JPS61289730A - 並列型a/d変換器 - Google Patents

並列型a/d変換器

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JPS61289730A
JPS61289730A JP13234285A JP13234285A JPS61289730A JP S61289730 A JPS61289730 A JP S61289730A JP 13234285 A JP13234285 A JP 13234285A JP 13234285 A JP13234285 A JP 13234285A JP S61289730 A JPS61289730 A JP S61289730A
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JP
Japan
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circuit
output
code
input
analog
Prior art date
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JP13234285A
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Inventor
Hiroshi Yoshizawa
弘 吉澤
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は並列型入/D変換器、特に出力データにおける
ミスコードを防止した並列型ム/D変換器に関するもの
である。
従来の技術 従来、Nビット分解能の並列型ム/D変換器は(2N−
1)レベルの各出力を持った基準電圧発生回路の各々の
出力電圧を比較基準電圧とした(2N−1)個の比較器
に同時にアナログ入力信号を与えて、各々の比較器で比
較基準電圧とアナログ入力信号との大小関係を判定し、
その結果を符号化してディジタル出力とするものであり
、(2’−1)個の出力を持った基準電圧発生回路は、
1つの基準電圧を2N本の抵抗の直列接続による分圧回
路で構成されるのが一般的である。
従来における3ビツトのム/D変換器の例を第3図に示
す。第3図は、7つの各出力レベルを持った基準電圧発
生回路1と、アナログ信号入力端子2より入力されたア
ナログ信号を共通入力とする並列に用いられる7個の比
較器3〜9と、同比較器3〜eの出力を入力とする位置
検出論理回路10〜16と、符号変換回路(読み出し専
用メモリー)17とで構成される3ビツトのム/D変換
回路であシ、アナログ信号入力端子2よ多入力されたア
ナログ信号はディジタル出力端子18〜2゜よりディジ
タルコードとして出力される。
以下第3図に従って動作を説明する。まずアナログ信号
入力端子2よ多入力されたアナログ信号が複数の比較器
3〜9に同時に印加される。比較器3〜9には基準電圧
発生回路1の各々異なった出力も印加され、アナログ入
力信号と各々の比較基準電圧との大小関係を判定する。
アナログ入力信号が比較基準電圧より大きい単位比較器
の出力は低レベル、すなわち“0″となり、逆にアナロ
グ入力信号が比較基準電圧より小さい単位比較器の出力
は高レベル、すなわち“1”となる。従って複数の比較
器3〜9はアナログ信号の値によってその出力が“0″
になる単位比較器と11”Kなる単位比較器とに分けら
れる。そこで、位置検出論理回路10〜16は出力が0
″になっている比較器と@1″になっている比較器の境
界を検出し、位置検出論理回路10〜16のうち境界の
位置に対応した論理回路の出力を11″とする。
この位置検出論理回路10〜16の出力を符号変換回路
(読み出し専用メモリー)17によってコード化して3
ビツトのディジタル出力を得ている。
通常の並列型ム/D変換器は、この符号変換回路(読み
出し専用メモリー)17に直接バイナリ−コードをセッ
トしておυ、比較器3〜9のうちのいずれかがアナログ
入力信号と比較基準電圧とを比較した結果、その差が小
さくて比較器の出力が完全に反転できずに、出力が”o
″と1″との中間レベルになった場合、位置検出論理回
路10〜160入力閾値電圧によっては、位置検出論理
回路10〜16のうちのいずれの出力も0”あるいは2
つ以上の出力が°1′となる不都合が生じミスコードを
発生することがあった。このために、ム/D変換結果を
一度グレイコードにしたのち、バイナリ−コードに変換
する方式が、たとえば特開昭57−204633号公報
及び特開昭68−71726号公報に開示されている。
また、これらをさらに改善したものが、たとえば、特開
昭59−171315号公報に開示されている。これに
ついて第4図を用いて説明する。第4図において第1の
符号変換回路(読み出し専用メモリー)21にはグレイ
コードがセットされておシ、第2の符号変換回路22は
グレイコード−バイナリ−コード変換回路である。第2
の符号変換回路22は読み出し専用メモリーでもかまわ
ないが、回路規模を小さくするために、第6図の回路の
ように、排他的論理和ゲート23.24で構成された回
路を用いることもできる。位置検出論理回路はインバー
タ25〜31及びアンド(AND)ゲート32〜38で
構成されている。ここで位置検出論理回路を構成する正
論理入力ゲートであるムNDゲート32〜38の入力閾
値電圧を、負論理入力ゲートであるインバータ25〜3
