JPS60249431A - Ad converter device of bit extension system - Google Patents

Ad converter device of bit extension system

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JPS60249431A
JPS60249431A JP10557784A JP10557784A JPS60249431A JP S60249431 A JPS60249431 A JP S60249431A JP 10557784 A JP10557784 A JP 10557784A JP 10557784 A JP10557784 A JP 10557784A JP S60249431 A JPS60249431 A JP S60249431A
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JP
Japan
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circuit
bit
converter
bits
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP10557784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Kimura
匡 木村
Kenichi Noda
健一 野田
Hitoshi Shimizu
仁 清水
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.)
TOKYO NOUKOU DAIGAKU
Original Assignee
TOKYO NOUKOU DAIGAKU
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Filing date
Publication date
Application filed by TOKYO NOUKOU DAIGAKU filed Critical TOKYO NOUKOU DAIGAKU
Priority to JP10557784A priority Critical patent/JPS60249431A/en
Publication of JPS60249431A publication Critical patent/JPS60249431A/en
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To extend easily the number of bits by constituting two stages of flush circuits and holding down the joint bit error of a connection part between two stages of these circuits to a small value. CONSTITUTION:An analog input signal Vin is inputted to a proportional adding circuit 5 of a flush circuit C1 for conversion of upper bits through a buffer amplifier 9. The difference between the output signal of the proportional adding circuit 5 and the input signal Vin which passes a delay element 4 is detected and amplified by a differential amplifier 6. The output of the differential amplifier 6 is impressed to a lower bit flush circuit C2 through an AD converter 7, and upper bits and lower bits are latched in latch circuits 3 and 8 respectively, and timings of upper bits and lower bits are matched to each other and they are synthesized by a clock circuit 18 and a delay element 19. Thus, the number of upper bits and the number of lower bits are selected optionally, and a high- precision A/D converter is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ビット数の拡張が可能なAD(アナログディ
ジタル)変換器装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an AD (analog-digital) converter device capable of expanding the number of bits.

[従来の技術1 従来の高速AD変換器としては、所望の分解能を満たす
だけの数(2”−1)個のフンパレータを並列に配置し
、印加されているアナログ信号のレベルと(2”−1)
分圧された所定の基準電圧とを同時に比較・並列多環を
し、AD変換を行なう並列比較形AD変換器が主に用い
られている。
[Conventional technology 1] In a conventional high-speed AD converter, a number (2"-1) of humpparators are arranged in parallel to satisfy the desired resolution, and the level of the applied analog signal and (2"-1) are arranged in parallel. 1)
A parallel comparison type AD converter is mainly used, which performs AD conversion by simultaneously comparing and parallel polycycles with a predetermined divided reference voltage.

また、所望ビット数の半数ビットをまず並列比較によっ
てAD変換し、上位ビットを得ると同時に再び晶(ディ
ジタル・アナログ)変換し、入力アナログ信号との差分
を取ることにより−、誤差信号をめ、次にこの誤差信号
を残りの半数ビットにAD変換し、下位ビットを得る方
式の縦続比較形AD変換器も用いられている。
In addition, half of the desired number of bits is first AD converted by parallel comparison, and at the same time the upper bits are obtained, crystal (digital/analog) conversion is again performed, and by taking the difference with the input analog signal, an error signal is obtained. A cascade comparison type AD converter is also used in which this error signal is then AD converted into the remaining half bits to obtain the lower bits.

[発明が解決しようとする問題点1 しかしなが呟上記の並列比較形AD変換器では、フンパ
レータおよびそれに付随して必要となる素子の数が(2
”−1)組とほぼ口のべと乗で大となり、高ビツト化に
は困難を伴うという問題点がある。
[Problem to be solved by the invention 1 However, in the above-mentioned parallel comparison type AD converter, the number of humpparators and the elements required in conjunction therewith is (2).
``-1)'' The problem is that the size is almost the same as that of the ``-1'' group, and it is difficult to increase the bit rate.

