JPS63116523A - A/d converting system - Google Patents

A/d converting system

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JPS63116523A
JPS63116523A JP26247786A JP26247786A JPS63116523A JP S63116523 A JPS63116523 A JP S63116523A JP 26247786 A JP26247786 A JP 26247786A JP 26247786 A JP26247786 A JP 26247786A JP S63116523 A JPS63116523 A JP S63116523A
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JP
Japan
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analog
digital value
conversion
converter
input
Prior art date
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Application number
JP26247786A
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Japanese (ja)
Inventor
Joji Kawai
河井 譲二
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS63116523A publication Critical patent/JPS63116523A/en
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To check the abnormality of an A/D converting system and to correct the slight adjusting dislocation to an off-setting and a gain without needing a special externally fitted reference voltage source by comparing a digital value converted by an A/D converting means and a digital value set beforehand. CONSTITUTION:By a selecting means 10 to select successively plural analog inputs and hold and output an analog signal, an analog zero signal to a ground analog input 1 is generated at the analog of both polarities with a bias means 13. The analog signal of both polarities is A/D-converted by an A/D converting means 12, a digital signal obtained by doing and the digital value set beforehand are compared by a deciding means 14, a gain error and/or an off-setting error, which come to be characteristic errors, are decided, and the prescribed value of the digital value, in which at A/D converting means converts the digital value determined by the gain error and/or off-setting error, is corrected by a correcting means 14.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、A/D変換システムを有するCI’Uによ
るディジタルシステムにおいて、A/D変換システムの
故障検出および変換値の補正を行なうことのできるA/
D変換システムに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is directed to detecting failures in the A/D conversion system and correcting converted values in a CI'U digital system having an A/D conversion system. Can do A/
This relates to the D conversion system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図はBUI?R−BROWN社発行1986年度「
プロダクトデータブック」PP5−90〜5−98に示
された従来のA/D変換システムであり、図において1
0はNチャンネルのアナログ入力を有するマルチプレク
サ、11はこのマルチプレクサ10の出力に接続された
サンプルホールド、12はA/D変換器で、サンプルホ
ールド出力を入力とするA/D変換器、14はA/D変
換器12出力とバスを通じて接続されたC P tJ、
15は前記各構成要素に接続されたコントロールロジッ
ク、16および17はマルチプレクサ10の2つの入力
に接続された基準電圧源である。マルチプレクサ10の
他の入力にはアナログ−ディジタル変換されるべきアナ
ログ信号が入力される。
Is Figure 6 BUI? Published by R-BROWN in 1986
This is a conventional A/D conversion system shown in "Product Data Book" PP5-90 to 5-98, and 1 in the figure.
0 is a multiplexer having N-channel analog inputs, 11 is a sample hold connected to the output of this multiplexer 10, 12 is an A/D converter that takes the sample and hold output as input, 14 is an A/D converter /D converter 12 output and C P tJ connected through a bus,
15 is a control logic connected to each of the above components, and 16 and 17 are reference voltage sources connected to two inputs of the multiplexer 10. The other input of the multiplexer 10 receives an analog signal to be converted from analog to digital.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

CPU14はコントロールロジック15に対し、A/D
変換すべきアナログ入力信号のチャンネルCH3〜CH
Nの1つを内部バスB1を介して指定する。コントロー
ルロジック15はこれに応答して、マルチプレクサ10
に対してチャンネル指定信号を内部バスB2を介して与
える。マルチプレクサ10はN個のアナログ入力のうち
コントロルロジック15によって指示された1つのアナ
ログ入力を選択し、選択された1つのアナログ入力をサ
ンプルホールド11に対して出力する。出力されたアナ
ログ信号はサンプルホールド11の入力に供給される。
The CPU 14 provides the control logic 15 with an A/D
Channels CH3 to CH of analog input signals to be converted
One of N is designated via internal bus B1. Control logic 15 responds to multiplexer 10
A channel designation signal is applied to the internal bus B2. Multiplexer 10 selects one analog input designated by control logic 15 from among the N analog inputs, and outputs the selected one analog input to sample and hold 11 . The output analog signal is supplied to the input of sample hold 11.

