JPS5913418A - 信号処理装置 - Google Patents

信号処理装置

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JPS5913418A
JPS5913418A JP12117182A JP12117182A JPS5913418A JP S5913418 A JPS5913418 A JP S5913418A JP 12117182 A JP12117182 A JP 12117182A JP 12117182 A JP12117182 A JP 12117182A JP S5913418 A JPS5913418 A JP S5913418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dac
digital
input
adc
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12117182A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Sato
秀夫 佐藤
Kazuo Kato
和男 加藤
Kazuji Yamada
一二 山田
Takao Sasayama
隆生 笹山
Hiroji Kawakami
寛児 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12117182A priority Critical patent/JPS5913418A/ja
Publication of JPS5913418A publication Critical patent/JPS5913418A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力レンジを拡大する信号処理装置に係υ、特
に単調性を保つことQできる入力レンジを拡大する信号
処理装置に関する。
従来の入力レンジを拡大する信号処理装置は、Elec
tronムc ])esIgn 20. Septem
ber 27゜1978のp68〜76に開示されてい
るように、デジタル・アナログ変換器の最小ピットLS
Bを正確に’Fナログ・デジタル変換器のフルスケール
に一致させる必要があった。このため、デジタル・アナ
ログ変換器を構成する抵抗に高精度を必要とし、高価で
あるとともに、LSI化が困難であるというような欠点
があった。
本発明の目的は、高精度の抵抗を用いないで入力レンジ
を拡大することのできる信号処理装置を提供することに
ある。
本発明は、デジタル・アナログ変換器のバラツキをマイ
クロコンピュータによって補正することによシデジタル
・アナログ変換器を構成する抵抗に高精度の抵抗を用い
ないで入力レンジを拡大しようというものである。
以F1本発明の実施例について説明する。
第1図には、本発明に係る信号処理装置の一実施例が示
されている。
図において、信号処理装置は、デジタル・アナログ変換
□器(以下、DACと称する)50、差動増幅器6、ア
ナログ・デジタル変換器(以下、ADCと称する)7、
マイクロコンピュータシステム(以下、Mcsと称する
)8よ多構成されている。前記DAC’50は2ビツト
構成の例で示されている。このDAC50は抵抗11〜
14で構成される分圧器、基準電源10.分圧点を選択
するスイッチ5で構成されている。スイッチ5はMC8
8からのデジタル信号20.21のアドレス状態によF
Jsl〜s4のいずれか1つがセレクトされてON状態
となる。また、差動増幅器6は入力信号3oとDAC5
0の出力との差を出方するものであシ、差動増@器6か
らの出力はADC7に入力されている。
この構成によ、D、ADC50で得られるデジタル:j
t DADCは次式となる。
DAna=K(Vni  VDAC)   ””(1)
ここで、K:変換係数 VrN:入力電圧 Vnhc: D A Cの出力電圧 ここで、入力電圧VINを全てデジタル量に変換するた
めKはADC7のフルスケールを全てのDAC50の入
力デジタル量に対して次式の条件が必要である。
ADCのフルスクール≧DACのI LSB   川・
・・(2)この結果、DAC50の出力電圧VDACを
前記MC8Bで制御すればADC7の入力をフルスケー
ル内で、基準電源1oの電圧VRHF以下の入力電圧V
ncをADC7でデジタル量に変換できる。
この結果は、容易KMC88に取シ込むことができる。
以上の結果、入力レンジは最大、DAC50の出力状態
のとシうる数だけ拡大できる。例えば、第1図に示すよ
うに、DACが2b目の場合は4倍の入力レンジを拡大
できる。
次に、ADCの出力データの信号処理方法について説明
する。
入力電圧Vtptのデジタル量に’VxNハ(1)式よ
シ次式となる。
K−VtN”Dtac十に−Vnac  ”・明”(3
)これよシ、入力電圧Vxwのデジタル量に’Vtwを
求めるためにはDACの出力電圧Vl)All!のデジ
タル量に’VDACが必要であることが分る。このK・
VDACが補正項であり、DACの出力状態の数だけの
データが必要である。
第2図には補正データを求めるフローチャートが示され
ている。すなわち、ステップ100において、ADC7
の出力値DAD ctの取込みを行なう。
次にステップ1゛01において、取込んだ値DADCI
がADC7のフルスケールFSと、このフルスケールF
Sから抵抗の最大バラツキεを差し引いた値の間にある
か否かを判定する。このステップ101において DAI)CI≧FB−ε   ・・・・・・・・・・・