また、上記の縦続比較形AD変換器では、上位ビットか
らのAD変換出力は、比較回路およびA I)変換回路
を通過する時間による時間遅れのため、入力アナログ信
号とタイミングが一致せず、これらの差分を取る際、誤
差の原因となる。そこでアナログ信号を一時ホールド(
保持)しておく高度の技術を必要とする高速サンプルア
ンドホールド回路が必要となり、高速化にはやはり困難
を伴うという問題点がある。
In addition, in the above cascade comparison type AD converter, the AD conversion output from the upper bit does not match the input analog signal in timing due to the time delay caused by the time it takes to pass through the comparison circuit and the AI conversion circuit. This causes an error when taking the difference. Therefore, hold the analog signal temporarily (
The problem is that a high-speed sample-and-hold circuit that requires advanced technology to maintain (hold) is required, and it is difficult to increase the speed.

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、二段フラッシュ形回路構成にし、しかもこの回路の二
段間接綾部を少ない継ぎビット誤差におさえることがで
とるようにして、容易にビット数を拡張できるようにし
た、ビット数拡張式AD変換器装置を提供することを目
的とする。
The present invention aims to solve these problems by using a two-stage flash type circuit configuration, and by making it possible to suppress the joint bit error between the two stages of this circuit to a small amount. It is an object of the present invention to provide a bit number expansion type AD converter device that allows the bit number to be expanded.

[問題点を解決するための手段1 このため、本発明のビット数拡張弐)\D変換器装置は
、入力アナログ信号を受け拡張すべ外ビット数n(nは
2以上の整数)に応じたディジタル信号を出力する11
ビット比較回路と、同11ピント比較回路からのディジ
タル信号を受けるエンコーグと、同エンコーダからの出
力を保持する」二位ビット用ランチとから成る上位ビッ
ト回路が設けられるとともに、上記IIビット比較回路
からのディジタル信号について適宜重みを掛けて加算し
これに対応したアナログ信号を出力するDA変換器と、
」二記入力アナログ信号を所定時間だけ遅延させる遅延
素子と、上記のDA変換器および遅延素子からの出力を
受ける差動増幅器と、同差動増幅器からの中間アナログ
信号を受けてビット数m(mは2以上の整数)のディジ
タル信号を出力するAD変換器と、同AD変換器からの
出力を保持する下位ビット用ラッチとから成る下位ビッ
ト回路か設けられたことを特徴としている。
[Means for solving the problem 1 For this reason, the bit number expansion 2 of the present invention)\D converter device receives the input analog signal and expands the number of bits according to the number n (n is an integer of 2 or more). 11 to output digital signals
An upper bit circuit consisting of a bit comparison circuit, an encoder that receives digital signals from the 11-pin comparison circuit, and a second-order bit launch that holds the output from the encoder is provided, and a a DA converter that adds appropriate weights to the digital signals and outputs the corresponding analog signals;
''; a delay element that delays the input analog signal by a predetermined time; a differential amplifier that receives the outputs from the DA converter and the delay element; and a differential amplifier that receives the intermediate analog signal from the differential amplifier and calculates the number of bits m ( The present invention is characterized in that it is provided with a lower bit circuit consisting of an AD converter that outputs a digital signal (m is an integer of 2 or more) and a latch for lower bits that holds the output from the AD converter.

1作用1 上述の構成により、上記の11ビット比較回路、エンコ
ーグおよび上位ピント用ラッチによって上位11ビット
分が出力されるとともに、上記遅延素子によって、上記
入力アナログ信号か上記11ビット比較回路および上記
1)A変換器を経て上記差動増幅器に入力されるタイミ
ングと上記遅延素子を経て上記差動増幅器に入力される
タイミングとの整合がとられると同時に、上記DA変換
器から上記差動増幅器への出力によって誤差を少なくせ
しめられて、その後上記差動増幅器からの信号を受けた
上記AD変換器および下位ビット用ラッチによって、下
位10ビット分が出力される。
1 Effect 1 With the above configuration, the 11-bit comparison circuit, encoder, and upper focus latch output the upper 11 bits, and the delay element causes the input analog signal to be output from the 11-bit comparison circuit and the 11-bit comparison circuit and the upper focus latch. ) The timing input to the differential amplifier via the A converter and the timing input to the differential amplifier via the delay element are matched, and at the same time, the timing input from the DA converter to the differential amplifier is matched. The error is reduced by the output, and then the AD converter and lower bit latch which receive the signal from the differential amplifier output the lower 10 bits.

