジタル値合成回路、4
6はディジタル出力端子、47は変換開始信号入力端子
、48は制御回路である。ここで42および43の各ア
ナログ・ディジタル変換回路は電荷平衡方式に基づくも
のであり、44のアナログ・ディジタル変換回路は電荷
平衡方式に基づくものでも、他の変換方式に基づくもの
でもよい。
In FIG. 5, 41 is an analog signal input terminal, 42 is a first analog-to-digital conversion circuit, 43 is a second analog-to-digital conversion circuit, and 44 is a third analog-to-digital conversion circuit.
Digital conversion circuit, 45, digital value synthesis circuit, 4
6 is a digital output terminal, 47 is a conversion start signal input terminal, and 48 is a control circuit. Here, each of the analog-to-digital conversion circuits 42 and 43 is based on a charge balance method, and the analog-to-digital conversion circuit 44 may be based on a charge balance method or another conversion method.

次に第5図の実施例の動作を第6図を参照しながら説明
する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 5 will be explained with reference to FIG.

変換開始信号入力端子47に変換開始信号が加えられる
と、制御回路48は、42,43,44の各アナログ・
ディジタル変換回路と45のディジタル値合成回路に順
次制御信号を送って、それぞれに下記の動作を行わせる
When a conversion start signal is applied to the conversion start signal input terminal 47, the control circuit 48 controls each of the analog signals 42, 43, and 44.
Control signals are sequentially sent to the digital conversion circuit and 45 digital value synthesis circuits to cause each to perform the following operations.

まず第1のアナログ・ディジタル変換回路42に変換動
作を開始させ(第7図でT。とじて余す)、一定時間後
に変換動作を終了させる。(第7図でT、として示す)
その後もこの第1のアナログ・ディジタル変換回路42
に含まれる積分器(図示せず)が、変換終了時点のそれ
自体の出力信号を保持するように動作させる。次に第2
のアナログ・ディジタル変換回路43に変換動作を開始
させ(第7図でT、として示す)、第1のアナログ・デ
ィジタル変換回路42に含まれる積分器(図示せず)の
出力信号釜ディジタル値に変換させる。
First, the first analog-to-digital conversion circuit 42 is caused to start a conversion operation (T in FIG. 7 is closed), and the conversion operation is ended after a certain period of time. (Indicated as T in Figure 7)
After that, this first analog-to-digital conversion circuit 42
An integrator (not shown) included in the converter is operated to hold its output signal at the end of the conversion. Then the second
The analog-to-digital conversion circuit 43 of the first analog-to-digital conversion circuit 42 starts a conversion operation (indicated as T in FIG. Make it convert.

一定時間後に第2のアナログ・ディジタル変換回路43
の変換動作を終了きせる(第7図でT2として示す)。
After a certain period of time, the second analog-to-digital conversion circuit 43
The conversion operation is completed (shown as T2 in FIG. 7).

その後もこの第2のアナログ・ディジタル変換回路43
に含まれる積分器(図示せず)が、変換終了時点のそれ
自体の出力信号を保持するよう動作させる。次に第3の
アナログ、ディジタル変換回路44に変換動作を開始さ
せ、第2のアナログ・ディジタル変換回路43に含まれ
ている積分器(図示せず)の出力信号をディジタル値に
変換させる。一定時間後に第3のアナログ・ディジタル
変換回路44の変換動作を終了させる(第7図でT3と
尤て示す)。その後ディジタル値合成回路45に42.
43.44の各アナログ・ディジタル゛変換回路の出力
データに重みを掛けて加算させ、最終的なディジタル値
を得て、これをディジタル出力端子46に出力する。
After that, this second analog-to-digital conversion circuit 43
An integrator (not shown) included in the converter is operated to maintain its output signal at the end of the conversion. Next, the third analog-to-digital conversion circuit 44 is caused to start a conversion operation, and the output signal of an integrator (not shown) included in the second analog-to-digital conversion circuit 43 is converted into a digital value. After a certain period of time, the conversion operation of the third analog-to-digital conversion circuit 44 is terminated (indicated by T3 in FIG. 7). Thereafter, the digital value synthesis circuit 45 receives 42.
The output data of each of the analog-to-digital conversion circuits 43 and 44 are weighted and added to obtain a final digital value, which is output to the digital output terminal 46.

第6図において、次の変換開始信号はTloで加えられ
ている。
In FIG. 6, the next conversion start signal is added at Tlo.

このT、。以降、上述の動作が繰返し行われる。This T. Thereafter, the above-described operation is repeated.

第1のアナログ・ディジタル変換回路42はT2の時点
以降はT I Oまで何の動作も行なっていない。
The first analog-to-digital conversion circuit 42 does not perform any operation after time T2 until TIO.

すなわちT、。はT2の時点まで前に移動させることが
可能である。このことは、第5図の実施例の変換時間は
(’r2−’ro)どして定義できることを示している
That is, T. can be moved forward to time T2. This shows that the conversion time of the embodiment of FIG. 5 can be defined as ('r2-'ro).

ここで、゛さらに本発明を正しく理解するために、実施
例を詳細な図面を参照しながら説明する。
For a better understanding of the invention, embodiments will now be described with reference to detailed drawings.

第7図において、21はアナログ信号入力端子、22は
第1のアナログ・ディジタル変換回路、23は第1のサ
ンプル・ホールド回路、24は第2のアナログ・ディジ
タル変換回路、25は第2のサンプル・ホールド回路、
26は第3のアナログ・ディジタル変換回路、27はデ
ィジタル値合成回路、28はディジタル出力端子である
。また51は入力スイッチ制御信号接続点、52は積分
器リセット信号接続点、53はサンプル・ホールド信号
接続点、54は入力スイッチ制御信号接続点、55は積
分器リセット信号接続点、56はサンプル・ホールド信
号接続点、57は入力スイッチ制御信号接続点、58は
積分器リセット信号接続点、59はクロック信号接続点
、60は計数器リセット信号接続点であり、これらの各
接続点は第8図の同一符号の各接続点に接続される。
In FIG. 7, 21 is an analog signal input terminal, 22 is a first analog-to-digital conversion circuit, 23 is a first sample-and-hold circuit, 24 is a second analog-to-digital conversion circuit, and 25 is a second sample・Hold circuit,
26 is a third analog-to-digital conversion circuit, 27 is a digital value synthesis circuit, and 28 is a digital output terminal. Further, 51 is an input switch control signal connection point, 52 is an integrator reset signal connection point, 53 is a sample/hold signal connection point, 54 is an input switch control signal connection point, 55 is an integrator reset signal connection point, and 56 is a sample/hold signal connection point. 57 is an input switch control signal connection point, 58 is an integrator reset signal connection point, 59 is a clock signal connection point, and 60 is a counter reset signal connection point, and these connection points are shown in FIG. are connected to each connection point with the same symbol.