・川(4)を満足しないときは、ステップ102におい
て、差動増幅器6からの出力すなわち、ADC7の入力
′電圧を増加する。また、ステップ101において前記
(4)式を満足していると判定するとステップ103に
おいてDAC50の状態DDACを+1する。すなわち
、スイッチ5の例えばS2から83に抵抗値の切換をや
る。次にステップ104において、スイッチ5の切換後
のADC7の出力値DAnczの取込みを行なう。この
DADceの取込みが行われるとステップ105におい
て、DAC50の補正データC(DDAC)の計算を C(DDAC) =DAoH+C(DnAc−t ) 
 DADC!・・・・・・・・・・・・・・・(5)よ
シ求める。
次に、ステップ106において全てのDAC50の出力
状態の補正データが得られたかを判定する。
第3図にはDAC50の補正計算を行うフローチャート
が示されている。すなわち、ステップ200において、
ADC7の出力値DADCノ取込を行ない、ステップ2
01において、この取込れた値DA o cO値がオー
バースケール(O8)か否かの判定を行なう。このステ
ップ201において、O8であると判定するとステップ
202において、取込値DADOがDoAcm**  
に等しいかそれとも大きいかを判定し、大きくないと判
定するとステップ203においてDoacを1−1、す
なわち、DAC50の切換を行なう。
また、ステップ201においてオーバースヶ一ルでない
と判定すると、ステップ2o46ておいて、アンダース
ケールUSか否かを判定する。このステップ204にお
いてUSであると判定すると、ステップ205において
、DDAcの値が最小であるか否かを判定する。このス
テップ205においてDnaaO値が最小でないと判定
するとステップ206においてDDACの値を−1、す
なわち、DAC50の抵抗値を下げる。
また、ステップ204において、USでないと判定する
とステップ207において、DAC5゜の補正#Jr算
を DATA=DADc+C(DDAe)   +++++
m+1(6)の式に基づいて行なう。
したがって、本実施例によれば、DA、Cにょシ入カレ
ンジを拡大し、DACの出力をMC8で補正できるので
、DACを構成する抵抗に高精度を必要としない効果が
ある。更に、これにょシ、安価とな、D、LSI化が可
能となる効果がある。
第4図には、本発明の他の実施例が示されている。
本実施例が、第1図図示実施例と異なる点は、DACの
構成の点である。すなわち、DAC51は3ビツト構成
で示されている。このDAC51は圧力、歪、温度等、
物理量によって抵抗値が変化するセンサl〜4、前記セ
ンサ1,2と抵抗15で構成する分圧器、前記センサ3
,4と抵抗11〜14で構成する分圧器、基準電源10
、分圧点を選択するスイッチ5,35で構成している。
前記センサ1,3及び2.4のある物理量に対する抵抗
変化の極性はそれぞれが等しく、互いに逆方向とする。
又、前記抵抗15の値及び前記抵抗11〜14の和の値
は測定する最大物理量のときのブリッジ出力電圧値と、
抵抗端の電圧降下が等しくなるよう選ぶ。前記スイッチ
5はMC88からのデジタル[6号20.21の状態に
よって81〜S4の接点のいずれか1つがON状態とな
る。
これによシ、ブリッジ出力にデスクリートな電圧差を加
えることができる。一方、スイッチ35はMC88から
デジタル信号22の状態によって86+86の接点のい
ずれかがON状態となる。
これにより、ブリッジ出力にフルスケール相当の電圧差
を発生することができる。これは、負のブリッジ出力の
測定時に使用される。
以上の構成によ、9、MC8からのデジタル信号でブリ
ッジ出力に電圧差を加え、その結果を差動増幅器6で増
幅し、ADC7によりデジタル量に変換することができ
る。変換したデジタル量は本発明の一実施例と同様にし
て、MC88でブリッジ出力に対して単調性のあるデジ
タル量に信号処理することができる。
したがって、本実施例によれば、ブリッジ内に抵抗によ
る分圧器を配置できるので、本発明の一実施例の効果と
ブリッジ出力を高精度にデジタル信号変換できる効果が
ある。
以上説明したように、本発明によれば、高精度の抵抗を
用いないで入力レンジを拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
第゛1図は本発明の一実施例を示す図、第2図はデジタ
ル・アナログ変換器の補正データを得る70−を示す図
、第3図はデジタル・アナログ変換器の補正計算を行な
うフローを示す図、第4図は本発明の他の実施例を示す
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、入力アナログ信号とデジタル・アナログ変換器出力
    の差をアナログ・ナニジタル変換器に入力して前記入力
    アナログ信号をデジタル信号に変換する信号処理装置に
    おいて、上記デジタル・アナログ変換器の最小ビットを
    上記アナログ・デジタル変換器のフルスケールと等しい
    か又は小さくすると共に前記デジタル・アナログ変換器
    の特性のノ(ラツキヲマイクロコンピュータによって補
    正することにより入力レンジを拡大するようにしたこと
    を特徴とする信号処理装置。
JP12117182A 1982-07-14 1982-07-14 信号処理装置 Pending JPS5913418A (ja)

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