JPS6243217A - 並列形ad変換器 - Google Patents
並列形ad変換器Info
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- JPS6243217A JPS6243217A JP18170785A JP18170785A JPS6243217A JP S6243217 A JPS6243217 A JP S6243217A JP 18170785 A JP18170785 A JP 18170785A JP 18170785 A JP18170785 A JP 18170785A JP S6243217 A JPS6243217 A JP S6243217A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、符号変換回路に関し、特に、並列形高速AD
変換器(以下ADCと略称)の符号化回路として使用す
るのに適したものである。
変換器(以下ADCと略称)の符号化回路として使用す
るのに適したものである。
一般に、並列形ADCは、第6図に示すようにnを出力
ビツト数とすれば、(2°−1)レベルに分圧された参
照電圧■、のそれぞれとアナログ入力電圧■1Nを比較
する(2’−1)(オーバーフローを含む場合は2重個
)の比較器10から成る比較器群lと、これらの比較器
からの出カバターンを2進符号に変換する符号変換回路
2から成る。また比較器10は、参照電圧V、と入力信
号を比較する部分11と排他的OR回路12から成る。
ビツト数とすれば、(2°−1)レベルに分圧された参
照電圧■、のそれぞれとアナログ入力電圧■1Nを比較
する(2’−1)(オーバーフローを含む場合は2重個
)の比較器10から成る比較器群lと、これらの比較器
からの出カバターンを2進符号に変換する符号変換回路
2から成る。また比較器10は、参照電圧V、と入力信
号を比較する部分11と排他的OR回路12から成る。
これらの比較する部分11の出力は、参照電圧V、が入
力電圧v、Nより低いところでは全て高電位(以下°H
”と表示)となり、その逆のところではすべて低電位と
なる。隣接するレベルの参照電圧を受ける1対の比較器
の比較部分11の出力は、排他的OR回路により一致性
が検査される。したがって、一連の比較部分11の出力
が”L”から°H°に変わる位置に対応する排他的OR
回路12のみが”H″の出力を生じ、他はすべて“L“
を生じる。すなわち、この°H”出力を発生する排他的
OR回路は、入力電圧■工、のレベルに対応する。この
出力は符号変換回路2に供給されるが、この出力が対応
する2進符号の各ビット線に接続し、ワイヤードORを
とることにより符号変換回路2は構成されている。
力電圧v、Nより低いところでは全て高電位(以下°H
”と表示)となり、その逆のところではすべて低電位と
なる。隣接するレベルの参照電圧を受ける1対の比較器
の比較部分11の出力は、排他的OR回路により一致性
が検査される。したがって、一連の比較部分11の出力
が”L”から°H°に変わる位置に対応する排他的OR
回路12のみが”H″の出力を生じ、他はすべて“L“
を生じる。すなわち、この°H”出力を発生する排他的
OR回路は、入力電圧■工、のレベルに対応する。この
出力は符号変換回路2に供給されるが、この出力が対応
する2進符号の各ビット線に接続し、ワイヤードORを
とることにより符号変換回路2は構成されている。
上述した構成によるADCでは、比較器の比較部11は
ラッチジグコンパレータが使用されるが、高速に変化す
る入力信号が入力したとき1人力信号が各比較器に到達
するまでの時間のずれや1ラツチングコンパレータへの
クロック信号の時間的ずれにより、本来ただ一つの比較
器の排他的0.R回路の出力が”H”となるものが、2
つ以上の排他的OR回路出力が°H″となることがある
。符号変換回路でORをとっているために、この場合デ
ィジタル出力は全く別の値となり、いわゆるビット欠を
生じる。これは特に上位ビットの切り換り点で大きなピ
ット欠となる。例えば2進符号で”0111…11’
となるところが、これの次の値を示す比較器出力も”H
”となるとディジタル出力は0111… 11”(!−
@100…OO″のORをとって°ill…11”とな
り、 1/2フルスケールの大きな誤差が生じることになる。
