JPS62132427A - A−d変換器 - Google Patents

A−d変換器

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JPS62132427A
JPS62132427A JP27153985A JP27153985A JPS62132427A JP S62132427 A JPS62132427 A JP S62132427A JP 27153985 A JP27153985 A JP 27153985A JP 27153985 A JP27153985 A JP 27153985A JP S62132427 A JPS62132427 A JP S62132427A
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JP
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JP27153985A
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Toshio Azuma
東 登志雄
Ryohei Saga
嵯峨 良平
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering 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】 〔技術分野〕 この発明は、A−D(アナログ−デジタル)変換技術さ
らには高速多ビツト型のA−D変換器に適用して特に有
効な技術に関するもので、例えば6ビツトの並列処理型
A−D変換器を4つ用いて構成される8ビツトの高速A
−D変換器に利用して有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
例えば、日経マグロウヒル社刊行[日経エレクトロニク
ス 1984年3月12日号no、338j137〜1
55頁(解説:画像処理の普及をにらみ開発熱高まるビ
デオ信号用高速A−D変換器)に記載のように、画像信
号をデジタルデータとして取り扱うような情報処理技術
の分野では、高速のA−D変換器が使用される。この画
像信号処理用に使用されるA−D変換器としては、少な
くとも8ビット程度の変換処理を行えるものが必要とさ
れている。
ところが、例えは並列処理型のA−D変換器のような高
速型のA−D変換器では、一般に、その変換処理ビット
数が増大するごとに、その製造が著しく困難にな9てコ
ストが級数的に増大する。
例えば、6ビツトの並列処理型A−D変換器は比較的低
コストに得られるが、それよりも2ビツトだけ多い8ビ
ツトのA−D変換器は、6ビツトのものよりも士数倍あ
るいはそれ以上に高コストになってしまう。
そこで、本発明者らは、例えば、第6図に示すように、
比較的簡単かつ低コス)K構成できる6ビツ)A−Di
換器を4つ使って8ビットA−D変換益金構成する技術
を開発した。
第6図に示すA−D変換器は、4つのA−D変換部と1
つのエンコーダ2によって構成される。
4つのA−D変換部IA、IB、IC,IDは、共通に
入力されるアナログ入力信号Alnt−複数のレベル範
囲に分割してそれぞれにA−D変換処理する。オーバ・
フロー(OF)ビットは、アナログ入力信号AinがA
−D変換部IAからIB。
IBからIC,ICからIDに切り換わったことを検出
する信号である。エンコーダ2は、その4つのA−D変
換部IA、IB、IC,IDからそれぞれに出力される
6ビツト(do−d5)とIA、IB、ICのOFビッ
トの変換信号DA、DB、DC,DDに基づいて、8ビ
ツト(do−d7)のデジタル変換出力信号Doutを
組み立てて出力する。
第6図において、各A−D変換部IA、IB。
IC,IDはそれぞれ6ビツトの並列処理mA−D変換
器であって、それぞれに異なる入力レベル範囲のアナロ
グ傷号會分担してA−Df換処理する。すなわち、第1
のA−D変換部IAは0〜63mVまでのアナログ信号
音、第2のA−D変111191Bt−j64〜127
mVまでのアナログ信号を、第3のA−D変換部ICは
128〜191mVまでのアナログ信号を、第4のA−
D変換部IDは191〜255mVIてのアナログ信号
を、それぞれ“oooooo”〜“111111”(2
進値、以下同じ)までの6ビツトデジタル信号DA、 
 DB、DC,DDKA−D変換処理する。この4つの
A−D変換出力信号DA、 DB、 DC,DDtj:
、エンコーダ2によりて論理加算などを含む符号化処理
