JPS6029031A - Analog-digital converter - Google Patents

Analog-digital converter

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JPS6029031A
JPS6029031A JP12894083A JP12894083A JPS6029031A JP S6029031 A JPS6029031 A JP S6029031A JP 12894083 A JP12894083 A JP 12894083A JP 12894083 A JP12894083 A JP 12894083A JP S6029031 A JPS6029031 A JP S6029031A
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JP
Japan
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converter
output
analog
voltage
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP12894083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ogawa
宏 小川
Shuji Nishiyama
西山 周二
Kenzo Hashikawa
橋川 健三
Kiyoshi Yagi
八木 潔
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.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6029031A publication Critical patent/JPS6029031A/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 make a A/D converter more high-accurate and to simplify constitution of the A/D converter by adding a subtraction circuit to the A/D converter. CONSTITUTION:Plural subtraction circuits 11, 12-1m are provided to a basic i-bit A/D converter 22 and analog voltages V1, V2-Vm are inputted to the input terminals of respective subtraction circuits 11, 12-1m, thereby subtracting the reference voltage VR. When subtraction cannot be performed by respective subtraction circuit 11, 12-1m, the most significant n bit OBn-OB1 of digital conversion output of input analog voltage V1 are outputted from a decoder. In addition, output Vm+1 of the last subtraction circuit 1n is added to a converter 22. Reference voltage VR is added to the converter 22, and the voltage VR is converted as full scale voltage to 1-bit digital data, thereby outputting from an output buffer 24. Thus, the A/D converter is made more accurate and the A/D converter 22 is simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、AD変換器に付加回路を設けて高精度化を図
ったアナログ・デジタル(A D)変換装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to an analog-to-digital (AD) converter in which an AD converter is provided with an additional circuit to improve accuracy.

従来技術と問題点 近年マイクロコンピュータを用いたシステムの開発が盛
んに行なわれており、これにつれてAD変換器が重要性
を増し、低価格、単一電源、高速、高精度のAD変換器
の出現が望まれている。AD変換器には、逐次比較型お
よび多重積分型などがある。逐次比較型は、入力電圧V
を先ずフルスケール電圧FSの半分Fs/2と比較して
それより高い(旧か低い(L)かをチェックし、Hなら
3FS/4と比較し7H,Lをめ、LならFS/4と比
較してH,Lをめという操作を繰り返し、デジタル変換
出力の上位ビットから逐次下位ビットを決定していく。
Prior Art and Problems In recent years, systems using microcomputers have been actively developed, and with this, the importance of AD converters has increased, leading to the emergence of low-cost, single-power, high-speed, and high-precision AD converters. is desired. AD converters include successive approximation type and multiple integral type. For the successive approximation type, the input voltage V
First, compare it with half of the full scale voltage FS, Fs/2, and check whether it is higher (older or lower (L)). The operation of comparing H and L is repeated to sequentially determine the lower bits from the upper bits of the digital conversion output.

これらの比較電圧FS/2.3FS/4.・・・・・・
はDA変換器で作り、このDA変換器は抵抗ラダー回路
でアナログ出力電圧を作るので、結局逐次比較型AD変
換器の分解能はXC内部の抵抗ラダー(上記DA変換器
のそれ)の精度で決定され、安価で量産向きの抵抗ラダ
ーは現時点ではせいぜい8ビツトである。
These comparison voltages FS/2.3FS/4.・・・・・・
is created by a DA converter, and this DA converter creates an analog output voltage with a resistance ladder circuit, so the resolution of the successive approximation type AD converter is ultimately determined by the accuracy of the resistance ladder inside the XC (that of the DA converter above). At present, resistance ladders that are inexpensive and suitable for mass production are 8 bits at most.

多重積分型は、アナログ入力電圧でコンデンサを充電し
、それを定電流放電してその放電時間の計数によりデジ
タル値を得るので、精度向上には定電流回路の直線性の
向上が必要であり、これはコストアンプを招く。逐次比
較型も抵抗ラダーを高精度にトリミングすれば高分解能
にすることができるが、これもコストアンプを招く。
The multiple integration type charges a capacitor with an analog input voltage, discharges it at a constant current, and obtains a digital value by counting the discharge time, so improving accuracy requires improving the linearity of the constant current circuit. This results in a cost increase. The successive approximation type can also achieve high resolution by trimming the resistor ladder with high precision, but this also increases cost.

