JPS62181528A - Analog-digital converter - Google Patents

Analog-digital converter

Info

Publication number
JPS62181528A
JPS62181528A JP2324786A JP2324786A JPS62181528A JP S62181528 A JPS62181528 A JP S62181528A JP 2324786 A JP2324786 A JP 2324786A JP 2324786 A JP2324786 A JP 2324786A JP S62181528 A JPS62181528 A JP S62181528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
analog
converter
bit
digital
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2324786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Saito
成一 斉藤
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2324786A priority Critical patent/JPS62181528A/en
Publication of JPS62181528A publication Critical patent/JPS62181528A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an analog-digital converter with high speed and high resolution by deciding a high-order sequentially by a comparator and a digital-analog converter, shifting the level of an output component of the digital-analog converter after the decision of the high-order bit and inputting the result to another high speed analog- digital converter. CONSTITUTION:To the most significant bit D15 of a sequence register 9, '1' is set, a digital data of a 16-bit DA converter 8 is set to '1,000', and its analog converting voltage (d) is compared with an analog input signal (a) by a comparator 7. When the signal (a) is larger than the output signal (d) of the converter 8, the level of the bit D15 remains '1', and when the signal (a) is smaller, the bit D15 is set to '0'. A level '1' is set to a bit D14 of the register 9, '0100' is set to the digital data of the converter 8 (when the bit D15 is set to '0'), as the result of comparison, when the signal (a) is larger than the output signal (d) of the converter 8, the bit D14 remains '1', and when the signal (a) is smaller, the bit D14 is set to '0'. The output voltage of the level shifter 6 is made coincident with the input range 20 of a high speed AD converter 11 of the next stage and low-order bits D11-D0 shown in figure 2e are obtained by giving a high speed AD converter start pulse (e) from the control circuit 10.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算機の入力や計測器に用いられるアナログ
デジタル(以下rADJと略記する)変換装置に関し、
特に、高速かつ高分解能のAD変換装置に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an analog-to-digital (hereinafter abbreviated as rADJ) conversion device used for computer input and measuring instruments.
In particular, it relates to a high-speed and high-resolution AD converter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は従来の逐次比較型AD変換装置の構成を示すブ
ロック系統図で、1はアナログ入力信号aが入力される
比較器、2はデジタルアナログ(以下rDAJと略記す
る)変換器、3はDoをLSB、D、をMSBとする(
n+1)ピントのデジタル出力信号すを出力するシーケ
ンスレジスタ、4はAD変変換開始信号外人力される制
御回路、5はクロック回路である。制御回路4とクロッ
ク回路5は、シーケンスレジスタ3を動作させるもので
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional successive approximation type AD converter, in which 1 is a comparator to which analog input signal a is input, 2 is a digital-to-analog (hereinafter abbreviated as rDAJ) converter, and 3 is a Let Do be the LSB and D be the MSB (
n+1) A sequence register for outputting a digital output signal of the focus; 4 is a control circuit to which an AD conversion start signal is input; and 5 is a clock circuit. The control circuit 4 and the clock circuit 5 operate the sequence register 3.

次にこのように構成された装置の動作について説明する
。AD変変換開始信号外発生ずると、シーケンスレジス
タ3は最初リセットされ、次にり、。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be explained. When the AD conversion start signal is generated, the sequence register 3 is first reset, and then.

ビットだけが論理「1」となり、これに相当するアナロ
グ電圧がDA変換器2から出力され、比較器1において
アナログ入力信号aと比較され、アナログ入力信号aの
方が大きければり。は「1」に決定され、アナログ入力
信号aの方が小さければDnは「0」に決定される。
Only the bit becomes logic "1", and the analog voltage corresponding to this is output from the DA converter 2, and is compared with the analog input signal a in the comparator 1, and if the analog input signal a is larger. is determined to be "1", and if analog input signal a is smaller, Dn is determined to be "0".