[実施例] 以下、図面により本発明の一実施例としてのビット数拡
張式AD変換器装置について説明すると、第1図はその
全体構成を示すブロック図、第2図はその11ビット比
較回路を示す内部構成図、第3図はそのDA変換器を示
す内部構成図、第4図(a)・〜(e)、第5図(a)
、(+1)および第6図(、)−1,、)はいずれもそ
の作用を説明するだめのグラフである。
[Embodiment] Hereinafter, a bit number expansion type AD converter device as an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. Fig. 1 is a block diagram showing its overall configuration, and Fig. 2 shows its 11-bit comparison circuit. FIG. 3 is an internal configuration diagram showing the DA converter, FIG. 4 (a) to (e), and FIG. 5 (a).
, (+1), and FIG.

第1図に示すごとく、拡張すべきビット数11について
の上位11ビット回路C1が設けられるとともに、下位
mビット回路C2が設けられており、これらの回路CI
、C2で二段フラッシュ回路が形成されている。
As shown in FIG. 1, an upper 11-bit circuit C1 for the number of bits to be expanded to 11 is provided, and a lower m-bit circuit C2 is provided, and these circuits CI
, C2 form a two-stage flash circuit.

ここで、Ill 、 11は2以」二の整数とする。Here, Ill and 11 are integers greater than or equal to 2.

ところで、上位11ピント回路C1は、11ビット比較
回路1.エンフーダ(符号器)2および上位ビット用ラ
ッチ3をそなえており、下位mビット回路C2は、遅延
素子4. 、 D A変換器としての比例加算回路5.
差動増幅器6.AD変換器7および下位ピント用ラッチ
8をそなえている。
By the way, the upper 11 pinto circuits C1 are 11-bit comparison circuits 1. The lower m-bit circuit C2 includes an enhancer (encoder) 2 and a latch 3 for upper bits, and a delay element 4. , Proportional addition circuit as a DA converter5.
Differential amplifier6. It is equipped with an AD converter 7 and a latch 8 for lower focusing.

11ビット比較回路]は、入力アナログ信号Vinをバ
ッファアンプ5jを介して受け拡張すべきビット数11
に応じた2値信号(ディジタル信号)を出力するもので
、その内部構成は、第2図に示すようになっている。す
なわちこの11ビット比較回路1は、入力端子10にそ
れぞれ一入力端を接続されたn’(=2″−1)個のフ
ンパレータ11−1.11−2.11−3.・・・、1
1−n’と、各コンパレータの池入力端にそれぞれ適し
た基準電圧を供給するn’ (=2” 1)個の抵抗R
11R21R31・・・ffRI+’ とをそなえてい
る。
11-bit comparison circuit] receives the input analog signal Vin via the buffer amplifier 5j and expands the number of bits to 11.
The internal configuration is shown in FIG. 2. That is, this 11-bit comparator circuit 1 includes n'(=2''-1) hump parators 11-1, 11-2, 11-3, .
1-n' and n'(=2" 1) resistors R that supply appropriate reference voltages to the input terminals of each comparator.
11R21R31...ffRI+'.

なお、各抵抗Rl lR21R:l + ” ’ IR
I+’は直列に接続されており、このようにして直列に
接続された抵抗群の一端は端子12を介して基準電圧源
13(第1図参照)に接続されるとともに、11I!端
は7−スされている。
In addition, each resistor Rl lR21R: l + "' IR
I+' are connected in series, and one end of the resistor group connected in series in this way is connected to the reference voltage source 13 (see FIG. 1) via the terminal 12, and 11I! The ends are 7-stamped.

また、エンコーダ2は11ビット比較回路1がらの2値
化号をnビット2進信号に符号化する回路であり、上位
ビット用ラッチ3は、エンコーダ2がらのI+ビット2
進倍信号一時的に記憶(保持)する回路である。
Further, the encoder 2 is a circuit that encodes the binary code from the 11-bit comparator circuit 1 into an n-bit binary signal, and the latch 3 for upper bits is a circuit that encodes the binary code from the 11-bit comparator circuit 1 into an n-bit binary signal.
This is a circuit that temporarily stores (retains) the advance signal.

