JPS62295518A - Dboule integration type a-d conversion method and a-d converter used therefor - Google Patents

Dboule integration type a-d conversion method and a-d converter used therefor

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JPS62295518A
JPS62295518A JP13831786A JP13831786A JPS62295518A JP S62295518 A JPS62295518 A JP S62295518A JP 13831786 A JP13831786 A JP 13831786A JP 13831786 A JP13831786 A JP 13831786A JP S62295518 A JPS62295518 A JP S62295518A
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circuit
polarity
output
clock pulse
integrating
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JP13831786A
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Japanese (ja)
Inventor
Haruki Yamaya
山家 春喜
Mutsuo Kataoka
片岡 睦雄
Nobutaka Ishigaki
石垣 信孝
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To output a value on the way of A-D conversion and the value of A-D conversion by applying A-D conversion while being divided into the plural number of times, limiting the count of the clock pulse at any number of times by one and integrating the result while the count of the clock pulse of each number of time is provided with polarity and outputting the integrated clock pulse number. CONSTITUTION:A switch 7 is closed, a voltage Vin to be measured is integrated for a prescribed time and -'O'V is obtained at an output (g) of the integration amplifier. Then a switch 6 is closed as the result of a polarity discrimination circuit 13 to start the integration of a reference voltage -Vref having an opposite polarity to that of the measured voltage Vin. Then the integration of the reference voltage -Vref is aplied for a time Tx1 till the output of the integration amplifier 1 is 'O'V. While the integration is applied, a counter clock circuit 15 and an integration counter 15' count the clock pulse CK to apply the plural number of times of A-D conversion. Then the count of the clock pulse at any number of times of time is limited by 1, the count of the clock pulse CK of each number of time is outputted and a polarity is given to the count of the clock pulse at each number of time and the clock is integrated and outputted.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) 本発明は二重積分型A−D変換及びA−D変換器に関し
、具体的にはデジタル・がルト・メータ等比較的低速度
でのA−D変換を行っても良い対象に用いられる二重積
分型A−D変換方法及びA−D変換器に関するものであ
る。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a double integral type A-D converter and an A-D converter, and specifically relates to a digital converter. The present invention relates to a double-integration type A-D conversion method and an A-D converter used for objects that may be subjected to A-D conversion at relatively low speeds, such as the present invention.

(従来の技術) A、従来の二重積分型A−D変換器の構成二重積分型A
−D変換器は所定の被変換をクロックパルスの数に変換
してA−D変換を行うものであり、その最も直接的な応
用はデジタル・デルト・メータであるため、これを例に
とって説明する。
(Prior art) A. Configuration of conventional double integral type A-D converter Double integral type A
-D converters perform A-D conversion by converting a predetermined value to be converted into the number of clock pulses, and its most direct application is a digital delt meter, so this will be explained as an example. .

第3図は、従来の二重積分型A−D変換器を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional double integral type AD converter.

第3図において、二重積分型A−D変換器は、大きく積
分部とコントロール部から構成される。
In FIG. 3, the double integration type A-D converter is mainly composed of an integration section and a control section.

積分部は、積分アンプ1、積分抵抗2、積分コンデンサ
3からなる積分回路と、入力信号を高インピーダンスで
受け、低インピーダンスでこの積分回路に出力するため
にこの前段に設けられたノ4ッファアンゾ4からなるバ
ッファ回路と、とのノ櫂ッファ回路の入力信号を被測定
電圧Vins基準電圧+vref、又は−■、。fに切
り換えるスイッチ5゜6及び7とからなる入力切シ換え
回路と、上記積分回路の出力に極性を判定するコントロ
−ル8によって構成されたコンパレータ回路と、上記積
分回路と、バッファ回路及びコントロ−ル回路のオフセ
ットを補うようにスイッチ9,10.帰還抵抗1ノ及び
オフセット補償コンデンサ12によって構成されたオフ
セット補償回路とからなる。
The integrating section includes an integrating circuit consisting of an integrating amplifier 1, an integrating resistor 2, and an integrating capacitor 3, and an integrator 4 provided in the previous stage to receive the input signal at high impedance and output it to the integrating circuit at low impedance. A buffer circuit consisting of a buffer circuit, and an input signal of the paddle buffer circuit are set to a voltage to be measured Vins, a reference voltage +vref, or -■. an input switching circuit consisting of switches 5.6 and 7 for switching to f, a comparator circuit consisting of a control 8 for determining the polarity of the output of the integrating circuit, the integrating circuit, a buffer circuit, and a controller. - switches 9, 10 . to compensate for the offset of the circuit. The offset compensation circuit includes a feedback resistor 1 and an offset compensation capacitor 12.

コントロール部は、上記コントロ−ル回路の出力によっ
て上記被測定電圧Vjnの極性を判定する極性判定回路
13、上記コンパレータ回路の出力によって上記積分回
路の出力がOvになったことを判定するゼロクロス判定
回路14、クロックパルスCKを計数するカウンタ回路
15及びこれら積分部、極性判定回路13、ゼロクロス
判定回路14、及びカウンタ回路15の全ての回路のコ
ントロールを行つコントロール回路16とから構成され
る。
The control section includes a polarity determination circuit 13 that determines the polarity of the voltage to be measured Vjn based on the output of the control circuit, and a zero-cross determination circuit that determines whether the output of the integration circuit has become Ov based on the output of the comparator circuit. 14, a counter circuit 15 that counts clock pulses CK, and a control circuit 16 that controls all of these integration sections, the polarity determination circuit 13, the zero-cross determination circuit 14, and the counter circuit 15.

B、A−D変換方法 以下、二重積分型A−D変換方法を第4図を参照して説
明する。
B. A-D Conversion Method The double integral type A-D conversion method will be explained below with reference to FIG.

図において、それぞれa = fは第3図中の同じ符号
により指し示される部分の波形図である。
In the figures, a=f is a waveform diagram of the portion indicated by the same reference numeral in FIG. 3, respectively.

まず、コントロール回路16の信号Cによってスイッチ
9及び10が固定の時間T1だけ閉じられ、オフセット
補償コンデンサ12にバッファ回路、積分回路、及びフ
ン・ぐレータ回路の電荷のオフセット量を蓄える。する
と、aの波形かられかるように積分回路の出力が0■に
補正される。
First, the switches 9 and 10 are closed for a fixed time T1 by the signal C of the control circuit 16, and the offset amount of the charge of the buffer circuit, the integration circuit, and the filter circuit is stored in the offset compensation capacitor 12. Then, the output of the integrating circuit is corrected to 0■ as seen from the waveform a.

次に、上記コントロール回路16の信号dによってスイ
ッチ2のみを固定の時間T2だけ閉じて被測定電圧Vi
。を積分する。すると、aの波形に示すように積分コン
デンサ3には電荷が蓄えられていく。この出力aを入力
とするコンパレータ8は、bに示すような極性信号を出
力する。そしてこれを入力とする極性判定回路13は被
測定電圧Vinの極性を判定する。
Next, only the switch 2 is closed for a fixed time T2 by the signal d of the control circuit 16 to increase the voltage to be measured Vi.
. Integrate. Then, charge is accumulated in the integrating capacitor 3 as shown in the waveform a. The comparator 8 which receives this output a outputs a polarity signal as shown in b. The polarity determining circuit 13 receiving this as an input determines the polarity of the voltage under measurement Vin.