ラッチジグコンパレータが使用されるが、高速に変化す
る入力信号が入力したとき1人力信号が各比較器に到達
するまでの時間のずれや1ラツチングコンパレータへの
クロック信号の時間的ずれにより、本来ただ一つの比較
器の排他的0.R回路の出力が”H”となるものが、2
つ以上の排他的OR回路出力が°H″となることがある
。符号変換回路でORをとっているために、この場合デ
ィジタル出力は全く別の値となり、いわゆるビット欠を
生じる。これは特に上位ビットの切り換り点で大きなピ
ット欠となる。例えば2進符号で”0111…11’
となるところが、これの次の値を示す比較器出力も”H
”となるとディジタル出力は0111… 11”(!−
@100…OO″のORをとって°ill…11”とな
り、 1/2フルスケールの大きな誤差が生じることになる。
このような並列形ADCはチップレイアウトの都合上、
第5図1ζ示すように符号変換回路を2段階にして、比
較器群と等1段の符号変換回路21を1つのブロックと
して、n個のブロックに分割される0第5図においては
、°8ビットのADCの場合で、4個のブロックに分割
した場合を示し、比較器10の内部に示した数値は、そ
の比較器出力が°H°となったときのディジタル出力を
示している0同図より明らかなように、上位ビットの変
化するところは、ちょうどブロックが変わるところであ
る。一般に同一ブロック内では入力信号ラインやクロッ
クのラインが共通であるため、各比較器間の整合性がと
れているが、隣り合うブロック間では各ラインが別であ
り、各信号の位相がばらつき整合性が低下し、ビット欠
が生じ易くなる。才な、上位ビットが変化するところだ
け1ζ影響が大きい。
第5図1ζ示すように符号変換回路を2段階にして、比
較器群と等1段の符号変換回路21を1つのブロックと
して、n個のブロックに分割される0第5図においては
、°8ビットのADCの場合で、4個のブロックに分割
した場合を示し、比較器10の内部に示した数値は、そ
の比較器出力が°H°となったときのディジタル出力を
示している0同図より明らかなように、上位ビットの変
化するところは、ちょうどブロックが変わるところであ
る。一般に同一ブロック内では入力信号ラインやクロッ
クのラインが共通であるため、各比較器間の整合性がと
れているが、隣り合うブロック間では各ラインが別であ
り、各信号の位相がばらつき整合性が低下し、ビット欠
が生じ易くなる。才な、上位ビットが変化するところだ
け1ζ影響が大きい。
この影響を避けるため(こ、第5図に示すように各ブロ
ックごとの第1のエンコーダ21がらのデータ出力を各
ビットについてOR回路3oによりORをとり、それを
抑制信号として隣接する下位のブロックからの出力をゲ
ート回路40によりゲートすることにより、ブロック間
でのデータの2重発生を防ぎ、ビット欠を抑制する方法
が提案されている。(松沢、井上他;°8ビット超高速
A/D変換器”、テレビジ1ン学会技術報告、vol、
8 、 No、 l l 、 1984年6月)しか
し、この方法では、データ出力の各ビットについてのO
R回路とゲート回路が新たに必要であり、 OR回路は
ワイヤードORは構成できないので回路が複雑になるこ
と、また、この回路による伝播遅延時間により、変換速
度が制限されること、およびOR回路出力を通った抑制
信号は、隣接するブロックのデータ出力に対してOR回
路の遅延分だけ遅れることになり、ゲートのタイミング
にずれが生じ、誤動作し易いことなどである〇 〔発明の目的〕 本発明の目的は、並列形高速ADCに使用し、大きなビ
ット誤りを防止するための符号変換回路を提供するにあ
る。
ックごとの第1のエンコーダ21がらのデータ出力を各
ビットについてOR回路3oによりORをとり、それを
抑制信号として隣接する下位のブロックからの出力をゲ
ート回路40によりゲートすることにより、ブロック間
でのデータの2重発生を防ぎ、ビット欠を抑制する方法
が提案されている。(松沢、井上他;°8ビット超高速
A/D変換器”、テレビジ1ン学会技術報告、vol、
8 、 No、 l l 、 1984年6月)しか
し、この方法では、データ出力の各ビットについてのO
R回路とゲート回路が新たに必要であり、 OR回路は
ワイヤードORは構成できないので回路が複雑になるこ
と、また、この回路による伝播遅延時間により、変換速
