JPS59200522A - A/d converter - Google Patents

A/d converter

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JPS59200522A
JPS59200522A JP7537583A JP7537583A JPS59200522A JP S59200522 A JPS59200522 A JP S59200522A JP 7537583 A JP7537583 A JP 7537583A JP 7537583 A JP7537583 A JP 7537583A JP S59200522 A JPS59200522 A JP S59200522A
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quantization
converter
converters
accuracy
reliability
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Isao Nakamura
功 中村
Soichi Miyata
宗一 宮田
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Sharp Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters

Abstract

PURPOSE:To secure reliability higher than a specific level by providing plural A/D converters and a logical means which selects a signal with high accuracy of quantization among plural quantized signals. CONSTITUTION:Plural A/D converters 2 each consisting of a sampling and holding circuit parts 2a and a quantizing circuit part 2b are provided. Further, the logical circuit part 3 outputs a single signal with high accuracy selectively among plural quantized signals (1)-(N). Furthermore, a fault diagnostic part 4 for monitoring the reliability of each A/D converter 2 is added. This system discards automatically the output of a converter which causes an error in quantization, so quantization is performed with higher accuracy than the case where a single A/D converter is used. Thus, reliability higher than the specific level is secured even when a faulty converter coexists.

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 民生・家電機器におけるオーディオ、ビデオ製品のデジ
タル化が急速に進む中で、アナログ入力信号をデジタル
信号番こ変換するA/D変換の確度あるいは信頼性は極
めて重要な意味を持つに至った。即ち、人力信号の変換
部分0こおける高信頼性が保証されてこそ、それに続く
各種信号処理系及び出力部の機能が有効に活用されると
いえる。本発明のA/D変換装置は、音声分析、認識1
合成装置や、画像認識・再生装置の入力部として利用で
きることはもとより、デジタルオーディオ・ビデオ機器
一般の入力部に利用でき、かつデジタルマルチメータ等
の測定機器の入力部にも利用できるものである。
[Detailed Description of the Invention] Technical Field> As the digitalization of audio and video products in consumer and home appliances rapidly progresses, the accuracy or reliability of A/D conversion, which converts analog input signals to digital signals, is becoming increasingly important. It has come to have extremely important meaning. That is, it can be said that only when high reliability is guaranteed in the conversion part of the human input signal, the functions of the various signal processing systems and output sections that follow can be effectively utilized. The A/D conversion device of the present invention includes voice analysis and recognition 1
It can be used not only as an input section of a synthesis device or an image recognition/reproduction device, but also as an input section of digital audio/video equipment in general, and as an input section of a measuring device such as a digital multimeter.

〈発明の背景、従来技術〉 人間の聴覚が識別しうる音声帯域は高々20KHzであ
り、その場合ナイキスト定理によって規定されるアナロ
グ信号のサンプリング周波数は40KHzである。デジ
タル処理された音声帯域信号の音質を可能な限り高品位
にする場合でも、サンプリング周波数はせいぜい100
KHzまでである。他方、現行の画像処理は、実時間処
理を必要としない静止画又は準静止側の処理が中心にな
っているが、例えは、1フムーム17.6m5(60H
z)の期間中に256X256画素数相当の量子化信号
を得る為に、約7MHzのサンプリング周波数が必要で
ある。
<Background of the Invention, Prior Art> The audio band that human hearing can discern is at most 20 KHz, and in this case, the sampling frequency of analog signals defined by the Nyquist theorem is 40 KHz. Even if you want to make the sound quality of digitally processed audio band signals as high as possible, the sampling frequency is at most 100.
up to KHz. On the other hand, current image processing focuses on processing still images or semi-still images that do not require real-time processing.
In order to obtain a quantized signal equivalent to 256×256 pixels during period z), a sampling frequency of approximately 7 MHz is required.

このようにサンプリングレートは比較的低速〜中速域に
とどまっているものの、高品位の音質。
Although the sampling rate remains in the relatively slow to medium speed range, the sound quality is high.

画質を追求する為には、ダイナミックレンジの拡大、即
ち量子化ビット数の増大が必要である。ところが、現状
におけるアナログ入力信号を量子化する変換部は、通常
単一のA/D変換器のみを使用しており、入力信号をア
ナログラッチするホールド回路部の経時変化による特性
劣化やホールドキャパシタの絶縁破壊に起因する故障、
及びラッチ信号を量子化するデジタル化回路部の経時変
化に伴なう特性劣化等を考慮した量子化確度が明確では
なく、信頼性が高いとはいい難い。こうした低信頼性の
A/D変換器を用いてサンプリンタした結果は、ダイナ
ミックレンジを拡大した意図に反して、ビット落ち等に
より音質2画質の品位を一定水準に保つことを困難lこ
している。
In order to pursue image quality, it is necessary to expand the dynamic range, that is, increase the number of quantization bits. However, the current converter that quantizes analog input signals usually uses only a single A/D converter, and the hold circuit that latches the input signal as an analog signal may deteriorate over time and the hold capacitor may deteriorate. Failure due to insulation breakdown,
The quantization accuracy, which takes into account deterioration of characteristics over time of the digitizing circuit unit that quantizes the latch signal, is not clear, and it is difficult to say that the reliability is high. The result of sampling using such a low-reliability A/D converter is that, contrary to the intention of expanding the dynamic range, it is difficult to maintain the quality of sound quality 2 image quality at a certain level due to bit loss etc. .

特に、処理速度上の制約から量子化ビット数が比較的少
ない様な画像処理分野では、アナログ入力信号のフルス
ケールに対して、量子化誤差を規定する]/2LSHの
ウェイトか大きいので、ビット落ち等として現れる量子
化の不正確さは、誤ったデジタル画像情報を処理系に送
出することになり致命的である。また、隣接するサンプ
ル信号値間で比較的強い相関を仮定したデジタル信号処
理において、例えば、デルタ変調、 D P CM(D
ifferential Pu1se Code Mo
dulation )。
In particular, in the field of image processing where the number of quantization bits is relatively small due to processing speed constraints, the quantization error is specified for the full scale of the analog input signal. Inaccuracies in quantization that appear as such are fatal as they result in incorrect digital image information being sent to the processing system. Furthermore, in digital signal processing that assumes a relatively strong correlation between adjacent sample signal values, for example, delta modulation, D P CM (D
iferential Pulse Code Mo
duration).

線形予測法等の各種PCM方式による量子化データの符
号化において、A/D変換器の経時変化による特性不安
定性は、量子化誤りの起因する符号化精度の低下をもた
らし、誤った相関を反映した出力情報を提供することに
なる。
When encoding quantized data using various PCM methods such as the linear prediction method, characteristic instability due to changes in the A/D converter over time leads to a decrease in encoding accuracy due to quantization errors and reflects incorrect correlation. This will provide the output information.