次に、極性判定回路13の結果によってコントロール回
路16は、e及びfの信号を出力し、スイッチ5又は6
のうちいずれか一方を選択して閉じ、被測定電圧Vin
の極性と反対の極性の基準電圧子Vref又は−Vre
fのいずれか一方の積分(図では+■refである)を
開始する。その時点からコンパレータ8の出力が0■に
なったことをゼロクロス判定回路14が検出するまでの
時間TXの間、カウンタ回路15は一定の周期Tcから
なるクロックパルスCKの数を計数する。これによ、9
A−D変換の動作が終了する。
Next, depending on the result of the polarity determination circuit 13, the control circuit 16 outputs signals e and f, and switches 5 or 6.
Select one of them and close it, and set the voltage to be measured Vin
Reference voltage terminal Vref or -Vre of polarity opposite to that of
Integration of either one of f (+■ref in the figure) is started. During the time TX from that point until the zero-cross determination circuit 14 detects that the output of the comparator 8 has become 0■, the counter circuit 15 counts the number of clock pulses CK having a constant period Tc. This is it, 9
The A-D conversion operation ends.

デジタル・ボルト・メータとしての出力をするためには
カウンタ回路15が出力する値に図示しない演算部で所
定の定数を乗算して表示すればよい。
In order to output as a digital volt meter, the value outputted by the counter circuit 15 may be multiplied by a predetermined constant in an arithmetic unit (not shown) and displayed.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この様な二重積分型A−D変換方法は、
原理的に、被測定電圧■inが大きいとクロックパルス
CKのカウント数がカウンタ15の最大計数値NmaX
を越えてしまってA−D変換不可能になるのであるが、
特に、とのA−D変換不可能であるかどうか判定できる
迄の時間が非常に長くなってしまうという問題点があっ
た。
(Problems to be solved by the invention) However, such a double integral type A-D conversion method,
In principle, when the voltage to be measured ■in is large, the count number of clock pulses CK becomes the maximum count value NmaX of the counter 15.
If the value exceeds the limit, A-D conversion becomes impossible.
In particular, there is a problem in that it takes a very long time to determine whether or not A-D conversion is impossible.

この時間をTmaXとすると T=TI十T2+Tx(max) max となシ、ここでTx(max)は Tx(m8x)−TcX(N□aX+1)となる。If this time is TmaX, T=TI+T2+Tx(max) max Tonashi, here Tx (max) is Tx(m8x)−TcX(N□aX+1).

ここで各位を一般的な値にとって、T1として40m5
.T2として200m5.Tcとして30.52μS 
(32,768’kHz) Nmaxとして4000と
すると、T  は約360 msとなる。
Here, taking a general value for each place, 40m5 as T1
.. 200m5 as T2. 30.52μS as Tc
(32,768'kHz) If Nmax is 4000, T is approximately 360 ms.

max この様に判定に長い時間かかると、そのため、とのA−
D変換器の応用範囲が狭くなった9、とのA−D変換器
を用いた応用製品に問題が生じたシする。例えば、オー
トレンジのデジタル・ボルト・メータに応用した場合は
レンジ合せに長時間かかる等の問題が生ずる。
max If the judgment takes a long time like this, then A-
9. Problems have arisen in applied products using A-D converters. For example, when applied to an auto-ranging digital volt meter, problems arise such as it takes a long time to set the range.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、以上のような問題点を解決するために、被測
定電圧を定時間積分して所定積分値を得、それを逆極性
の基準電圧によって積分して0Vをクロスするまで積分
させ、その基準電圧の積分時間に定周期のクロック・母
ルス数を計数してA−D変換を行う二重積分型A−D変
換を複数回に分けて行い、そのいずれかの回目のクロッ
クパルスの計数を1だけ制限するとともに、各回目のク
ロックパルスの計数を各回毎に出力し、各回毎に前記ク
ロックパルスの計数に極性を持たせて積算し、この積算
クロックパルス数を出力することを特徴とするものであ
る。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention integrates the voltage to be measured over a fixed period of time to obtain a predetermined integral value, and then integrates it using a reference voltage of opposite polarity. A double integral type A-D conversion is performed in multiple steps, in which A-D conversion is performed by integrating the voltage until it crosses 0 V, and then counting the number of fixed-cycle clock/bus pulses during the integration time of the reference voltage. , the count of clock pulses of any one of the times is limited by 1, the count of each time of clock pulses is outputted each time, and the count of the clock pulses is integrated each time with polarity. It is characterized by outputting the cumulative number of clock pulses.

又、本発明の2つ目は、被測定電圧、正の基準(1n) 電圧及び負の基慈電圧を選択して接続するスイッチと、
これらスイッチに接続されたバッファ回路と、該バッフ
ァ回路の出力を入力する積分回路と、該積分回路の出力
の極性を出力するコンパレータ回路と、前記バッファ回
路、積分回路及びコン・ぐ−タ回路のオフセットを補う
オフセット回路とからなる積分部と、 前記積分部の出力の極性を判定する極性判定回路と、前
記積分部の出力の極性の変化点を検出するゼロクロス判
定回路と、クロックパルスを計数するカウンタ回路と、
これら極性判定回路及びゼロクロス判定回路の出力を入
力するとともにこれら出力により、これら回路及び前記
積分部をコントロールするコントロール回路とからなる
コントロール部を有する二重積分型A−D変換器におい
て、 コントロール信号により、入力したクロックパルスを1
クロックだけ出力を停止することが出来るクロックパル
ス制御回路と、該クロックパルス制御回路のクロックパ
ルスを積算する積算カウンタと金有することを特徴とす
るものである。
The second aspect of the present invention is a switch that selects and connects the voltage to be measured, the positive reference (1n) voltage, and the negative reference voltage;
A buffer circuit connected to these switches, an integrating circuit that inputs the output of the buffer circuit, a comparator circuit that outputs the polarity of the output of the integrating circuit, and a comparator circuit that outputs the polarity of the output of the integrating circuit; an integrating section including an offset circuit that compensates for the offset; a polarity determining circuit that determines the polarity of the output of the integrating section; a zero-cross determining circuit that detects a point of change in the polarity of the output of the integrating section; and a clock pulse counting circuit. a counter circuit,
In a double-integrating type A-D converter having a control section, which inputs the outputs of these polarity judgment circuits and zero-cross judgment circuits and uses these outputs as input, a control section consisting of these circuits and a control circuit that controls the above-mentioned integration section is controlled by a control signal. , the input clock pulse is 1
The present invention is characterized by having a clock pulse control circuit that can stop outputting only a clock pulse, and an integration counter that integrates the clock pulses of the clock pulse control circuit.

(作 用) 本発明は、二重積分型A−D変換方法はA−D変換を複
数回に分けたので、A−D変換の値及びその途中のA−
D変換の値を出力できる様になったのである。
(Function) In the present invention, since the double integral type A-D conversion method divides the A-D conversion into a plurality of times, the value of the A-D conversion and the
It is now possible to output the D-converted value.

また、本発明の二重積分型A−D変換器は、各回毎にク
ロックパルスの計数結果を出力することができるカウン
タ回路と、積算したクロックパルスの計数結果を出力す
ることができる積算カウンタ回路とを有するので、A−
D変換の値及びA−り変換の途中の値を出力出来るよう
になったのである。
Further, the double integration type A-D converter of the present invention includes a counter circuit that can output a count result of clock pulses each time, and an integration counter circuit that can output a count result of accumulated clock pulses. Since A-
It is now possible to output the value of the D conversion and the intermediate value of the A-reconversion.

(実施例) A、第1の実施例のA−D変換器の構成第1図は、本発
明の第1の実施例を説明するための二重積分型A−D変
換器の回路図である。尚第1図において従来と同様な部
分には同一の符号を付す。
(Embodiment) A. Configuration of A-D converter of first embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a double integral type A-D converter for explaining the first embodiment of the present invention. be. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.

二重積分型A−D変換器は積分部とコントロール部とか
らなる。
A double integral type AD converter consists of an integral part and a control part.