さらに、比例加算回路5は、11ビット比較回路1がら
の2値化号について適宜重みを掛けて加算しこれに対応
したアナログ信号を出力するもので、その内部構成は、
第3図に示すようになっている。すなわちこの比例加算
回路5は、電流切替え用トランノスタTrllTr2や
定電流源14がら成るトランジスタ電流切替え回路15
−1.15−2.・・・、is −n’ およびこれら
のトランジスタ電流切替え回路15−1.15−2+・
・・+15−n’からの電流出口を受け比例加算した階
段波形状の電圧信号を端子16から出力する電流電圧変
換回路17をそなえている。
Furthermore, the proportional addition circuit 5 adds appropriate weights to the binarized signals from the 11-bit comparison circuit 1 and outputs an analog signal corresponding to this, and its internal configuration is as follows.
It is as shown in Figure 3. In other words, this proportional addition circuit 5 includes a transistor current switching circuit 15 comprising a current switching transistor TrllTr2 and a constant current source 14.
-1.15-2. ..., is -n' and these transistor current switching circuits 15-1.15-2+.
. . A current-voltage conversion circuit 17 is provided which outputs from a terminal 16 a voltage signal in the form of a staircase waveform which receives current outputs from +15-n' and adds them proportionally.

遅延素子4は、入力アナログ信号がnビット比較回路1
および比例加算回路5を経て差動増幅器6へ入力される
タイミングと同遅延素子l[を経て差動増幅器6へ入力
されるタイミングとを合わせる作用するもので、差動増
幅器6は、同一時点の階段波形と入力アナログ波形との
誤差信号を取り出すためのものである。
The delay element 4 has an input analog signal of n bits in the comparison circuit 1.
and the timing input to the differential amplifier 6 via the proportional addition circuit 5 and the timing input to the differential amplifier 6 via the same delay element l[. This is for extracting the error signal between the staircase waveform and the input analog waveform.

また、AD変換器7は、既製のmビア)高速AD変換器
が使用され、下位ビット用ラッチ8は、AD変換器7か
らのmビット2進信号を一時的に記憶(保持)する回路
である。
Furthermore, the AD converter 7 is a ready-made m-via high-speed AD converter, and the lower bit latch 8 is a circuit that temporarily stores (holds) the m-bit binary signal from the AD converter 7. be.

なお、クロック信号を比較回路1.ラッチ3,8へ供給
するためのクロック回路18か設けられていてこれらの
タイミングを取っている。参考のために各部タイミング
チャートを第6図(a)〜(1n)に示す。
Note that the clock signal is compared with the comparison circuit 1. A clock circuit 18 for supplying the signals to the latches 3 and 8 is also provided to keep these timings. For reference, timing charts of each part are shown in FIGS. 6(a) to (1n).

ここで、第6図(a)は11ピント比較回路用クロンク
パルス、第6図()〕)はI】ビット比較回路入力アナ
ログ信号、第6図(c)は+1ビット比較回路出力信号
、第6図(d)はエンコーダ出力信号、第6図(e)は
上位ビット用ラッチクロックパルス、第6図(f)は上
位ビット用ラッチ出力信号、第6図(g)は比例加算回
路出力アナログ信号、第6図(I])は遅延素子出力ア
ナログ信号、第6図(1)は差動増幅器出力中間アナロ
グ信号、第6図(j)はA I)変換器用クロックパル
ス、第6図(k)はAD変換器出力信号、第6図(σ)
は下位ビット用ラッチクロックパルス、第6図(、n)
は下位ビット用ランチ出力信号をそれぞれ示す。
Here, FIG. 6(a) shows the clock pulse for the 11-bit comparison circuit, FIG. 6()]) shows the I]bit comparison circuit input analog signal, and FIG. Figure 6(d) is the encoder output signal, Figure 6(e) is the latch clock pulse for the upper bit, Figure 6(f) is the latch output signal for the upper bit, and Figure 6(g) is the proportional addition circuit output analog. 6(I) is the delay element output analog signal, FIG. 6(1) is the differential amplifier output intermediate analog signal, FIG. 6(j) is the A I) converter clock pulse, FIG. k) is the AD converter output signal, Fig. 6 (σ)
is the latch clock pulse for the lower bit, Fig. 6(,n)
indicate the launch output signals for lower bits, respectively.

また、第2M中の符号20はクロック回路18からのク
ロック信号を受け各コンパレータ] I −1、ll−
2゜J’l−3,・・・、11n’のクロック回路へこ
のクロック信号を供給するための端子を示している。
Further, reference numeral 20 in the second M is a comparator which receives a clock signal from the clock circuit 18] I-1, ll-
2°J'l-3, . . . , terminals for supplying this clock signal to the clock circuits 11n' are shown.