このようにしてDわが決定されると、次はDn−+の決
定に移り、D7の場合と同様に、シーケンスレジスタ3
のDll−、のビットに「1」をセットした上、比較器
1で比較し、アナログ入力信号aの方が大きければり、
、は「1」に決定され、アナログ入力信号の方が小さけ
ればDn−+はrOJに決定される。このようにしてD
 n”” D oの各ビット論理が決定される。このD
ゎ〜D0の各ビットの論理が決定された後のシーケンス
レジスタ3の出力信号がAD変換データbである。
Once D is determined in this way, the next step is to determine Dn-+, and as in the case of D7, the sequence register 3
After setting the bit of Dll-, to "1", comparator 1 compares it, and if analog input signal a is larger,
, are determined to be "1", and if the analog input signal is smaller, Dn-+ is determined to be rOJ. In this way D
The logic of each bit of n""D o is determined. This D
The output signal of the sequence register 3 after the logic of each bit of ゎ to D0 is determined is the AD conversion data b.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のAD変換装置は以上のように構成されているので
、高分解能化しようとすると、必要とする分解能ビット
数に応じた回数のDA変換および比較器によるレベル比
較が必要であり、変換時間が長くなってしまう欠点があ
った。
Conventional AD converters are configured as described above, so when trying to achieve high resolution, it is necessary to perform DA conversion and level comparison using a comparator a number of times according to the number of resolution bits required, which reduces the conversion time. It had the drawback of being long.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、分解能は低いが高速のAD変換
器を用い、その高速の特徴をそのまま利用し、高分解能
のDA変換器と組み合わせて分解能を上げることのでき
るAD変換装置を得ることにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to use a low-resolution but high-speed AD converter, utilize its high-speed characteristics as is, and create a high-resolution DA converter. The object of the present invention is to obtain an AD converter that can increase resolution in combination with the present invention.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このような目的を達成するために本発明は、順次上位ビ
ットからセットされ結果によりセットまたはリセットを
行ない出力信号がアナログデジタル変換の上位ビットと
して使用されるシーケンスレジスタと、このシーケンス
レジスタの出力信号が入力されるデジタルアナログ変換
器と、このデジタルアナログ変換器から出力されるアナ
ログ電圧とアナログ入力信号とを比較する比較器と、シ
ーケンスレジスタのセット、リセットが行なわれた後に
アナログ入力信号をデジタルアナログ変換器から出力さ
れるアナログ電圧分だけレベルシフトするレベルシフタ
と、このレベルシックの出力信号をアナログデジタル変
換するビット数の少ないアナログデジタル変換器とを装
置に設けるようにしたものである。
In order to achieve such an object, the present invention provides a sequence register in which the upper bits are set sequentially and set or reset depending on the result, and the output signal is used as the upper bit of analog-to-digital conversion, and the output signal of this sequence register is A comparator that compares the input digital-to-analog converter, the analog voltage output from this digital-to-analog converter, and the analog input signal, and the sequence register is set and reset, and then the analog input signal is converted to digital-to-analog. The device is equipped with a level shifter that shifts the level by an amount corresponding to the analog voltage output from the device, and an analog-to-digital converter with a small number of bits that converts this level-sick output signal from analog to digital.

〔作用〕[Effect]

本発明におけるレベルシフタは、入力されるアナログ入
力信号から上位ビットの定まった高精度 ゛のデジタル
アナログ変換器の出力信号の差をとるように作用すると
共に増幅を行ない、次段の高速アナログデジタル変換器
が下位ビットを正しくアナログデジタル変換するように
する。
The level shifter in the present invention acts to take the difference between the input analog input signal and the output signal of a high-precision digital-to-analog converter with fixed upper bits, and also performs amplification to convert the input signal into a high-speed analog-to-digital converter at the next stage. converts the lower bits correctly from analog to digital.