A−1、積分部の構成 まず積分部は、従来と同様に積分アンプ1、積分抵抗2
、積分コンデンサ3からなる積分回路と、バッファアン
プ4からなるバッファ回路と、スイッチ5,6及び7と
からなる入力切り換え回路と、コンパレータ8によって
構成サレタコンノぐレータ回路と、スイッチ9,10、
帰還抵抗11及びオフセット補償コンデンサ12によっ
て構成されたオフセット補償回路とからなる。
A-1. Structure of the integrating section First, the integrating section consists of an integrating amplifier 1 and an integrating resistor 2 as before.
, an integrating circuit consisting of an integrating capacitor 3, a buffer circuit consisting of a buffer amplifier 4, an input switching circuit consisting of switches 5, 6, and 7, a sales converter circuit consisting of a comparator 8, and switches 9, 10,
The offset compensation circuit includes a feedback resistor 11 and an offset compensation capacitor 12.

積分回路は、プラス入力が接地された積分アンプ1のマ
イナス入力に補償コンデンサ12を介して積分抵抗2の
一端が接続され、この積分抵抗2と補償コンデンサ12
の間に一端がこの積分アンプ1の出力と接続された積分
コンデンサ3の他端が接続されてなる。
In the integrating circuit, one end of an integrating resistor 2 is connected to the negative input of an integrating amplifier 1 whose positive input is grounded via a compensation capacitor 12.
One end of the integrating capacitor 3 is connected to the output of the integrating amplifier 1, and the other end of the integrating capacitor 3 is connected therebetween.

バッファ回路は、並列のスイッチ5〜7,9をプラス入
力とし、出力が積分抵抗2の他端に接続されるとともに
出力がマイナス入力に帰還するように接続されたバッフ
ァアンプ4からなる。
The buffer circuit includes a buffer amplifier 4 whose positive inputs are parallel switches 5 to 7 and 9, whose output is connected to the other end of the integrating resistor 2, and whose output is fed back to the negative input.

入力切り換え回路は、+V、。、のスイッチ5と−V 
 のスイッチ6と■、nのスイッチ7カ;並夕1j接e
f 続されてなる。
The input switching circuit is +V. , switch 5 and -V
Switch 6 and ■, switch 7 of n;
f It will be continued.

コンパレータ回路は、プラス入力が積分アンプ1の出力
に接続され、マイナス入カカ;積分アンプ1のマイナス
入力に接続されてなる。
The comparator circuit has a positive input connected to the output of the integrating amplifier 1, and a negative input connected to the negative input of the integrating amplifier 1.

オフセット補償回路は、スイッチ5〜7と並夕1j接続
された接地スイッチ9と、コンノぐレータ8の出力が帰
還抵抗11及びスイッチ10を介してこのコンパレータ
8のマイナス入力に帰還される様に接続されてなる。
The offset compensation circuit is connected to a ground switch 9 which is connected in parallel to the switches 5 to 7 so that the output of the comparator 8 is fed back to the negative input of the comparator 8 via the feedback resistor 11 and the switch 10. It will be done.

A−2,コントロール部の構成 コントロール部は、極性判定回路13、ゼロクロス判定
回路14、カウンタ回路15、積算カウンタ回路15′
、第1極性保持回路17、第2極性保持回路18、クロ
ックA’ルス宙1]御回路19、及びコントロール回路
16′とから構成される。
A-2. Configuration of control section The control section includes a polarity determination circuit 13, a zero-cross determination circuit 14, a counter circuit 15, and an integration counter circuit 15'.
, a first polarity holding circuit 17, a second polarity holding circuit 18, a clock A' control circuit 19, and a control circuit 16'.

これらの接続関係を説明すれば、極性慣」定回路13及
びゼロクロス判定回路14の入力はコントロ−ル8の出
力に接続され、第1極性保持回路17及び第2極性保持
回路18の入力は極性判定回路13の出力に接続され、
これら極性判定回路13、第1極性保持回路17、第2
極性保持回路18、及びゼロクロス判定回路14の出力
はコントロール回路16′の入力に接続されている。
To explain these connection relationships, the inputs of the polarity constant circuit 13 and the zero cross determination circuit 14 are connected to the output of the controller 8, and the inputs of the first polarity holding circuit 17 and the second polarity holding circuit 18 are connected to the polarity connected to the output of the determination circuit 13;
These polarity determination circuit 13, first polarity holding circuit 17, and second
The outputs of the polarity holding circuit 18 and the zero cross determination circuit 14 are connected to the input of the control circuit 16'.

また、クロックパルス制御回路190入力はクロックパ
ルスCKの供給源に接続され出力はそれぞれカウンタ回
路、積算カウンタ回路15′及びコントロール回路16
′に接続される。
Further, the input of the clock pulse control circuit 190 is connected to the supply source of the clock pulse CK, and the outputs thereof are a counter circuit, an integration counter circuit 15', and a control circuit 16, respectively.
′.

コントロール回路16′は、積分部の全スイッチ、及び
コントロール部の回路に接続されこれら回路のコントロ
ールを行う。
The control circuit 16' is connected to all the switches of the integrating section and the circuit of the control section, and controls these circuits.

B、A−D変換方法及び第1の実施例の動作以下この二
重積分型A−D変換器のA−D変換方法を第1図〜第2
図、第5図〜第6図を参照しつつ具体的な数値を用いて
説明する。
B. A-D conversion method and operation of the first embodiment Below, the A-D conversion method of this double integral type A-D converter is shown in Figs.
The explanation will be made using specific numerical values while referring to the drawings and FIGS. 5 and 6.

具体的な数値として、基準電圧+Vrefを+655.
36mV、基準電圧−Vrofを−655,36mV、
積分抵抗2を53.333にΩ、積分コンデンサ3を0
.1μF1オフセツト補償コンデンサ12を0.047
μF、帰還抵抗11を100にΩ、カウンタ回路15の
最大計数値を400、積算カウンタ回路15′の最大計
数値を4ooo、クロックパルスCKの周波数を32.
768kHz(周期Tcが3052μs)、積分アン7
°1、バッファアンプ4、及びコンパレータ8のオフセ
ットをオフセント補償コンデンサ12に蓄える時間T1
を40 mS 、被測定電圧Vinを積分する時間T2
の1/1oを20m5、被測定電圧Vinの積分の終了
からその被測定電圧V1nのA−D変換の終了までの時
間T3を20 mSとする。
As a specific value, the reference voltage +Vref is +655.
36mV, reference voltage -Vrof -655, 36mV,
Integrating resistor 2 is set to 53.333Ω, integrating capacitor 3 is set to 0
.. 1μF1 offset compensation capacitor 12 to 0.047
μF, the feedback resistor 11 is set to 100Ω, the maximum count value of the counter circuit 15 is 400, the maximum count value of the integration counter circuit 15' is 4ooo, and the frequency of the clock pulse CK is 32.
768kHz (period Tc is 3052μs), integral amplifier 7
°1, time T1 for storing offsets of buffer amplifier 4 and comparator 8 in offset compensation capacitor 12
40 mS, time T2 to integrate the voltage to be measured Vin
It is assumed that 1/1o of the voltage to be measured is 20 m5, and the time T3 from the end of the integration of the voltage to be measured Vin to the end of the A-D conversion of the voltage to be measured V1n is 20 mS.

B−1,微小信号における動作 まず、被測定電圧V1nが+0V (0Vから僅かに→
−の値)、即ちカウンタ回路15の基準電圧Vref 
(以降Vrefと−Vrefを総称してVrefという
)の積分時間におけるクロックパルスCKのカウント数
が1若しくはそれ以下の電圧とする場合について説明す
る。
B-1, Operation with small signals First, the voltage to be measured V1n is +0V (slightly from 0V→
- value), that is, the reference voltage Vref of the counter circuit 15
(Hereinafter, Vref and -Vref will be collectively referred to as Vref) A case will be described in which the count number of clock pulses CK during the integration time is set to a voltage of 1 or less.