単−A/D変換器を用いた従来の量子化方式とその場合
に発生し得る量子化誤りの例を第1図に示す。サンプリ
ングクロックの立下りから、サンプルアンドホールド回
路部で入力サンプリングが始マリ、アクイジション時間
(tacq)後番こランチレベルに達する。この時、ホ
ールドすべき入力信号レベルに対して、ラッチレベルは
ゲインエラー(ΔVG)分の誤差を含んでいる。ラッチ
されたアナログ信号は量子化回路部でデジタル信号に変
換されるが、変換に要する期間(”conv)中にも、
ラッチ信号レベルはホールドキャパシタのリーク電流に
よってレベル降下(ΔVD )を起こす。
FIG. 1 shows an example of a conventional quantization method using a single A/D converter and quantization errors that may occur in that case. Input sampling begins in the sample and hold circuit section from the falling edge of the sampling clock, and reaches the launch level after an acquisition time (tacq). At this time, the latch level includes an error corresponding to the gain error (ΔVG) with respect to the input signal level to be held. The latched analog signal is converted into a digital signal by the quantization circuit, but during the period ("conv") required for conversion,
The latch signal level causes a level drop (ΔVD) due to leakage current of the hold capacitor.

このよう(こ、ゲインエラーΔvG  と、リーク電流
による降下と変換期間の比ΔVI)/1convで定義
されるドループレートlこよって、従来のA/D変換は
信頼性が大きく左右されている。特に、高速変換用にホ
ールドキャパシタの容量を小さくすると、ドループレー
トは対数的に増加し、デジタル化に要する最小時間この
兼合いで、ΔvG+ΔVD>ΔV (LSB )となり
、量子化下位ビットとりわけLSBのビット落ちの可能
性が大となる(第1図斜線部はビット抜けを表わす)。
As described above, the reliability of conventional A/D conversion is greatly influenced by the droop rate l defined as (gain error ΔvG and ratio ΔVI of drop due to leakage current and conversion period)/1conv. In particular, when the capacitance of the hold capacitor is reduced for high-speed conversion, the droop rate increases logarithmically, and due to the minimum time required for digitization, ΔvG + ΔVD > ΔV (LSB), and the quantized lower bits, especially the LSB bits. There is a high possibility that bits will be dropped (the shaded area in FIG. 1 indicates bits that are missing).

あるいは、ホールド回路部のコンパレータやホールドキ
ャパシタの特性劣化、またはオフセット調整不良等に起
因した、ホールド信号レベルに依存するドループレート
の変動、特に増加といったことも起こり、この場合、特
定のデータ値lこ対するビット落ちが現われる。
Alternatively, the droop rate may fluctuate, especially increase, depending on the hold signal level due to deterioration in the characteristics of the comparator or hold capacitor in the hold circuit, or poor offset adjustment. Bit loss appears.

以上のように現行のA/D変換器では、それ自身を含む
入力部で信頼性を評価することができず、即ち、量子化
誤りを検出することができず、まして、誤りが発生した
場合の救済には対策が講じられていない。
As described above, with current A/D converters, it is not possible to evaluate the reliability of the input section including the A/D converter itself, that is, it is not possible to detect quantization errors, and even more so when an error occurs. No measures have been taken to provide relief.

〈発明の目的〉 本発明は、A/D変換装置自身がその信頼性を評価でき
るようにし、かつ不良変換器か混在していても一定水準
以上の信頼性が保証でき、かつ不良部品を直接識別し得
るような変換装置を提供するものである。
<Objective of the Invention> The present invention enables an A/D conversion device to evaluate its reliability, guarantees reliability of a certain level or higher even if there are defective converters, and directly detects defective parts. The purpose of the present invention is to provide a converting device that can be identified.

〈実施例〉 第2図は、音声帯域及び画像入力等のアナログ信号から
、サンプリングによるデータ収集とデータ変換を高信頼
性の下で実行できるシステム構成である。システムの特
徴として、サンプルアンドホールド回路部2aと量子化
回路部2 +)とからなる結合系(A/D変換器)2を
複数個有すること、また複数の量子化信号から確度の高
い単一信号を選択的に出力する適当な論理回路部3を有
すること、またさらに、複数個のA/D変換器2,2゜
・・・の信頼性をモニタする為の故障診断部4を付加し
ていることがあげられる。たたし、第2図はMビット量
子化、下位mビット診断の場合を示している。またアナ
ログ入力信号は低域通過フィルタ1を通して各A/D変
換器2に入力される。
<Embodiment> FIG. 2 shows a system configuration that can perform data collection by sampling and data conversion from analog signals such as audio band and image input with high reliability. The system is characterized by having a plurality of coupling systems (A/D converters) 2 each consisting of a sample-and-hold circuit section 2a and a quantization circuit section 2 (+), and also by providing a highly accurate single signal from a plurality of quantized signals. It has an appropriate logic circuit section 3 for selectively outputting signals, and is further equipped with a fault diagnosis section 4 for monitoring the reliability of the plurality of A/D converters 2, 2... I can point out that However, FIG. 2 shows the case of M-bit quantization and lower m-bit diagnosis. Further, the analog input signal is input to each A/D converter 2 through a low-pass filter 1.

このようなシステムでは、各A/D変換器2の経時変化
等による特性劣化、あるいは不安定性が製品によってバ
ラツキ、個々のA/D変換器2の故障時期が特定できな
いことから、各々の変換器に対して量子化誤り率といっ
た量を導入し、さらに適当な選択論理、例えは、多数決
論理を採用すること(選択論理回路3)iこよって、単
一選択量子化信号の確度を確率論lこ基ついて評価する
ことができる。また、上記システムにおいては、量子化
誤りを犯した変換器の出力は自動的に無視されるので、
従来のように単−A/D変換器を使用する場合よりも、
確度の高い量子化が達成できる。
In such a system, characteristics deterioration or instability of each A/D converter 2 due to changes over time etc. vary depending on the product, and the failure time of each A/D converter 2 cannot be determined, so each converter Introducing a quantity such as the quantization error rate to It can be evaluated on this basis. In addition, in the above system, the output of the converter that made a quantization error is automatically ignored, so
Compared to using a single A/D converter as in the past,
Highly accurate quantization can be achieved.

なお故障診断部4の機能は、複数の量子化信号値の特定
ビット、とりわけLSBの一致、又は不一致の度合いを
計数することである。一定のサンプルデータ数番こつぃ
て、不一致の分布パターント個々の回数を調べれば、劣
化が際立つ変換器の個数及びその量子化誤り率の概略値
を確率論に従った考察から知ることができる。
Note that the function of the fault diagnosis section 4 is to count the degree of coincidence or mismatch of specific bits of a plurality of quantized signal values, especially the LSB. If we examine the number of times each discrepancy distribution pattern occurs for a certain number of sample data, we can find out the number of converters with noticeable deterioration and the approximate value of their quantization error rate from consideration based on probability theory. .

以」二のように、複数個の変換器を用いたマルチパラレ
ルサンプリング方式によって、不良変換器が混在してい
ても、一定水準以」−の信頼性が確保でき、しかも、不
良品を特定するに6足る情報を得ることができる。
As shown in ``2'' below, by using a multi-parallel sampling method using multiple converters, even if there are defective converters mixed in, reliability above a certain level can be ensured, and it is possible to identify defective products. You can obtain enough information for 6.

