JPS5961313A - Ａｄ変換器出力の補正方法 - Google Patents
Ａｄ変換器出力の補正方法Info
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- JPS5961313A JPS5961313A JP17209682A JP17209682A JPS5961313A JP S5961313 A JPS5961313 A JP S5961313A JP 17209682 A JP17209682 A JP 17209682A JP 17209682 A JP17209682 A JP 17209682A JP S5961313 A JPS5961313 A JP S5961313A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrator
- reference voltage
- time
- voltage
- output
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/50—Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
- H03M1/52—Input signal integrated with linear return to datum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明′は、パルス計数型のＡ Ｉ）変換器において
、このΔ■）変換器に使用する極性が異なる２個の１．
（準電圧の比率を求め、この比率でＡ Ｉ）変ｔ！Ａ器
の出力を補正する方法についてのものである。
、このΔ■）変換器に使用する極性が異なる２個の１．
（準電圧の比率を求め、この比率でＡ Ｉ）変ｔ！Ａ器
の出力を補正する方法についてのものである。
パルスミｔ数型のＡＤ変換器は、アナログ量をその人き
さに比例した時間長に変換し、その時間間隔内に存る：
する一定繰り返し周期のパルスをカウントし、このカウ
ント値からディジタル出力を取り出すものであるが、こ
のような場合に使用するパルス５１数型のＡ Ｉ）変換
器の一例を第１図に示す。
さに比例した時間長に変換し、その時間間隔内に存る：
する一定繰り返し周期のパルスをカウントし、このカウ
ント値からディジタル出力を取り出すものであるが、こ
のような場合に使用するパルス５１数型のＡ Ｉ）変換
器の一例を第１図に示す。
第１図で、ｌは積分器、２は負の基準電圧、３は止の基
準電１に、５はコンパレータ、６はスイノヂＳ Ｌ−Ｓ
ｓの接断を制御する制御器である。
準電１に、５はコンパレータ、６はスイノヂＳ Ｌ−Ｓ
ｓの接断を制御する制御器である。
次に、第１図のタイムチャート例を第２図に示ず。第２
図アは積分器１の出力波形、第２図イはコンパレータ５
の出力波形、第２図つは制御器６からゲート８への人力
波形である。
図アは積分器１の出力波形、第２図イはコンパレータ５
の出力波形、第２図つは制御器６からゲート８への人力
波形である。
第２図の時刻Ｔ＋＋以前では、スイッチＳ１〜Ｓ３をず
べてオフにし、時刻Ｔ目までに制御器６からの信号で積
分器１をリセットし′（おく。
べてオフにし、時刻Ｔ目までに制御器６からの信号で積
分器１をリセットし′（おく。
時刻Ｔ目〜ＴＩ２の間では、スイッチＳＩをオンにし、
入力端子１１に入力信号を加える。この人力信号は正電
圧または負電圧の直流アナログ信号である。これにより
、積分器１は人力信号を積分する。第２図アは積分器１
の出力が負の場合の例である。通常、入力信号が正のと
きは積分器１の出力は負になる。
入力端子１１に入力信号を加える。この人力信号は正電
圧または負電圧の直流アナログ信号である。これにより
、積分器１は人力信号を積分する。第２図アは積分器１
の出力が負の場合の例である。通常、入力信号が正のと