B−1−1,オフセットの補正 本実施例の二重積分型A−D変換器の動作は要するに従
来のA−D変換器の動作を時間を1/10にしてそれを
10回繰り返すものである。
B-1-1. Offset correction The operation of the double integral type A-D converter of this embodiment is basically the same as that of a conventional A-D converter, but the time is reduced to 1/10 and the operation is repeated 10 times. be.

まずオフセットの補正を行う。積分アンプ1、バッファ
アンf4及びコントロ−ル8のオフセットをオフセット
補償コンデンサ12に蓄えるためにTI (40ms 
)の間、スイッチ9及び10を閉じる。この後、二重積
分型A−D変換を10回行う。
First, offset correction is performed. TI (40ms
), switches 9 and 10 are closed. After this, double integral type AD conversion is performed 10 times.

B−1,−2,第1回目のA−D変換 最初に1回目の動作について説明する。B-1, -2, 1st A-D conversion First, the first operation will be explained.

まず、■inの積分を行う。スイッチ7を閉じて被測定
電圧V1nをT2/10 (20ms )の間積分し積
分アンプの出力gには−Ovを得る。この時に極性判定
回路13はコンパレータ8の出力りによって被測定電圧
Vinの極性を正の極性であると判定する。その結果を
第1極性保持回路17及び第2極性保持回路18に保持
する。尚、この時、クロックパルスCKを半周期ずらす
。(下記B−1−5参照) 次に、基準電圧vrefの積分を行う。極性判定回路1
3の結果によりスイッチ6を閉じて被測定電圧Vinと
反対の極性の基準電圧−vr84 (−655,36m
V )の積分を開始する。(冑、符号判定回路13が被
測定電圧V1n負の極性であると判定したときは、スイ
ッチ5を閉じてこれと反対の極性の基準電圧+vr8f
の積分を開始する)その後、コンパレータ8の出力によ
ってゼロクロス判定回路14が積分アン7″ノの出力が
Ovになったことを検出するまでの時間TX1の間、基
準電圧−Vrefの積分を行う。この積分を行っている
間、カウンタ回路15及び精算カウンタ回路15′はク
ロックパルスCKのカウントを行う。
First, integrate ■in. The switch 7 is closed and the voltage to be measured V1n is integrated for T2/10 (20 ms) to obtain -Ov at the output g of the integrating amplifier. At this time, the polarity determining circuit 13 determines that the polarity of the voltage to be measured Vin is positive based on the output of the comparator 8. The results are held in the first polarity holding circuit 17 and the second polarity holding circuit 18. Note that at this time, the clock pulse CK is shifted by half a cycle. (See B-1-5 below) Next, the reference voltage vref is integrated. Polarity judgment circuit 1
According to the result of step 3, switch 6 is closed and the reference voltage -vr84 (-655, 36m
Start integrating V ). (When the sign determination circuit 13 determines that the voltage to be measured V1n has negative polarity, the switch 5 is closed and the reference voltage +vr8f of the opposite polarity is detected.)
Thereafter, the reference voltage -Vref is integrated during the time TX1 until the zero-cross determination circuit 14 detects that the output of the integrating amplifier 7'' has become Ov based on the output of the comparator 8. While performing this integration, the counter circuit 15 and the adjustment counter circuit 15' count the clock pulses CK.

この状態を第2図で説明する。図における+1、−1の
信号は基準電圧■refが1つのクロックパルスの間に
積分する電圧値である。
This state will be explained with reference to FIG. The +1 and -1 signals in the figure are voltage values that the reference voltage ref integrates during one clock pulse.

第2図によれば、gの電圧は一〇であるため、−vr8
fの積分開始後0.5クロックで+1.875mVに変
化する。ここで、0.5クロックというのは、十vre
fの積分の開始と同時にクロックパルスCKの周期を半
周期ずらしたため、vrefの積分は0.5クロックで
終了してしまうからである。しかしながらカウンタ回路
15及び積算カウンタ回路15′のクロックパルスCK
のカウントはこの構成上1カウント分計数されることに
なる。しかしながら、カウンタ回路15及び積算カウン
タ回路15′は最初のクロックパルスを計数しないので
、共に計数値0を得る。(下記B−1−5参照) この後、2回目のA−D変換動作を開始するまでのT3
””Txlの間、スイッチを閉じて積分アンプ1の出力
値を保持する。積分アンプ1の出力値+1.875mV
は第1のA−D変換の量子化誤差に対応スる値にクロッ
クパルスの半カウント分の時間に積分する電圧を加えた
ものである。これで第1回目のA−D変換が終了する。
According to Figure 2, the voltage of g is 10, so -vr8
It changes to +1.875 mV 0.5 clock after the start of integration of f. Here, 0.5 clock is 10vre
This is because the period of the clock pulse CK is shifted by half a cycle at the same time as the start of the integration of f, so the integration of vref ends in 0.5 clocks. However, the clock pulse CK of the counter circuit 15 and the integrating counter circuit 15'
Due to this configuration, the count is counted by one count. However, since the counter circuit 15 and the integration counter circuit 15' do not count the first clock pulse, both obtain a count value of 0. (See B-1-5 below) After this, T3 until the start of the second A-D conversion operation
``''During Txl, the switch is closed and the output value of the integrating amplifier 1 is held. Output value of integrating amplifier 1 +1.875mV
is the value corresponding to the quantization error of the first A/D conversion plus the voltage integrated over a period of half the clock pulse count. This completes the first A-D conversion.

デジタル・デルト・メータとしての出力をするためには
、このカウンタ回路15の出力OUTに図示しない演算
部で所定の定数を乗算して表示すればよい。これにより
、■、の電圧の概数値0■をn 得る。
In order to output as a digital delt meter, the output OUT of the counter circuit 15 may be multiplied by a predetermined constant in an arithmetic unit (not shown) and displayed. As a result, an approximate value of the voltage of ■, 0■, is obtained.

B−1−3,第2回目のA−D変換 第2回目のA−D変換動作において、まず、被測定電圧
vinの積分を第1回目と同様に行う。被測定電圧V、
の値が前回と同じであれば、+1.875n mVなので、前回と同様に極性判定回路13はコンパレ
ータ8の出力によって被測定電圧v、nの極性を正の電
圧であると判定する。
B-1-3, Second A-D Conversion In the second A-D conversion operation, first, the voltage to be measured vin is integrated in the same way as the first time. Voltage to be measured V,
If the value is the same as the previous time, it is +1.875 nmV, so the polarity determination circuit 13 determines the polarity of the measured voltages v, n to be positive voltages based on the output of the comparator 8, as in the previous time.

次に、+vrefの積分を開始する。このときの積分ア
ンfノの出力値gは+側にクロック・ぞルス半カウント
分に積分した電圧なので、クロックツfルス1カウント
で−:1..875 mVに反転する。これをゼロクロ
ス判定回路14で判定して積分を停止する。
Next, start integrating +vref. At this time, the output value g of the integral amplifier f is a voltage integrated over half a clock pulse count on the + side, so one clock pulse count is -:1. .. Invert to 875 mV. This is determined by the zero cross determination circuit 14 and the integration is stopped.

このときの極性判定回路13の判定した極性と第1極性
保持回路17の保持している前回の極性とを比較すると
その極性が同じでないので、クロックパルス制御回路1
9は最初のクロックパルスを出力せず、そのため、カウ
ンタ回路15及び積算カウンタ回路15′のクロックの
カウントはOとなる。しかし、ここで極性判定回路13
が判定した極性と第1極性保持回路17が補助している
極性が同じならば最初のクロックパルスもカウントされ
る。
When the polarity determined by the polarity determining circuit 13 at this time is compared with the previous polarity held by the first polarity holding circuit 17, the polarities are not the same, so the clock pulse control circuit 1
9 does not output the first clock pulse, so the clock counts of the counter circuit 15 and the integration counter circuit 15' become O. However, here the polarity determination circuit 13
If the polarity determined by and the polarity assisted by the first polarity holding circuit 17 is the same, the first clock pulse is also counted.