このように逐次比較型、多重積分型いずれも高精度を狙
うと歩留り低下、コストアンプを招く。
In this way, aiming for high accuracy in both the successive approximation type and the multiple integral type leads to lower yields and higher costs.

ところで入力アナログ電圧■を1/HにしてiビットA
D変換器のフルスケール電圧内に収め、それをiビット
デジタル値に変換すれば分解能をN倍に高めることがで
きる。例えばN=2なら分解能は2倍に、N=4なら4
倍になり、そしてi−8とすればそのようなAD変換器
は普通に入手もしくは製作できるものであるから、が\
るAD変換器を用いて10ビツトものなど高精度AD変
換装置を得ることができる。
By the way, when input analog voltage ■ is 1/H, i bit A
By keeping it within the full scale voltage of the D converter and converting it to an i-bit digital value, the resolution can be increased by N times. For example, if N = 2, the resolution will be doubled, and if N = 4, the resolution will be 4
If it is doubled, and it is i-8, such an AD converter can be obtained or manufactured normally, so \
A high-precision AD converter, such as a 10-bit one, can be obtained using an AD converter.

発明の目的 本発明はか\る点に着目するものであって普通のAD変
換器をベースとし、これに入力電圧を処理する付加回路
を設けて廉価かつ高精度なAD変換装置を得ようとする
ものである。
Purpose of the Invention The present invention focuses on this point, and attempts to obtain an inexpensive and highly accurate AD converter by using an ordinary AD converter as a base and adding an additional circuit for processing input voltage to this. It is something to do.

発明の構成 本発明のアナログ・デジタル変換装置はiビット基本A
D変換器に供給する基準電圧を、入力端に加えられるア
ナログ電圧から差引いてその差を出力し、差が負の場合
は該アナログ電圧をそのま一出力し、そして差がOまた
は正の場合はキャリー出力“1”、差が負の場合はキャ
リー出方“0”を生じる減算回路を2−1細面列に接続
し、この直列接続減算回路群の入力端に変換すべき入力
アナログ電圧を加え、出力端に前記iビット基本AD変
換器を接続し、更に前記キャリー出力を受けてデジタル
変換出力の上位nビットを出力するデコーダを設けて、
これらのデコーダおよび基本AD変換器よりn+iヒツ
トのデジタル変換出力を得るようにしてなることを特徴
とするが、次に実施例を参照しながらこれを説明する。
Structure of the Invention The analog-to-digital converter of the present invention has an i-bit basic A
The reference voltage supplied to the D converter is subtracted from the analog voltage applied to the input terminal, and the difference is output. If the difference is negative, the analog voltage is output as is, and if the difference is O or positive, the difference is output. A subtraction circuit that produces a carry output of "1" and a carry output of "0" when the difference is negative is connected to the 2-1 narrow side row, and the input analog voltage to be converted is connected to the input terminal of this series-connected subtraction circuit group. In addition, the i-bit basic AD converter is connected to the output terminal, and a decoder is further provided that receives the carry output and outputs the upper n bits of the digital conversion output,
The present invention is characterized in that n+i digital conversion outputs are obtained from these decoders and the basic AD converter, which will now be described with reference to embodiments.