この後続いてコントロールロジック15はサンプルホー
ルド11に対してホールド指令信号Hを与える。サンプ
ルホールド11はホールド指令信号Hを与えられた時点
の入力アナログ信号をA、/D変換器12に出力し、そ
の出力電圧レベルを保持する。続いて、コントロールロ
ジック15はA/D変換器12に対してA/D変換開始
信号STを与える。これに応答してA/D変換器12は
その入力アナログ信号をその電圧レベルに応じた2進デ
イジタル値に変換した後、コントロールロジック15に
変換終了信号Eを与える。コントロールロジック15は
CPU14に対して、A/D変換終了信号となる終了信
号を内部バスB1を介して送出する。CPUI 4はこ
の終了信号を受けるとA/D変換器12から変換された
2進デイジタル値を授受する。
Subsequently, the control logic 15 provides a hold command signal H to the sample hold 11. The sample hold 11 outputs the input analog signal at the time when the hold command signal H is applied to the A/D converter 12, and holds the output voltage level. Subsequently, the control logic 15 provides an A/D conversion start signal ST to the A/D converter 12. In response, the A/D converter 12 converts the input analog signal into a binary digital value corresponding to the voltage level, and then provides a conversion end signal E to the control logic 15. The control logic 15 sends an end signal, which is an A/D conversion end signal, to the CPU 14 via the internal bus B1. Upon receiving this termination signal, the CPUI 4 sends and receives the converted binary digital value from the A/D converter 12.

ところで、上記A/D変換器12の故障あるいは調整ず
れの判定は、A/Dコンバータの調整の方法、すなわち
BURR−BROAN社発行1986年度版「プロダク
トデータブック」5・95ページに詳細に開示される方
法に準じて行われる。
By the way, the determination of failure or adjustment deviation of the A/D converter 12 is disclosed in detail in the A/D converter adjustment method, page 5, 95 of the 1986 edition "Product Data Book" published by BURR-BROAN. It is carried out according to the method.

まず、A/D変換器12のアナログ入力電圧範囲の最小
電圧をA/D変換器12に入力し、ディジタル変換値が
最小になるようにオフセット調整する必要がある。次に
アナログ入力電圧範囲の最大電圧をA/D変換器12に
入力し、ディジタル変換値が最大になるようにゲイン調
整をする必要がある。そこで、マルチプレクサ1001
つの入力チャンネルCHIに最小基準電圧源16を接続
し、他の1つの入力チャンネルCH2に最大基準電圧源
17を接続し、残りのチャンネルCH3〜CHNには本
来CPU14へA/D変換入力すべきアナログ信号をそ
れぞれ接続する。この状態の下でCPU14は最小基準
電圧源16からチャンネルCHIに入力される最小基準
電圧MIN−Vのディジタル変換値に基づいてオフセッ
トのずれをチェックする。
First, it is necessary to input the minimum voltage in the analog input voltage range of the A/D converter 12 to the A/D converter 12, and perform offset adjustment so that the digital conversion value becomes the minimum. Next, it is necessary to input the maximum voltage in the analog input voltage range to the A/D converter 12 and adjust the gain so that the digital conversion value becomes maximum. Therefore, multiplexer 1001
The minimum reference voltage source 16 is connected to one input channel CHI, the maximum reference voltage source 17 is connected to the other input channel CH2, and the remaining channels CH3 to CHN are connected to analog signals that should originally be input into the CPU 14 for A/D conversion. Connect each signal. Under this state, the CPU 14 checks the offset deviation based on the digitally converted value of the minimum reference voltage MIN-V input from the minimum reference voltage source 16 to the channel CHI.

一方、最大基準電圧源17からチャンネルCH2に入力
される最大基準電圧MAX−Vのディジタル変換値に基
づいてゲインのずれをチェックする。このようにして、
A/D変換器12の機能をそれぞれチェックできるよう
に構成されている。
On the other hand, the gain shift is checked based on the digitally converted value of the maximum reference voltage MAX-V inputted from the maximum reference voltage source 17 to channel CH2. In this way,
It is configured so that the functions of each A/D converter 12 can be checked.