B−1−4,第3回目以降のA−D変換第3回目以降は
、第2回目と同様に、積分アンプ1の出力gの極性が前
回と異なるときには、クロックパルス制御回路19はv
ref積分時にクロックパルスの最初の出力を行わず、
同じときには最初から出力する様にし、これを残る8回
繰り返す。
B-1-4, After the 3rd A-D conversion From the 3rd time onward, when the polarity of the output g of the integrating amplifier 1 is different from the previous time, the clock pulse control circuit 19
Do not output the first clock pulse during ref integration,
If they are the same, output is started from the beginning, and this is repeated the remaining 8 times.

B−1−5,V、。fの積分時における注意点ここで注
意点の1つ目は第1回目のvrofの積分動作中は、ク
ロックパルス制御回路17が出力するクロックツ9ルス
の周期(30,52μs)を半周期分ずらすことである
。これにより、被測定電圧vinによる積分アンプ1の
信号がクロックパルス1周期分積分したときの電圧(3
,75mV )以下の微小信号における、積分アンプ1
の信号に強制的にクロックパルス半周期分積分した電圧
値を加算してすると、2回目以降の基準電圧vrefの
積分毎に極性が反転するので、カウントが計数されない
のである。それで、微小信号におけるクロックパルスの
計数を0に保つことが出来るのである。
B-1-5,V. Points to note when integrating f The first point to note here is that during the first integration operation of vrof, the period (30, 52 μs) of the clock pulses output by the clock pulse control circuit 17 is shifted by half a period. That's true. As a result, the voltage (3
, 75 mV) or less, integrating amplifier 1
If the voltage value integrated for half a period of the clock pulse is forcibly added to the signal, the polarity will be reversed every time the reference voltage vref is integrated from the second time onwards, so the count will not be counted. Therefore, the count of clock pulses in the minute signal can be kept at zero.

又、注意点の2つ目としてはカウンタ回路15及び積算
カウンタ回路15′のカウント数を1減じなければなら
ないことである。基準電圧■refの積分を開始してか
らゼロクロス判定回路14が0■を判定してカウンタ回
路15及び積算カウンタ回路15′がカウントを停止す
るまでにカウントするクロック/4’ルスCKの数はT
Xlの時間に対応するカウント数より1クロック分多い
。それはゼロクロス判定回路14が0Vを判定してから
カウンタ回路15及び積算カウンタ回路15′がカウン
トを停止するまでlクロックを必要とするからである。
The second point to note is that the counts of the counter circuit 15 and the integration counter circuit 15' must be decreased by one. The number of clocks/4' pulses CK counted from the start of integration of the reference voltage ref until the zero cross determination circuit 14 determines 0■ and the counter circuit 15 and integration counter circuit 15' stop counting is T.
This is one clock more than the count number corresponding to the time of Xl. This is because it takes one clock from the time when the zero-cross determination circuit 14 determines 0V until the counter circuit 15 and the integration counter circuit 15' stop counting.

これはどのような手段を用いてもよい。例えば、クロッ
クツ母ルス制御回路19がカウンタ回路15及び積算カ
ウンタ回路15′に供給するクロックパルスCKのうち
、Vr8fの積分の開始時魚介の1クロック分だけ出力
しないという手段を用いてもよい。
Any means may be used for this. For example, of the clock pulses CK supplied by the clock pulse control circuit 19 to the counter circuit 15 and the integration counter circuit 15', a means may be used in which only one clock pulse of seafood is not output at the start of integration of Vr8f.

この様な動作を行うクロックパルス制御回路14の具体
的な構成としては、第5図に示すものがある。すなわち
、クロックパルス制御回路14は、クロックパルスCK
を−の入力とし、他の入力からコントロール回路16′
から出力される第1回目のA−D変換の基準電圧vre
fの積分時に°′H″となる信号S1を反転入力するN
ANDゲート51と、この信号S1を−の入力とし、他
の入力からクロックパルスCKを反転入力するNAND
ケ”−ト52とこれらNANDゲートの出力を2つの入
力とするNANDダート53と、このNANDゲート5
3の出力を一方の入力に反転入力するNANDゲート5
4を有し、コントロール回路16′から第1回目のA−
D変換の基準電圧vrofの積分以前に出力されるH″
のパルス信号、及びコントロール回路16′から極性判
定回路13と第1極性保持回路の極性値が異なるときに
出力される′H″のパルス信号を2つの入力とするOR
ゲート55の出力をリセット入力とし、NAND r 
−) 53の出力をクロック入力としそのQ出力をNA
NDゲート54の他の入力とするD−フリップフロッグ
を有する構成でよい。
A specific configuration of the clock pulse control circuit 14 that performs such an operation is shown in FIG. That is, the clock pulse control circuit 14 controls the clock pulse CK
is the negative input, and the control circuit 16' is connected from other inputs.
The reference voltage vre of the first A-D conversion output from
N that inverts and inputs the signal S1 that becomes °'H'' when integrating f.
AND gate 51 and a NAND which takes this signal S1 as a negative input and inverts the clock pulse CK from the other input.
A NAND gate 52 and a NAND gate 53 whose two inputs are the outputs of these NAND gates.
NAND gate 5 which inverts the output of 3 to one input.
4, and the first A- from the control circuit 16'.
H″ output before integration of reference voltage vrof for D conversion
, and an 'H' pulse signal output from the control circuit 16' when the polarity values of the polarity determination circuit 13 and the first polarity holding circuit are different.
The output of gate 55 is used as a reset input, and NAND r
-) Use the output of 53 as a clock input and its Q output as NA
A configuration having a D-flip-flop serving as another input of the ND gate 54 may be used.

同、カウンタ回路15はVrefのカウントを開始する
前に毎回リセット信号を入力して計数をリセットしてい
る。積算カウンタ15′はオフセット補正時に1回行え
ばよい。このカウンタ回路15及び積算カウンタ回路1
5′のリセットはB−2以降の微小信号以外における動
作でも同じである。
Similarly, the counter circuit 15 resets the count by inputting a reset signal every time before starting counting of Vref. The integration counter 15' only needs to be counted once during offset correction. This counter circuit 15 and integration counter circuit 1
The reset of 5' is the same for operations other than small signals after B-2.

B−2微小信号以外における動作 被測定電圧vinを+399.6mVとする。B-2 Operation other than small signal The voltage to be measured vin is set to +399.6 mV.

B−2−1,オフセットの補正 オフセットの補正はB−1で述べた動作と同様である。B-2-1, Offset correction Offset correction is similar to the operation described in B-1.

B−2−2,第1回目のA−D変換 最初に1回目の動作について説明する。B-2-2, 1st A-D conversion First, the first operation will be explained.

まず、vlnの積分を行う。第6図に示す様に信号kK
よってスイッチ7を閉じて被測定電圧VinをT2/ 
10 (20m5 )の間積分し、積分アンプの出力g
に−1,4985Vを得る。この時に極性判定回路13
はコンパレータ8の出力りによって被測定電圧Vinが
正の極性であることを判定し、その結果を第1極性保持
回路17及び第2極性保持回路18に保持する。
First, integrate vln. As shown in Figure 6, the signal kK
Therefore, the switch 7 is closed and the voltage to be measured Vin is reduced to T2/
10 (20m5), and the output g of the integrating amplifier is
-1,4985V is obtained. At this time, the polarity determination circuit 13
determines that the measured voltage Vin has positive polarity based on the output of the comparator 8, and holds the result in the first polarity holding circuit 17 and the second polarity holding circuit 18.