きは積分器１の出力は負になる。
時刻ＴＩ２〜ＴＩ３の間では、人力信号を１１１分した
結果、充電極性が負なので入力信号と反対極性のＪ＆
ｆｆ＋電圧２を選択する。そして、時刻ＴＩ３でスイッ
チＳ２をオンにするとともに、制御器６からの信号でゲ
ート８を開く。
結果、充電極性が負なので入力信号と反対極性のＪ＆
ｆｆ＋電圧２を選択する。そして、時刻ＴＩ３でスイッ
チＳ２をオンにするとともに、制御器６からの信号でゲ
ート８を開く。
スイッチＳ２をオンにすると、積分器ｌの積分イ＾は基
準電圧２で放電される。継続して放電していくと、時刻
Ｔ目で積分器１の積分値はゼロになる。このきき、コン
パレータ５の出力は「０」からｒｌＪになり、制御器６
からの信号てゲート８を閉しる。
準電圧２で放電される。継続して放電していくと、時刻
Ｔ目で積分器１の積分値はゼロになる。このきき、コン
パレータ５の出力は「０」からｒｌＪになり、制御器６
からの信号てゲート８を閉しる。
したかって、時刻ＴＩ３〜ＴＩ４の間はゲート８が開い
ており、この間にり１ツク発生器７のクロックをカウン
タ９てカウントすれば、入力信号をディジタル信号に変
換することができる。
ており、この間にり１ツク発生器７のクロックをカウン
タ９てカウントすれば、入力信号をディジタル信号に変
換することができる。
しかし、第１し１のＡＤ変換器には次のような問題点か
ある。
ある。
（１） 人力信号の極性に応じて、基準電圧２か基環
（電圧３を使用する。この場合、基を電圧２と基準電圧
３の電圧値および抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗値がそれぞ
れ等しくないと、変換誤差にｔＣる。また、これらは温
度変動に対しても安定でなければならない。
（電圧３を使用する。この場合、基を電圧２と基準電圧
３の電圧値および抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗値がそれぞ
れ等しくないと、変換誤差にｔＣる。また、これらは温
度変動に対しても安定でなければならない。
（２）粕分器１に入力」フセットがあると、変換誤差に
なるので、積分器ｌにはオフセット電圧の少ない高利得
直流増幅器を使用しなければならない。
なるので、積分器ｌにはオフセット電圧の少ない高利得
直流増幅器を使用しなければならない。
（３） コンパレータ５は積分器１の出力がゼロにな
る時を正確に検出するためのものであるが、入力オフセ
ットがあると変換誤差になる。したがって、コンパレー
タ５についても、オフセット電圧の少ないものを使用し
なければならない。
る時を正確に検出するためのものであるが、入力オフセ
ットがあると変換誤差になる。したがって、コンパレー
タ５についても、オフセット電圧の少ないものを使用し
なければならない。
この発明は、これらの問題を解決するためのもので、積
分器１やコンパレータ５を含めて基準電圧２と基準電圧
３の比率を求め、この比率を使ってカウンタ９の出力を
補正するものである。
分器１やコンパレータ５を含めて基準電圧２と基準電圧
３の比率を求め、この比率を使ってカウンタ９の出力を
補正するものである。
以下、図面によりこの発明の詳細な説明する。
まず、この発明による実施例のタイ！・チャートを第３
図に示す。
図に示す。
第３図アの左側の波形は、第１図の構成で積分器ｌをリ
セットしてから基準電圧２で積分器１を時間Ｔｏたけ充
電し、基準電圧３で積分器１を放電し、コンパレータ５
が動作するまでの放電時間がＴ１であることを示す。
セットしてから基準電圧２で積分器１を時間Ｔｏたけ充
電し、基準電圧３で積分器１を放電し、コンパレータ５
が動作するまでの放電時間がＴ１であることを示す。
第３図アの右側の波形は、同じようにして基中電圧２で
積分器１を時間ｍ Ｔ ｏだけ充電し、基準電Ｉ］：２
で積分器ｌを放電し、コンパレータ５が動作するまでの