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

従来のA/D変換システムは以上のように構成されてい
るので、2つの外付の基準電圧源、すなわち最小基準電
圧源16.最大基準電圧源17を必要とする。また、こ
の2つの基準電圧源はA/D変換器12に対して固有の
精度に応じたものを必要とする等の問題点があった。
Since the conventional A/D conversion system is configured as described above, two external reference voltage sources, namely, the minimum reference voltage source 16. A maximum reference voltage source 17 is required. Further, there are other problems in that these two reference voltage sources require a specific accuracy for the A/D converter 12.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので特別な外付の基準電圧源を必要とせずにA/D
変換システムの異常をチェックできるとともに、オフセ
ットおよびゲインに対する多少の調整ずれを修正するこ
とのできるA/D変換システムを得ることを目的とする
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and allows A/D without the need for a special external reference voltage source.
It is an object of the present invention to provide an A/D conversion system that can check for abnormalities in the conversion system and correct some adjustment deviations in offset and gain.

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

この発明に係るA/D変換システムは、複数のアナログ
入力を逐次選択してアナログ信号を保持出力する選択手
段から入力されるグラウンドアナログ入力に対応してA
/D変換手段が変換するディジタル値とあらかじめ設定
されるディジタル値とを比較してA/D変換手段のゲイ
ンエラーおよびオフセットエラー等の特性エラーを判定
する判定手段と、この判定手段による判定結果に基づい
てA/D変換手段が変換するディジタル値を所定値補正
する補正手段とを設けたものである。
The A/D conversion system according to the present invention has an A/D conversion system that responds to a ground analog input inputted from a selection means that sequentially selects a plurality of analog inputs and holds and outputs an analog signal.
A determination means for comparing a digital value converted by the A/D conversion means with a preset digital value to determine characteristic errors such as a gain error and an offset error of the A/D conversion means, and a determination result by the determination means. and a correction means for correcting the digital value converted by the A/D conversion means by a predetermined value based on the digital value.

〔作用〕[Effect]

この発明におけるA/D変換システムは、複数のアナロ
グ入力を逐次選択してアナログ信号を保持出力する選択
手段によりグラウンドアナログ入力に対応するアナログ
零信号がバイアス手段により両極性のアナログ信号に生
成される。この両極性のアナログ信号をA/D変換手段
がA/D変換して得られるディジタル信号を判定手段が
あらかじめ設定されるディジタル値とを比較し、特性エ
ラーとなるゲインエラーおよび/またはオフセットエラ
ーを判定し、ゲインエラーおよび/またはオフセットエ
ラーにより決定されるディジタル値をA/D変換手段が
変換したディジタル値を補正手段が所定値補正する。
In the A/D conversion system of the present invention, an analog zero signal corresponding to a ground analog input is generated into a bipolar analog signal by a biasing means by a selection means that sequentially selects a plurality of analog inputs and holds and outputs the analog signal. . The A/D conversion means A/D converts this bipolar analog signal, and the judgment means compares the obtained digital signal with a preset digital value to determine the gain error and/or offset error that would be a characteristic error. The correcting means corrects the digital value by a predetermined value, which is obtained by converting the digital value determined by the gain error and/or offset error by the A/D converting means.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第6図と同一は相当部分と同一符号をもって示した第1
図において、■はグラウンドアナログ入力でマルチプレ
クサ10のチャンネルCHI〜CHNのうち、1つのチ
ャンネルがグラウンド側に接続されている。なお、CP
U]、4はこの発明の判定手段および補正手段を兼ねて
おり、選択手段を構成するマルチプレクサ10およびサ
ンプルホールド11により、選択保持されるアナログ入
力、例えばチャンネルCHNに入力されるグラウンドア
ナログ人力1とを比較して、A/D変換器12の特性エ
ラー発生を判定し、A/D変換器12が変換したディジ
タル値を所定量補正する。
The same parts as in Fig. 6 are indicated with the same reference numerals as corresponding parts.
In the figure, (2) is a ground analog input, and one channel among the channels CHI to CHN of the multiplexer 10 is connected to the ground side. In addition, C.P.
U], 4 serves as the determination means and the correction means of the present invention, and the analog inputs selected and held by the multiplexer 10 and sample hold 11 constituting the selection means, for example, the ground analog human input 1 input to the channel CHN. is compared to determine whether a characteristic error has occurred in the A/D converter 12, and the digital value converted by the A/D converter 12 is corrected by a predetermined amount.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

バイアス回路13はA/D変換器12が片極性アナログ
入力の場合に必要となり、第1図に示したサンプルホー
ルド11から出力される両極性アナログ信号にバイアス
回路13からのバイアス電圧を加算することにより片極
性アナログ信号を生成する。
The bias circuit 13 is necessary when the A/D converter 12 has a unipolar analog input, and adds the bias voltage from the bias circuit 13 to the bipolar analog signal output from the sample hold 11 shown in FIG. generates a unipolar analog signal.