1の入力閾値電圧よりも相対的に低く設定して第6図a
及びbのようにすれば、比較器の出力が0”と“1”の
中間であってもインバータ26〜31及びムNDゲート
32〜38は共に“1″が出力される。つまり第4図の
並列型ム/D変換器において比較器3〜9の出力の中で
@0”から“1”に変わる位置において、出力が°0”
と”1”の中間レベルになった場合、中間レベルになっ
た比較器の出力及び@1″に変化する位置の比較器の出
力に直線で接続されたムNDゲート32〜38の中の2
つが″1″出力となる。ところが位置検出論理回路にお
いて隣り合う2つの出力が“1′となっても符号変換回
路(読み出し専用メモIJ −) 21にはグレイコー
ドがセットされているため問題は発生しない。これはグ
レイコードの場合隣シ合う2つのコード間において常に
1つのビットでしかコードの変化がないからであり、符
号変換回路(読み出し専用メモリー ) 21の構造に
よって1つのビットにおいてデータ“O”とデータ゛1
″とが同時に選択されても常に102または“1′のい
ずれかが優先的に出力されることが決まっており、10
″と1”の中間レベルが出力されるという不安定な状態
がないからである。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成による並列型ム/D変換器は、符
号変換回路を2つ用いるため回路が大きくなるという問
題点があった。この問題は第2の符号変換がグレイコー
ド−バイナリ−コード変換の場合には排他的論理和ゲー
トで構成することにより低減できるが、出力コードがバ
イナリ−コードやグレイコード以外の特殊なものの場合
第2の符号変換回路を読み出し専用メモリーとする必要
があるため顕著である。
また、グレイコード−バイナリ−コード変換を排他的論
理和ゲートで構成した場合、最上位ビットよりたすきか
けて下位ビットのデータを決定していくためビット数の
多いものでは、動作時間がかかシ並列型ム/D変換器の
変換時間が長くなるという不都合も生じてくる。
従来の技術の項目では、符号変換回路(読み出し専用メ
モリー)の1つのビットにおいてデータ゛0″とデータ
91″が同時に選択されても常に“O″iたは“1”の
いずれかが優先的に出力されるという事を述べたが、読
み出し専用メモリーの構造によって、例えば完全相補型
MO8で読み出し専用メモリーを構成した場合などは、
”0”と“1′″との中間レベルが出力されてしまうた
めミスコードとなる。
その他の問題として、符号変換回路(読み出し専用メモ
リー)の1つのビットにおいてデータ“olとデータ1
1″が同時に選択された場合、どちらかのデータが優先
されるか決まっているために、データによって出てくる
確率がかたよるために論理的原因により直線性が劣化す
るという問題点もあった。
本発明は以上のような問題点を解決するもので、並列型
ム/D変換器におけるコードミスを、回路規模の大幅な
増大や変換速度の低下及び直線性の劣化を招くことなく
防止することを目的としてなされたものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、アナログ入力信号の入力手段と、基準電圧発
生回路の各々の出力を基準値とする複数の比較器と、前
記比較器の出力を受ける位置検出論理回路と、出力デー
タコードを出力するための符号変換回路と、前記位置検
出論理回路の出力を受ける、前記符号変換回路の複数の
選択アドレスが同時に選択されることを防止するだめの
重複選択禁止論理回路とを具備したものであり、とくに
、実用的構造としては、前記位置検出論理回路を構成す
るロジックゲートが有する正論理入力端子と負論理入力
端子との各々の入力閾値電圧のうち、前記正論理入力端
子の入力閾値電圧を前記負論理入力端子の入力閾値電圧
より低く、若しくは前記正論理入力端子の入力閾値電圧
を前記負論理入力端子の入力閾値電圧より高く設定する
ことによって、前記位置検出論理回路を構成するロジッ
クゲートが有する正論理入力端子と負論理入力端子の各
々の入力閾値電圧に差を設けた並列型ム/D変換器が有
用である。
作用 この本発明による構成により、符号変換回路の選択アド
レスは常に1つのみ選択され、並列型ム/D変換器にお
けるコードミスを、回路規模の大幅な増大や変換速度の
低下及び直線性の劣化を招くことなく防止する仁とがで
きるという作用を持つ。
実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図は本
発明の第1の実施例による3ビツトの並列型ム/D変換
器の回路図である。基準電圧発生回路1の7つのレベル
の各出力とアナログ入力信号入力端子2より入力された
アナログ信号とがそれぞれ、複数の比較器3〜9に同時
に印加される。
比較器3〜9では基準電圧発生回路1の各々異なった出
力の基準電圧と、アナログ入力信号との大小関係を判定
する3、アナログ入力信号が比較基準電圧より大きい単
位比較器の出力は“0”となり、逆にアナログ入力信号
が比較基準電圧より小さい単位比較器の出力は6.1”
となる。従って複数の比較器3〜9はアナログ信号の値
によってその出力が“0”になる単位比較器と@1″に
なる単位比較器とに分けられる。ところが次段の位置検
出論理回路を構成するインバータ26〜31及びムND
ゲート32〜38は、従来の技術である第4図で説明し
たように、各々の入力閾値電圧に差を設けてあり、比較
器の出力が10”と@1”の中間レベルの場合はAND
ゲートの出力は@11となる。