放電時間がＴ２であることを示ず。
積分器１を時間ｍ Ｔ ｏだけ充電し、基準電Ｉ］：２
で積分器ｌを放電し、コンパレータ５が動作するまでの
放電時間がＴ２であることを示ず。
第３図イは第３図アに対し基準電圧２と基準電圧３を入
れ替えたものであり、第３図イの左側の波形は時間Ｔｏ
たけ基準電圧３て充電し、そのときの放電時間がＴ３で
あることを示す。また、第３図イの右側の波形は時間ｍ
Ｔｏだけ基準電圧２て充電し、そのときの放電時間がＴ
４であることを示す。
れ替えたものであり、第３図イの左側の波形は時間Ｔｏ
たけ基準電圧３て充電し、そのときの放電時間がＴ３で
あることを示す。また、第３図イの右側の波形は時間ｍ
Ｔｏだけ基準電圧２て充電し、そのときの放電時間がＴ
４であることを示す。
第３図ではｍ−２の場合を例示しているが、ｍの（ｙ’
ｆは任、ひに設定することができる。
ｆは任、ひに設定することができる。
第３図から分るように、この発明は極性が反対の基準電
ＩＦ２と基準電圧３て積分器１を交互に充電する。この
ときの充電時間Ｔｏと充電時間ｍ Ｔ 。
ＩＦ２と基準電圧３て積分器１を交互に充電する。この
ときの充電時間Ｔｏと充電時間ｍ Ｔ 。
に対し、放電時間Ｔ Ｉ−Ｔ ａを求め、この放電時間
］゛１〜Ｔ４を利用して補正をするものである。
］゛１〜Ｔ４を利用して補正をするものである。
次に、放電時間Ｔ Ｉ−Ｔ ａで基準電圧２と基中電圧
３の比率が求められることを第４図により説明する。第
４図は第１図の主要部だけを示したものである。第４図
のＩＡは高利得直流増幅器、４は積分コンデ／すで、Ｉ
Ａと４で積分器１を構成する。１３は積分器１の入力オ
フセット電圧を等価的に表現したもので、その電圧値を
Ｖｏとする。
３の比率が求められることを第４図により説明する。第
４図は第１図の主要部だけを示したものである。第４図
のＩＡは高利得直流増幅器、４は積分コンデ／すで、Ｉ
Ａと４で積分器１を構成する。１３は積分器１の入力オ
フセット電圧を等価的に表現したもので、その電圧値を
Ｖｏとする。
】４はコノパレータ５のオフセット電圧を等価的に表現
したもので、その電圧値をＶｃとする。また、基準電圧
２の電圧値をＶＮとし、基準電圧３の電圧値をＶｒとす
る。積分器ｌの人力抵抗Ｒ４の抵抗値をＲ１積分コンデ
ンーリ゛４の容量をＣとすると、次のような関係式が得
られる。
したもので、その電圧値をＶｃとする。また、基準電圧
２の電圧値をＶＮとし、基準電圧３の電圧値をＶｒとす
る。積分器ｌの人力抵抗Ｒ４の抵抗値をＲ１積分コンデ
ンーリ゛４の容量をＣとすると、次のような関係式が得
られる。
第３図アの左側の波形に対応して、
第３図アの右側の波形に対応して、
第３図イの左側の波形に対応して、
第３図イの右側の波形に対応して、
これらの式を整理し、Ｖ Ｎ＋ Ｖ ｏ ＝ Ｎ １Ｖ
ｒ−Ｖ 、 ＝ １’とすると、次式が導かれる。
ｒ−Ｖ 、 ＝ １’とすると、次式が導かれる。
２
−（Ｔ４−Ｔ３） ＝ （Ｔ２−ＴＩ） −−−−−−
−−Ｉｌ１１２ 式１１を変形して、 式（２）は、積分器１と；ｌソバレーク５に１フセノト
電圧があっても、放電時間Ｔ Ｉ−Ｔ ４から基準電圧
２と基ｆｉ１１電圧３の絶対値の比率ａが求められるこ
とを示す。
−−Ｉｌ１１２ 式１１を変形して、 式（２）は、積分器１と；ｌソバレーク５に１フセノト
電圧があっても、放電時間Ｔ Ｉ−Ｔ ４から基準電圧
２と基ｆｉ１１電圧３の絶対値の比率ａが求められるこ
とを示す。
したがって、入力端子１１の入力信号が負電圧のとき、
すなわち基準電圧３て放電するときはそのまま二１ツバ
レータ５の出力をディジタル出力に変換し、入力信号が
正電圧のとき、ずなわち基準電圧２て放電するときはコ
ノパレータ５の出力に比率αを掛ｐすることにより、基
準電圧３と絶対値の等しい基準電圧２で放電したときの
値を求めることができる。これ・はＰ＝Ｎ÷αの間熱か
ら、−・定の電荷量を放電するのに必要な時間が基準電