発明の実施例 第1図は本発明の実施例を示し、11.12.・・・・
・・1mはm個の減算回路であり、入力端に加えられる
アナログ電圧Vl、V2.・・・・・・Vmより基準電
圧vRを差引き、その差V2=Vl−VR,V3=V 
2−VR=V l−2VR、−−・Vm+ 1=Vm−
VR=Vl mVRを出力する。なお差が負になればス
ルーの状愈となって入力電圧をそのま\出力する。そし
て差がOまたは正、従って差引くことができたときはキ
ャリー出力C101,・・・・・・C/ Omを1にし
、差引くことができなかったときはキャリー出力をOに
する。キャリー出方はデコーダ20に入力され、該デコ
ーダは入力アナログ電圧Vlのデジタル変換出力の上位
nビット。
Embodiment of the invention FIG. 1 shows an embodiment of the invention, 11.12.・・・・・・
...1m is m subtraction circuits, and analog voltages Vl, V2, . . . are applied to the input terminals.・・・・・・Subtract the reference voltage vR from Vm, the difference V2=Vl-VR, V3=V
2-VR=V l-2VR, --・Vm+ 1=Vm-
VR=Vl Output mVR. Note that if the difference is negative, it becomes a through state and outputs the input voltage as is. When the difference is O or positive, and therefore it can be subtracted, the carry output C101, . . . C/Om is set to 1, and when it cannot be subtracted, the carry output is set to O. The carry output is input to the decoder 20, which decoders the upper n bits of the digital conversion output of the input analog voltage Vl.

Bn〜OBIを出力する。減算回路の最後のもの1mの
出力Vm++はAD変換器22のアナログ入力電圧Ai
nとなる。AD変換器22は容易、廉価tこ製作または
入手できるiビット本例では8ビツトADCであり、基
準電圧vRを受けてこれをフルスケール電圧とし、Vm
 十+ =A 3n< VRであるアナログ入力電圧A
lnを受けてこれをiビットデジタルデータに変換する
。、24は出力バッファで、該iビットデータを受けて
これを直列又は並列形式で出力OUTする。変換出力を
受取る機器例えばCPU (中央処理装置)が取込むの
は上記ビットOBn〜OBIとOUTである。
Output Bn~OBI. The output Vm++ of the last one of the subtraction circuits is the analog input voltage Ai of the AD converter 22.
It becomes n. The AD converter 22 is an 8-bit ADC in this example, which can be manufactured or obtained easily and inexpensively, and receives a reference voltage vR and sets it as a full-scale voltage, and converts it to Vm.
Analog input voltage A where 10+ = A 3n< VR
It receives ln and converts it into i-bit digital data. , 24 is an output buffer that receives the i-bit data and outputs it in serial or parallel format. A device that receives the conversion output, such as a CPU (central processing unit), takes in the bits OBn to OBI and OUT.

第2図を参照しながら動作を説明すると、同図(alは
入力アナログ電圧v+が4VB <V + <3vRの
範囲にある場合で、この場合は3回の減算が可能(減算
回路11,12.13で減算可能)であり、その3回目
の減算結果Va=Vm++がAD変換器22に入力し、
8ビツトデジタル変換される。減算回路11〜1mから
出力されるキャリ−は11100・・・・・・0であり
、これを受けてデコーダ20は出力OBn〜OB1を0
.0−・・・・・011とする。即ち0B1=OB2=
1.OB3〜0Bn=0とする。この場合フルスケール
電圧は4VRと考えることができ、入力■1を基準電圧
2VR(フルスケール電圧をFSとすれば、これはFS
/2)で判定した結果がHlそして3VR(−3E/4
)で判定した結果もHであるから、デジタル変換出力の
上位2ビツト(OB2,0BI)が共に1であるのは正
しい結果である。ADC22によるVm+1=Ainの
ビットデジタル変換は既知の通りである。
The operation will be explained with reference to Fig. 2 (al is the case where the input analog voltage v+ is in the range of 4VB < V + < 3vR, and in this case, three subtractions are possible (subtraction circuits 11, 12 .13), and the third subtraction result Va=Vm++ is input to the AD converter 22,
Converted to 8-bit digital. The carries output from the subtraction circuits 11 to 1m are 11100...0, and in response to this, the decoder 20 sets the outputs OBn to OB1 to 0.
.. 0-...011. That is, 0B1=OB2=
1. OB3-0Bn=0. In this case, the full-scale voltage can be considered to be 4VR, and input 1 is the reference voltage 2VR (if the full-scale voltage is FS, this is FS
/2) is Hl and 3VR (-3E/4
) is also H, so it is a correct result that the upper two bits (OB2, 0BI) of the digital conversion output are both 1. The bit-to-digital conversion of Vm+1=Ain by the ADC 22 is known.