第7図において、第2のアナログ・ディジタル変換回路
24、第2のサンプル・ホールド回路25、、第3のア
ナログ・ディジタル変換回路26の各回路は図面を簡略
化するために省略しであるが、24と26の内部は22
のアナログ・ディジタル変換回路と同じものである。た
だ、24に関しでは入力電圧が22.26と逆極性にな
るため、規準型゛源の極性を逆になる等の若干の変更は
行うが、基本的回路構成は22.26と同じものである
。 ′ 第7図において、71抵抗器、72は入カスイノチ、7
3は積分器、74は積分コンデンサ、75は積分器リセ
ット・スイッチ、76は規準電流スイッチ、77は抵抗
器、78は規準電源、79は比較電圧源、8oは電圧比
較器、81はD型フリップ・フロップ、82はANDゲ
ート、83はサンプリング・スイッチ、84はコンデン
サ、85は緩衝増幅器、131,132,133は計数
器、134.135はORゲートであろう 第7図の実施例の動作を第9図の動作説明図を参照しな
がら説明する。
In FIG. 7, the second analog-to-digital conversion circuit 24, the second sample-and-hold circuit 25, and the third analog-to-digital conversion circuit 26 are omitted to simplify the drawing. , the inside of 24 and 26 is 22
It is the same as the analog-to-digital converter circuit. However, for 24, the input voltage has the opposite polarity to 22.26, so some changes are made, such as reversing the polarity of the reference type source, but the basic circuit configuration is the same as 22.26. . ' In Figure 7, 71 is the resistor, 72 is the input filter, and 7 is the resistor.
3 is an integrator, 74 is an integrating capacitor, 75 is an integrator reset switch, 76 is a reference current switch, 77 is a resistor, 78 is a reference power supply, 79 is a comparison voltage source, 8o is a voltage comparator, 81 is a D type Operation of the embodiment of FIG. 7 will be a flip-flop, 82 is an AND gate, 83 is a sampling switch, 84 is a capacitor, 85 is a buffer amplifier, 131, 132, 133 is a counter, and 134.135 is an OR gate. will be explained with reference to the operation explanatory diagram of FIG.

変換開始前には、22,24.26の積分器のリセット
・スイッチ(75)はON状態、同人力スイッチ(72
)はOFF状態、23.25のサンプリング・スイッチ
(83)はON状態にある。
Before starting conversion, the reset switch (75) of the integrators 22, 24, and 26 is in the ON state, and the integrator switch (72) is in the ON state.
) is in the OFF state, and the sampling switch (83) at 23.25 is in the ON state.

ここで変換が開始されるとl第9図で1.として示す)
、積分器リセット・スイッチ75はOFF状態、人、カ
スイッチ72はON状態、サンプリング・スイッチ83
はOFF状態となる。この結果、第1の変換動作が開始
され、第1図および第2図で説明したのと同様の動作に
よって、アナログ信号入力端子21に加えられたアナロ
グ電圧がディジタルに変換される。変換されたディジタ
ルデータはANDゲート82の出力K パルス列として
得られる。このパルス列は第1の変換動作が行われてい
る間(第9図でt8からt、までの間)、ORゲート1
34を通って、計数器131で計数される。第1の変換
動作終了時点(第9図でtlとして示す)では、アナロ
グ入力端子21に加えられたアナログ電圧に対応したデ
ィジタル値が計数器131の出力(A、B、・・・・・
・H)に現われる。
When the conversion starts here, 1. )
, the integrator reset switch 75 is in the OFF state, the power switch 72 is in the ON state, and the sampling switch 83 is in the ON state.
is in the OFF state. As a result, the first conversion operation is started, and the analog voltage applied to the analog signal input terminal 21 is converted into digital data by the same operation as explained in FIGS. 1 and 2. The converted digital data is obtained as the output K pulse train of AND gate 82. This pulse train is applied to the OR gate 1 while the first conversion operation is being performed (from t8 to t in FIG. 9).
34 and is counted by a counter 131. At the end of the first conversion operation (shown as tl in FIG. 9), the digital value corresponding to the analog voltage applied to the analog input terminal 21 is the output of the counter 131 (A, B, . . .
・Appears in H).

第9図の1.の時点で、51の入力スイッチ制御信号が
低レベルとなり、入力スイッチ72がOFFになると共
に、ANDゲート82を通して、規準電流スイッチ76
もOFFになる。このため変換終了時点の積分器73の
出力電圧は積分器に保持される。この電圧は第9図のt
、と12の間にサンプリング・スイッチ83がONにな
ることから、コンデンサ84に蓄えられ、t2の時点で
サンプリング・スイッチ83がOFFになった後もコン
デンサ84に保持される。このコ、ンデンサ84に保持
された第1の変換動作終了時点の積分器73の出力電圧
は、緩衝増幅器85を通って、第2の変換動作が行なわ
れている間(第9図でt2からt3までの間)ディジタ
ルに変換されるべきアナログ信号として第2のアナログ
・ディジタル変換回路24に加えられる。
1 in Figure 9. At the point in time, the input switch control signal 51 goes low, turning off the input switch 72 and passing the reference current switch 76 through the AND gate 82.
is also turned off. Therefore, the output voltage of the integrator 73 at the end of the conversion is held in the integrator. This voltage is t in Figure 9.
Since the sampling switch 83 is turned on between , and 12, the signal is stored in the capacitor 84, and is held in the capacitor 84 even after the sampling switch 83 is turned off at time t2. The output voltage of the integrator 73 at the end of the first conversion operation, which is held in the capacitor 84, is passed through the buffer amplifier 85 while the second conversion operation is being performed (from t2 in FIG. 9). t3) is applied to the second analog-to-digital conversion circuit 24 as an analog signal to be converted to digital.

第9図の12の時点で、54の入力スイッチ制御信号が
高レベル、55の積分リセット信号が低レベルに変わり
、第2の変換動作が開始される。
At time point 12 in FIG. 9, the input switch control signal 54 changes to high level, the integral reset signal 55 changes to low level, and the second conversion operation is started.