圧２に比較して基準電圧３では１／αであることを意味
している。
すなわち基準電圧３て放電するときはそのまま二１ツバ
レータ５の出力をディジタル出力に変換し、入力信号が
正電圧のとき、ずなわち基準電圧２て放電するときはコ
ノパレータ５の出力に比率αを掛ｐすることにより、基
準電圧３と絶対値の等しい基準電圧２で放電したときの
値を求めることができる。これ・はＰ＝Ｎ÷αの間熱か
ら、−・定の電荷量を放電するのに必要な時間が基準電
圧２に比較して基準電圧３では１／αであることを意味
している。
時間Ｔｏとｍの値はαのａｉ算精度によって決まる。例
えば、αを１万分の１の精度で求める場合は、時［１１
ビＩ”＋と時間Ｔ３に対するカウンタ９の３１数値が１
万〜１０万になるように時間Ｔｏを決める。１ｎについ
てはＴ２ ＴＩ、Ｔ４Ｔ３が同じように１万〜１．
Ｏ万になるように決める。この場合、制御器６の構成を
簡単にしたり、αを求める時間を短くしたりするため、
ｍ−２かもつとも適当である。
えば、αを１万分の１の精度で求める場合は、時［１１
ビＩ”＋と時間Ｔ３に対するカウンタ９の３１数値が１
万〜１０万になるように時間Ｔｏを決める。１ｎについ
てはＴ２ ＴＩ、Ｔ４Ｔ３が同じように１万〜１．
Ｏ万になるように決める。この場合、制御器６の構成を
簡単にしたり、αを求める時間を短くしたりするため、
ｍ−２かもつとも適当である。
以」二のように、との発明によれば入力信号の極性が変
っても、ＡＤ変換器の出力を補正することにより正確な
変換出力を求めることができる。
っても、ＡＤ変換器の出力を補正することにより正確な
変換出力を求めることができる。
なお、αは式（２）から求められるが、積分器１に流入
する電流を決める抵抗Ｒ４が電圧ＶＰ−ＶＮに対し共通
であることから、αは基準電圧２と基準電圧３から積分
器１に流入する電流比率を意味している。第４図では抵
抗Ｒ４を基準電圧２と基パ（Ｉ！雷電圧目こ共用してい
るが、第１図のように抵抗Ｒ２・Ｒ３を別々に構成した
場合でも各基準電ＦＬからの電流比率で評価するため、
全く同じよう番ご処理することかできる。また、第１図
に適用すれば、抵抗１セ２と抵抗Ｒ３の違いもαに含め
て処理すること力「できる。
する電流を決める抵抗Ｒ４が電圧ＶＰ−ＶＮに対し共通
であることから、αは基準電圧２と基準電圧３から積分
器１に流入する電流比率を意味している。第４図では抵
抗Ｒ４を基準電圧２と基パ（Ｉ！雷電圧目こ共用してい
るが、第１図のように抵抗Ｒ２・Ｒ３を別々に構成した
場合でも各基準電ＦＬからの電流比率で評価するため、
全く同じよう番ご処理することかできる。また、第１図
に適用すれば、抵抗１セ２と抵抗Ｒ３の違いもαに含め
て処理すること力「できる。
第１図はパルス旧敵型のＡ Ｉ）変換器の一例、第２図
は第１図のタイムチャート例、 第３図はこの発明？こよる実施例のタイムチ、？−ト、 第４図は第１図の主要部を示す図。 １ ・・積分器、ＩＡ・・・・・高利得直流増幅器、２
・・・・・負のノ、、べｆ（電圧、３・・・・・・正の
１人準電圧、４・・・・積分コンデンづ、５・・・・・
・コンｌ（レーク、６・・・・・制御器、７・・・・・
クロック発生器、８・・・・・ゲート、１）・・・・・
カウンタ、１１・・・・・・入力端子、１２・・・・デ
ィジタル出力端子、１３・・・・・・積分器１のオフセ
・ソト電圧、１４・・・・・・コ／バレーク５のオフセ
・ソト電圧、ＲＩ−Ｒｓ・・・・・抵抗、Ｓ＋−３ａ・
・・・・スイッチ。 代理人 弁理士 小俣欽司 第！ｔつ 第２図
は第１図のタイムチャート例、 第３図はこの発明？こよる実施例のタイムチ、？−ト、 第４図は第１図の主要部を示す図。 １ ・・積分器、ＩＡ・・・・・高利得直流増幅器、２
・・・・・負のノ、、べｆ（電圧、３・・・・・・正の
１人準電圧、４・・・・積分コンデンづ、５・・・・・
・コンｌ（レーク、６・・・・・制御器、７・・・・・