上述の構成により、アナログ信号Vinはアナログ入力
端子からバッファアンプ9を経て11ピント比較回路1
に加えられる。そして、この11ビット比較回路1にお
いて、その各フンパレータ11−1.31−2.11−
3゜・・・+ 11−n’により入力アナログ信号と各
基準電圧とが比較され、入力アナログ信号に対応した2
値化号か”出力される。
With the above configuration, the analog signal Vin is sent from the analog input terminal through the buffer amplifier 9 to the 11-pin comparison circuit 1.
added to. In this 11-bit comparator circuit 1, each of the hump parators 11-1.31-2.11-
The input analog signal and each reference voltage are compared by 3゜...+11-n', and the 2 corresponding to the input analog signal is
A value code is output.

ここで、11ビット比較回路1は入力電圧の全動作範囲
を2の拡張すべきピント数乗個に分割する作用をする。
Here, the 11-bit comparator circuit 1 functions to divide the entire operating range of the input voltage into 2 to the power of the number of points to be expanded.

そして、比較回路1からの2値化号はエンコーダ2によ
り2進化号に符号化され、1−位11ビットとしてラッ
チ3に一時記憶される。
Then, the binary code from the comparison circuit 1 is encoded into a binary code by the encoder 2, and temporarily stored in the latch 3 as 11 bits of the 1st-order.

また、11ピント比較回路1の出力の2値は比例加算回
路5により、各基準電圧に対応した重みか掛けられた後
、それぞれ加算さiz、入力アナログ信号に対応した階
段波形に変I′!/!され、差動増幅器6に送られる。
In addition, the binary values of the output of the 11-focus comparison circuit 1 are multiplied by a weight corresponding to each reference voltage by the proportional addition circuit 5, and then added together, iz, and transformed into a staircase waveform corresponding to the input analog signal I'! /! and sent to the differential amplifier 6.

ここで、比例加算回路5は第3図に示すように比較回路
1の各コンパレータ11−1,1 ]−2,11−3゜
・・・、11n’の出力により、信号に対応したトラン
ノスタ電流切り替え回路15−1.15−2.15−3
、・・・、15−n’ を動作させ、電流加算したのち
、電流電圧変換を行ない、誤差の少ない階段波を得べく
作用する。
Here, as shown in FIG. 3, the proportional addition circuit 5 uses the outputs of the comparators 11-1, 1]-2, 11-3°, . Switching circuit 15-1.15-2.15-3
.

一方同一時点の階段波形と入力アナログ波形の誤差信号
を得るために、バッファアンプ出力のアナログ信号を遅
延素子4を通し、比較回路1および比例加算回路5を通
過するに要する時間だけ遅延させ、差動増幅器6に加え
る。
On the other hand, in order to obtain an error signal between the staircase waveform and the input analog waveform at the same point in time, the analog signal output from the buffer amplifier is passed through the delay element 4, delayed by the time required to pass through the comparison circuit 1 and the proportional addition circuit 5, and the difference is Add to the dynamic amplifier 6.

すなわち、遅延素子4は、比較回路1および比例加算回
路5を介して差動増幅器6へ入力される信号のタイミン
グと遅延素子4を介して差動増幅器6に入力される信号
のタイミングとを合わせる作用をする。
That is, the delay element 4 matches the timing of the signal input to the differential amplifier 6 via the comparison circuit 1 and the proportional addition circuit 5 with the timing of the signal input to the differential amplifier 6 via the delay element 4. act.

このようにして得られた誤差信号は、既製高速AD変換
器7によりAD変mされて下位ビット用ランチ(3に送
られる。そしてこれらの」1位11ビットおよびF位+
11ビットを同時に出力することによりAD変換され、
11ピント拡張された全ビット信号を得ることができる
The error signal obtained in this way is AD converted by a ready-made high-speed AD converter 7 and sent to the lower bit lunch (3).
AD converted by outputting 11 bits at the same time,
An all-bit signal expanded by 11 pins can be obtained.

なお、市販の1チツプAD変換器としては、2;ビンY
のものが入手しやすいので、8ピツ)AD変換器につい
て、2ピントだけ拡張したものを試作したが、これにつ
いてのビット出力や人出力特性を示すと、第・・1゜5
図のようになった。
In addition, as a commercially available 1-chip AD converter, 2; Bin Y
Since it is easy to obtain, we prototyped an 8-pin AD converter with only 2 pins extended, and the bit output and human output characteristics of this are as follows:
It became like the figure.