この変換動作中、アナログ・ディジタル変換回路24の
ANDゲートの出力に現われるパルス列はORゲート1
35を通って、計数器132に入り、ここでパルス数が
計数される。このパルス数が2’  (64)より多い
ときには、計数器132の出力端子Fに桁上げ信号が発
生し、この桁上げ信号はORゲー)□ 134を通って
、計数器131で計数される。
During this conversion operation, the pulse train appearing at the output of the AND gate of the analog-to-digital conversion circuit 24 is output from the OR gate 1.
35 and enters a counter 132 where the number of pulses is counted. When the number of pulses is greater than 2' (64), a carry signal is generated at the output terminal F of the counter 132, and this carry signal passes through the OR gate 134 and is counted by the counter 131.

第2の変換動作の終了時点(第9図でt3として示す)
で54の入力スイッチ制御信号が低レベルになり、24
中の積分器の出力電圧は保持される。これはt1時点で
の積分器73の動作と同様である。
The end point of the second conversion operation (shown as t3 in Figure 9)
54 input switch control signal becomes low level, 24
The output voltage of the integrator inside is maintained. This is similar to the operation of the integrator 73 at time t1.

また第9図のt3から14までの間の動作は先に説明し
た同図のt、からt2までの動作と同様に、第2の変換
動作終了時点の積分器の出力電圧がサンプル・ホールド
回路25のコンデンサに蓄えられ、この電圧は第3の変
換動作が行われている間保持される。
In addition, the operation from t3 to t14 in FIG. 9 is similar to the operation from t to t2 in the same figure described earlier, so that the output voltage of the integrator at the end of the second conversion operation is transferred to the sample and hold circuit. 25, this voltage is held while the third conversion operation is performed.

第9図のt4の時点で、57の入力スイッチ制御信号が
高レベル、58の積分器リセット信号が低レベルになシ
、第3の変換動作が開始される。
At time t4 in FIG. 9, the input switch control signal 57 is at a high level, the integrator reset signal 58 is at a low level, and the third conversion operation is started.

この変換動作中、アナログ・ディジタル変換回路26の
ANDゲートの出力に現われるパルス列は計数器133
に入り、ここでパルス数が計数される。このパルス数が
2’  (64)より多いときは、計数器133の出力
端子Fに桁上げ信号が発生し、この桁上げ信号はORゲ
ート135を通って、計数器132で計数される。
During this conversion operation, the pulse train appearing at the output of the AND gate of the analog-to-digital conversion circuit 26 is
The number of pulses is counted here. When the number of pulses is greater than 2' (64), a carry signal is generated at the output terminal F of the counter 133, and this carry signal passes through the OR gate 135 and is counted by the counter 132.

第9図のtoの時点で、一連のアナログ・ディジタル変
換動作は終了し、各回路は初期状態(第1の変換動作開
始以前すなわち第9図の1gの左側の状態)にリセット
され、変換中信号(第8図の変換中信号出力端子61か
ら得られる)は低レベルになり、外部機器(たとえばコ
ンピュータ)に、アナログ・ディジタル変換が終了した
ことを知らせる。外部機器はこの信号から変換の終了を
知り、ディジタル出力端子28からディジタル出力デー
タを読取る。
At point to in FIG. 9, the series of analog-to-digital conversion operations is completed, and each circuit is reset to its initial state (before the start of the first conversion operation, that is, the state on the left side of 1g in FIG. 9), The signal (available from the converting signal output terminal 61 of FIG. 8) goes low, indicating to external equipment (eg, a computer) that the analog-to-digital conversion is complete. The external device knows from this signal that the conversion has ended and reads the digital output data from the digital output terminal 28.

次に第8図の動作を説明する。Next, the operation shown in FIG. 8 will be explained.

第8図において、29は変換開始信号入力端子、30は
制御回路、51は入力スイッチ制御信号接続点、52は
積分器リセット信号接続点、53はサンプル・ホールド
信号接続点、54は入力スイッチ制御信号接続点、55
は積分器リセット信号接続点、56はサンプル・ホール
ド信号接続点、57は入力スイッチ制御信号接続点、5
8は積分器リセット信号接続点、59はクロック信号接
続点、60は計数器リセット信号接続点であり、51か
ら60までの各接続点は、先に説明した第7図の同一符
号の各接続点に接続される。また61は変換中信号出力
端子である。
In FIG. 8, 29 is a conversion start signal input terminal, 30 is a control circuit, 51 is an input switch control signal connection point, 52 is an integrator reset signal connection point, 53 is a sample/hold signal connection point, and 54 is an input switch control point. Signal connection point, 55
is an integrator reset signal connection point, 56 is a sample/hold signal connection point, 57 is an input switch control signal connection point, 5
8 is an integrator reset signal connection point, 59 is a clock signal connection point, 60 is a counter reset signal connection point, and each connection point from 51 to 60 is the connection point with the same symbol in FIG. 7 described earlier. Connected to points. Further, 61 is a signal output terminal during conversion.

第8図において、140は発振器、141はタイマ回路
、142は初期状態設定回路、143はORゲート、1
44はD型フリップ・フロップ、145はトリガ式単安
定回路、146,147゜148.149,150,1
51,152,153はORゲート、154,156,
157,158゜159.160はフリップ・フロップ
である。第8図の実施例の動作を第9図(p7作説明図
を参照しながら説明する。
In FIG. 8, 140 is an oscillator, 141 is a timer circuit, 142 is an initial state setting circuit, 143 is an OR gate, 1
44 is a D-type flip-flop, 145 is a trigger type monostable circuit, 146,147°148.149,150,1
51, 152, 153 are OR gates, 154, 156,
157,158°159.160 are flip-flops. The operation of the embodiment shown in FIG. 8 will be explained with reference to the explanatory drawing in FIG. 9 (p. 7).

第8図において、電源が投入されると、まず初期状態設
定回路142が動作して、フリップ・フロップ144を
リセットする。このフリップ・フロップ144がリセッ
トされた状態では、144の出力Qが低レベルとなり、
タイマ回路141もリセットされ、154から160ま
での7個のフリップ・フロップも全てリセットされる。
In FIG. 8, when the power is turned on, the initial state setting circuit 142 operates to reset the flip-flop 144. When the flip-flop 144 is reset, the output Q of the flip-flop 144 is at a low level.
Timer circuit 141 is also reset, and all seven flip-flops 154 to 160 are also reset.