度が制限されること、およびOR回路出力を通った抑制
信号は、隣接するブロックのデータ出力に対してOR回
路の遅延分だけ遅れることになり、ゲートのタイミング
にずれが生じ、誤動作し易いことなどである〇 〔発明の目的〕 本発明の目的は、並列形高速ADCに使用し、大きなビ
ット誤りを防止するための符号変換回路を提供するにあ
る。
かかる目的を達成するため本発明は、上位のブロックか
らのデータ出力の各ビ・ントのORをとり、その信号で
下位のブロックからのデータ出力をゲートするのではな
く、上位ビ・ソトの切り換り点を境にして、それ以上の
レベルに対応するいくつかの比較器の出力で下位のブロ
ック出力をゲートしたことを特徴とする。
らのデータ出力の各ビ・ントのORをとり、その信号で
下位のブロックからのデータ出力をゲートするのではな
く、上位ビ・ソトの切り換り点を境にして、それ以上の
レベルに対応するいくつかの比較器の出力で下位のブロ
ック出力をゲートしたことを特徴とする。
以下、本発明を実施例により説明する。第1図は、本発
明の第1の実施例を示したもので、比較器10は参照信
号と入力信号を比較する部分と、隣接するレベルの参照
電圧を受ける比較器の比較部分の出力を受けて一致性を
検査するための排他的OR回路を含む。したがって、比
較器10の出力は隣接する比較器の比較部分の出力が異
なる部分、すなわち、入力信号がある参照電圧を超える
部分に対応する比較器のみ°H°レベルになるものとす
る。第1図において比較器10の内部に記しである数値
はその比較器に対応する2進コードで、この場合は8ビ
ツトの例として示しである。
明の第1の実施例を示したもので、比較器10は参照信
号と入力信号を比較する部分と、隣接するレベルの参照
電圧を受ける比較器の比較部分の出力を受けて一致性を
検査するための排他的OR回路を含む。したがって、比
較器10の出力は隣接する比較器の比較部分の出力が異
なる部分、すなわち、入力信号がある参照電圧を超える
部分に対応する比較器のみ°H°レベルになるものとす
る。第1図において比較器10の内部に記しである数値
はその比較器に対応する2進コードで、この場合は8ビ
ツトの例として示しである。
才た、同図は、8ビツトのADCを例として掲げ、25
6の比較器を4つのブロックに分割した場合について示
してあり、第2.第3番目のブロックを示しである。本
発明の特徴は上位ビット(この例では上位2ビット以上
)が変化する点から上の入力レベルiこ対応する比較器
の出力のOR論理をとって、その出力を禁止信号として
下位のブロック出力をゲート回路40によりゲートする
ものである。これによって、クロックのジッタや、入力
信号の遅延ばらつきなどによる各比較器の出力が同時に
°H”レベルになるデータの2重発生による出力データ
の大きな誤り、すなわちビット欠けを防止することがで
きる。ここで、何個の比較器の出力のORをとって、そ
れを禁止信号とするのであるが、クロックのジッタや、
入力信号の遅延ばらつきによって、出力が同時に′H”
レベルになる比較器は近接した比較器間で発生し、離れ
た比較器間では発生することは無いから、多くの比較器
の出力のORをとる必要はなく、8個程度で実用上問題
は無い。同図において、50はバッファあるいはラッチ
回路であり、原理的には無くても良い。
6の比較器を4つのブロックに分割した場合について示
してあり、第2.第3番目のブロックを示しである。本
発明の特徴は上位ビット(この例では上位2ビット以上
)が変化する点から上の入力レベルiこ対応する比較器
の出力のOR論理をとって、その出力を禁止信号として
下位のブロック出力をゲート回路40によりゲートする
ものである。これによって、クロックのジッタや、入力
信号の遅延ばらつきなどによる各比較器の出力が同時に
°H”レベルになるデータの2重発生による出力データ
の大きな誤り、すなわちビット欠けを防止することがで
きる。ここで、何個の比較器の出力のORをとって、そ
れを禁止信号とするのであるが、クロックのジッタや、
入力信号の遅延ばらつきによって、出力が同時に′H”
レベルになる比較器は近接した比較器間で発生し、離れ
た比較器間では発生することは無いから、多くの比較器
の出力のORをとる必要はなく、8個程度で実用上問題
は無い。同図において、50はバッファあるいはラッチ
回路であり、原理的には無くても良い。