第2図(blは人力アナログ電圧■1が2vRくV〈v
Rの範囲にある場合の例を示す。この場合は1回しか減
算可能でなく、従ってキャリー出力は10・・・・・・
0である。デコーダ20はこれを受けて0B1=1.O
B2〜0Bn=0を出力する。この場合のフルスケール
電圧は2VRと考えることができ、その半分VRでの判
定結果がHであるから、デジタル変換出力の上位ビット
OBIが1というのは正しい。これらm個の減算回路1
1〜1mはフルスケールをm倍にしており、これらから
のm1Ilのキャリーがデジタル変換出力の上位nビッ
トを構成する。m個の減算回路は全減算回路が減算不能
のケースを含めてm+1個のケースを示すからm+1=
2”の関係があり、従って上位にnビットを付加したい
場合は2n−1個の減算回路を設けると効率的である。
Figure 2 (bl is the human analog voltage ■1 is 2vR × V〈v
An example of the case where R is within the range will be shown. In this case, subtraction is possible only once, so the carry output is 10...
It is 0. Upon receiving this, the decoder 20 sets 0B1=1. O
Output B2-0Bn=0. The full-scale voltage in this case can be considered to be 2VR, and since the determination result at half VR is H, it is correct that the upper bit OBI of the digital conversion output is 1. These m subtraction circuits 1
1 to 1m are the full scale multiplied by m, and the carry of m1Il from these constitutes the upper n bits of the digital conversion output. Since m subtraction circuits represent m+1 cases including cases where all subtraction circuits cannot perform subtraction, m+1=
2'', therefore, if it is desired to add n bits to the higher order bits, it is efficient to provide 2n-1 subtraction circuits.

例えばn−1ならm=1゜n=2ならm=3.n=3な
らm=7.・旧・・にするとよい。今−例として減算回
路が7個の場合のキャリー出力とデコーダ20の出力と
の対応関係表 1 11〜1m0B3〜oB1 ooooooo o o 。
For example, if n-1, m=1°; if n=2, m=3. If n=3, m=7.・It is better to set it to ``Old''. Now, as an example, a table showing the correspondence between the carry output and the output of the decoder 20 when there are seven subtraction circuits.

1000000 001 iiooooo o t 。1000000 001 iiioooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo so much

1110000 011 1111000 100 1111100 101 1111110 110 1111111 111 減算回路を3個設けて上位2ビツトを付加し精度を4倍
に向上させた本発明の実施例を第3図に示す。
1110000 011 1111000 100 1111100 101 1111110 110 1111111 111 FIG. 3 shows an embodiment of the present invention in which three subtraction circuits are provided and the upper two bits are added to improve the accuracy by four times.

第3図で11.12.13は3111i1の減算回路、
20はデコーダ、22は基本AD変換器で本例では8ビ
ット逐次比較型である。26はシリアルインタフェース
で、第1図の出力バッファ24に相当するが、こ−では
8ビツトデジタル出力BO〜B7を直列形式で出力する
。本回路には6種のアナログ電圧Io〜■5が入力し、
マルチプレクサ30は3ビツトチャネル選択信号A o
 ” A 2によりその1つを選択してサンプルホール
ド回路28へ送る。32はサンプルホールド用のコンデ
ンサ、34は基準電圧vRを出力する電源、STは変換
開始信号、CLKは変換クロックである。
In Figure 3, 11.12.13 is the subtraction circuit of 3111i1,
20 is a decoder, and 22 is a basic AD converter, which in this example is an 8-bit successive approximation type. 26 is a serial interface, which corresponds to the output buffer 24 in FIG. 1, but here outputs 8-bit digital outputs BO to B7 in a serial format. Six types of analog voltages Io~■5 are input to this circuit,
Multiplexer 30 outputs a 3-bit channel selection signal A o
" A 2 selects one of them and sends it to the sample and hold circuit 28. 32 is a capacitor for sample and hold, 34 is a power supply that outputs the reference voltage vR, ST is a conversion start signal, and CLK is a conversion clock.

第4図を参照しながら動作を説明するに、チャネル選択
信号AoxA2によりあるチャネル(T。
To explain the operation with reference to FIG. 4, the channel selection signal AoxA2 selects a certain channel (T).