以下具体例(こついてさらに詳しく説明する。A specific example will be explained in more detail below.

サンプルアンドホールド回路部と遂次比較型量子化回路
部、あるいは二重積分法による量子化回路部とから成る
A/D変換器を3個用い、選択論理として多数決論理を
採用した4ビツト量子化を実現するシステム構成の一例
を第3図番こ示す。
4-bit quantization using three A/D converters consisting of a sample-and-hold circuit section and a sequential comparison type quantization circuit section or a quantization circuit section using a double integral method, and employing majority logic as the selection logic. An example of a system configuration for realizing this is shown in Figure 3.

アナログ入力信号は、エイリアシング防止の為低域通過
フィルタ(LPF)]によって、ナイキスト周波数(サ
ンプリング周波数の2倍)以下の帯域に制限する。A/
D変換器2,2.2(+]。
The analog input signal is limited to a band below the Nyquist frequency (twice the sampling frequency) by a low-pass filter (LPF) to prevent aliasing. A/
D converter 2, 2.2 (+).

+2.参8)では、共通のサンプリングクロックによっ
て、4ビツト量子化を3組独立に行なう。
+2. In reference 8), 4-bit quantization is performed independently for three sets using a common sampling clock.

選択論理回路部3では、LSBがらMSBまで各ビット
毎に、3個の量子化信号Q 11+ Q2i + Q3
i(i=o、I 、2.3)を多数決論理回路Biに入
力する。本実施例では、量子化信号のLSHについての
み故障診断を行なうので、BOとしては第4図(a)に
示す2人力信号レベルの比較一致検出機能を有する回路
を用いる。LSBの上位ピント番こ対しては、各々第4
図(b)のような簡略回路をB1−B5として用いる。
In the selection logic circuit section 3, three quantized signals Q11+Q2i+Q3 are generated for each bit from LSB to MSB.
i (i=o, I, 2.3) is input to the majority logic circuit Bi. In this embodiment, since fault diagnosis is performed only on the LSH of the quantized signal, a circuit having a function of comparing and detecting coincidence of two human input signal levels as shown in FIG. 4(a) is used as the BO. For the upper focus numbers of LSB, the 4th
A simplified circuit as shown in Figure (b) is used as B1-B5.

第4図(alにおける不一致検出用信号F1〜F3は、
A/D変換器の対(を2、参3) 、 (+3 、を1
)、及び(を1.+2)で、一方のA/D変換器が量子
化誤りを起こしたとき“High”になる。第3図の故
障診断部4では」−記の不一致回数を計数2表示する。
The mismatch detection signals F1 to F3 in FIG. 4 (al) are
A/D converter pair (2, 3), (+3, 1)
), and (1.+2) become "High" when one A/D converter causes a quantization error. The failure diagnosis unit 4 in FIG. 3 counts and displays the number of discrepancies in "-" by 2.

本実施例では、10ビット非同期カウンタC0UNTI
〜C0UNT8 を用いて、各量子化器対何に1024
回まで不一致回数を計数可能である。
In this embodiment, a 10-bit asynchronous counter C0UNTI
Using ~C0UNT8, each quantizer pair is 1024
It is possible to count the number of mismatches up to times.

これは、サンプルデータ数として2o48を碧定した場
合、多数決論理によって量子化誤りを救済できる為の最
悪時必要条件になっている。上述の不一致検出回数の3
組の量子化器対についての分布から、不良変換器を特定
し、その変換器のLSB量子量子化率と、多数決選択論
理によるLSB量子化確度の概略値を推定できる。
This is a necessary condition in the worst case for quantization errors to be repaired by majority logic when the number of sample data is set at 2048. 3 of the number of discrepancies detected above
From the distribution for the set of quantizer pairs, a defective converter can be identified, and an approximate value of the LSB quantization rate of the converter and the LSB quantization accuracy based on majority selection logic can be estimated.

次の (月は、3個のA/D変換器を用い、入力信号のフルス
ケールに対する]/2LSBのウェイトが比較的大きい
場合、 叫は、上記(Ilにおいて5個のA/D変換器を用いた
場合、 (IIT)は、入力信号のフルスケール(こ対する1/
2LSHのウェイトか比較的小さく、LSB(Bo)及
びその次の上位ピッ1−(B、)を併せた下位2ビット
分の量子化確度の評価が必要な場合、(戊は、不一致検
出による故障診断、 についてそれぞれ説明している。
If the weight of the following (Moon uses 3 A/D converters and the full scale of the input signal]/2 LSB is relatively large, then the above (Il uses 5 A/D converters) When used, (IIT) is the full scale of the input signal (1/
When the weight of 2LSH is relatively small and it is necessary to evaluate the quantization accuracy for the lower 2 bits of LSB (Bo) and the next upper pitch 1-(B,), Each diagnosis is explained.

(I)  入力信号のフルスケールに対する1 / 2
 L SBのウェイトか比較的大きい場合番こは、3個
のA/D変換器番こおけるLSBを除く上位ビットが全
て100%に近い確度で量子化されると考えて、LSB
Iこついてのみ各変換器の量子化誤り率からシステムと
しての量子化確度を算出する。
(I) 1/2 of the full scale of the input signal
If the weight of the LSB is relatively large, consider that all the upper bits except the LSB in the three A/D converter numbers are quantized with an accuracy close to 100%.
Only when this happens is the quantization accuracy as a system calculated from the quantization error rate of each converter.

以下信頼性を裏付ける理論的根拠を概説する。The theoretical basis supporting reliability is outlined below.

3個の量子化器におけるLSBの量子化誤り率を、一般
に、Pl 、P2 、Pg (o≦P3 ≦P2≦P1
 ≦1)とすれば、 Pl −P、P2−P(1−α) 、 Pg = P 
(+−/8)。
Generally, the LSB quantization error rate in three quantizers is expressed as Pl , P2 , Pg (o≦P3 ≦P2≦P1
≦1), Pl -P, P2-P(1-α), Pg = P
(+-/8).

0≦P≦1,0≦α≦β≦1 と著ける。0≦P≦1, 0≦α≦β≦1 It stands out.