第2図(a)、 (blば、第1図に示したバイアス回
路13の内部構成を説明する回路図であり、第1図と同
一のものには同じ符号を符しである。
FIG. 2(a) is a circuit diagram illustrating the internal configuration of the bias circuit 13 shown in FIG. 1, and the same components as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

同図(a)において、OP、は演算増幅器で、抵抗器R
1を介して入力される両極性アナログ信号AS1と抵抗
器R2を介して入力されるバイアス基準電圧■8とを加
算し、低インピーダンスの片極性アナログ信号AS2を
A/D変換器12に出力する。
In the same figure (a), OP is an operational amplifier, and resistor R
The bipolar analog signal AS1 inputted through the resistor R2 is added to the bias reference voltage ■8 inputted through the resistor R2, and a low impedance unipolar analog signal AS2 is outputted to the A/D converter 12. .

同図(blにおいて、OP2は演算増幅器で、抵抗器R
4を介して入力される両極性アナログ信号ASIと抵抗
器R3を介して入力されるバイアス基準電圧■□を抵抗
器R5の値で定まるゲインで加算し、低インピーダンス
の片極性アナログ信号AS2をA/D変換器12に出力
する。なお、A/D変換器12が両極性アナログ入力タ
イプの場合には、バイアス回路が内蔵されているので、
バイアス回路13を特に設ける必要はない。
In the same figure (bl, OP2 is an operational amplifier, and resistor R
By adding the bipolar analog signal ASI input through A4 and the bias reference voltage ■□ input through resistor R3 with a gain determined by the value of resistor R5, a low impedance unipolar analog signal AS2 is /D converter 12. Note that if the A/D converter 12 is a bipolar analog input type, it has a built-in bias circuit.
There is no particular need to provide the bias circuit 13.

次に第3図(a)〜(C)を参照しながら第1図に示し
たA/D変換器12の構成および動作について説明する
Next, the configuration and operation of the A/D converter 12 shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIGS. 3(a) to 3(C).

第3図(alは逐次比較形のA/D変換器の構成を説明
するブロック図であり、21ばD/Aコンバータで、2
進数レジスタ22のディジタル信号をアナログ信号に変
換する。23はコンパレータで、入力アナログ電圧VI
NとD/Aコンバータ21から出力されるアナログ電圧
を比較し、その差分信号をコン)・ロールロジック回路
24に出力する。
FIG. 3 (al is a block diagram explaining the configuration of a successive approximation type A/D converter, 21 is a D/A converter, 2
The digital signal in the hexadecimal register 22 is converted into an analog signal. 23 is a comparator and input analog voltage VI
N and the analog voltage output from the D/A converter 21 are compared, and the difference signal is output to the control logic circuit 24.

コントロールロジック回路24は、第3図(blに示す
変換特性(後述する)に基づいて、D/Aコンバータ2
1の出力に応答してD/Aコンバータ出力が入力アナロ
グ電圧VINに一致するように2進数レジスタ22の出
力となる2進数値を上位ビットから順に確定して行く。
The control logic circuit 24 controls the D/A converter 2 based on the conversion characteristics (described later) shown in FIG.
In response to the output of 1, the binary value to be output from the binary number register 22 is determined in order from the upper bit so that the D/A converter output matches the input analog voltage VIN.