この状態ではタイマ回路141は動作せず、51から5
8までの各接続点の信号は第9図で18として示す時点
より以前(左側)のレベルに保持され、この状態は変換
開始信号入力端子29に変換開始信号が加えられるまで
続く。
In this state, the timer circuit 141 does not operate, and 51 to 5
The signals at each connection point up to 8 are held at the level prior to (on the left side) the time indicated as 18 in FIG. 9, and this state continues until a conversion start signal is applied to the conversion start signal input terminal 29.

さて、この入力端子29に変換開始信号が加えられると
、フリップ・フロップ144は反転し、その出力Qは高
レベルになる。これでタイマ回路141は作動を始め、
設定された時間経過後に各出力端子” v ’ ++ 
’ 2 + ” 3 v  t 4 °t°に順次質の
パルスを発生する。(このようすを第9図にタイマ回路
出力信号として示す。)またフリップ・フロップ144
の反転は、フリップ・フロップ154,155,156
,157゜158.159,160のリセット状態を解
除し、これらの各7リツプ・フロップがタイマ回路14
1からの出力パルスに応じ−て動作できるようにすると
共に、トリガ式単安定回路145をトリガし、極短い時
間幅をもったパルスを発生して、第7図の計数器131
,132,133をリセットする。
Now, when a conversion start signal is applied to this input terminal 29, the flip-flop 144 is inverted and its output Q goes high. Now the timer circuit 141 starts operating,
After the set time elapses, each output terminal "v' ++
' 2 + ' 3 v t 4 °t° (This situation is shown as the timer circuit output signal in FIG. 9.) Also, the flip-flop 144
The inversion of is the flip-flop 154, 155, 156
, 157° 158, 159, 160 are released from the reset state, and each of these seven lip-flops
The counter 131 shown in FIG.
, 132, 133 are reset.

タイマ回路141が作動を開始すると、まず出力t8に
負のパルスが発生し、フリップ・フロップ154,15
5,156をセット状態にする。
When the timer circuit 141 starts operating, a negative pulse is first generated at the output t8, and the flip-flops 154 and 15
5,156 is set.

これで51の入力スイッチ制御信号は高レベルに変わり
、52の積分器リセット信号および53のサンプル・ホ
ールド信号は低レベルに変る。このようすを第9図にお
いてり、時点での信号変化として示しである。
This changes the input switch control signal at 51 to a high level, and the integrator reset signal at 52 and sample and hold signal at 53 to a low level. This situation is shown in FIG. 9, showing signal changes at different times.

さて、この状態はタイマ回路の出力t1に負のパルスが
発生するまで続くが、タイマ回路の出力t1に負のパル
スが発生すると、フリップ・フロップ154,156は
リセットされ、51の入力スイッチ制御信号は低レベル
に、53のサンプル・ホールド信号は高レベルに変る。
Now, this condition continues until a negative pulse occurs at the output t1 of the timer circuit, but when a negative pulse occurs at the output t1 of the timer circuit, the flip-flops 154 and 156 are reset and the input switch control signal 51 changes to a low level, and the sample-and-hold signal of 53 changes to a high level.

このようすを第9図においてt1時点での信号変化とし
て示しである。
This situation is shown in FIG. 9 as a signal change at time t1.

以下同様にタイマ回路の各出力に負のパルスが発生する
たムに、各フリップ・フロップがセットまたはリセット
され、51から58までの各接続点の信号は第9図に示
すように変化する。
Similarly, every time a negative pulse is generated at each output of the timer circuit, each flip-flop is set or reset, and the signal at each connection point 51 to 58 changes as shown in FIG.

さて、タイマ回路141の出力t 、 K負(7’)パ
ルスが発生すると、D型フリップ・フロップ144けリ
セットされ、変換中信号出力端子61の信号が低レベル
に変わり、外部機器に変換の終了を知らせる。、マたタ
イマ回路1411フリツプ・フロップ154,155,
156,157,158゜159.160もリセットさ
れ、初期状態に戻る。
Now, when the output t of the timer circuit 141 and the K negative (7') pulse are generated, the D-type flip-flop 144 is reset, the signal at the conversion signal output terminal 61 changes to low level, and the external device is notified that the conversion has finished. Let me know. , timer circuit 1411 flip-flops 154, 155,
156, 157, 158°, 159, and 160 are also reset and return to the initial state.

以上で制御回路30の一連の動作は完了し、変換開始信
号入力端子29に再び変換開始信号が加わるまで、初期
状態を続ける。
The series of operations of the control circuit 30 is thus completed, and the initial state continues until the conversion start signal is applied to the conversion start signal input terminal 29 again.

次に第10図と第11図の実施例について詳細に説明す
る。
Next, the embodiments shown in FIGS. 10 and 11 will be described in detail.

第10図は第7図から、第1のサンプル・ホールド回路
23と第2のサンプル・ホー乞ドー路25を取去ったも
のである。
FIG. 10 is a diagram obtained by removing the first sample/hold circuit 23 and the second sample/hold circuit 25 from FIG. 7.

第10図の符号は第7図の各符号と同一符号を付しであ
るため、その説明は省略する。
Since the reference numerals in FIG. 10 are the same as those in FIG. 7, their explanation will be omitted.

第10図の実施例の動作を第12図の動作説明図を参照
しながら説明する。
The operation of the embodiment shown in FIG. 10 will be explained with reference to the operation diagram shown in FIG. 12.

変換開始前には、22,24.26の積分器リセット・
スイッチ(75)はON状態、同じく22.24,26
の入力スイッチ(72)はOFF状態にある。
Before starting conversion, integrator reset and
Switch (75) is in ON state, also 22, 24, 26
The input switch (72) is in the OFF state.

ここで変換が開始されると(第12図でISとして示す
)、積分器リセット・スイッチ75はOFF状態、入力
スイッチ72はON状態となる。
When the conversion is started (shown as IS in FIG. 12), the integrator reset switch 75 is turned OFF and the input switch 72 is turned ON.