〜I5の1つ)が選択され、変換開始信号STが立上る
と基本ADC22は変換を開始し、各クロックの立下り
でデジタル出力OUTをMSBからLSBまで逐次出力
する。上位2ビットB9.B8は減算キャリーのデコー
ド値であるからアナログ入力が入ると殆んど同時に出力
され、従ってLSBが出力された段階で変換終了となる
。従って次はチャネル選択信号An〜A2が切換わり、
次のチャネルを選択し、そのデジタル変換に入る。
~I5) is selected, and when the conversion start signal ST rises, the basic ADC 22 starts conversion and sequentially outputs the digital output OUT from MSB to LSB at the fall of each clock. Upper 2 bits B9. Since B8 is the decoded value of the subtraction carry, it is output almost simultaneously when the analog input is input, and therefore the conversion ends when the LSB is output. Therefore, next time the channel selection signals An to A2 are switched,
Select the next channel and enter its digital conversion.

第5図は積分型AD変換器を示し、Ainはそのアナロ
グ入力、vRは基準電圧、STは変換開始(充電開始)
信号、spは変換終了信号である。
Figure 5 shows an integral type AD converter, where Ain is its analog input, vR is the reference voltage, and ST is the start of conversion (start of charging).
The signal sp is a conversion end signal.

第6図は動作説明図で、充電開始信号STが入るとアナ
ログ入力電圧Ainでコンデンサ(図示しない)を充電
し、充電終了後変換開始信号(2番目のST)が入ると
コンデンサの放電を開始し、放電終了で変換終了信号S
、Pを出力する。アナログ入力Ainのデジタル値は変
換開始STから変換終了spまでの放電期間TIに対応
しているからこれをマイコンなどで計数することにより
デジタル値を得る。実際は基準電圧vRに対する同様な
放電期間TRもめ、A in= VR−T + /TR
とする。放電期間TI、TRが短いとその測定精度は上
らないからこれは長くする必要があり(変換速度が遅く
なる)、また放電が直線的に行なわれないと比例関係は
保持できず、誤差が出るから良質の直線放電回路とする
必要がある。積分型にはこのような難点があるが、上位
ビットを付加して分解能を上げる本発明は積分型のAD
Cにも適用できる。その例を第7図および第9図に示す
Figure 6 is a diagram explaining the operation. When the charging start signal ST is input, a capacitor (not shown) is charged with the analog input voltage Ain, and when the conversion start signal (second ST) is input after charging is completed, the capacitor starts discharging. Then, when the discharge ends, the conversion end signal S
, P is output. Since the digital value of the analog input Ain corresponds to the discharge period TI from the conversion start ST to the conversion end sp, the digital value is obtained by counting this with a microcomputer or the like. In reality, a similar discharge period TR with respect to the reference voltage vR is used, A in = VR - T + /TR
shall be. If the discharge periods TI and TR are short, the measurement accuracy will not improve, so it is necessary to make them longer (the conversion speed will be slower), and if the discharge is not performed linearly, the proportional relationship cannot be maintained and errors will occur. It is necessary to use a high quality linear discharge circuit. Although the integral type AD has such drawbacks, the present invention improves resolution by adding upper bits.
It can also be applied to C. Examples are shown in FIGS. 7 and 9.

第7図は第1図に対応するもので、同じ部分には同じ符
号が付されている。AD変換器22が積分型のものであ
る点を除いて格別界なる所はない。
FIG. 7 corresponds to FIG. 1, and the same parts are given the same reference numerals. There are no special limitations except that the AD converter 22 is of an integral type.

この型のAD変換器は上述のように5P−3Tが変換出
力であるからこの幅Bを図示しないマイコンに読み砲ら
せ、上位ビットOBn〜OBIと共に変換出力を生じさ
せる。
Since this type of AD converter has a conversion output of 5P-3T as described above, this width B is read by a microcomputer (not shown), and a conversion output is generated together with the upper bits OBn to OBI.