次に、基準電圧vrefの積分を行う。極性判定回路1
3の結果により信号1によってスイッチ6を閉じて被測
定電圧Vinと反対の極性の基準電圧−vref (6
55,36mV)の積分を開始する。(尚、符号判定回
路13が被測定電圧V1n負の極性であると判定したと
きは、信号mVC”H”信号を出力してスイッチ5を閉
じてこれと反対の極性の基準電圧+■refの積分を開
始する)その後、コンパレータ8の出力りによってゼロ
クロス判定回路14が積分アンプ1の出力gがOvにな
ったことを検出するまでTxl(12,222m5 )
の間、基準電圧−vrefの積分を行う。
Next, the reference voltage vref is integrated. Polarity judgment circuit 1
3, the switch 6 is closed by the signal 1, and the reference voltage -vref (6
55, 36 mV). (In addition, when the sign determination circuit 13 determines that the voltage to be measured V1n has negative polarity, it outputs the signal mVC "H" signal, closes the switch 5, and converts the reference voltage +ref of the opposite polarity. (Start integration) Then, Txl (12,222m5) until the zero-cross determination circuit 14 detects that the output g of the integrating amplifier 1 has become Ov based on the output of the comparator 8.
During this period, the reference voltage -vref is integrated.

この積分を行っている間、カウンタ回路15及び積算カ
ウンタ回路15′はクロックパルスCKのカウントを行
う。尚、クロックパルスCKを半周期ずらすことは必ず
しも必要ではないが、微小信号のA−D変換と動作を統
一するために行うのが好ましい。この間のクロック・セ
ルスの数は401であるが、前記のB−1で説明した様
に最初のクロックパルスは計数しないので、カウンタ回
路15及び積算カウンタ回路15′は共に計数値400
を得る。この計数値がもし400を越えたときはカウン
タ回路15の桁」二かり信号によってA−D変換が不可
能であることを判定することができる。
While performing this integration, the counter circuit 15 and the integration counter circuit 15' count the clock pulses CK. Although it is not necessarily necessary to shift the clock pulse CK by half a cycle, it is preferable to shift the clock pulse CK by half a cycle, but it is preferable to do so in order to unify the A-D conversion of a minute signal and the operation. The number of clock pulses during this period is 401, but as explained in B-1 above, the first clock pulse is not counted, so both the counter circuit 15 and the integration counter circuit 15' have a count value of 401.
get. If this count value exceeds 400, it can be determined by the digit count signal of the counter circuit 15 that A/D conversion is impossible.

この後、2回目のA−D変換動作を開始するまでのT3
− Txi (7,777ms )の間、積分アンプ1
の出力値を保持する。積分アンプ1の出力値は第1のA
−D変換の量子化誤差に対応する+3.375 mVと
なっている。これで第1回目のA−D変換が終了する。
After this, T3 until the start of the second A-D conversion operation
- Integrating amplifier 1 during Txi (7,777ms)
Holds the output value of . The output value of integrating amplifier 1 is the first A
It is +3.375 mV, which corresponds to the quantization error of -D conversion. This completes the first A-D conversion.

デジタル・ボルト・メータとしての出力をするためには
、このカウンタ回路15の出力0UT(400)に図示
しない演算部で所定の定数を乗算して表示すればよい。
In order to output as a digital volt meter, the output 0UT (400) of the counter circuit 15 may be multiplied by a predetermined constant in an arithmetic unit (not shown) and displayed.

これにより゛、Vinの電圧の概数値+400Vを得る
As a result, an approximate value of the voltage of Vin +400V is obtained.

B −2−3,第2回目のA−D変換 第2回目のA−D変換動作において、まず、被測定電圧
v1nの積分を第1回目と同様に行う。被測定電圧Vt
nの値が前回と同じであれば、電荷は同じ電圧(−1,
4985V)分積分され、前回の量子化誤差(+3.3
75mV)を含めて積分アンプlの出力は−1,495
1Vとなる。この時に前回と同様に極性判定回路13は
被測定電圧Vinの極性をコンパレータ8の出力によっ
て正の電圧であると判定する。
B-2-3, Second A-D Conversion In the second A-D conversion operation, first, the voltage to be measured v1n is integrated in the same way as the first time. Measured voltage Vt
If the value of n is the same as before, the charge will be the same voltage (-1,
4985V) and the previous quantization error (+3.3V) is integrated.
75mV), the output of the integrating amplifier l is -1,495
It becomes 1V. At this time, as in the previous case, the polarity determination circuit 13 determines the polarity of the voltage to be measured Vin to be a positive voltage based on the output of the comparator 8.

次に、極性判定回路13の結果によって、スイッチ6又
は7の一方を閉じ、基準電圧■refの積分を、ゼロク
ロス判定回路14が上記積分アンプ1の出力がOvを通
過したことを判定する捷での時間Tx2 (12,76
5m5 )行う。
Next, depending on the result of the polarity determination circuit 13, one of the switches 6 or 7 is closed, and the zero-cross determination circuit 14 determines that the output of the integrating amplifier 1 has passed Ov. The time Tx2 (12,76
5m5) Do.

このとき、極性判定回路13の出力と第1極性保持回路
17の内容は同じとなっているので時間Tx2の間のク
ロックツeルスはその1まカウンタ回路15に計数され
て計数値399を得る。ここで極性判定回路13と第2
極性判定回路18の極性を比較してその極性が一致して
いるので積算カウンタ回路15′に加算計数され計数値
799を得る。
At this time, since the output of the polarity determining circuit 13 and the contents of the first polarity holding circuit 17 are the same, the clock pulse during time Tx2 is counted by the counter circuit 15 to 1 to obtain a count value of 399. Here, the polarity determination circuit 13 and the second
The polarities of the polarity determination circuit 18 are compared, and since the polarities match, the count is added to the integration counter circuit 15' to obtain a count value of 799.

しかし、これら極性が一致していない場合は積算カウン
タ15’から減算計数する。
However, if these polarities do not match, the count is subtracted from the integration counter 15'.

この後、3回目のA−D変換を開始するまでT3− T
X2 (7,8235m5 )の間スイッチ9を閉シテ
第1及び第2回目のA−D変換の量子化誤差に対応する
積分アンプ1の出力値+1.125mVを保持する。
After this, T3-T until the start of the third A-D conversion
The switch 9 is closed for X2 (7,8235 m5), and the output value of the integrating amplifier 1 corresponding to the quantization error of the first and second AD conversions is held at +1.125 mV.

これにより第2回目のA−D変換が終了する。This completes the second AD conversion.

また、ここで第1回目のA−D変換と同様に計数値がカ
ウンタ回路15の最大計数値400を越えたときは桁上
がり信号によってA−D変換が不可能であることを判定
する。
Also, like the first AD conversion, when the count value exceeds the maximum count value 400 of the counter circuit 15, it is determined by the carry signal that AD conversion is impossible.

デジタル・ぎルト・メータとしての出力も第1回目と同
様にして概数値+399 mVを得る。
The output as a digital girth meter is the same as the first time, and an approximate value of +399 mV is obtained.

B−2−4,第3回目以降のA−D変換以降、第2のA
−D変換と同様に第3のA−D変換から第10のA−D
変換まで8回の繰シ返しを行い、積算カウンタ回路15
′の計数3996を得る。これによりA−D変換の全部
が終了する。
B-2-4, after the third A-D conversion, the second A-D conversion
- Similarly to the D conversion, from the third A-D conversion to the tenth A-D
The conversion is repeated 8 times, and the integration counter circuit 15
′ obtains a count of 3996. This completes the entire AD conversion.