(I)3個の量子化器が全て正常な量子化を行なう場合
;確率は 53−(1−Pl)(1−P2)(1−Pg)−(1−
P )”+(α+β)P(1−p)2+αβP2(1−
P)・・・・・・・・ (11 1I)  3個中2個の量子化器は正しく量子化を行な
い、残る1個が量子化ミスを起こす場合;確率は、 52=(+−P、XI−P2)P3+(1−P、 )P
2(1−Pg)十P、(+−P2)(+−P3) −3(+−P) P+(α僧)P(+−P) (3P−
1)」(βP2(sp−2) ・・・・・・ ・・  (2) (iii)  3個中2個の量子化器が量子化ミスを起
こし、残る1個のみ正しく量子化を行なう場合;確率は
、 F 2=P、 P2 (+ −Pg )十P、 (+ 
−P2 )P3+(I  PI )P2P3−3 (]
−P )p2−(2(α−+−l/)−αβ)(+−P
)P2+(@+/j)−2αβ)Pg ・・・・・・・ (3) (iiil)  3個の量子化器か全て量子化ミスを起
こす場合;確率は、 F3−PIP2P3 −P3(+−α)(1−β)山・・・・ (4)3個の
A/D変換器を用いて、1回のサンプリングで並列的に
多重量子化を行なう事象は、上記(1)〜(川のいずれ
か一つの場合に属する。換言すれば、  S3+52十
F2−1−F3三l   である。
(I) When all three quantizers perform normal quantization; the probability is 53-(1-Pl)(1-P2)(1-Pg)-(1-
P)”+(α+β)P(1-p)2+αβP2(1-
P)・・・・・・・・・(11 1I) If two out of three quantizers perform quantization correctly and the remaining one makes a quantization error; the probability is 52=(+−P ,XI-P2)P3+(1-P, )P
2 (1-Pg) 10P, (+-P2) (+-P3) -3 (+-P) P+ (α monk) P (+-P) (3P-
1)" (βP2(sp-2) ...... (2) (iii) When two out of three quantizers make quantization errors and only the remaining one quantizes correctly. ;Probability is F2=P, P2 (+ -Pg)10P, (+
-P2)P3+(IPI)P2P3-3 (]
-P )p2-(2(α-+-l/)-αβ)(+-P
)P2+(@+/j)-2αβ)Pg ・・・・・・(3) (iii) When all three quantizers make quantization errors; the probability is F3-PIP2P3-P3(+ -α) (1-β) mountain... (4) The phenomenon of performing multiple quantization in parallel in one sampling using three A/D converters is the above (1) to ( In other words, S3+520F2-1-F33l.

ところで、3個の変換器の特性劣化の進行度は、次の3
種類のタイプで特徴づけられる。
By the way, the degree of progress of characteristic deterioration of the three converters is as follows:
Characterized by type of species.

(a+  特定の1個の変換器のみ特性劣化が顕著で、
残る2個はほとんど正常な場合 (b)  特定の2個の変換器はほぼ同程度に劣化して
いるが、残る1個はほとんど正常な場合(c)3個の変
換器がどれも同程度に劣化している場合 こうした特性劣化進行度は、それぞれ、例えば第5図(
a)〜(c)のように表わされる。図示の(a)〜(c
)は上記のタイプ(a)〜(c)に対応する。これらモ
デルタイプに対して、第6図(a+あるいは(blで表
わされる場合の方がより現実的であろう。しかし、第6
図(a)の場合、上記(blのモデルタイプか最悪ケー
ス番こなっており、また第6図(b)の場合、(c+の
モデルタイプが最悪ケースになっている。従って、信頼
性に関する定量的議論は、各モデルタイプ(a) 、 
(b) 、 (C)ごとに行なう。
(a+ Characteristic deterioration is noticeable only in one specific converter,
The remaining two converters are almost normal (b) Two specific converters are degraded to almost the same degree, but the remaining one is almost normal (c) All three converters are to the same degree The degree of progress of such characteristic deterioration is shown, for example, in Figure 5 (
It is expressed as a) to (c). (a) to (c) shown in the diagram
) corresponds to the above types (a) to (c). For these model types, it would be more realistic to represent the model in Figure 6 (a+ or (bl).
In the case of Figure (a), the model type (bl) is the worst case number, and in the case of Figure 6 (b), the model type (c+) is the worst case number. Quantitative discussions are provided for each model type (a),
Perform each step (b) and (C).

多数決論理を用いる時、量子化確度Sは、5−83+S
2    ・・・・・・・・ (5)と表わされる。各
タイプ(こついて、f++ 、 +2)式で定義される
S3 、S2 、及び(5)式で与えられるSを、LS
B!子化誤り率Pの関数として表わすと表1の様にまと
められる。それらを図示すると、第7図(a)〜(C)
となる。
When using majority logic, the quantization accuracy S is 5-83+S
2 ...... (5) It is expressed as. S3, S2 defined by each type (f++, +2) equation, and S given by equation (5), are expressed as LS
B! When expressed as a function of the childization error rate P, it can be summarized as shown in Table 1. To illustrate them, Fig. 7(a) to (C)
becomes.

表1 量子化誤り率の関数   +4−1−P;として
の量子化確度    単−A/D変換器番こ(LSBに
ついて)    よる量子化確度表1及び第7図(a)
から明らかな様に、モデルタイプ(a)では多数決論理
によって100%の信頼性が保証されている。即ち、特
定の変換器が1個劣化しても、その量子化誤り率(こ依
らず、残り2個の変換器が正常である限り、選択量子化
信号は100%正しい。
Table 1 Quantization accuracy as a function of quantization error rate +4-1-P Quantization accuracy according to single A/D converter number (for LSB) Table 1 and Figure 7 (a)
As is clear from the above, model type (a) guarantees 100% reliability by majority logic. That is, even if one specific converter deteriorates, the selected quantization signal is 100% correct as long as the remaining two converters are normal, regardless of its quantization error rate.

第7図(bl及び(C)では、1個のA/D変換器のみ
を用いた場合の量子化確度 込−1−P        ・・・・・・・・ (6)
を点線で併記している。Sと糸を比較すると、第7図(
blつまりモデルタイプfblでは、LSB量子量子化
率に依存せず、常に、 S>認、(PX3,1) である。従って、通常のように1個のA/D変換器を用
いた場合よりも確実番こ量子化確度が向上している。例
えば、P=1/2の場合、量子化確度は50%から75
%(こ1.5倍回上する。
In Fig. 7 (bl and (C), quantization accuracy is included -1-P when only one A/D converter is used. (6)
is also indicated with a dotted line. Comparing S and thread, Figure 7 (
bl, that is, model type fbl, does not depend on the LSB quantum quantization rate and always holds: S>identification, (PX3, 1). Therefore, the accuracy of quantization is improved compared to the usual case where one A/D converter is used. For example, when P=1/2, the quantization accuracy is 50% to 75%.
% (This increases by 1.5 times.

次に、モデルタイプ(c)では第7図(c)かられかる
ように、 0<P<1/2では S>2゜ P=1/2では   S−ツ。
Next, in model type (c), as shown in Figure 7(c), when 0<P<1/2, S>2° and when P=1/2, S-T.

1/2<P<+では S<4゜ である。つまり、3個の変換器で量子化誤り率か等しく
1/2を超えると、むしろ量子化確度は低下し、選択論
理として多数決論理を用いることが不適当だといえる。
When 1/2<P<+, S<4°. In other words, if the quantization error rates of the three converters equally exceed 1/2, the quantization accuracy will rather decrease, and it can be said that it is inappropriate to use majority logic as the selection logic.

しかし、ここで、(3)。But here, (3).