第2図に本発明の第2の実施例を示す0同図においてl
Oは比較器、50.51はバッファ回路、60はラッチ
回路である。50.51のバッファ回路、および60の
ラッチ回路の具体例を第3図に示す。50.51のバッ
ファ回路はエミッタ7103回路で構成されており、入
力端子211゜511は各々ブロック内における第1の
エンコーダの出力ビツト線、および、上位の比較器から
の禁止信号線に接続される0第1のエンコーダの出力ビ
ツト線の信号と、禁止信号は共に比較器出力のワイヤー
ドORにより得られるものである。ここで、出力ビツト
線の信号が信号成分v8とオフセット分■。1、とから
成り■1+■o1、で表わされ、また、素止信号も信号
成分v2とオフセット分■。12から成り■2+vOF
!で表わされるものとする。ビット線の信号を第3図に
おけるR、・工、でレベルシフトし、また禁止信号もR
2・工。
Oは比較器、50.51はバッファ回路、60はラッチ
回路である。50.51のバッファ回路、および60の
ラッチ回路の具体例を第3図に示す。50.51のバッ
ファ回路はエミッタ7103回路で構成されており、入
力端子211゜511は各々ブロック内における第1の
エンコーダの出力ビツト線、および、上位の比較器から
の禁止信号線に接続される0第1のエンコーダの出力ビ
ツト線の信号と、禁止信号は共に比較器出力のワイヤー
ドORにより得られるものである。ここで、出力ビツト
線の信号が信号成分v8とオフセット分■。1、とから
成り■1+■o1、で表わされ、また、素止信号も信号
成分v2とオフセット分■。12から成り■2+vOF
!で表わされるものとする。ビット線の信号を第3図に
おけるR、・工、でレベルシフトし、また禁止信号もR
2・工。
でレベルシフトして
vOFl+I!R2<V。、1+I、R1<Vo、+I
2R2+V2<V。、l+IIR,+V、 (
1)を満足するようにレベルシフトすれば、すなわちこ
の図の場合にはR,、R,I、、I2を選べば、禁止信
号が0Hルベルのとき、ビット線の信号にかかわらずラ
ッチ回路60の出力221は“Lルベルとなる。一方、
禁止信号が”L“レベルであれば、ビット線の出力に応
じてラッチ回路の出力が変化することにより、このラッ
チ回路でビット数の出力をゲートすることができる。
2R2+V2<V。、l+IIR,+V、 (
1)を満足するようにレベルシフトすれば、すなわちこ
の図の場合にはR,、R,I、、I2を選べば、禁止信
号が0Hルベルのとき、ビット線の信号にかかわらずラ
ッチ回路60の出力221は“Lルベルとなる。一方、
禁止信号が”L“レベルであれば、ビット線の出力に応
じてラッチ回路の出力が変化することにより、このラッ
チ回路でビット数の出力をゲートすることができる。
さらに、第3図の回路構成では、ビット線の出力信号お
よび禁止信号の信号成分およびオフセット分がばらつく
と(1)式を満足するようにレベルシフト景すなわちR
1R1,、11,I、 を決めることが難かしくなる
ことがある。そこで、これを避けるための実施例を第4
図に示す。ビット線の出力および禁止信号は、各比較器
のエミッタからの出力を相互に接続してワイヤードOR
を構成するのが一般的であり、これら信号線とトランジ
スタのエミッタを接続し、該トランジスタのベース(こ
ビット線の出力信号あるいは禁止信号の中間点の電圧を
与え、コレクタに抵抗RB□あるいはRB□を接続する
ことにより、OR回路が構成できる。この回路構成によ
れば、ビット線の出力信号および禁止信号は、R、I
および′FLB2・より2 なるBI Bl 振幅となり、オフセット成分は共に■。0 となる。
よび禁止信号の信号成分およびオフセット分がばらつく
と(1)式を満足するようにレベルシフト景すなわちR
1R1,、11,I、 を決めることが難かしくなる
ことがある。そこで、これを避けるための実施例を第4
図に示す。ビット線の出力および禁止信号は、各比較器
のエミッタからの出力を相互に接続してワイヤードOR
を構成するのが一般的であり、これら信号線とトランジ
スタのエミッタを接続し、該トランジスタのベース(こ
ビット線の出力信号あるいは禁止信号の中間点の電圧を
与え、コレクタに抵抗RB□あるいはRB□を接続する
ことにより、OR回路が構成できる。この回路構成によ
れば、ビット線の出力信号および禁止信号は、R、I