なお、第3図(b)において、縦軸はディジタル出力値
を示し、横軸は入力アナログ電圧(VIN)を示す。■
、〜I3は変換特性直線で、変換特性直線1つは最適な
変換状態を示し、変換特性直線I2はオフセットエラー
発生時の変換特性を示し、変換特性直線I、を平行移動
した変換特性直線となる。変換特性直線■3ばゲインエ
ラー発生時の変換特性を示し、最小アナログ入力値を中
心とした傾きの変化として現われる。
In FIG. 3(b), the vertical axis shows the digital output value, and the horizontal axis shows the input analog voltage (VIN). ■
, ~I3 are conversion characteristic straight lines, one conversion characteristic line indicates the optimal conversion state, the conversion characteristic line I2 indicates the conversion characteristic when an offset error occurs, and the conversion characteristic line I is translated in parallel to the conversion characteristic line I. Become. Conversion characteristic straight line 3 shows the conversion characteristic when a gain error occurs, and it appears as a change in slope centered on the minimum analog input value.

一方、両極性アナログ人力の場合には、前述したよ・う
にバイアス電圧を加算することにより、片極性アナログ
信号に変換し、A、 / D変換器】2内の2進数レジ
スタ22の出力の最上位ビットを反転することによって
第3図(C)に示すように両極性変換特性が得られる。
On the other hand, in the case of bipolar analog input, by adding the bias voltage as described above, it is converted to a unipolar analog signal, and the maximum output of the binary register 22 in the A/D converter 2 is By inverting the upper bits, a bipolar conversion characteristic can be obtained as shown in FIG. 3(C).

なおこの実施例においてディジタル値とは2の補数コー
ドである。
Note that in this embodiment, the digital value is a two's complement code.

ところが両極性アナログ入力の場合にも第4図(a)、
 (b)に示すオフセットエラーおよびゲインエラーに
よる変換特性調整が必要となる。
However, even in the case of bipolar analog input, Fig. 4(a),
It is necessary to adjust the conversion characteristics due to the offset error and gain error shown in (b).

第4図+alはオフセットエラーによる変換特性を説明
する図であり、第3図(bl、 (e)と同一のものに
は同じ符号を付しである。
FIG. 4+al is a diagram for explaining conversion characteristics due to offset errors, and the same parts as in FIGS. 3 (bl, (e)) are given the same reference numerals.

この図においてIII、IIzは変換特性直線を示し、
変換特性直線■1は最適な変換状態を示し、変換特性直
線■2はオフセントエラー発生時の変換特性を示し、変
換特性直線■1を平行移動した変換特性直線となる。
In this figure, III and IIz indicate conversion characteristic straight lines,
The conversion characteristic line (■1) indicates the optimum conversion state, and the conversion characteristic line (2) indicates the conversion characteristic when an offset error occurs, and is a conversion characteristic line that is obtained by moving the conversion characteristic line (■1) in parallel.

第4図(1))はゲインエラーによる変換特性を説明す
る図であり、第3図(b)、 fclと同一のものには
同じ符号を付しである。
FIG. 4(1)) is a diagram for explaining the conversion characteristics due to gain error, and the same reference numerals are given to the same components as in FIG. 3(b), fcl.

この図において、113.I[4は変換特性直線で、変
換特性直線■3はゲインエラー発生時の変換特性直線を
示し、変換特性直線■1に比べて最小値11MINを中
心とした傾斜の変化となって現われる。
In this figure, 113. I[4 is a conversion characteristic straight line, and the conversion characteristic straight line (■3) shows the conversion characteristic straight line when a gain error occurs, which appears as a change in slope centered on the minimum value 11 MIN compared to the conversion characteristic straight line (■1).

変換特性直線■4は後述するCPU14により補正され
る補正変換特性直線である。
The conversion characteristic straight line 4 is a corrected conversion characteristic straight line corrected by the CPU 14, which will be described later.

次にCPU14による変換特性補正動作について説明す
る。
Next, the conversion characteristic correction operation by the CPU 14 will be explained.

CPU14は第1図に示すマルチプレクサ10のチャン
ネルCHNに入力される「0」ボルト入力に対してA/
D変換器12が変換したディジタル値を監視することに
よって、A/D変換器12に発生するゲインエラーおよ
びオフセットエラーを検出できる。
The CPU 14 outputs an A/
By monitoring the digital value converted by the D converter 12, gain errors and offset errors occurring in the A/D converter 12 can be detected.