この結果、第1の変換動作が開始され、第1図および第
2図で説明したのと同様の動作によって、アナログ信号
入力端子21に加えられたアナログ電圧がディジタルに
変換される。変換されたディジタルデータはANDゲー
ト82の出力に・<パルス列として得られる。この・(
ルス列は第1の変換動作が行われている間(第12図で
1Sからt、までの間)、!ORゲート134を通って
、計数器131で計数される。第1の変換動作終了時点
(第12図でt、として示す)では、アナログ信号入力
端子21に加えられたアナログ電圧に対応したディジタ
ル値が計数器131の出力(A、 B・・・・・・H)
に現われる。
As a result, the first conversion operation is started, and the analog voltage applied to the analog signal input terminal 21 is converted into digital data by the same operation as explained in FIGS. 1 and 2. The converted digital data is obtained as an output of the AND gate 82 as a pulse train. this·(
While the first conversion operation is being performed (from 1S to t in FIG. 12), ! It passes through an OR gate 134 and is counted by a counter 131. At the end of the first conversion operation (indicated as t in FIG. 12), the digital value corresponding to the analog voltage applied to the analog signal input terminal 21 is output from the counter 131 (A, B...・H)
appears in

第12図のt、の時点で、51の入力スイッチ制御信号
が低レベルとなり、入力スイッチ72カーOFFになる
と共に、ANDゲート82を通って、規準電流スイッチ
76もOFFになる。このため変換終了時点の積分器7
3の出力電圧は保持され、第2の変換動作が行なわれて
いる間(第12図でt、からt2までの間)ディジタル
に変換されるヘキアナログ信号として第2のアナログ・
ディジタル変換回路24に加えられる。
At time t in FIG. 12, the input switch control signal 51 becomes low level, the input switch 72 is turned off, and the reference current switch 76 is also turned off through the AND gate 82. Therefore, the integrator 7 at the end of conversion
The output voltage of 3 is held and is output as a hexaanalog signal which is converted into a digital signal while the second conversion operation is being performed (from t to t2 in FIG. 12).
It is added to the digital conversion circuit 24.

第12図の1.の時点で、アナログ・ディジタル変換器
24に加わる入力スイッチ制御信号(54)が高レベル
、積分器リセット信号(55)が低レベルになり、第2
の変換動作が開始される。
1 in Figure 12. At the point in time, the input switch control signal (54) applied to the analog-to-digital converter 24 is at a high level, the integrator reset signal (55) is at a low level, and the second
The conversion operation is started.

この変換動作中、ANDゲートの出力に現われるパルス
列はORゲート135を通って、計数器132に入り、
ここでパルス数が計数される。このパルス数が26  
(64)より多いときには、計数器132の出力端子F
に桁上げ信号が発生し、この桁上げ信号はORゲート1
34を通って、計数器131で計数される。
During this conversion operation, the pulse train appearing at the output of the AND gate passes through the OR gate 135 and enters the counter 132;
The number of pulses is counted here. This number of pulses is 26
(64) When the number is greater than the output terminal F of the counter 132
A carry signal is generated at , and this carry signal is sent to OR gate 1.
34 and is counted by a counter 131.

第2の変換動作の終了時点(第12図で12として示す
)で54の入力スイッチ制御信号が低レベルとなり、第
2の変換動作終了時点の積分器出力電圧は保持され、第
3の変換動作が行なわれている間第3のアナログ・ディ
ジタル変換回路26に加えられる。
At the end of the second conversion operation (shown as 12 in FIG. 12), the input switch control signal 54 goes low, the integrator output voltage at the end of the second conversion operation is held, and the third conversion operation is applied to the third analog-to-digital conversion circuit 26 while this is being performed.

第12図のt2の時点で、アナログ・ディジタル変換器
26に加わる入力スイッチ制御信号(57)が高レベル
、積分器リセット信号(58)が低レベルになり、第3
の変換動作が開始される。
At time t2 in FIG. 12, the input switch control signal (57) applied to the analog-to-digital converter 26 becomes high level, the integrator reset signal (58) becomes low level, and the third
The conversion operation is started.

この変換動作中、ANDゲートの出力に現われるパルス
列は計数器133に入り、ここでパルス数が計数される
。このパルス数が2’(64)より多いときには、計数
器133の出力端子Fに桁上げ信号が発生し、この桁上
げ信号はORゲート135を通って計数器132で計数
される。
During this conversion operation, the pulse train appearing at the output of the AND gate enters a counter 133, where the number of pulses is counted. When the number of pulses is greater than 2' (64), a carry signal is generated at the output terminal F of the counter 133, and this carry signal passes through the OR gate 135 and is counted by the counter 132.

第12図のt、の時点で、一連のアナログ・ディジタル
変換動作は終了し、各回路は初期状態  □(第1の変
換開始以前の状態)にリセットされ、変換中信号(第1
1図の変換中信号出力端子61から得られる)は低レベ
ルになり、外部機器(たとえばコンピュータ)に、アナ
ログ・ディジタル変換が終了したことを知らせる。外部
機器はこの信号から変換の終了を知りディジタル出力端
子28からディジタル出方データを読取る。
At time t in FIG. 12, the series of analog-to-digital conversion operations is completed, each circuit is reset to the initial state □ (the state before the start of the first conversion), and the conversion signal (the first
During conversion signal output terminal 61 in FIG. The external device knows the end of conversion from this signal and reads the digital output data from the digital output terminal 28.

次に第11の動作を説明する。Next, the eleventh operation will be explained.

第11図において、29は変換開始信号入力端子、30
は制御回路、51,54.57は入力スイッチ制御信号
接続点、52,56.58は積分器リセット信号接続点
、59はクロック信号接続点、60は計数器リセット信
号接続点であり、これらの各接続点は、先に説明した第
10図の同一符号の各接続点に接続される。また61は
変換中信号出力端子である。
In FIG. 11, 29 is a conversion start signal input terminal;
is a control circuit, 51, 54.57 is an input switch control signal connection point, 52, 56.58 is an integrator reset signal connection point, 59 is a clock signal connection point, and 60 is a counter reset signal connection point. Each connection point is connected to each connection point with the same reference numeral in FIG. 10 described above. Further, 61 is a signal output terminal during conversion.

第11図において、160は発振器、161はタイマ回
路、162は初期状態設定回路、163はORゲート、
164はD型フリップ・フロップ、165はトリガ式単
安定回路、166.167゜168はORゲート、16
9,170,171゜172.173はフリップ・フロ
ップである。
In FIG. 11, 160 is an oscillator, 161 is a timer circuit, 162 is an initial state setting circuit, 163 is an OR gate,
164 is a D-type flip-flop, 165 is a trigger type monostable circuit, 166.167° 168 is an OR gate, 16
9,170,171°172.173 are flip-flops.