〔実施例〕〔Example〕

本発明に係わるAD変換装置の一実施例を第1図に示す
。第1図において、6はアナログ入力信号aを16ビツ
ト変換器8の出力電圧dに従ってレベルシフトするレベ
ルシフタ、7は比較器、9はシーケンスレジスタ、10
はシーケンスレジスタ9と高速AD変換器11を制御す
る制御回路である。
An embodiment of an AD conversion device according to the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, 6 is a level shifter that level-shifts the analog input signal a according to the output voltage d of the 16-bit converter 8, 7 is a comparator, 9 is a sequence register, and 10
is a control circuit that controls the sequence register 9 and the high-speed AD converter 11.

このように構成された装置の動作について第2図の波形
図を用いて説明する。制御回路10は、まず、第2図(
a)に示すように、シーケンスレジスタ9の最上位ビッ
トI)+sに「1」を立て、16ビツトDA変換器8の
デジタルデータをrloo。
The operation of the apparatus configured as described above will be explained using the waveform diagram of FIG. 2. The control circuit 10 is first constructed as shown in FIG.
As shown in a), the most significant bit I)+s of the sequence register 9 is set to "1", and the digital data of the 16-bit DA converter 8 is rloo.

」とし、そのアナログ変換電圧dをアナログ入力信号a
と比較器7によって比較する。その時の比較時間は第2
図に示す時間T1である。そして、この比較した結果、
アナログ入力信号aの方が16ビツトDA変換器8の出
力信号dより大きければDllを「1」のままとし、ア
ナログ入力信号aの方が小さければ「0」とする。第2
図は「0」となる例を示している(第2図(a)参照)
'', and the analog conversion voltage d is the analog input signal a.
and is compared by the comparator 7. The comparison time at that time is the second
This is time T1 shown in the figure. And as a result of this comparison,
If the analog input signal a is larger than the output signal d of the 16-bit DA converter 8, Dll remains at "1", and if the analog input signal a is smaller, it is set to "0". Second
The figure shows an example of "0" (see Figure 2 (a))
.

次に第2図(blに示すように、シーケンスレジスタ9
のDI4のビットに「1」を立て、16ビツトDA変換
器8のデジタルデータをrolooJ  (Dllが「
0」となった場合)とし、同様にそのアナログ変換電圧
dをアナログ入力信号aと比較器7によって比較する。
Next, as shown in FIG. 2 (bl), the sequence register 9
Set the DI4 bit to ``1'' and transfer the digital data from the 16-bit DA converter 8 to rolooJ (Dll is ``1'').
Similarly, the analog converted voltage d is compared with the analog input signal a by the comparator 7.

そして、この比較した結果、アナログ入力信号aの方が
16ビツトDA変換器8の出力信号dより大きければD
I4を「1」のままとし、アナログ入力信号aの方が小
さければ[0」とする。第2図は「1」となる例を示し
ている(第2図山)参照)。
As a result of this comparison, if the analog input signal a is larger than the output signal d of the 16-bit DA converter 8, then D
I4 is left as "1", and if analog input signal a is smaller, it is set to "0". Figure 2 shows an example where the value is "1" (see Figure 2).