(4)式で定義したF2.F3 によって、F=F2+
F3 (−1−3)・・・・・・ (7)を定義すると
、Fは多数決論理を用いたときの量子化確度に他ならな
い。モデルタイプ(C)において、多数決論理における
量子化確度Sと、多数決論理における確度Fを3個の変
換器における量子化誤り率Pの関数として表わしたもの
を第8図番こ示す。
F2 defined by formula (4). By F3, F=F2+
F3 (-1-3)... When (7) is defined, F is nothing but the quantization accuracy when using majority logic. In model type (C), the quantization accuracy S in the majority logic and the accuracy F in the majority logic expressed as a function of the quantization error rate P in three converters are shown in FIG.

今の場合、多数決論理と多数決論理の切り替えは、第4
図(a) 、 (blの多数決論理回路からの出力信号
Qを6に反転するだけで容易に実施できる。即ち、必要
ならば選択量子化信号切り替え制御信号LOGを導入し
、第9図に示す選択論理切り替え回路を付加すればよい
。ただ実際問題として、第2図、第3図に示した故障診
断部4からの情報により、3個の変換器全てにおいて量
子化誤り率が1/2を超えると判断できる場合には、3
個の変換器全部を交換し、ひき続き多数決論理を用いた
方が、多数決論理による量子化確度よりも高い確度が期
待できよう。
In this case, switching between majority logic and majority logic is the fourth
This can be easily implemented by simply inverting the output signal Q from the majority logic circuit in FIG. All you need to do is add a selection logic switching circuit.However, as a practical matter, the information from the fault diagnosis section 4 shown in Figs. If it is determined that the
By replacing all converters and continuing to use majority logic, higher quantization accuracy can be expected than with majority logic.

何故ならば、3個全てが劣化し、しかも誤り率がどれも
1/2よりも1に近く、かつ交換した未使用の3個が全
て同じく誤り率1/2以上で劣化しているという場合は
、極めて炉室いこくいからである。定量的にいえば、交
換前後の各量子化誤り率をPo1d、Pnew とすれ
ば、第8図より明らかな様番こ、 一般に、F (P )−5(1−P ) であり、かつ Pn ew(] −Po l d  ならば、F(P=
Pold)<S (P=Pnew ) が成立し、今の場合、PnewとPo1dの関係は容易
番こ」1記条件を満たし得ると考えられるからである。
This is because all three have deteriorated, and all have error rates closer to 1 than 1/2, and the three replaced unused ones are all degraded with an error rate of 1/2 or higher. This is because the furnace room is extremely crowded. Quantitatively speaking, if the quantization error rates before and after exchange are Po1d and Pnew, then the number is clear from FIG. If ew(] −Pold, then F(P=
This is because the relationship Pold)<S (P=Pnew) holds true, and in this case, the relationship between Pnew and Pold can easily satisfy the condition 1.

叫 次に、5個のA/D変換器を用いた場合のL S 
B量子化確度を調べる。3個のA/D変換器を用いた場
合と全く同様の考察を行ない、多数決論理を用いれば、
5個のA、 / D変換器全てが同程度に劣化する最悪
ケースで第10図の結果を得る。量子化誤り率Pか1/
2より小さい範囲では、3個のA/D変換器を用いた場
合よりも、更に最高約10%程度確度が向上する。
Next, L S when using five A/D converters
B Check the quantization accuracy. If we consider exactly the same way as when using three A/D converters and use majority logic, we get:
In the worst case where all five A/D converters deteriorate to the same degree, the results shown in FIG. 10 are obtained. Quantization error rate P or 1/
In a range smaller than 2, the accuracy is further improved by about 10% at most than when three A/D converters are used.

Pが1/2を超える場合には、多数決論理に選択論理を
スイッチすれば、多数決論理においてP→I −PIこ
置き替えた場合と等しい量子化確度を得る。
When P exceeds 1/2, by switching the selection logic to the majority logic, the same quantization accuracy as when replacing P→I −PI in the majority logic can be obtained.

本例の回路構成は、第3図のブロック3におけるBOと
して第11図(a)の5人力多数決論理回路(一致検出
機能付き)を用い、また、B1〜B3として第11図(
blの簡略回路を用いて実現する。必要ならば、選択論
理切り替え回路(第9図)をLSB  BOの出力側に
付加して、多数決と多数決の論理スイッチを行なう。な
お、第11図(a)に示す様に、BOにおける一致検出
を10糾全てについては行なわず5組に簡約して行なう
ことができる。従って、第3図のブロック41こおける
モニタ用カウンタC0UNTは5個ですむ。
The circuit configuration of this example uses the five-man power majority logic circuit (with a match detection function) shown in FIG. 11(a) as the BO in block 3 of FIG. 3, and the circuit shown in FIG.
This is realized using a simplified circuit of bl. If necessary, a selection logic switching circuit (FIG. 9) can be added to the output side of the LSB BO to perform majority decision and majority decision logic switching. Note that, as shown in FIG. 11(a), the match detection in the BO can be performed by simplifying the detection to 5 sets without performing the match detection for all 10 matches. Therefore, the number of monitor counters C0UNT in block 41 in FIG. 3 only needs to be five.

@)入力信号のフルスケールに対する]/2LSBのウ
ェイトが比較的小さく、LSB(Bo )及びその次の
上位ビット(Bl)を併せた下位2ビット分の量子化確
度の評価が必要な場合を考察する。外部への故障診断を
LSBに限定して行ないB1をモニタしないとすれば、
3個のA/D変換器を使用する時のシステム構成は第3
図に示したものと同じである。(月と同様に、信頼性の
定量的評価を確率論的に行なう。
@) Considering the case where the weight of /2LSB relative to the full scale of the input signal is relatively small, and it is necessary to evaluate the quantization accuracy for the lower two bits, including the LSB (Bo) and the next higher bit (Bl). do. If we limit external failure diagnosis to LSB and do not monitor B1,
The system configuration when using three A/D converters is the third one.
It is the same as shown in the figure. (Similar to the moon, quantitative evaluation of reliability is performed probabilistically.

いま、Bo 、B、の各ビットに関して、3個のA/D
変換器2(lj、412.41=3)番こおける量子化
誤り率のうち最大のものを各々P、ap(0≦a≦1)
とする。3個の変換器を用いて、1回のサンプリングで
並列的Oこ多重量子化を行なう事象は、上位2ビット分
、即ち、B2とB3の量子化確度が100%と考えられ
る時、次のに)〜(曲)までのいずれか一つに属する。
Now, for each bit of Bo, B, three A/D
The maximum quantization error rate in converter 2 (lj, 412.41=3) is P and ap (0≦a≦1), respectively.
shall be. The event of performing parallel multiple quantization in one sampling using three converters is as follows when the quantization accuracy of the upper two bits, that is, B2 and B3, is considered to be 100%. It belongs to any one of () to (song).