すなわち、マルチプレクサ10のチャンネルCHNに入
力される「0」ボルトをサンプルホールドさせるための
指示をCPU14がコントロールロジック15に指令す
る。この指令に基づいてコントロールロジック15がマ
ルチプレクサ10に人力されているチャンネルCHNを
受理する指示を送出する。この指示に基づいてマルチプ
レクサ10がチャンネルCHNに入力されるアナログ値
(rOJV)をサンプルホールド11に出力す1す る。ここでコントロールロジック15がサンプルホール
ド11にホールド指令信号Hを与えると、サンプルホー
ルド11にこの時点で入力されているアナログ信号(ア
ナログ値)をバイアス回路13を介してA/D変換器1
2に出力する。
That is, the CPU 14 instructs the control logic 15 to sample and hold the "0" volt input to the channel CHN of the multiplexer 10. Based on this command, the control logic 15 sends an instruction to the multiplexer 10 to accept the input channel CHN. Based on this instruction, multiplexer 10 outputs the analog value (rOJV) input to channel CHN to sample hold 11. Here, when the control logic 15 gives a hold command signal H to the sample hold 11, the analog signal (analog value) currently input to the sample hold 11 is sent to the A/D converter 1 via the bias circuit 13.
Output to 2.

ここでCPU14がA/D変換器12により変換された
値が第3図(b)、 (C)または第4図(al、 (
b)に示した変換特性に基づいて正しく変換されている
かどうかを判定する。
Here, the value converted by the A/D converter 12 by the CPU 14 is shown in FIG. 3(b), (C) or FIG. 4(al, (
It is determined whether the conversion has been performed correctly based on the conversion characteristics shown in b).

まず、CPUI 4はあらかじめ記憶されているプログ
ラムに基づいて、オフセットエラーまたはゲインが発生
しているかどうかを、例えば上記変換特性直線■、に基
づいて判定し、A/D変換器12が変換したアナログ値
に対するディジタル値があらかじめ設定される許容補正
範囲内かどうかを判断し、範囲外であればCPU14は
補正不能とみなし、過大調整ずれまたは故障としてシス
テム動作を停止させる。
First, the CPU 4 determines whether an offset error or gain has occurred based on a pre-stored program, for example, based on the conversion characteristic line It is determined whether the digital value for the value is within a preset allowable correction range, and if it is outside the range, the CPU 14 considers that correction is impossible and stops the system operation as an excessive adjustment deviation or failure.

一方、A/D変換器12が変換したアナログ値に対する
ディジタル値があらかじめ設定される許容補正範囲内で
あるとCPU14が判定した場合には、A/D変換器1
2が変換したディジタル値を補正値とし、内部メモリに
保持しチャンネルCHI〜CH(N−1)に入力される
アナログ信号をA/D変換器12が変換した際に、CP
U14がA/D変換器12から出力されるディジタル値
から内部メモリに保持される補正値を減算することによ
り、A/D変換器12において、オフセントエラーが発
生していた場合には第4図ta)に示した変換特性直線
■2をエラー分E1だけ減算させて、適性な変換特性直
線■1に基づくディジタル値に補正できるようになる。
On the other hand, if the CPU 14 determines that the digital value for the analog value converted by the A/D converter 12 is within a preset allowable correction range, the A/D converter 1
When the A/D converter 12 converts the analog signal stored in the internal memory and input to channels CHI to CH(N-1) as a correction value, the digital value converted by CP
U14 subtracts the correction value held in the internal memory from the digital value output from the A/D converter 12, so that if an offset error has occurred in the A/D converter 12, the fourth By subtracting the error E1 from the conversion characteristic straight line ``2'' shown in Figure ta), it becomes possible to correct the digital value based on the appropriate conversion characteristic straight line ``1''.

一方、A/D変換器12においてゲインエラーが発生し
ていた場合には第4図(blに示した変換特性直線■3
をエラー分E2だけ減算させて、適性な変換特性直線■
、に基づくディジタル値に補正できるようになる。
On the other hand, if a gain error has occurred in the A/D converter 12, the conversion characteristic straight line ■3 shown in FIG.
By subtracting the error amount E2, an appropriate conversion characteristic straight line■
It becomes possible to correct to a digital value based on .