以下同様にして、第2図(cl 、 fd)に示すよう
に、D、3.D、2のデータが逐次決定される。これら
り、5〜DI2のデータが決定され、16ビソトDA変
換器8の上位4ビツトの出力がなされ(下位12ビツト
はすべて「0」)、アナログ入力信号aがレベルシフタ
6によってレベルシフトされると、そのレベルシフタ6
の出力電圧はアナログ入力信号aに比べ変動範囲が小さ
くなっているはずである(第2図(gl参照)。これは
、前述した16ビソ)DA変換器8と比較器7の動作に
よって16ビソ)DA変換器8の出力信号dがアナログ
入力信号aに近づき、その差がフルスケールの1/24
以下となっていることによるものである。このレベルシ
フタ6の出力電圧を次段の高速AD変換器11の入力範
囲20(第2図(酌参照)に一致させ、制御回路10か
らの高速AD変換器スタートパルスe (第2図(f)
参照)を与えることによって第2図telに示す下位ビ
ットD、〜Doを得ることができる。このようにして、
第1図に示ずAD変換データfを得ることができる。ま
た、高速AD変換器の変換時間は第2図に示す時間T2
であり、AD変換時間は時間Toとなる。
Similarly, as shown in FIG. 2 (cl, fd), D, 3. The data of D and 2 are determined sequentially. As a result, the data of 5 to DI2 are determined, the upper 4 bits of the 16-bit DA converter 8 are output (the lower 12 bits are all "0"), and the analog input signal a is level-shifted by the level shifter 6. , its level shifter 6
The output voltage should have a smaller fluctuation range than the analog input signal a (see Figure 2 (gl). ) The output signal d of the DA converter 8 approaches the analog input signal a, and the difference is 1/24 of the full scale.
This is due to the following. The output voltage of this level shifter 6 is made to match the input range 20 of the next-stage high-speed AD converter 11 (see Figure 2), and the high-speed AD converter start pulse e from the control circuit 10 (see Figure 2 (f)
), the lower bits D, ~Do shown in FIG. 2 can be obtained. In this way,
AD conversion data f not shown in FIG. 1 can be obtained. In addition, the conversion time of the high-speed AD converter is time T2 shown in FIG.
, and the AD conversion time is time To.

なお、上記実施例では、12ビツトの高速AD変換器1
1と16ビツトのDA変換器8を組み合わせて16ビソ
トAD変換装置を構成したが、他のビット数でも動作と
して成り立つ。そしてレベルシフタ6部分で次段高速A
D変換器11の入力範囲に合わせることとして説明した
が、レベルシフタ6と高速AD変換器11間に増幅器を
挿入する方法をとっても良い。
In the above embodiment, the 12-bit high-speed AD converter 1
Although the 16-bit AD converter is constructed by combining the 1 and 16-bit DA converters 8, the operation can also be achieved with other bit numbers. Then, the level shifter 6 part is used for the next high speed A.
Although it has been explained that the input range is matched to the input range of the D converter 11, an amplifier may be inserted between the level shifter 6 and the high-speed AD converter 11.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、比較器とデジタルアナロ
グ変換器によって逐次上位ビットを決定し、上位ビット
決定後のデジタルアナログ変換器の出力分をレベルシッ
ク後に別の高速のアナログデジタル変換器に入力するよ
うに構成したことにより、デジタルアナログ変換器を1
6ビツトとし高速のアナログデジタル変換器を12ビツ
トとした場合、16ビツトデジタルアナログ変換器と比
較器だけによる逐次比較型アナログデジタル変換器では
、通常、(比較時間)×16のアナログデジタル変換時
間がかかるのに比べ、(比較時間)×4+α(αは12
ビット高速アナログデジタル変換時間)の時間で済み、
高速で高分解のアナログデジタル変換装置が得られる効
果がある。
As explained above, the present invention sequentially determines the upper bits using a comparator and a digital-to-analog converter, and inputs the output of the digital-to-analog converter after determining the upper bits to another high-speed analog-to-digital converter after a level chic. By configuring the digital-to-analog converter to
When a high-speed analog-to-digital converter is 6 bits and a high-speed analog-to-digital converter is 12 bits, a successive approximation type analog-to-digital converter using only a 16-bit digital-to-analog converter and a comparator usually requires an analog-to-digital conversion time of (comparison time) x 16. Compared to this, (comparison time) x 4 + α (α is 12
bit-high speed analog-to-digital conversion time),
This has the effect of providing a high-speed, high-resolution analog-to-digital converter.