(1)B、、Boの2ビツト共、3個の変換器が全て正
常は量子化を行なう場合;確率531i1  B、  
、Boの少くとも一方のビットに関して、量子化ミスを
起こす変換器か3個中1個存在する場合;確率S2 (町 B、、Boの少くとも一方のビットに関して、量
子化ミスを起こす変換器が3個中2個存在する場合;確
率F2 (iiiil  B 、  、 B oの少くとも一方
のビットに関して、3個の変換器が全て量子化ミスを起
こす場合;確率F3 ここに、CI+と同様、S3+82−1−F2−七F3
三1である。
(1) When all three converters perform normal quantization for the two bits of B, , Bo; probability 531i1 B,
, if there is one converter out of three that causes a quantization error with respect to at least one bit of B, , Bo; probability S2 (Machi) If there are 2 out of 3; probability F2 (iii) If all three converters make a quantization error with respect to at least one bit of B, , Bo; probability F3 Here, as in CI+, S3+82-1-F2-7F3
It is 31.

多数決論理または少数法論理を用いた時の下位2ビット
分の量子化確度、即ち、BoもB1も正しく量子化され
る確率は、(月と同じく、それぞれ(5)式Sまたは(
7)式Fで定義できる。
The quantization accuracy for the lower two bits when using majority logic or minority logic, that is, the probability that both Bo and B1 will be correctly quantized, is given by (5) Equation S or (same as the moon), respectively.
7) It can be defined by formula F.

3個の変換器の特性劣化の進行度は、各ビット毎に(I
+で述べたモデルタイプ(a)〜(c)で同様に特徴づ
けられる。従って、下位2ビット分に関する変換器の特
性劣化のモデルタイプとして、9種類存在するが、ここ
では簡単の為、第12図(a)〜(c)に示す3種類の
モデルタイプ(al〜(C)だけを考える。実線はB。
The degree of progress of characteristic deterioration of the three converters is expressed as (I
It is similarly characterized by the model types (a) to (c) mentioned above. Therefore, there are nine types of model types for characteristic deterioration of the converter regarding the lower two bits, but for the sake of simplicity, we will introduce three model types (al to (c) shown in FIGS. 12(a) to (c)). Consider only C).The solid line is B.

(LSB)の量子化誤り率、破線はB1 の量子化誤り
率である。いずれのタイプにおいても、図示されていな
いが、2ビット量子化誤りが同一変換器で起こる場合だ
けでなく、異なる量子化器番こまたがって起こる場合も
含んでいる。つまり、LSHに関して量子化ミスを起こ
した変換器がその上位ビットでは正しく量子化を行なう
場合、及びその全く逆の場合を含んでいる。モデルタイ
プ(a)は3個の変換器中容ビット毎に2個正常、1個
劣化の場合、モデルタイプ(b)は3個の量子化器中容
ビット毎に1個正常、2個劣化の場合、モデルタイプ(
C)は3個の変換器中容ビット毎に3個の劣化の場合で
ある。
(LSB) quantization error rate, and the broken line is the quantization error rate of B1. Although not shown in the figures, both types include not only cases in which 2-bit quantization errors occur in the same converter, but also cases in which 2-bit quantization errors occur across different quantizer numbers. In other words, this includes the case where a converter that causes a quantization error regarding LSH correctly quantizes its upper bits, and the exact opposite case. Model type (a) has 2 normal and 1 degraded for every 3 converter bits, model type (b) has 1 normal and 2 degraded for every 3 quantizer bits. If the model type (
C) is the case of 3 degradations for every 3 converter bits.

B3 、B2及び多数決論理を用いた場合の量子化確度
Sを、L S B量子化誤り率P、及びB。
Quantization accuracy S when using B3, B2 and majority logic, LSB quantization error rate P, and B.

とB1  の荷重比aの関数として表わすと表2の様に
まとめられる。それらを図示すると第13図(a)〜(
C1となる。
and B1 as a function of the load ratio a can be summarized as shown in Table 2. These are illustrated in Figures 13(a) to (
It becomes C1.

ト レー 1・ [゛ 表2 量子化誤り率及びB。とB1 オ −(1−a 
P)(1−PX−”B3);の荷重比の関数としての量
 ・ 単−A/D変換器によ子化確度        
  る量子化確度(下位2ビツトBOとBl  **l
≦Pa<]で、sJと(こついて)         
なるP表2及び第13図(a)から明らかな様に、モデ
ルタイプ(a)では、多数決論理によって100%の信
頼性が保証されている。他方、単一のA/D変換器のみ
を用いた場合の下位ビット分の量子化確度は、 −(1−a P ) (+ −P )  −−−f3)
で与えられるので、タイプ(a)では、B3−、Sに他
ならない。第13図(alかられかる様に、例えば、a
= 1/2 、P= t/2の場合、従来の単一量子化
機構では信頼性は40%弱である。このように同時多重
量子化の効果は極めて大きい。
Tray 1 [゛Table 2 Quantization error rate and B. and B1 O -(1-a
P) (1-PX-"B3); as a function of the weight ratio ・Single-A/D converter conversion accuracy
Quantization accuracy (lower 2 bits BO and Bl **l
≦Pa<], with sJ (getting stuck)
As is clear from Table 2 and FIG. 13(a), model type (a) guarantees 100% reliability by majority logic. On the other hand, the quantization accuracy for the lower bits when only a single A/D converter is used is -(1-a P ) (+ -P ) ---f3)
Therefore, in type (a), it is nothing but B3-,S. Figure 13 (as shown in al., for example, a
= 1/2, P = t/2, the conventional single quantization scheme has a reliability of just under 40%. In this way, the effect of simultaneous multiple quantization is extremely large.

第13図(a)〜(c)でa = 0の場合は、B1を
無視した(量子化確度を100foとした)LSBのみ
の量子化確度を表わす第7図F、)〜(calこ一致す
る。
When a = 0 in Figures 13 (a) to (c), Figure 7 F, which shows the quantization accuracy of only the LSB, ignoring B1 (quantization accuracy is 100 fo), do.

第13図(bl及び(C)では、N=1の曲線が(8)
式の4を表わす。第14図参照)のようにモデルタイプ
(b)では、LSI3量子化誤り率及びB1とBOの荷
重比に依存せず、常に、 S>2.(P(o、t) である。例えば、Bo及びB1の量子化誤り率が等しい
場合、即ち、a = 1の時、P= 1/2として量子
化確度は25%から56%に約2倍向上する。次に、タ
イプ(a) 、 (blの最悪ケースであるモデルタイ
プ(C)では、l/2<P<1の範囲内に、 S−込となるPaが存在し、 0 < P < P aではS>認、 p a (P < 1ではS<2、 である(a−0または1の時、P a = 1 / 2
である。)。従って、3個の変換器で量子化誤り率がP
aを超えない場合は多数決論理が有効であるが、誤り率
がPaを超す場合には、(7)式で定義した少数法論理
による量子化確度Fを採用すれば信頼性が低下しない。
In Figure 13 (bl and (C)), the curve for N=1 is (8)
4 of Eq. In model type (b) (see FIG. 14), S>2. (P(o, t). For example, when the quantization error rates of Bo and B1 are equal, that is, when a = 1, the quantization accuracy will increase from 25% to 56% by approximately 2 Next, in model type (C), which is the worst case of type (a) and (bl, there is a S-included Pa in the range l/2<P<1, and 0< For P < Pa, S> recognition, pa (for P < 1, S < 2, (when a-0 or 1, Pa = 1 / 2
It is. ). Therefore, with three converters, the quantization error rate is P
If the error rate does not exceed a, the majority logic is effective, but if the error rate exceeds Pa, the reliability will not decrease if the quantization accuracy F based on the minority logic defined by equation (7) is adopted.