を行うことにより、8ビツトのデジタル信号Doutに
編成される。これにより、0〜255mVまでのレベル
範囲tとるアナログ入力信号Alnがoooooooo
″〜”11111111”までの量子値範囲全とる8ビ
ツトのデジタル出力信号DoutにA−D変換される。
以上のようにして、比較的ビット数の少ないA−り変換
器から比較的ビット数の多いA−D変換器金組み立てる
ことができる。
しかしながら、上述したA−D変換器では、次のような
問題点のあることが本発明者らによって明らかとされた
すなわち、第6図において、アナログ入力信号Ainの
変化が比較的遅い場合には、4つのA−D変換部IA、
IB、IC,IDのいずれか一つのデジタル変換出力信
号だけが“000001”以上の量子値をとり、それ以
外のA−D@:換部のデジタル変換出力信号の量子値は
いずれもoooooo″に保たれる。つまり、“000
001”以上の量子値が同時に2つの以上のA−D変換
部から出力されることはない。
ところが、そのアナログ入力信号Ainの変化が非常に
速くて、例えば、その入力信号Alnのレベルが191
mVから192mVに急激に変化すると、第3のA−D
変換部ICのデジタル変換出力値(DC値)が′111
111”から“oooooo”に変わるのを待たすに第
4のA−D変換部IDのデジタル変換出力値(DD値)
が“oooooo″から“000001”に立ち上げら
れてしまう。つまり、2つのA−D変換部ICとIDか
ら同時に’000001”以上の量子値が出力される状
態が過渡的に生じてしまう。このような状態が生じると
、エンコーダ2からは、上記2つのA−D変換部ICと
IDから同時に出力される童子値″111111”と“
000001” の和に相当する量子値すなわち63m
Vと1mVの和である64mVのアナログ値に相当する
量子値”11111111”が瞬時的に誤りて出力され
てしまう。このように、上述したA−D変換器では、そ
の動作速度を速めたときに、そのデジタル出力信号Do
utに開けつ的にエラーが生じることがある、という問
題点のあることが本発明者らによって明らかとされた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、複数のA−D変換器によって構成さ
れた多ピッ)A−D変換器が高速で動作させられるとき
に生じる前記エラーを確実に防止できるようにし、これ
によってその動作速度を高速化させられるようにしたA
−D変換技術を提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものを簡単
に説明すれば、下記のとおりでめる。
すなわち、アナログ信号を複数のレベル範囲に分割して
被数のA−D変換部に分担処理させる多ピットA−D変
換器にあって、隣合うレベル範囲IA−D変換処理する
2つのA−D変換部の間にて、一方のA−D変換部から
変換出力が発せられているときに他方のA−D変換部の
出力全強制的に禁止あるいは無効にする制御回路を設け
、これにより、A−D変換器が高速で動作させられると
きに生じるエラーを確実に防止できるようにして、その
動作速度全高速化させられるようにする、という目的會
逓成するものである。
〔実施例〕
以下、この発明の代表的な実施例全図面を参照しながら
説明する。
なお、図面において同一符号は同一あるいは相当部分金
示す。
第1図はこの発明によるA−D変換器の一実施例を示す
同図に示すA−Di換器は、先ず、前述したものと同様
に、4つのA−D変換部と1つのエンコーダ2によって
構成される。4つのA−D変換部IA、IB、IC,I
Dは、共通に入力されるアナログ入力信号Ain’Th
複数のレベル範囲に分割してそれぞれにA−D変換処理
する。エンコーダ2は、その4つのA−D変換部IA、
  1B、  IC。
1Dからそれぞれに出力される6ビツ)(do〜d5)
とOFビットの変換信号DA、 DB、  DC。
DDに基づいて、8ピツト(do−d7)のデジタル変
換出力信号Dout’i編成して出力する。
さらに、第1図において、各A−D変換部IA。
IB、IC,IDUそれぞれ6ビツトの並列処理型A−
D変換器でありて、それぞれに異なる入力レベル範囲の
アナログ信号を分担してA−D変換処理する。すなわち
、第1のA−D変換部IAは0〜63mVまでのアナロ
グ信号を、第2のA−D変換部IBは64〜25mVま
でのアナログ信号を、第3のA−D変換部IC性128
〜191mVまでのアナログ信号を、第4のA−D変換
部IBは191〜255mVまでのアナログ信号を。