第4図(a)・〜(e)は、上がら順に入力電圧を0〜
3(V)まで変化させたときのMS B、第9.8,6
.4ピント出力の一部を示す。
Figures 4(a) to (e) show input voltages ranging from 0 to 0 in ascending order.
MS B when changed up to 3 (V), No. 9.8, 6
.. Part of the 4-focus output is shown.

また、第5図(a)、<11)は、直線増加電圧を本装
置でAD変換しその出力を1()ビン)DA変換器で復
号したときの入出力特性を示すか、第5図(、)は入力
掃引波形図、第5図(1))は復号波形図を示す。
In addition, Fig. 5(a), <11) shows the input/output characteristics when a linearly increasing voltage is AD converted by this device and its output is decoded by a 1 () bin) DA converter. (,) shows an input sweep waveform diagram, and FIG. 5(1)) shows a decoded waveform diagram.

このようにして、1nビン)AD変換器についてビット
数を11だけ拡張して、ピント数をIll + nにす
るには、mピントのA I)変換器7に比較回路1を含
む小規模の回路を加えればよく、しかもサンプルアンド
ホールド回路を用いずに構成することかできるので、高
ビットの1チツプAD変換器が得られない場合でも、容
易にピントの拡張かでき、所望の高速AD変換器を得る
ことができるのである。
In this way, in order to expand the number of bits by 11 for a 1n-bin AD converter and make the number of pinpoints Ill + n, it is necessary to All you have to do is add a circuit, and it can be configured without using a sample-and-hold circuit, so even if you cannot obtain a high-bit 1-chip AD converter, you can easily expand the focus and achieve the desired high-speed AD conversion. You can get a vessel.

[発明の効果1 以上詳述したように、本発明のビット数拡張式AD変換
器装置によれば、入力アナログ信号を受け拡張すべきビ
ット数II(I+は2以上の整数)に応じたディジタル
信号を出力する+1ビット比較回路と、同+1ビツト比
較回路からのディジタル信号を受けるエンコーダと、同
エンコ、−ダからの出力を保持する」1位ビット用ラッ
チとから成る」三位ビット回路が設けられるとともに、
上記r1ビット比較回路からのディジタル信号について
適宜重みを曲・けて加算しこれに対応したアナログ信号
を出力するDA変換器と、上記入力アナログ信号を所定
時間だけ遅延させる遅延素子と、上記のDA変換器およ
び遅延素子からの出力を受ける差動増幅器と、同差動増
幅器からの中間アナログ信号を受けてピント数m(口1
は2以」二の整数)のディンタル信号を出力する、\I
)変換器と、同AI)変換器からの出力を保持するF位
ビット用ラッチとから成る下位ビット回路が設けられる
という簡素な二段フラッシュ回路構成で、二段間の接続
部を少ない継ぎビット誤差におさえながら、容易に且つ
低電力でビット数を拡張できる利点かある。
[Effect of the Invention 1] As detailed above, the bit number expansion type AD converter device of the present invention receives an input analog signal and converts it into a digital signal corresponding to the number of bits II (I+ is an integer of 2 or more) to be expanded. The 3rd bit circuit consists of a +1 bit comparison circuit that outputs a signal, an encoder that receives the digital signal from the +1 bit comparison circuit, and a latch for the 1st bit that holds the output from the encoder and -der. Along with being established,
a DA converter that adds the digital signals from the r1 bit comparison circuit with appropriate weights and outputs a corresponding analog signal; a delay element that delays the input analog signal by a predetermined time; A differential amplifier receives the output from the converter and the delay element, and receives the intermediate analog signal from the differential amplifier and calculates the number of focuses (m).
is an integer greater than or equal to 2).\I
) converter and a lower bit circuit consisting of a latch for the F-order bit that holds the output from the AI) converter.The simple two-stage flash circuit configuration has a simple two-stage flash circuit configuration that includes a low-order bit circuit consisting of a latch for the F-order bit that holds the output from the AI) converter. It has the advantage that the number of bits can be expanded easily and with low power consumption while suppressing errors.