デジタル・ボルト・メータとして出力を行う場合は積算
カウンタ回路15′の計数に所定の係数を乗算して被測
定電圧■]nの値399.6mVを得る。
When outputting as a digital volt meter, the count of the integration counter circuit 15' is multiplied by a predetermined coefficient to obtain a value of 399.6 mV of the voltage to be measured [■]n.

C0第2のA−D変換器の実施例 第7図に第2のA−D変換器の実施例を示す。Example of C0 second A-D converter FIG. 7 shows an embodiment of the second AD converter.

これは第1の実施例のA−D変換器のオフセット補償回
路を積分アンプ1のプラス入力側に接続したものであり
、他は同様である。本実施例のA−り変換器は全く第1
の実施例のA−D変換器と同様のA−D変換方法により
、被測定電圧V、をAn −り変換することができる。
This embodiment is the same as the first embodiment except that the offset compensation circuit of the A-D converter is connected to the positive input side of the integrating amplifier 1. The A-reverse converter of this embodiment is completely
The voltage to be measured, V, can be converted to An - by the same A-D conversion method as in the A-D converter of the embodiment.

D1時時間、 、T2/10 、 T3及び積分回数の
決定時間T、は積分アンプ1、バッファアンプ4、コン
・ぞレータ8の回路構成に合せて決定する。
The time D1, T2/10, T3 and the time T for determining the number of integrations are determined according to the circuit configurations of the integrating amplifier 1, buffer amplifier 4, and compensator 8.

T2/10及びT3は、商用電源周波数に合せて決定す
るとこの雑音の影響を受けなくなるのでこれにより決定
する。まずT2/10を20m5としたのは、商用電源
周波数が50 Hzのとき、この1周期が20m5であ
るからである。すなわち、50 Hzの雑音をこの1周
期にあたる20 ms積分することにより、キャンセル
することができるのである。
T2/10 and T3 are determined in accordance with the commercial power supply frequency because they will not be affected by this noise. First, T2/10 is set to 20 m5 because one cycle is 20 m5 when the commercial power frequency is 50 Hz. In other words, the 50 Hz noise can be canceled by integrating it for 20 ms, which corresponds to one cycle.

T3を20 msとしたのはまず、クロックツ母ルスを
4000計数するのに必要な時間よシ大きいこと/”I
nN がある。次に、商用電源周波数が60 Hy、のときA
−D変換の積分サイクル5ザイクル進むうちに電源の雑
音を6サイクル積分するからである。同様にA−D変換
10サイクルでは雑音を12サイクル積分して端数が生
じないのでこの雑音をキャンセル出来るのである。積分
回数を10回としたのはT3とともに商用電源周波数に
端数を生じさせないためである。
The reason why we set T3 to 20 ms is that it is longer than the time required to count 4000 clock pulses.
There are nN. Next, when the commercial power frequency is 60 Hy, A
This is because power supply noise is integrated for 6 cycles while the -D conversion integration cycle progresses for 5 cycles. Similarly, in 10 cycles of A/D conversion, noise is integrated for 12 cycles and no fraction occurs, so this noise can be canceled. The reason why the number of integrations is set to 10 is to prevent fractions from occurring in the commercial power supply frequency as well as T3.

従って、T1.T2/10.T3及び積分回数は、入力
すると思われる雑音の周期によって任意に決定すればよ
い。
Therefore, T1. T2/10. T3 and the number of integrations may be arbitrarily determined depending on the period of noise expected to be input.

(発明の効果) 以上詳細に説明した様に本発明によれば、最終的なA−
D変換の出力を得るまでの時間を複数回に分割し複数回
のA−D変換を行う様に構成したので、被測定電圧■1
nを入力してからカウンタの最大係数値を越えてA−D
変換が不可能であることを判定する寸での時間が小さく
なって、A−D変換の可能又は不可能のフィードバック
を速く行うことができるようになるのである。
(Effect of the invention) As explained in detail above, according to the present invention, the final A-
The time taken to obtain the D conversion output is divided into multiple times and the A-D conversion is performed multiple times, so the measured voltage 1
A-D after inputting n and exceeding the maximum coefficient value of the counter
The time taken to determine that conversion is not possible is reduced, and feedback on whether A-D conversion is possible or not can be quickly provided.

又、被測定電圧vinのA−D変換値を分割されたA−
D変換毎に得ることができるようになる。
In addition, the A-D conversion value of the voltage to be measured vin is divided into A-
It becomes possible to obtain it for each D conversion.

特に、この様な機能を付加することが出来るようになっ
たにもかかわらず、最終的なA−D変換器変換の出力の
精度は変らないのである。
In particular, even though it has become possible to add such functions, the accuracy of the final output of the A-D converter remains unchanged.

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

第1図は本発明の第1の実施例を説明するための二重積
分型A−D変換器の回路図、第2図は第1の実施例を説
明するための■、が微小電圧であn る場合のg出力の波形図、第3図は従来技術を説明する
ための二重積分型A−D変換器の回路図、第4図はその
各点における波形図、第5図はクロックパルス制御回路
の一構成例、第6図は本発明の第1の実施例を説明する
ためのV、が微小電圧n 以外である場合の各点における波形図、第7図は第2の
実施例を説明するための積分部の一部を示す回路図。 1・・・積分アンプ、2・・・積分抵抗、3・・・積分
コンデンサ、4・・・バッファアンプ、5〜7,9.1
0・・・スイッチ、8・・・コンパレータ、11・・、
帰還抵抗、12・・・オフセット補償コンデンサ、13
・・・極性判定回路、14・・・ゼロクロス判定回路、
15・・・カウンタ回路、15′・・・積算カウンタ回
路、16′・・・コントロール回路、17・・・第1極
性保持回路、18・・・第2極性保持回路、19・・・
クロックパルス制御回路、v、  、、、被測定電圧、
+vr8. 、  yr、、 、、、基準n 電圧。 特許出願人  沖電気工業株式会社 邊形 図 第4図 70・ノクノくニルニて、t、II+七iv!ilでl
’i−1:と11第5図 手続補正書(自発) ma *6”・A2・2も
Fig. 1 is a circuit diagram of a double integration type A-D converter for explaining the first embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a circuit diagram for explaining the first embodiment. Figure 3 is a circuit diagram of a double integral type A-D converter to explain the conventional technology, Figure 4 is a waveform diagram at each point, and Figure 5 is a waveform diagram of the g output in the case of An example of the configuration of the clock pulse control circuit, FIG. 6 is a waveform diagram at each point when V is other than the minute voltage n, for explaining the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a waveform diagram of the second embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram showing a part of an integrating section for explaining an embodiment. 1... Integrating amplifier, 2... Integrating resistor, 3... Integrating capacitor, 4... Buffer amplifier, 5-7, 9.1
0...Switch, 8...Comparator, 11...
Feedback resistor, 12...Offset compensation capacitor, 13
... Polarity judgment circuit, 14... Zero cross judgment circuit,
15... Counter circuit, 15'... Integration counter circuit, 16'... Control circuit, 17... First polarity holding circuit, 18... Second polarity holding circuit, 19...
Clock pulse control circuit, v, , voltage to be measured,
+vr8. , yr, , , ,reference n voltage. Patent Applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. Obagata Figure 4 Figure 70 Nokunoku Niruni Te, t, II + 7 iv! il de l
'i-1: and 11 Figure 5 procedural amendment (voluntary) ma *6"・A2・2 also