いずれの場合も、単一変換器を用いた場合の量子化確度
より最高約1.2倍向上する。選択論理の切り替えを望
むならば、第3図のブロック3におけるB。、B。
In either case, the quantization accuracy is improved by a maximum of about 1.2 times compared to when a single converter is used. B in block 3 of FIG. 3 if it is desired to switch the selection logic. ,B.

の出力側に第9図に示す回路を付加すればよい。The circuit shown in FIG. 9 may be added to the output side of the circuit.

なお、以上の議論から明らかなように、実施例の如く必
ずしも各ビットに対応して多数決選択論理回路を設けな
くてもよい。例えば(月の場合はB。lこ対応部分のみ
、(町の場合はB。、B1に対応部分のみ設ければ所定
の確度で量子化できる。もっとも更に確度の高いものを
期待する場合には、あるいは任意のレンジに対応して使
用させるためには実施例のように構成することか適当で
ある。
Note that, as is clear from the above discussion, it is not necessary to provide a majority selection logic circuit corresponding to each bit as in the embodiment. For example, if you provide only the corresponding part (B for the moon and B1 for the town), you can quantize with a predetermined accuracy. Alternatively, in order to use it in correspondence with any range, it is appropriate to configure it as in the embodiment.

喫 不一致検出(こよる故障診断を、3個のA/D変換
器を用いたtI)の場合で、モデルタイプ(a)〜(c
)に基づいて議論する。
In case of mismatch detection (fault diagnosis is performed using three A/D converters), model types (a) to
) based on the discussion.

第4図(a)における不一致検出用信号F1〜F3から
、A/D変換器対番こおける不一致回数を計数してその
分布パターンを調べると、表3の様になる。
When the number of mismatches in the A/D converter pairs is counted from the mismatch detection signals F1 to F3 in FIG. 4(a) and the distribution pattern is examined, Table 3 shows.

ここで、◎は量子化の結果が共に正しくて一致した場合
を表わし、○は結果が共に誤っている為に一致した場合
を表わす。また、×は一方の量子化結果は正しく、他方
が誤っている不一致の場合を表わす。
Here, ◎ indicates a case where both quantization results are correct and match, and ◎ indicates a case where both results are incorrect and match. Further, x represents a case of mismatch in which one quantization result is correct and the other is incorrect.

各モデルタイプについて、不一致検出回数の期待値は、
サンプルデータ数で規格化すると、□−P      
  ・・曲・・・・ (9)M=2P(+−P)   
・・・・・・・・・ (10)の2種類で表わされ(第
14図参照)、表4の様に分布する。
For each model type, the expected number of mismatch detections is
When normalized by the number of sample data, □-P
...Song... (9) M=2P(+-P)
It is expressed in two types (10) (see Figure 14), and is distributed as shown in Table 4.

ここに、PはLSB量子量子化率である。表4から明ら
かな様(こ、不一致検出回数は各モデルタイプ毎に固有
の分布パターンを示す。即ち、(1)モデルタイプ(a
)では、正常な変換器が必らず2個存在するので、不一
致の検出されない対が存在する。また残り2組の対では
不一致回数が等しくmである。
Here, P is the LSB quantum quantization rate. As is clear from Table 4, the number of mismatch detections shows a unique distribution pattern for each model type.
), there are always two normal converters, so there are unmatched pairs that are not detected. The remaining two pairs have the same number of mismatches, m.

(11)モデルタイプ(b)では、量子化ミスを犯す変
換器が必らず2個存在するので、特性劣化の著しい変換
器を一方に含む対が2組あり、不一致検出回数は等しく
mである。残る一対は不一致回数がMである。
(11) In model type (b), there are always two converters that make quantization errors, so there are two pairs that include a converter with significant characteristic deterioration, and the number of mismatch detections is equal to m. be. The remaining pair has a mismatch count of M.

(町 モデルタイプ(C)では、3組の変換器対は全く
等価だから、不一致回数は等しくMである。
(Town) In model type (C), the three converter pairs are completely equivalent, so the number of mismatches is equal M.

前述の(I)〜(Iff+の考察結果から、L ’S 
B量子化誤り率Pが215を超える場合には、多数決論
理を採用した多重量子化方式によっても信頼性の向上が
純ることがわかる。従って、故障診断が重要となるのは
P≧215の範囲といえる。
From the results of consideration of (I) to (Iff+) mentioned above, L'S
It can be seen that when the B quantization error rate P exceeds 215, reliability can be improved even by the multiple quantization method employing majority logic. Therefore, it can be said that failure diagnosis becomes important in the range of P≧215.

(lO)式または第14図より、 0<P<+で、M≦1 / 2 、 m < 1 / 
2 。
From formula (lO) or Figure 14, 0<P<+, M≦1/2, m<1/
2.

1/2<P<+で、m>1/2゜ だから、不一致回数の計数結果がサンプルデータ数の半
数を超えてオーバフロー表示か出た場合、1個ないしは
2個の変換器で誤り率Pが1/2以上であると判断でき
る。この場合、不一致検出回数が極めて少ない変換器対
が1組存在すれば、モデルタイプ(aliこ近い、即ち
、対を成す2個の変換器がほぼ正常で、残る1個の劣化
が顕著なタイプに属する。そうでなければ、劣化の著し
い2個を相手方に含む2組の変換器対でかなりの不一致
が検出される(但し、サンプルデータ数の半数は超えな
い)。即ち、モデルタイプ(b)に近いタイプに属する
Since 1/2<P<+ and m>1/2°, if the counting result of the number of discrepancies exceeds half of the number of sample data and an overflow display appears, the error rate P of one or two converters will increase. can be determined to be 1/2 or more. In this case, if there is one pair of converters for which the number of mismatch detections is extremely small, the model type (ali) is close, that is, the two converters in the pair are almost normal, and the remaining one is a type with significant deterioration. Otherwise, a considerable discrepancy will be detected in two pairs of transducers containing two significantly degraded transducers (however, not more than half of the sample data).In other words, model type (b ) belongs to a type similar to