第9図は第3図に対応する図で、8ビツト基本AD変換
器(但し積分型)22の出力に上位2ビツト89B8を
付加して、10ビツトデジタル出力を得る。11〜13
は上位2ビツトの付加に用いる3個の減算回路、20は
そのキャリーのデコーダである。第3図と同じ若しくは
対応する部分には同じ符号が付しである。第8図は第9
図の動作説明図で、第2図に対応する。即ち第8図(a
)は入力アナログ電圧V;が4vR〈■1〈3vRにあ
る例、第8図(b)は該vIが2 VR< V + <
 VRにある例を示す。FSは前述のようにフルスケー
ルを示し、FS−4VRとしている。AD変換器のフル
スケールは5■であることが多く、つれてアナログ人力
V+(これは第9図などではIo。
FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 3, in which the upper two bits 89B8 are added to the output of the 8-bit basic AD converter (integral type) 22 to obtain a 10-bit digital output. 11-13
are three subtraction circuits used to add the upper two bits, and 20 is a decoder for the carry. The same or corresponding parts as in FIG. 3 are given the same reference numerals. Figure 8 is 9
This is an explanatory diagram of the operation in the figure and corresponds to FIG. 2. That is, Fig. 8 (a
) is an example in which the input analog voltage V; is 4vR〈■1〈3vR, and in Fig. 8(b), the vI is 2VR<V + <
Here is an example in VR. As mentioned above, FS indicates full scale and is referred to as FS-4VR. The full scale of an AD converter is often 5■, which means analog human power V+ (this is Io in Figure 9, etc.).

■1.・・・・・・の1つ)も最大5■であるように設
計されるから、本発明を適用するにはVR=FS/4=
5/4=1.25 (V)を作り、これをAD変換器お
よび減算回路へ供給するとよい。即ちAD変換器は低電
圧で動作させる。
■1. . . . ) is also designed to have a maximum of 5■, so to apply the present invention, VR = FS / 4 =
It is preferable to create 5/4=1.25 (V) and supply this to the AD converter and subtraction circuit. That is, the AD converter is operated at low voltage.

第10図は減算回路11,12.・・・・・・の構成を
示す。これらは全て同じ構成である。40.42゜44
.46は演算増幅器、48はインパーク、50.52は
アナログスイッチ、Rは抵抗、T+及びT2は入力電圧
Vi及び基準電圧vRが加えられる入力端子、T3及び
T4はキャリー出力及び差出力を生じる出力端子である
。演算増幅器40゜42はインピーダンス変換用で利得
は1であり、入力電圧をそのま\出力する。増幅器44
は比較器として動作し、V i > V RならH(ハ
イ)レベル出力を生じ、V’ i <’ V RならL
(ロー)レベル出力を生じ、これらがキャリー出力の“
1”。
FIG. 10 shows subtraction circuits 11, 12. The configuration of... is shown. These all have the same configuration. 40.42°44
.. 46 is an operational amplifier, 48 is an impark, 50.52 is an analog switch, R is a resistor, T+ and T2 are input terminals to which input voltage Vi and reference voltage vR are applied, T3 and T4 are outputs that produce a carry output and a difference output. It is a terminal. The operational amplifiers 40 and 42 are for impedance conversion and have a gain of 1, and output the input voltage as is. amplifier 44
operates as a comparator, and produces an H (high) level output if V i > VR, and outputs an L level if V' i <' VR
(low) level outputs and these are the carry outputs “
1”.

“0”になる。増幅器46はVi、VRを受けてこれら
の差を出力する。即ちこの増幅器では下式が成立し、出
力VoはViVRになる。
becomes “0”. The amplifier 46 receives Vi and VR and outputs the difference between them. That is, in this amplifier, the following formula holds true, and the output Vo becomes ViVR.

(V o VR)R/(R+R)+VR=ViR/(R
+R)、°、 V n =V i VR アナログゲート50.52はゲート(G)入力がHのと
きスルー状態、Lのとき高インピーダンス(HZ)状態
になる。従って比較器44の出力がHのときゲート50
が開、ゲート52は閉となり、演算増幅器46の出力V
oがゲート50を通って出力端子T4へ現われる。比較
器44の出力がLのときはゲート50が閉じ、ゲート5
2が開き、出力端子T4へはバッファ40から入力電圧
Viが現われる。
(V o VR)R/(R+R)+VR=ViR/(R
+R), °, V n =V i VR The analog gate 50.52 is in a through state when the gate (G) input is H, and is in a high impedance (HZ) state when it is L. Therefore, when the output of the comparator 44 is H, the gate 50
is open, the gate 52 is closed, and the output V of the operational amplifier 46 is
o appears through gate 50 to output terminal T4. When the output of the comparator 44 is L, the gate 50 is closed;
2 is opened, and the input voltage Vi appears from the buffer 40 at the output terminal T4.