および′FLB2・より2 なるBI Bl 振幅となり、オフセット成分は共に■。0 となる。
このため・RBl・RBl・よりl・より2 を注意し
て設計すれば、ビット線の出力信号および禁止信号の信
号成分、オフセット分のばらつきは少なくなり、(1)
式を満足するようにレベルシフト量をマージンをとって
設計できる。
て設計すれば、ビット線の出力信号および禁止信号の信
号成分、オフセット分のばらつきは少なくなり、(1)
式を満足するようにレベルシフト量をマージンをとって
設計できる。
さらに本回路では、各比較器の出力がエミッタフォロア
ーを介して得られる場合、各比較器の出力トランジスタ
のエミッタが本回路の入力に接続し、ORをとることに
なる。したがって、エミッタフォロアー回路のエミッタ
を相互に接続してORをとる場合、一般にエミッタに定
電流源あるいは抵抗を電源に接続する必要があるが、本
回路ではその必要がなく消費電力の増加はない。また、
エミッタフォロア回路でOR,をとる場合に比べて、本
回路は差動増幅器構成をしており、各比較器出力齋こ対
して増幅作用を有しているため、定電流源I81111
32の値を大きくすることなしに、高速動作と波形整形
作用が得られ、安定なORを得ることができるものであ
る。
ーを介して得られる場合、各比較器の出力トランジスタ
のエミッタが本回路の入力に接続し、ORをとることに
なる。したがって、エミッタフォロアー回路のエミッタ
を相互に接続してORをとる場合、一般にエミッタに定
電流源あるいは抵抗を電源に接続する必要があるが、本
回路ではその必要がなく消費電力の増加はない。また、
エミッタフォロア回路でOR,をとる場合に比べて、本
回路は差動増幅器構成をしており、各比較器出力齋こ対
して増幅作用を有しているため、定電流源I81111
32の値を大きくすることなしに、高速動作と波形整形
作用が得られ、安定なORを得ることができるものであ
る。
本発明によれば、禁止信号を作るためのOR回路が特に
いらないこと、ラッチ回路にゲート機能をもたせること
ができることから、回路構成が非常に簡単になる。また
、ビット線の出力信号と禁止信号とが、同等の回路を介
してラッチ回路に入力するために伝播遅延差が生じない
ので、高速化に対応できるなど、経済的に性能向上が図
れるという効果がある。
いらないこと、ラッチ回路にゲート機能をもたせること
ができることから、回路構成が非常に簡単になる。また
、ビット線の出力信号と禁止信号とが、同等の回路を介
してラッチ回路に入力するために伝播遅延差が生じない
ので、高速化に対応できるなど、経済的に性能向上が図
れるという効果がある。
第1図およびt42図はそれぞれ第1および第2の実施
例を示す図、第3図、第4図は第2の実施例の具体的回
路を示す図、第5図は従来例を示す図、第6図は並列形
ADCの構成図である。 100.比較器、2.・・符号変換回路、lo…比較器
、21…第1段のエンコーダ、22…第2段のエンコー
ダ、5Q、51…バッファ回路、40…ゲート回路、6
0…ラッチ回路0第2図 第2図 第5図
例を示す図、第3図、第4図は第2の実施例の具体的回
路を示す図、第5図は従来例を示す図、第6図は並列形
ADCの構成図である。 100.比較器、2.・・符号変換回路、lo…比較器
、21…第1段のエンコーダ、22…第2段のエンコー
ダ、5Q、51…バッファ回路、40…ゲート回路、6
0…ラッチ回路0第2図 第2図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、入力信号と分解能に応じたレベルを発生する参照信
号とを比較し、入力信号が参照信号より大となる変化点
に対応する比較器の出力が他の比較器と異なる出力を発
生する比較群を有し、該比較器を2^n(n=1、2…
)個に分割してブロックを構成し、ブロックごとに該比
較器出力から2進化符号に変換し、各ブロック出力を合
成して2進化符号出力を得る並列形AD変換器において
、2進化符号で上位ビットが変化する点に対応する比較
器を含めて、それ以上のレベルに対応する複数個の比較
器の出力のいずれかが特異の出力、例えば“H”レベル
を発生したとき、これを禁止信号としてこれら比較器の
対応するレベルより低いレベルに対応する比較器群から
成るブロックからの出力を禁止する手段を設けたことを
特徴とするAD変換器用符号変換回路。 2、上記禁止手段はラッチ回路から成り、ブロックから