なお、この実施例ではゲインエラーが発生した場合に、
すなわち、第4図(b)に示した変換特性直線■3に基
づいてA/D変換器12がアナログ入力をA/D変換し
た場合、単にエラー分を減算した変換特性直線■、に基
づいて補正しているため、依然としてゲインエラーを有
するが、「0」■入力近辺の誤差率が非常に大きい(0
ボルト時の誤差は無限大)のに比べて、変換特性直線■
3は全領域にわたって誤差率が一定となるため、ゲイン
エラーに対しても充分有効に作用する。
Note that in this embodiment, when a gain error occurs,
That is, when the A/D converter 12 A/D converts the analog input based on the conversion characteristic straight line ■3 shown in FIG. Since it is corrected, there is still a gain error, but the error rate near the "0" input is very large (0
The conversion characteristic straight line is
3 has a constant error rate over the entire range, so it works effectively against gain errors as well.

第5図はこの発明によるA/D変換システム補正制御動
作手順を示すフローチャートである。なお5T(11〜
S T Q2+は各ステップを示す。
FIG. 5 is a flowchart showing the A/D conversion system correction control operation procedure according to the present invention. In addition, 5T (11~
S T Q2+ indicates each step.

まずコントロールロジック15はCPU14から送出さ
れる「0」入力選択指示を待機しステップS T (1
)、「0」入力選択指示信号が入力されたら、マルチプ
レクサ10に対してチャンネルCIINからのアナログ
人力を選択させる指示を行うステップS T (2)。
First, the control logic 15 waits for a "0" input selection instruction sent from the CPU 14, and performs step S T (1
), when the "0" input selection instruction signal is input, step ST (2) instructs the multiplexer 10 to select the analog input from channel CIIN.

次いでサンプルホールド11がホールドしたアナログ入
力(「0」■)をA/D変換器12がディジタル信号に
変換するステップ5T(3)。次いでCPU14がステ
ップS T (31でA/D変換されたディジタル値が
ディジタル値(rob)に一致するかどうかを判定しス
テップS T (4,1、YESならばA/D変換器1
2のディジタル値を直接CPUI 4に入力し5T(5
)、NOならばさらにCPU14がステップS T (
3)でA/D変換されたディジタル値があらかじめ設定
されている許容値を越えているかどうかを判定するステ
ップ5T(6)。この判定でYESの場合は調整不能と
判定しステップ5T(71、制御を終了し、NOの場合
はステップS T (31で得られたディジタル値を補
正値としてCPU14の内部メモリに保持するステップ
S T (8)。次いでアナログ入力待機となりステッ
プS T (9)、マルチプレクサ10を介して入力さ
れるアナログ信号をA/D変換器12がディジタル信号
に変換するステップS T 001゜次いでCPU14
が変換されたディジタル値からが内部メモリに保持した
補正値を減算しステップSTQυ、補正されたディジタ
ル値を真のディジタル値として処理するステップ5TQ
2+。
Next, step 5T (3) in which the A/D converter 12 converts the analog input ("0" ■) held by the sample hold 11 into a digital signal. Next, the CPU 14 determines whether the digital value subjected to A/D conversion matches the digital value (rob) in step ST (31) and performs step ST (4, 1, if YES, the A/D converter 1
Input the digital value of 2 directly into CPUI 4 and get 5T (5
), if NO, the CPU 14 further performs step ST (
Step 5T (6) of determining whether the digital value A/D converted in step 3) exceeds a preset tolerance value. If this determination is YES, it is determined that adjustment is not possible and the control is terminated in step 5T (71), and if NO in step ST (step S of retaining the digital value obtained in step 31 in the internal memory of the CPU 14 as a correction value) T (8). Next, the analog input standby is performed, and step ST (9), the A/D converter 12 converts the analog signal input via the multiplexer 10 into a digital signal (step ST 001). Next, the CPU 14
Step STQυ subtracts the correction value held in the internal memory from the converted digital value, and Step 5TQ processes the corrected digital value as a true digital value.
2+.