発明の詳細 な説明したように本発明によれば減算回路を付加するこ
とで通常のAD変換器を高精度化することができ、歩留
りのよい、廉価、高精度なAD変換器を提供でき甚だ有
効である。
As described in detail, according to the present invention, it is possible to improve the accuracy of an ordinary AD converter by adding a subtraction circuit, and it is possible to provide an inexpensive, high-precision AD converter with a high yield. It is valid.

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

第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図は第1図の動作説明図、第3図は第1図の具体例を示
すブロック図、第4図は第3図の動作説明図、第5図は
積分型のAD変換器を示すブロック図、第6図はその動
作説明図、第7図は本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図、第8図は動作説明図、第9図は第7図の具体例を
示すブロック図、第10図は減算回路の構成を示すブロ
ック図である。 図面で、22はiビット基本AD変換器、VRは基準電
圧、Vl、V2.・・・・・・は入力端に加えられるア
ナログ電圧、11,12.・・・・・・は減算回路、2
0はデコーダOBn〜OBIは上位nビットである。 出 願 人 富士通テン株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention;
The figure is a diagram explaining the operation of Figure 1, Figure 3 is a block diagram showing a specific example of Figure 1, Figure 4 is a diagram explaining the operation of Figure 3, and Figure 5 is a block diagram showing an integral type AD converter. 6 is an explanatory diagram of the operation, FIG. 7 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation, and FIG. 9 is a block diagram showing a specific example of FIG. 7. , FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the subtraction circuit. In the drawing, 22 is an i-bit basic AD converter, VR is a reference voltage, Vl, V2 . . . . are analog voltages applied to the input terminals, 11, 12 . ... is a subtraction circuit, 2
0 is the upper n bits of decoders OBn to OBI. Applicant: Minoru Aoyagi, Patent Attorney, Fujitsu Ten Limited

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11iビット基本AD変換器に供給する基準電圧を、
入力端に加えられるアナログ電圧から差引いてその差を
出力し、差が負の場合は該アナログ重圧をそのま一出力
し、そして差が0または正の場合はキャリー出力” 1
 ” 、差が負の場合はキャリー出力“0”を生じる減
算回路を2”−1制置列に接続し、この直列接続減算回
路群の入力端に変換すべき入力アナログ電圧を加え、出
力端に前記iビット基本AD変換器を接続し、更に前記
キャリー出力を受けてデジタル変換出力の上位nビット
を出力するデコーダを設けて、これらのデコーダおよび
基本AD変換器よりn+iビットのデジタル変換出力を
得るようにしてなることを特徴とするアナログ・デジタ
ル変換装置。 (2)iビット基本AD変換器は逐次比較型のAD変換
器であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
アナログ・デジタル変換装置。 (3)iビット基本AD変換器は積分型のAD変換器で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のアナ
ログ・デジタル変換装置。
[Claims] (The reference voltage supplied to the 11i-bit basic AD converter is
It subtracts it from the analog voltage applied to the input terminal and outputs the difference. If the difference is negative, it outputs the analog pressure as is, and if the difference is 0 or positive, it outputs the carry output."1
'', a subtraction circuit that produces a carry output of ``0'' when the difference is negative is connected to the 2''-1 control column, the input analog voltage to be converted is applied to the input terminal of this series-connected subtraction circuit group, and the output terminal The i-bit basic AD converter is connected to the i-bit basic AD converter, and a decoder is provided which receives the carry output and outputs the upper n bits of the digital conversion output. An analog-to-digital conversion device characterized in that (2) The analog-to-digital conversion device according to claim 1, wherein the i-bit basic AD converter is a successive approximation type AD converter. (3) The analog-to-digital conversion device according to claim 1, wherein the i-bit basic AD converter is an integral type AD converter.
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