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

第1図は本発明に係わるアナログデジタル変換装置の一
実施例を示すブロック系統図、第2図は第1図の装置の
動作を説明するための波形図、第3図は従来のアナログ
デジタル変換装置を示すブロック系統図である。 6・・・・レベルシフタ、7・・・・比較器、8・・・
・16ビツトDA変換器、9・・・・シーケンスレジス
タ、10・・・・制御回路、11・・・・高速AD変換
器。
Fig. 1 is a block system diagram showing an embodiment of an analog-to-digital conversion device according to the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the device in Fig. 1, and Fig. 3 is a conventional analog-to-digital conversion device. FIG. 2 is a block system diagram showing the device. 6... Level shifter, 7... Comparator, 8...
- 16-bit DA converter, 9... sequence register, 10... control circuit, 11... high speed AD converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 順次上位ビットからセットされ結果によりセットまたは
リセットを行ない出力信号がアナログデジタル変換の上
位ビットとして使用されるシーケンスレジスタと、この
シーケンスレジスタの出力信号が入力されるデジタルア
ナログ変換器と、このデジタルアナログ変換器から出力
されるアナログ電圧とアナログ入力信号とを比較する比
較器と、前記シーケンスレジスタのセット、リセットが
行なわれた後に前記アナログ入力信号を前記デジタルア
ナログ変換器から出力されるアナログ電圧分だけレベル
シフトするレベルシフタと、このレベルシフタの出力信
号を高速にアナログデジタル変換するビット数の少ない
アナログデジタル変換器とを備えたことを特徴とするア
ナログデジタル変換装置。
A sequence register that is set sequentially from the higher bits and is set or reset depending on the result, and the output signal is used as the upper bit of analog-to-digital conversion, a digital-to-analog converter to which the output signal of this sequence register is input, and this digital-to-analog conversion a comparator that compares the analog voltage output from the converter with the analog input signal; and after the sequence register is set and reset, the analog input signal is leveled by the analog voltage output from the digital-to-analog converter. An analog-to-digital conversion device comprising: a level shifter that shifts; and an analog-to-digital converter with a small number of bits that converts an output signal of the level shifter from analog to digital at high speed.
JP2324786A 1986-02-05 1986-02-05 Analog-digital converter Pending JPS62181528A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2324786A JPS62181528A (en) 1986-02-05 1986-02-05 Analog-digital converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2324786A JPS62181528A (en) 1986-02-05 1986-02-05 Analog-digital converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62181528A true JPS62181528A (en) 1987-08-08

Family

ID=12105267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2324786A Pending JPS62181528A (en) 1986-02-05 1986-02-05 Analog-digital converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62181528A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3281621B2 (en) High precision DA conversion circuit
EP0559657A1 (en) Two stage a/d converter utilizing dual multiplexed converters with a common successive approximation control.
JPS5871726A (en) Analog-digital converter
US6239734B1 (en) Apparatus and a method for analog to digital conversion using plural reference signals and comparators
US20060092069A1 (en) Domino asynchronous successive approximation adc
JPH01131918A (en) A/d converter
US6304203B1 (en) Successive approximation AD converter and microcomputer incorporating the same
US6700523B2 (en) Analog to digital converter selecting reference voltages in accordance with feedback from prior stages
JPS62181528A (en) Analog-digital converter
JPH05268093A (en) Digital/analog converter
US6617993B1 (en) Analog to digital converter using asynchronously swept thermometer codes
JPS5986328A (en) Analog-digital converter
JP4540829B2 (en) Analog to digital converter
JPH04235418A (en) Ad converter
JPS62181527A (en) Analog-digital converter
KR100339542B1 (en) High speed a/d converter
WO1990003066A1 (en) Subranging analog-to-digital converter without delay line
JPH07231256A (en) A/d converter
JPS6097727A (en) Analog-digital converter
GB2115998A (en) Apparatus and method for rapid analog-to-digital conversion
KR880002500B1 (en) High speed a/d converter for 16bit
JP3837014B2 (en) Digital-analog converter
JPS62175018A (en) Ad converter
JPH11163726A (en) A/d converter and a/d conversion method
JPH09232957A (en) Analog/digital converter