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被測定電圧を定時間積分して所定積分値を得、それ
を逆極性の基準電圧によって積分して0Vをクロスする
まで積分させ、その基準電圧の積分時間に定周期のクロ
ックパルス数を計数してA−D変換を行う二重積分型A
−D変換方法において、 A−D変換を複数回に分けて行い、そのいずれかの回目
のクロックパルスの計数を1だけ制限するとともに、各
回目のクロックパルスの計数を各回毎に出力し、各回毎
に前記クロックパルスの計数に極性を持たせて積算し、
この積算クロックパルス数を出力することを特徴とする
二重積分型A−D変換方法。 2、被測定電圧を定時間積分して所定積分値を得、それ
を逆極性の基準電圧によって積分して0Vをクロスする
まで積分させ、その基準電圧の積分時間に定周期のクロ
ックパルス数を計数してA−D変換を行う二重積分型A
−D変換方法において、 A−D変換を複数回に分けて行い、その1回目のクロッ
クパルス計数時は前記基準電圧の積分を制御するクロッ
クパルスを半周期ずらすとともに、このクロックパルス
の最初の計数を1だけ制限し、2回目以降の積分値の極
性とこの前回の積分値の極性が一致しないときは、クロ
ックパルスの計数を1だけ制限し、各回目のクロックパ
ルスの計数を各回毎に出力し、各回毎に前記クロックパ
ルスの計数に極性を持たせて積算し、この積算クロック
パルス数を出力することを特徴とする二重積分型A−D
変換方法。 3、被測定電圧、正の基準電圧及び負の基準電圧を選択
して接続するスイッチと、これらスイッチに接続された
バッファ回路と、該バッファ回路の出力を入力する積分
回路と、該積分回路の出力の極性を出力するコンパレー
タ回路と、前記バッファ回路、積分回路及びコンパレー
タ回路のオフセットを補うオフセット回路とからなる積
分部と、 前記積分部の出力の極性を判定する極性判定回路と、前
記積分部の出力の極性の変化点を検出するゼロクロス判
定回路と、クロックパルスを計数するカウンタ回路と、
これら極性判定回路及びゼロクロス判定回路の出力を入
力するとともにこれら出力により、これら回路及び前記
積分部をコントロールするコントロール回路とからなる
コントロール部を有する二重積分型A−D変換器におい
て、 コントロール信号によりクロックパルスを1クロックだ
け出力を停止することが出来るクロックパルス制御回路
と、該クロックパルス制御回路のクロックパルスを積算
カウントする積算カウンタ回路を有する二重積分型A−
D変換器。 4、被測定電圧、正の基準電圧及び負の基準電圧を選択
して接続するスイッチと、これらスイッチに接続された
バッファ回路と、該バッファ回路の出力を入力する積分
回路と、該積分回路の出力の極性を出力するコンパレー
タ回路と、前記バッファ回路、積分回路及びコンパレー
タ回路のオフセットを補うオフセット回路とからなる積
分部と、前記積分部の出力の極性を判定する極性判定回
路と、前記積分部の出力の極性の変化点を検出するゼロ
クロス判定回路と、クロックパルスを計数するカウンタ
回路と、これら極性判定回路及びゼロクロス判定回路の
出力を入力するとともにこれら出力により、これら回路
及び前記積分部をコントロールするコントロール回路と
からなるコントロール部を有する二重積分型A−D変換
器において、 前記極性判定回路とコントロール回路の間に該極性判定
回路の出力を保持する第1極性保持回路と、該極性判定
回路の出力を保持し前記コントロール回路の他の入力に
出力が接続された第2極性保持回路と、前記極性判定回
路と前記第2極性保持回路の値が一致しているときには
加算カウント、不一致の場合は減算カウントを前記コン
トロール回路のコントロール信号により行う積算カウン
タと、クロックパルスを入力しコントロール信号により
、該クロックパルスの周期を半位相ずらすことが出来る
とともに、他のコントロール信号によりクロックパルス
を1クロックだけ出力を停止することが出来るクロック
パルス制御回路を有する二重積分型A−D変換器。
[Claims] 1. Integrate the voltage to be measured for a fixed time to obtain a predetermined integral value, integrate it using a reference voltage of opposite polarity until it crosses 0 V, and set the integration time to that reference voltage. Double integral type A that performs A-D conversion by counting the number of periodic clock pulses
In the -D conversion method, A-D conversion is performed in multiple steps, the count of clock pulses in any one of the steps is limited by 1, and the count of clock pulses in each step is outputted each time. Each time, the count of the clock pulses is integrated with polarity,
A double integral type A-D conversion method characterized by outputting this integrated clock pulse number. 2. Integrate the voltage to be measured for a fixed time to obtain a predetermined integral value, integrate it using a reference voltage of opposite polarity until it crosses 0 V, and set the number of fixed-period clock pulses to the integration time of the reference voltage. Double integral type A that performs A-D conversion by counting
In the -D conversion method, A-D conversion is performed in multiple steps, and during the first clock pulse counting, the clock pulse that controls the integration of the reference voltage is shifted by half a cycle, and the first count of this clock pulse is is limited by 1, and when the polarity of the second and subsequent integral values does not match the polarity of the previous integral value, the clock pulse count is limited by 1, and the count of each clock pulse is output each time. The double integration type A-D is characterized in that the clock pulse count is integrated each time with a polarity, and the integrated clock pulse number is output.
Conversion method. 3. A switch that selects and connects the voltage to be measured, a positive reference voltage, and a negative reference voltage, a buffer circuit connected to these switches, an integrating circuit that inputs the output of the buffer circuit, and a switch that connects the voltage to be measured, a positive reference voltage, and a negative reference voltage; an integrating section including a comparator circuit that outputs the polarity of the output; and an offset circuit that compensates for the offset of the buffer circuit, the integrating circuit, and the comparator circuit; a polarity determining circuit that determines the polarity of the output of the integrating section; and the integrating section. a zero-crossing determination circuit that detects the point of change in the polarity of the output; a counter circuit that counts clock pulses;
In a double-integrating type A-D converter having a control section, which inputs the outputs of these polarity judgment circuits and zero-cross judgment circuits and uses these outputs as input, a control section consisting of these circuits and a control circuit that controls the above-mentioned integration section is controlled by a control signal. Double integral type A-, which has a clock pulse control circuit that can stop outputting clock pulses by one clock, and an integration counter circuit that integrates and counts the clock pulses of the clock pulse control circuit.
D converter. 4. A switch that selects and connects the voltage to be measured, a positive reference voltage, and a negative reference voltage, a buffer circuit connected to these switches, an integrating circuit that inputs the output of the buffer circuit, and a switch that connects the voltage to be measured, a positive reference voltage, and a negative reference voltage; an integrating section including a comparator circuit that outputs the polarity of an output; an offset circuit that compensates for the offset of the buffer circuit, the integrating circuit, and the comparator circuit; a polarity determination circuit that determines the polarity of the output of the integrating section; and the integrating section. a zero-crossing determination circuit that detects a change point in the polarity of the output of the circuit, a counter circuit that counts clock pulses, and inputting the outputs of these polarity determining circuits and zero-crossing determining circuit, and controlling these circuits and the integrating section by these outputs. A double integral type A-D converter having a control section comprising a control circuit for determining the polarity, a first polarity holding circuit for holding the output of the polarity determination circuit between the polarity determination circuit and the control circuit, and a control circuit for determining the polarity. A second polarity holding circuit that holds the output of the circuit and whose output is connected to the other input of the control circuit, and when the values of the polarity judgment circuit and the second polarity holding circuit match, an addition count is performed; In this case, the cycle of the clock pulse can be shifted by half a phase by inputting the clock pulse and the control signal, and the clock pulse can be shifted by one clock by another control signal. A double-integration type A-D converter having a clock pulse control circuit that can stop the output by just a few seconds.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017038269A (en) * 2015-08-11 2017-02-16 学校法人大阪産業大学 Amplifier circuit, integration circuit, voltage comparison circuit, and voltage-time conversion circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017038269A (en) * 2015-08-11 2017-02-16 学校法人大阪産業大学 Amplifier circuit, integration circuit, voltage comparison circuit, and voltage-time conversion circuit

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