誤り率Pが1/2近傍の場合、故障状況がモデルタイプ
(blに近いか(C)に近いか判別が困難である。しか
し、最悪ケースのタイプtc+を想定し、3個の変換器
全てで劣化が著しいと考えて対処するのが妥当であろう
。もっとも、モデルタイ−%(lでは・誤り率がP″と
l−P″)場合で・不一致検出回数が等しいのでPが1
/2より大きいか小さいかを判定する必要がある。その
場合、3個のA/D変換器の全て番こおいて、初期不良
に起因する量子化誤りが1/2以上の確率で起こるとい
った場合は考えにくい。従って、経時変化による特性劣
化とは無関係な初期不良による誤りは、P < 1 /
2  といえる。他方、経時変化の場合、各A/D変換
器の特性バラツキによって、故障状況がモデルfa)に
近いタイプから段階的にタイプ(C)へ移行するはずで
、タイプ(a)あるいは(b)における不一致回数mの
絶対値からPの値を推定できる。つまり、タイプ(c)
での誤り率は、タイプ(blでのPの推定値を下まわる
ことはない。
When the error rate P is close to 1/2, it is difficult to determine whether the failure situation is close to the model type (bl or (C). However, assuming the worst case type tc+, all three converters It would be appropriate to treat this by considering that the deterioration is significant.However, in the case of model tie-% (for l, the error rate is P'' and l-P''), the number of mismatch detections is equal, so P is 1.
It is necessary to determine whether it is larger or smaller than /2. In that case, it is difficult to imagine that a quantization error due to an initial failure will occur with a probability of 1/2 or more for all three A/D converters. Therefore, errors due to initial defects that are unrelated to characteristic deterioration due to changes over time are P < 1 /
It can be said that 2. On the other hand, in the case of changes over time, the failure situation should gradually shift from a type close to model fa) to type (C) due to characteristic variations in each A/D converter, and The value of P can be estimated from the absolute value of the number of mismatches m. That is, type (c)
The error rate in is never less than the estimate of P in type (bl).

以上、故障診断情報番こ基づいて、LSB量子量子化率
が1/2以上と判定できる時、不良変換器を特定する判
断基準を示した。誤り率が1/2よりも小さい時には、
多数決論理によって50%以上の量子化確度が保証され
ており、故障診断の為のモニタリングはむしろ経時変化
を遂次トレースするという意味を持っている。
The criteria for identifying a defective converter when the LSB quantum quantization rate can be determined to be 1/2 or more based on the failure diagnosis information number has been shown above. When the error rate is less than 1/2,
A quantization accuracy of 50% or more is guaranteed by majority logic, and monitoring for fault diagnosis has the meaning of sequentially tracing changes over time.

〈発明の効果〉 本装置は、前節までに述べてきた様に、(1)最悪ケー
スでも量子化確度が50%以上である。
<Effects of the Invention> As described in the previous sections, the present device has (1) a quantization accuracy of 50% or more even in the worst case.

(iil  it量子化確度、A/D変換器の個数を増
せば、向上する。
(iil it quantization accuracy can be improved by increasing the number of A/D converters.

(町 量子化誤り率が1/2を超す、特性劣化の著しい
A/D変換器を特定できる。
(Machi) It is possible to identify A/D converters whose quantization error rate exceeds 1/2 and whose characteristics have significantly deteriorated.

といったことにより、高信頼性を要求される各種応用分
野に簡単な回路構成によって適用できる。
As a result, the present invention can be applied to various application fields requiring high reliability with a simple circuit configuration.

音声認識、パターン認識の領域では、デジタル処理用の
ソースデータを高い信頼性の下で生成することができ、
高品質の処理結果を与えることになる。また、特に信頼
性を問われる測定機器分野では、本方式は極めて有効で
ある。
In the areas of speech recognition and pattern recognition, source data for digital processing can be generated with high reliability.
This will give high quality processing results. Furthermore, this method is extremely effective especially in the field of measuring instruments where reliability is a critical issue.

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

第1図は量子化プロセスにおける誤りを説明するタイム
チャート、第2図は本発明の一実施例を示す基本的シス
テム構成図、第3図は同具体例を示すシステム構成図、
第4図(a)(b)は第3図の要部詳細をそれぞれ示す
ブロック図、第5図(al(b)FC)は3個の変換器
の特性劣化進行度を説明する図、第6図(a)(blは
第5図に対比して現実的な進行度を示す図、第7図(、
)(bl(C)はLSB量子量子化確度対重を説明する
図、第8図は少数状論理によるLSB量子量子化確度対
重を説明する図、第9図は具体例(こおける選択論理切
り替え回路を示すブロック図、第10図は多数決論理に
よるLSB量子化確度を説明する図、第11図(a)(
b)は他の具体的実施ビットについて説明する図、第1
3図(a)(b)(c)は下位2ビット量子化確度対誤
り率を説明する図、第14図は不一致検出回数期待率対
しSB量子化誤り率を説明する図である。 2 ・A/D変換器、3・・選択論理回路、BQ〜B3
・・・多数決論理回路。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(化2名)−−〜1〜 掴 dfi        20 8  ( 第 //iツ1  (b) $/  @2  #39珈し罠 第12目1 Oθ5            tp LSB着刷d県9本 第13ヌ+ (C) 0              0.5       
       7  PLSB畳J4−14i津 @/4 U+
FIG. 1 is a time chart explaining errors in the quantization process, FIG. 2 is a basic system configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a system configuration diagram showing a specific example of the same.
FIGS. 4(a) and 4(b) are block diagrams showing details of the main parts of FIG. 3, FIG. Figure 6 (a) (bl is a diagram showing a realistic degree of progress compared to Figure 5, Figure 7 (,
) (bl(C) is a diagram explaining LSB quantum quantization accuracy versus weight, Figure 8 is a diagram explaining LSB quantum quantization accuracy versus weight using decimal logic, and Figure 9 is a specific example (selection logic in this A block diagram showing the switching circuit, FIG. 10 is a diagram explaining LSB quantization accuracy based on majority logic, and FIG. 11(a) (
b) is a diagram explaining other specific implementation bits, the first
3(a), (b), and (c) are diagrams for explaining the lower two bit quantization accuracy versus error rate, and FIG. 14 is a diagram for explaining the SB quantization error rate versus the expected rate of mismatch detection times. 2.A/D converter, 3..Selection logic circuit, BQ~B3
...Majority logic circuit. Agent Patent Attorney Aihiko Fukushi (2 people) --~ 1 ~ Grab dfi 20 8 (No. d Prefecture 9th No. 13 + (C) 0 0.5
7 PLSB Tatami J4-14i Tsu @/4 U+

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、 アナログ入力信号をサンプリングし、デジタル信
号として量子化するA/D変換装置(こおいて、複数個
のサンプルアンドホールド回路を用いて、単一サンプリ
ングクロックによってパラレルサンプリング及びパラレ
ルラッチする手段と、各々のアナログラッチ信号をデジ
タル信号に量子化する手段と、量子化手段の出力として
得られる複数個の量子化信号から量子化確度の高い信号
を選択する論理手段とを備えてなることを特徴とするA
/D変換装置。
1. An A/D converter that samples an analog input signal and quantizes it as a digital signal (herein, means for parallel sampling and parallel latching using a single sampling clock using a plurality of sample-and-hold circuits; It is characterized by comprising means for quantizing each analog latch signal into a digital signal, and logic means for selecting a signal with high quantization accuracy from a plurality of quantized signals obtained as outputs of the quantization means. A to do
/D conversion device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106199309A (en) * 2016-07-06 2016-12-07 南京国电南自电网自动化有限公司 A kind of loop self-checking circuit for ADC sampled data and method

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