なお、上記実施例ではA/D変換器12の調整を行う時
期について特に限定してないが、A/D変換システムの
システム起動時またはA/D変換処理毎にチェックルー
チンによりA/D変換器12を調整するように構成して
もよい。
In the above embodiment, there is no particular limitation on when to adjust the A/D converter 12; 12 may be adjusted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば複数のアナログ入力を
逐次選択してアナログ信号を保持出力する選択手段から
入力されるグラウンドアナログ入力に対応してA/D変
換手段が変換するディジタル値とあらかじめ設定される
ディジタル値とを比較し、A/D変換手段のゲインエラ
ーおよびオフセットエラー等の特性エラーを判定手段が
判定しながらA/D変換手段が変換するディジタル値を
補正手段が所定値補正するように構成したので、従来の
ような外部電源から供給される電源によりA/D変換器
の調整を行わずに、アナログ入力に対するA/D変換値
を真の変換特性直線に合致するように自動補正できるの
で、プログラマブルにA/D変換器の調整を行える効果
を有する。
As described above, according to the present invention, the digital value converted by the A/D conversion means in response to the ground analog input inputted from the selection means for sequentially selecting a plurality of analog inputs and holding and outputting an analog signal is determined in advance. The correcting means corrects the digital value converted by the A/D converting means by a predetermined value while the determining means compares the set digital value and determines characteristic errors such as gain errors and offset errors of the A/D converting means. With this configuration, the A/D conversion value for analog input can be automatically adjusted to match the true conversion characteristic straight line without adjusting the A/D converter using the power supplied from an external power source as in the past. Since it can be corrected, it has the effect of programmably adjusting the A/D converter.

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

第1図はこの発明の一実施例を示ずへ/D変換シ ステム (ト))は第1図に示したバイアス回路の内部構成を説
明する回路図、第3図(a)〜fclは第1図に示した
A/D変換器の構成および動作を説明する図、第4図(
alはオフセットエラーによる変換特性を説明する図、
第4図(blはゲインエラーによる変換特性を説明する
図、第5図はこの発明によるA/D変換システム補正制
御動作手順を示すフローチャート、第6図は従来のA/
D変換システムの構成を説明する図である。 図中、■はグラウンドアナログ入力、10はマルチプレ
クサ、11はサンプルホールド、13はバイアス回路、
12ばA/D変換器、14はcpu、15はコントロー
ルロジックである。 なお図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 B 第3図 アナロア人力VIN 第4図 (a) (b)
FIG. 1 does not show one embodiment of the present invention; FIG. A diagram explaining the configuration and operation of the A/D converter shown in Figure 1, and Figure 4 (
al is a diagram explaining conversion characteristics due to offset error,
FIG. 4 (bl is a diagram explaining the conversion characteristics due to gain error, FIG. 5 is a flowchart showing the A/D conversion system correction control operation procedure according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining the conversion characteristics due to gain error.
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a D conversion system. In the figure, ■ is a ground analog input, 10 is a multiplexer, 11 is a sample hold, 13 is a bias circuit,
12 is an A/D converter, 14 is a CPU, and 15 is a control logic. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. B Figure 3 Anaroa human power VIN Figure 4 (a) (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数のアナログ入力を逐次選択してアナログ信号を保持
出力する選択手段と、この選択手段から出力されるアナ
ログ入力をバイアス手段を介して両極性のアナログ信号
をディジタル値に変換するA/D変換手段を有するA/
D変換システムにおいて、前記選択手段から入力される
グラウンドアナログ入力に対応して前記A/D変換手段
が変換するディジタル値とあらかじめ設定されるディジ
タル値とを比較し、前記A/D変換手段の特性エラーを
判定する判定手段と、この判定手段による判定結果に基
づいて前記A/D変換手段が変換するディジタル値を所
定量補正する補正手段とを設けたことを特徴とするA/
D変換システム。
A selection means for sequentially selecting a plurality of analog inputs and holding and outputting the analog signal; and an A/D conversion means for converting the analog input output from the selection means into a bipolar analog signal into a digital value via a bias means. A/ having
In the D conversion system, a digital value converted by the A/D conversion means corresponding to the ground analog input inputted from the selection means is compared with a preset digital value, and a characteristic of the A/D conversion means is determined. The A/D converter is characterized in that it is provided with a determining means for determining an error, and a correcting means for correcting the digital value converted by the A/D converting means by a predetermined amount based on the determination result by the determining means.
D conversion system.
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