それぞれ“oooooo”〜″111111”までの6
ビツトデジタル信号DA、DB、DC,DDにA−D変
換処理する。この4つのA−D変換出力信号DA、DB
、DC,DDは、エンコーダ2によって論理加算などを
含む符号化処理を行うことによシ、8ピツトのデジタル
信号Doutに編成される。これにより、0〜255m
Vtでのレベル範囲をとるアナログ入力信号Ainが’
oooooooo”〜”11111111’までの量子
値範囲をとる8ピツトのデジタル出力信号DoutにA
−D変換される。
ここで、実施例のA−D変換器では、上述した構成に加
えて、隣合うレベル範囲’kA−D変換処理する2つの
A−D変換部IAとIB、IBとIC,ICとIDの各
間にて、一方のA−D変換部から変換出力が発せられて
いるときに他方のA−D変換部の出力を強制的に禁止あ
るいは無効にしてoooooo”にする制御回路が設け
られている。この制御回路として、実施例では、6ビツ
トとOFビットゲート回路3A、3B、3Cと7人力論
理和回路G7.G8.G9が設けられている。
第2図は、上記6ビツトとOFピットゲート回路3A、
3I3,3Cの一つ(3A)を示す。同図に示すように
、6ビツトとOFビットゲート回路3A(3B、3C)
は、A−D変換部IA(IB。
IC)のビット出力do、di、d2.d3.d4、d
5.OFごとに設けられた6つの2人力論理積ゲートG
o、Gl、G2.G3.G4.G5゜G6よって構成さ
れている。この6つの論理積論理回路Go、Gl、Gl
、G2.G3.G4.G5、G6は、上記7人力論理和
回路G7. G8゜G9の論理和出力により、上位桁側
に隣接するA−D変換部のいずれかのビット出力do−
d50Fが1″になったときに一斉に禁止状態に閉じる
ように接続されている。
これによシ、第4のA−D変換部IDのデジタル出力信
号DDが“000001”以上の量子値をとったときに
第3のA−DK換部ICからエンコーダ2に入力される
デジタル入力信号DCが、第3のA−D変換部ICのデ
ジタル出力信号DCが’000001”以上の量子値を
とったときに第2のA−D変換部IDからエンコーダ2
に入力されるデジタル入力信号DBが、第2のA−D変
換部IDのデジタル出力信号DBが”000001″以
上の量子値をとったときに第1のA−D変換部IAから
エンコーダ2に入力されるデジタル入力信号DAが、そ
れぞれ強制的に禁止あるいは無効にされて“ooooo
o”″に固定されるようになっている。
次に、動作について説明する。
以上のように構成したことにより、例えば、上記アナロ
グ入力信号Ainの変化が非常に速くて、例えば、その
入力信号Ainのレベルが191mVから192mVに
急激に変化しても、第3のA−り変換部ICからエンコ
ーダ2に入力されるデジタル変換出力値(DC値)Fi
、第4のA−D変換部IDのデジタル変換出力値(DD
値)が“000000”から“000001”に変わる
と同時に、強制的K“111111”から“ooooo
o″にリセットされてしまう。これにより、2つのA−
D変換部ICとIDから同時に″000001″以上の
量子値がエンコーダ2に入力されてしまうことが確実に
阻止される。この結果、A−Di換器が高速で動作させ
られるときに生じるエラーが確実に防止されて、その動
作速度の高速化が可能になる。
第3図はこの発明の第2実施例を示す。
上述した実施例との相違点について説明すると、同図に
示す実施例では、隣合うA−D変換部IDとIC,IC
とIF5.IF5とIAの各間にて、上位桁側のA−D
変換出力信号DC,DB、DAのOFビットだけでもっ
て、下位桁側のA−D変換部IC,IF5.IAからエ
ンコーダ2に入力される変換出力DC,DI3.DA金
それぞれoooo。
O″に強制リセットするように構成されている。
このように、OFビットの値だけで制御を行りても、ア
ナログ入力信号Ainが例えば63mVから64mVJ
3るいは127mVから128mViC急激に変化する
ときに生じる上記エラーを防止することができる。
第4図はこの発明の第3実施例を示す。
同図に示す実施例では、上位桁側のA−D変換部ID、
IC,IBにそれぞれ上記6ビツトゲート回路3D、3
C,3Bを設け、下位桁側のA−り変換出力DC,DB
、DAの最上位ピットd5でもって上位桁側のA−D変
換出力DD、DC。
DBt“oooooo”に強制リセットするように構成
されている。これによっても、第3図に示したものとほ
ぼ同様の効果を得ることができる。
第5図はこの発明の第4実施例金示すつ同図に示す実施