クロック発生器、８・・・・・ゲート、１）・・・・・
カウンタ、１１・・・・・・入力端子、１２・・・・デ
ィジタル出力端子、１３・・・・・・積分器１のオフセ
・ソト電圧、１４・・・・・・コ／バレーク５のオフセ
・ソト電圧、ＲＩ−Ｒｓ・・・・・抵抗、Ｓ＋−３ａ・
・・・・スイッチ。 代理人 弁理士 小俣欽司 第！ｔつ 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 正電圧または負電圧の直流アナログ信号を積分器
（１）で積分し、この直流アナログ信号と極性が反対の
基準電圧で積分器（１）を放電し、積分器（１）の積分
値がゼロになるまでの放電時間をカウントすることによ
り前記直流アナログ信号を）゛イシタル信号に変換する
Ａ ＋）変換器において、基準電圧（２）で時間Ｔｏだ
け積分器（１）を充電し、基準電圧（２）と極性が反対
の基準電圧（３）で積分器（１）を放電し、積分器（１
）の積分値かゼロになる放電時間がＴＩであり、 基準電圧（２）で時間ｍ Ｔ ｏだけ積分器（１）を充
電し、基準電圧（３）で積分器（１）を放電し、積分器
（１）の積分値がゼロになる放電時間がＴ２であり、基
準電圧（３）で時間Ｔｏたけ積分器（１）を充電し、基
準電圧Ｃ）で積分器（１）を放電し、積分器（１）の４
１′１分値がゼロになる放電時間がＴ３であり、基準電
圧（３）で時間ｍ Ｔ ｏだけ積分器（１）を充電し、
基準電圧（２）で積分器（１１を放電し、積分器（１）
の積分値がゼロになる放電時間がＴ４であるとき、（２
）とＪＪ、べ「正電圧（３）の比率として補正すること
を特徴とするＡ ＋）変換器出力の補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17209682A JPS5961313A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Ａｄ変換器出力の補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17209682A JPS5961313A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Ａｄ変換器出力の補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961313A true JPS5961313A (ja) | 1984-04-07 |
| JPS632489B2 JPS632489B2 (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=15935461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17209682A Granted JPS5961313A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Ａｄ変換器出力の補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63149642U (ja) * | 1987-03-24 | 1988-10-03 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17209682A patent/JPS5961313A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63149642U (ja) * | 1987-03-24 | 1988-10-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS632489B2 (ja) | 1988-01-19 |
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