重複選択禁止論理回路39〜44は、位置検出回路にお
いて隣り合う2つの出力が同時にt1″になっても、符
号変換回路(読み出し専用メモリー)17の1つの入力
しか選択しないための回路 4である。この重複選択禁
止論理回路39〜44は第2の実施例である第2図の並
列型ム/D変換器のような回路結線であってもよい。こ
の第1図及び第2図に示した並列型ム/D変換器のよう
に、重複選択禁止論理回路39〜44を設けることによ
って符号変換回路(通常、読み出し専用メモリーで構成
される)17の出力が安定し、ミスコードがなくなる。
しかも位置検出回路の隣シ合う2つの出力が同時に”1
”になった場合、重複選択禁止論理回路の出力の11″
となる方向性が定まっているため、出力データの出現率
がどのデータも等しくなるため論理的な原因による直線
性の劣化はない。
発明の効果 以上のように本発明によれば、並列型ム/D変換器にお
ける比較器の出力が不安定であることによるコードミス
を、回路規模の大幅な増大や変換速度の低下及び直線性
の劣化を招くことなく防止することができるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による第1の実施例による3ビツトの並
列型ム/D変換器を示す回路図、第2図は本発明による
第2の実施例による3ビツトの並列型ム/D変換器を示
す回路図、第3図は従来の3ビツトの並列型ム/D変換
器を示す回路図、第4図は従来における改良された3ビ
ツトの並列型ム/D変換器を示す回路図、第6図はグレ
イコードをバイナリ−コードに変換する符号変換回路の
ゲートの入出力特性を示す図である。 1・・・・・・基準電圧発生回路、2・・・・・・アナ
ログ信号入力端子、3〜9・・・・・・比較器、10〜
16・・・・・・位置検出論理回路、17,21.22
・・・・・・符号変換回路、18〜2o・・・・・・デ
ィジタルコード出力端子、23.24・・・・・・排他
的論理和ゲート、25〜31・・・・・・インバータ、
32〜38・・曲ムN D ケ−ト、39〜44・・・
・・・重複選択禁止論理回路、46〜47・・・・・・
符号変換回路グレイコード入力端子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/−
−−基準tz発伎回絡 3〜?−充狡各 32〜3B−−−Aptoケ一ト l−”基準tL発)LG4 3〜9−一一尤狡芥 11−一用号ia回痔 IR21!I                   
 B−31−−−47ノ:−932〜3B−−−ANo
ゲ−t− /−&#1圧免生1ii1ル 第3図     3〜デ一九枚界 10−/6−−−イL!&tt倫1ariJ、s/7−
−−M!L峡田路 /−−−JL準電圧充生Iil#! 3〜9−−−X−狡界 、 、 図”−1JL&h)jl!(7’yz−F)2
2−−− s 4jL&1iilk(り’HコーF−t
;4n34)25〜31−一−4ジノ(−タ 32−.3l−−−Asoケ゛−ト 第5図 23.24−−−11し池的1釦埋和ゲート第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アナログ入力信号の入力手段と、基準電圧発生回
    路からの各々の出力を基準値とする複数の比較器と、前
    記各比較器の出力を受ける位置検出論理回路と、出力デ
    ータコードを出力するための符号変換回路と、前記位置
    検出論理回路の出力を受ける、前記符号変換回路の複数
    の選択アドレスが同時に選択されることを防止するため
    の重複選択禁止論理回路とを具備したことを特徴とする
    並列型A/D変換器。
  2. (2)位置検出論理回路がロジックゲートで構成され、
    その正論理入力端子と負論理入力端子との各々の入力閾
    値電圧のうち、前記正論理入力端子の入力閾値電圧を前
    記負論理入力端子の入力閾値電圧より低く、若しくは前
    記正論理入力端子の入力閾値電圧を前記負論理入力端子
    の入力閾値電圧より高く設定された特許請求の範囲第1
    項に記載の並列型A/D変換器。
JP13234285A 1985-06-18 1985-06-18 並列型a/d変換器 Pending JPS61289730A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01120128A (ja) * 1987-11-04 1989-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 並列型a/d変換器
US5818380A (en) * 1994-09-14 1998-10-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Analog-digital converter capable of reducing a conversation error of an output signal

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01120128A (ja) * 1987-11-04 1989-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 並列型a/d変換器
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