第11図の動作を第12図の動作説明図を参照しながら
説明する。    ・ 第11図において、電源が投入されると、まず初期状態
設定回路162が動作して、フリップ・フロップ164
をリセットする。このフリップ・フロップ164がリセ
ットされた状態では、タイマ回路161は作動せず、5
1,52,54,55゜57.58の各接続点の信号は
第12図でtsとして示す時点より以前(左側)のレベ
ルに保持され、この状態は変換開始信号入力端子29に
変換開始信号が加えられるまで続く。
The operation shown in FIG. 11 will be explained with reference to the operation diagram shown in FIG. 12. - In FIG. 11, when the power is turned on, the initial state setting circuit 162 operates and the flip-flop 164
Reset. When this flip-flop 164 is reset, the timer circuit 161 does not operate and the 5
The signals at the connection points 1, 52, 54, 55° 57.58 are held at the level before (on the left) the time point shown as ts in FIG. continues until added.

さて、この入力端子29に変換開始信号が加えられると
、フリップ・フロップ164は反転し、その出力Qは高
レベルになる。これでタイマ回路161は作動を始め、
設定された時間経過後に唇゛出力端子’S f tI 
t ’2 t ’eに順次質のパルスを発生する。(こ
のようすを第12図にタイマ回路出力信号として示す。
Now, when a conversion start signal is applied to this input terminal 29, the flip-flop 164 is inverted and its output Q goes high. Now the timer circuit 161 starts operating,
After the set time elapses, the lip output terminal'S f tI
A pulse of quality is generated sequentially from t'2 to t'e. (This situation is shown in FIG. 12 as a timer circuit output signal.

) またフリップ・フロップ164の反転は、?リップ・フ
ロップ169,170,171,172゜173のリセ
ット状態を解除し、これらの各クリップ・フロップがタ
イマ回路161からの出力パルスに応じて動作できるよ
=うにすると共に、トリガ式単安定回路165をトリガ
し、極短い時間幅をもったパルスを発生して、第10図
の計数器131.132,133をリセットする。
) Also, what is the inversion of flip-flop 164? The reset state of the lip-flops 169, 170, 171, 172° 173 is released so that each of these clip-flops can operate according to the output pulse from the timer circuit 161, and the triggered monostable circuit 165 is triggered to generate a pulse with an extremely short time width to reset the counters 131, 132, 133 in FIG.

タイマ回路161が作動を開始すると、まず出力tsに
負のパルスが発生し、フリップ・フロラ7”169,1
70をセット状態にする。これで51の入力スイッチ制
御信号は高レベルに変り、52の積分器リセット信号は
低レベルに変る。このようすを第12図においてts時
点での信号変化として示しである。
When the timer circuit 161 starts operating, a negative pulse is first generated at the output ts, and the flip-flop 7''169,1
70 to the set state. This causes the input switch control signal at 51 to go high and the integrator reset signal at 52 to go low. This situation is shown in FIG. 12 as a signal change at time ts.

さて、この状態はタイマ回路161の出力t。Now, this state is the output t of the timer circuit 161.

に負のパルスが発生するまで続くが、タイマ回路161
の出力t、に負のパルスが発生すると、フリップ・フロ
ップ169はリセットされ、171゜172はセットさ
れる。これで51の入力スイッチ制御信号は低レベルに
、54の入力スイッチ制御信号は高レベルに、55の積
分器リセット信号は低レベルに変る。このようすを第1
2図において17時点での変化として示しである。
This continues until a negative pulse is generated in the timer circuit 161.
When a negative pulse occurs at the output t, the flip-flop 169 is reset and 171 and 172 are set. This changes the input switch control signal 51 to low level, the input switch control signal 54 to high level, and the integrator reset signal 55 to low level. This is the first
This is shown as the change at the 17th point in Figure 2.

以下同様にタイマ回路の各出力に負のパルスが発生する
たびに、各フリップ・フロップがセットまたはリセット
され、51,52,54,55゜57.58の各接続点
の信号は第12図に示すように変化する。
Similarly, every time a negative pulse is generated in each output of the timer circuit, each flip-flop is set or reset, and the signals at each connection point of 51, 52, 54, 55°57.58 are shown in Figure 12. Change as shown.

タイマ回路161の出力t0に負のパルスが発生すると
、D型フリップ・フロップ164 ハ、 IJ セット
され、変換中信号出力端子61の信号が低レベルに変わ
り、外部機器に変換の終了を知らせる。
When a negative pulse is generated at the output t0 of the timer circuit 161, the D-type flip-flop 164 is set, and the signal at the converting signal output terminal 61 changes to a low level, notifying the external device of the end of the conversion.

またタイマ回路161、クリップ・フロップ169゜1
70.171,172,173もリセットされ初期状態
に戻る。以上で制御回路30の一連の動作は完了し、変
換開始信号入力端子に再び変換開始信号が加わるまで初
期状態を続ける。
Also, a timer circuit 161, a clip flop 169°1
70, 171, 172, and 173 are also reset and return to the initial state. The series of operations of the control circuit 30 is thus completed, and the initial state continues until the conversion start signal is applied to the conversion start signal input terminal again.