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

図は本発明の一実施例としてのビット数拡張式A D変
換器装置を示すもので、第1図はその全体構成を示すブ
ロック図、第2図はそのr−ビット比較回路を示す内部
構成図、第3図はそのDA変換器を示す内部構成図、第
4図(a)−(eL第5図(a)、(b)および第6図
(a)〜(珀)はいずれもその作用を説明するためのグ
ラフである。 1・・I+ビット比較回路、2・・エンコーダ、3・・
上位ビット用ラッチ、4・・遅延素子、5・・D’A変
換器としての比例加算回路、6・・差動増幅器、7・・
AD変換器、8・・下位ビット用ラッチ、9・・バンフ
7アンプ、1()・・入力端子、] 1−1.1 ]−
2,1]−3,11−n’ ・・コンパレータ、12・
・端子、1″A・・基準電圧源、1・1・・定電流源、
15−コ、] 5−2.15−11’ ・・電流切替え
回路、16・・端子、17・・電流電圧変換回路、18
・・クロック回路、1つ・・遅延素子、2()・・端子
、C1・・−L位ピント回路、C2・・下位ビット回路
、RIIR21R,、Rn’ ・・抵抗。 代理人 弁理士 飯沼義彦 第1図 旧 19 第2図 第3図 7 第4図 第6図 (m) 二■ニ
The figures show a bit number expansion type A/D converter device as an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing its overall configuration, and FIG. 2 is an internal configuration showing its r-bit comparison circuit. Figure 3 is an internal configuration diagram showing the DA converter, Figure 4 (a) - (eL Figure 5 (a), (b) and Figure 6 (a) - (珀) are all the internal configuration diagrams of the DA converter. This is a graph for explaining the action. 1. I+ bit comparison circuit, 2. Encoder, 3.
Upper bit latch, 4...Delay element, 5...Proportional addition circuit as D'A converter, 6...Differential amplifier, 7...
AD converter, 8... Latch for lower bits, 9... Banff 7 amplifier, 1()... Input terminal, ] 1-1.1 ]-
2,1]-3,11-n'... Comparator, 12.
・Terminal, 1″A...Reference voltage source, 1.1...Constant current source,
15-ko,] 5-2.15-11'...Current switching circuit, 16...Terminal, 17...Current voltage conversion circuit, 18
...Clock circuit, 1...Delay element, 2()...Terminal, C1...-L focus circuit, C2...Lower bit circuit, RIIR21R,, Rn'...Resistance. Agent Patent Attorney Yoshihiko Iinuma Figure 1 Old 19 Figure 2 Figure 3 Figure 7 Figure 4 Figure 6 (m) 2 ■ D

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 入力アナログ信号を受け拡張すべきビット数n、(nは
2以上の整数)に応じたディジタル信号を出力するnビ
ット比較回路と、同+1ビツト比較回路からのディジタ
ル信号を受けるエンコーグと、同エンコーダからの出力
を保持する上位ビット用ラッチとから成る上位ビット回
路が設けられるとともに、上記nビット比較回路からの
ディジタル信号について適宜重みを掛けて加算しこれに
対応したアナログ信号を出力するDA変換器と、上記入
力アナログ信号を所定時間だけ遅延させる遅延素子と、
上記のDA変換器および遅延素子からの出力を受ける差
動増幅器と、同差動増幅器からの中間アナログ信号を受
けてビット数m(II+は2以上の整数)のディジタル
信号を出力するAD変換器と、同AD変換器からの出力
を保持する下位ビット用ラッチとから成る下位ビット回
路が設けられたことを特徴とする、ビット数拡張式AD
変換器装置。
An n-bit comparison circuit that receives an input analog signal and outputs a digital signal according to the number of bits to be expanded, n (n is an integer of 2 or more), an encoder that receives a digital signal from the +1-bit comparison circuit, and the encoder. A DA converter is provided with an upper bit circuit consisting of a latch for upper bits that holds the output from the n-bit comparison circuit, and adds the digital signals from the n-bit comparison circuit with appropriate weights, and outputs an analog signal corresponding to the digital signals. and a delay element that delays the input analog signal by a predetermined time;
A differential amplifier that receives the output from the above-mentioned DA converter and delay element, and an AD converter that receives the intermediate analog signal from the differential amplifier and outputs a digital signal with the number of bits m (II+ is an integer of 2 or more). and a lower bit circuit consisting of a lower bit latch that holds the output from the AD converter.
Transducer device.
JP10557784A 1984-05-24 1984-05-24 Ad converter device of bit extension system Pending JPS60249431A (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50105058A (en) * 1974-01-22 1975-08-19
JPS5768931A (en) * 1980-10-16 1982-04-27 Sony Corp A-d converter

Patent Citations (2)

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