の出力はラッチ回路の一方の入力に、2進化符号で上位
ビットが変化する点に対応する比較器とそれ以上のレベ
ルに対応する複数個の比較器の出力はOR論理を通して
禁止信号としてラッチ回路の他方の入力に接続され、該
禁止信号の“H”レベルはブロックからの出力のいずれ
のレベルより高く、該禁止信号の“L”レベルはブロッ
クからの出力の“H”レベルと“L”レベルの中間のレ
ベルにするようレベルシフトされていることを特徴とす
る特許請求範囲第1項記載のAD変換器用符号変換回路
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60181707A JPH0681050B2 (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 並列形ad変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60181707A JPH0681050B2 (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 並列形ad変換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6243217A true JPS6243217A (ja) | 1987-02-25 |
JPH0681050B2 JPH0681050B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=16105450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60181707A Expired - Lifetime JPH0681050B2 (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 並列形ad変換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0681050B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63198418A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Sony Corp | 並列型a/dコンバ−タ |
JPS63232526A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Hitachi Ltd | Ad変換器 |
JPH0735637U (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | 宮本 昇 | 粘着テープ |
JPH08293795A (ja) * | 1995-02-22 | 1996-11-05 | Fujitsu Ltd | エンコーダ及びa/d変換器及び半導体集積回路装置 |
US6288668B1 (en) | 1995-02-22 | 2001-09-11 | Fujitsu Limited | Analog to digital converter, encoder, and recorded data reproducing apparatus |
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JPS59107629A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アナログデジタル変換器 |
JPS60100833A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-06-04 | テイ ア−ル ダブリユ− インコ−ポレ−テツド | 並列型アナログ―デジタルコンバータ |
-
1985
- 1985-08-21 JP JP60181707A patent/JPH0681050B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH0681050B2 (ja) | 1994-10-12 |
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