例では、アナログ入力信号Ainのレベル範囲が負(−
128mV)から正(+127mV)の範囲に跨がって
設定された場合に適用されるものであって、4つのA−
D変換部IA、IB、IC,IDt−2つずつに分け、
一方(IA。
IB)を負側(−128〜−1mV)に対応させ、他方
(tc、tD)?正側(0〜+127mV)に対応させ
である。そして、負側および正側にてそれぞれに、一方
のA−D変換器変換出力(DA。
DD)が他方のA−D変換出力(DB、DC)をそれぞ
れ”oooooo”に強制リセットするように構成され
ている。
〔効果〕
(1)  アナログ信号を複数のレベル範囲に分割して
複数のA−D変換部に分担処理させる多ピッ)A−DK
換器にあって、隣合うレベル範囲をA−D変換処理する
2つのA−D変換部の間にて、一方のA−D変換部から
変換出力が発せられているときに他方のA−D変換部の
出力全強制的に禁止あるいは無効にする制御回路を設け
たことにより、A−Di換器が高速で動作させられると
きに生じるエラーが確実に防止できるようになって、そ
の動作速度全高速化させることができるようになる、と
いう効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明全実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、上記アナログ
入力信号Ainのレベル範囲は任意に設定することがで
きる。
〔利用分野〕
以上、本発明者によってなされた発明をその背景となっ
た利用分野である並列処理型の多ビットA−Di換器の
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、例えは逐次処理型のA−D変換器の
技術などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるA−D変換器の一実施例を示す
回路図、 第2図は制御回路の一部をなすゲート回路の構成例を示
す回路図、 第3図はこの発明によるA−D変換器の第2実施例を示
す回路図、 第4図はこの発明によるA−D変換器の第3実施例?示
す回路図、 第5図はこの発明によるA−Di換器の第4実施例を示
す回路図、 第6図はこの発明に先立って検討されたA−D変換器の
構成例を示す回路図である。 IA、IB、IC,ID・・・並列処理型のA−D変換
部、2・・・6ビツトー8ビツト変換エンコーダ、3A
、  3I3. 3C,3D・・・制御回路を構成する
6ビツトゲート回路、G6.G7.G8・・・制御回路
の一部をなす6人力論理和回路、Aln・・・アナログ
入力信号、Dout ・・・8ビツトのデジタル変換出
力信号。 第  2  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アナログ入力信号を複数のレベル範囲に分割してそ
    れぞれにA−D変換処理する複数のA−D変換部と、こ
    の複数のA−D変換部からの変換出力に基づいて個々の
    A−D変換部における変換処理ビット数よりも多いビッ
    ト数のデジタル変換出力信号を組み立てるエンコーダと
    を備えたA−D変換器であって、隣接し合うレベル範囲
    をA−D変換処理する2つのA−D変換部の間にて、一
    方のA−D変換部から変換出力が発せられているときに
    他方のA−D変換部の出力を強制的に禁止あるいは無効
    にする制御回路が設けられていることを特徴とするA−
    D変換器。 2、上記複数のA−D変換部がそれぞれ並列処理型のA
    −D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A−D変換器。
JP27153985A 1985-12-04 1985-12-04 A−d変換器 Pending JPS62132427A (ja)

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JP27153985A JPS62132427A (ja) 1985-12-04 1985-12-04 A−d変換器

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JP27153985A JPS62132427A (ja) 1985-12-04 1985-12-04 A−d変換器

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