前述した第7図と第8図の実施例では、変換数220(
お上り1×106 )、非直線誤差ILSB(フルスケ
ールのおよそ百万分の1)、変換時間2.6ミリ秒の高
精度、高速度なアナログ・ディジタル変換器が得られる
。この実施例の変換時間の内訳は、クロック周波数20
0キロヘルツとし、第1の変換呻作(第9図のt、と1
.の間)に1、28 ミIJ秒、第2の変換動作(同図
のt2とt3の間)に0.64 ミIJ秒、第3の変換
動作(同図t4とt、の間)に0.64 ミIJ秒、サ
ンプリング動作(同図t、とt2の間およびt3とt4
の間)に1回当り0.02ミリ秒を割当てる。また第1
0図と第11図の実施例では、変換数220、非直線誤
差IL8B  、変換時間2.56 ミIJ秒の高精度
、高速度なアナログ・ディジタル変換器が得られる。こ
の実施例の変換時間の内訳は、クロック周波数を200
キロヘルツとし、第1の変換動作(第12図の1Flと
t、の間)に1.28ミリ秒、第2の変換動作(同図の
tlとt2の間)に0.64ミリ秒、第3の変換動作f
同図t2とt3の間)に0.64ミリ秒を割当てる。
In the embodiments shown in FIGS. 7 and 8 described above, the number of conversions is 220 (
A high-accuracy, high-speed analog-to-digital converter with an input current of 1×10 6 ), a nonlinear error ILSB (approximately 1 millionth of the full scale), and a conversion time of 2.6 milliseconds can be obtained. The breakdown of the conversion time in this example is as follows: clock frequency 20
0 kilohertz, and the first conversion operation (t, and 1 in Figure 9)
.. 1.28 mIJ seconds for the second conversion operation (between t2 and t3 in the figure), and 0.64 mIJ seconds for the third conversion operation (between t4 and t in the same figure). 0.64 mIJ seconds, sampling operation (between t and t2 and between t3 and t4 in the same figure)
0.02 milliseconds are allocated for each time (during the period). Also the first
In the embodiments shown in FIGS. 0 and 11, a high-accuracy, high-speed analog-to-digital converter with a conversion count of 220, a nonlinear error IL8B, and a conversion time of 2.56 mIJ seconds can be obtained. The breakdown of the conversion time in this example is as follows:
kilohertz, 1.28 ms for the first conversion operation (between 1Fl and t in Figure 12), 0.64 ms for the second conversion operation (between tl and t2 in the same figure), and 0.64 ms for the second conversion operation (between tl and t2 in the same figure). 3 conversion operation f
0.64 milliseconds are assigned to the interval (between t2 and t3 in the figure).

これらの実施例と同じ変換数、非直線誤差をもつアナロ
グ・ディジタル変換器を従来技術を用いて実現すると、
変換時間におよそ5.24秒(200キロヘルツのクロ
ックを220計数す−る時間)になる。
If an analog-to-digital converter with the same number of conversions and nonlinear errors as those in these examples is realized using conventional technology,
The conversion time is approximately 5.24 seconds (time to count 220 200 kHz clocks).

この従来技術での変換時+b’lに比べ本発明での変換
時間は、1985分の1(第7図と第8図の実施例)と
2047分の1(第10図と第11図の実施例)である
Compared to the conversion time +b'l in the conventional technology, the conversion time in the present invention is 1/1985 (in the embodiments shown in FIGS. 7 and 8) and 1/2047 (in the embodiments shown in FIGS. 10 and 11). Examples).

さらに第7図と第8図の実施例では第9図に示されてい
るように、第1のアナログ・ディジタル変換回路22は
t2の時点以降は何の動作も行なっていない。したがっ
てt2の時点で新しいアナログ・ディジタル変換を開始
することも可能である。こうすれば変換時間は実質的に
1.3 ミ+)秒となり、前述のさらに2分の1になる
Furthermore, in the embodiments of FIGS. 7 and 8, as shown in FIG. 9, the first analog-to-digital conversion circuit 22 does not perform any operation after time t2. Therefore, it is also possible to start a new analog-to-digital conversion at time t2. In this way, the conversion time is effectively 1.3 microseconds, which is still one half of the time previously mentioned.

また第10図と第11図の実施例では、第、12図に示
されているように、第1のアナログ・ディジタル変換回
路22はt2の時点以降は何の動作も行なっていない。
Further, in the embodiments shown in FIGS. 10 and 11, as shown in FIGS. 12 and 12, the first analog-to-digital conversion circuit 22 does not perform any operation after time t2.

したがってt2の時点で新しいアナログ・ディジタル変
換を開始することも可能である。こうすれば変換時間は
実質的に1.92ミリ秒となり、前述の1.33分の1
になる。
Therefore, it is also possible to start a new analog-to-digital conversion at time t2. In this way, the conversion time is effectively 1.92 milliseconds, which is 1/33 of the above value.
become.

上記の実施例はアナログ入力信号を3組のアナログ・デ
ィジタル変換回路でディジタル値に変換したが、これは
3組に限らない。必要な変換数、必要な変換時間などを
考慮して、2組以上の任意な数を選ぶことができる。
In the above embodiment, an analog input signal is converted into a digital value by three sets of analog-to-digital conversion circuits, but this is not limited to three sets. An arbitrary number of two or more sets can be selected in consideration of the required number of conversions, required conversion time, etc.

第7図と第8図の実施例および第10図と第11図の実
施例ではアナログ信号を、第1の変換動作で上位8ピツ
ト、第2の変換動作で中位6ピツト、第3の変換動作で
下位6ビツトをディジタル値に変換したが、これはこの
組合せに限らない。
In the embodiments shown in FIGS. 7 and 8 and the embodiments shown in FIGS. 10 and 11, the analog signal is converted into the upper 8 pits in the first conversion operation, the middle 6 pits in the second conversion operation, and the upper 8 pits in the second conversion operation. Although the lower 6 bits are converted into digital values in the conversion operation, this combination is not limited to this.

必要な変換数などを考慮して任意な組合せを選ぶことが
できる。
Any combination can be selected by considering the number of conversions required.

またこれらの実施列ではディジタル値の合成を3組の計
数器の組合せで構成したが、コンピュータ応用機器でこ
のアナログ・ディジタル変換器ヲ使用するのであれば、
この9部分の機能をコンピュータに行わせることも可能
である。同様に第9図および第11図の実施例の制御回
路の機能−もコンピュータに行わせることも可能である
が、これによって本発明の本質が変ることはない。
In addition, in these implementations, the synthesis of digital values was configured by combining three sets of counters, but if this analog-to-digital converter is used in computer application equipment,
It is also possible to have a computer perform these nine functions. Similarly, the functions of the control circuits in the embodiments of FIGS. 9 and 11 can also be performed by a computer, but this does not change the essence of the invention.

さて、以上述べたように、本発明によれば変換精度を損
うことなく、変換時間を、従来の方式より2000分の
1以下に短縮できる。
As described above, according to the present invention, the conversion time can be reduced to 1/2000 or less compared to the conventional method without impairing conversion accuracy.

すなわち、本発明は従来技術では実現不可能であった高
精度、高速度なアナログ・ディジタル変換器を実現可能
とし、化学、医療、計測などの分野における技術の進歩
に大きく貢献することができる。
That is, the present invention makes it possible to realize a high-precision, high-speed analog-to-digital converter that was not possible with the conventional technology, and can greatly contribute to the advancement of technology in fields such as chemistry, medicine, and measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は電荷平衡型アナログ・ディジタル変換器の動作
原理説明図、第2図は第1図の動作波形図、第3図は本
発明め一実施例説明図、第4図は第3図の実施例の動作
説明図、第5図は本発明の他の実施例説明図、第6図は
第5図の実施例の動作説明図、第7図および第8図は本
発明の一実施例の詳細図、第9図は第7図と第8図の実
岬例Ω動作説明図、第10図および第11図は本発明の
他の実施例の詳細図、第12図は第10図と第11図の
動作説明図である。 21・・・アナログ信号人−力端子、22・・・第1の
アナログ・ディジタル変換回路、23・・・第1のサン
プル・ホールド回路、24・・・第2のアナログ・ディ
ジタル変換回路、25・・・第2のサンプル・ホールド
回路、26・・・第3のアナログ・ディジタル変換回路
、27・・・ディジタル値合成回路、28・・・ディジ
タル出力端子、29・・・変換開始信号入力端子、30
・・・制御回路。 、   第1目 ノ ¥、2目 第3目 2月 ′   11 13 茅1口 1a      7/      7J      7
7  7ta吟M□
Fig. 1 is a diagram explaining the operating principle of a charge-balanced analog-to-digital converter, Fig. 2 is an operating waveform diagram of Fig. 1, Fig. 3 is an illustration of an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a diagram illustrating the third embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment of FIG. 9 is an explanatory diagram of the actual cape example Ω operation in FIGS. 7 and 8, FIGS. 10 and 11 are detailed diagrams of other embodiments of the present invention, and FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 21... Analog signal power terminal, 22... First analog-to-digital conversion circuit, 23... First sample-hold circuit, 24... Second analog-to-digital conversion circuit, 25 ...Second sample and hold circuit, 26...Third analog-to-digital conversion circuit, 27...Digital value synthesis circuit, 28...Digital output terminal, 29...Conversion start signal input terminal , 30
...Control circuit. , 1st eye no ¥, 2nd eye 3rd eye February' 11 13 Kaya 1 mouth 1a 7/ 7J 7
7 7tagin M□

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.1つ以上の電荷平衡型アナログ・ディジタル変換手
段と、これと同数のサンプル・ホールド手段と、さらに
1つの任意変換型のアナログ・ディジタル変換手段と、
前記した全てのアナログ・ディジタル変換手段のディジ
タル出力を合成するディジタル値合成手段とを備えた複
合型アナログ・ディジタル変換器において、前記電荷平
衡型アナログ・ディジタル変換手段と前記サンプル・ホ
ールド手段とをアナログ・ディジタル変換手段が前にな
るように交互に配置し、最後のサンプル・ホールド手段
の後に前記任意変換型アナログ・ディジタル変換手段を
配置して、アナログ入力信号を第1のアナログ・ディジ
タル変換手段の入力に接続し、この第1の変換手段に含
まれる積分器の出力を第1のサンプル・ホールド手段の
入力に接続し、この第1のサンプル・ホールド手段の出
力を第2のアナログ・ディジタル変換手段の入力に接続
し、以後サンプル・ホールド手段とアナログ・ディジタ
ル手段との間で同様の接続を繰返し最後のアナログ・デ
ィジタル変換手段まで行ない、アナログ入力信号を前記
第1のアナログ・ディジタル変換手段でディジタル値に
変換し、この変換終了時点でこの変換器に含まれる積分
器の出力を前記第1のサンプル・ホールド手段で抽出保
持し、このときの第1のサンプル・ホールド手段の出力
信号を前記第2のアナログ・ディジタル変換手段でディ
ジタル値に変換し、以後サンプル・ホールド手段とアナ
ログ・ディジタル変換手段との間で同様の動作を繰返し
最後のアナログ・ディジタル変換手段まで行ない、前記
した各アナログ・ディジタル変換手段のディジタル出力
を前記ディジタル値合成手段で合成して、前記アナログ
入力信号に対応したディジタル出力を得ることを特徴と
する複合型アナログ・ディジタル変換器。  −2、特
許請求の範囲第1項に記載の複合型アナログ・ディジタ
ル変換器において、前記電荷平衡型アナログ・ディジタ
ル変換手段に積分器の全ての入力信号を断状態とする機
能を付加し、これらのアナログ・ディジータル変換手段
の変換終了時点で前記積分器の全ての入力信号を断状態
として、前記積分器に変換終了時点のそれ自体の出力信
号を保持させることによって、前記サンプル・ホールド
手段を不要としたことを特徴とする複合型アナログ・デ
ィジタル変換器。
1. One or more charge-balanced analog-to-digital conversion means, the same number of sample-and-hold means, and one optional conversion type analog-to-digital conversion means;
In a composite analog-to-digital converter comprising a digital value synthesis means for synthesizing the digital outputs of all the analog-to-digital conversion means described above, the charge-balanced analog-to-digital conversion means and the sample-hold means are converted into an analog signal. - The digital conversion means are arranged alternately in front, and the arbitrary conversion type analog-to-digital conversion means is arranged after the last sample and hold means, so that the analog input signal is converted to the first analog-to-digital conversion means. the output of an integrator included in this first conversion means is connected to the input of a first sample and hold means, and the output of this first sample and hold means is connected to a second analog-to-digital conversion After that, the same connection is repeated between the sample/hold means and the analog/digital means until the last analog/digital converting means, and the analog input signal is transferred to the first analog/digital converting means. At the end of this conversion, the output of the integrator included in this converter is extracted and held by the first sample and hold means, and the output signal of the first sample and hold means at this time is converted into a digital value. The second analog-to-digital conversion means converts it into a digital value, and thereafter the same operation is repeated between the sample and hold means and the analog-to-digital conversion means until the last analog-to-digital conversion means, and each of the above-mentioned analog and digital A composite analog-to-digital converter, characterized in that the digital outputs of the digital converting means are synthesized by the digital value synthesizing means to obtain a digital output corresponding to the analog input signal. -2. In the composite analog-to-digital converter according to claim 1, a function is added to the charge-balanced analog-to-digital conversion means to turn off all input signals of the integrator; By turning off all input signals of the integrator at the end of conversion of the analog-to-digital conversion means and causing the integrator to hold its own output signal at the end of conversion, the sample and hold means is unnecessary. A composite analog-to-digital converter characterized by the following.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61109325A (en) * 1984-11-02 1986-05-27 Sharp Corp Analog-digital converter
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