JPS649773B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS649773B2
JPS649773B2 JP3411883A JP3411883A JPS649773B2 JP S649773 B2 JPS649773 B2 JP S649773B2 JP 3411883 A JP3411883 A JP 3411883A JP 3411883 A JP3411883 A JP 3411883A JP S649773 B2 JPS649773 B2 JP S649773B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
hold
differential amplifier
output
held
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP3411883A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59160317A (ja
Inventor
Naoki Sano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP3411883A priority Critical patent/JPS59160317A/ja
Publication of JPS59160317A publication Critical patent/JPS59160317A/ja
Publication of JPS649773B2 publication Critical patent/JPS649773B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1009Calibration
    • H03M1/1028Calibration at two points of the transfer characteristic, i.e. by adjusting two reference values, e.g. offset and gain error
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
    • H03M1/38Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
    • H03M1/40Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type recirculation type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、アナログ・デイジタル変換器(以下
A/D変換器と略す)に関する。 従来より、A/D変換の方式の1つに逐次比較
型がある。この方式は、第1図に示すように、ク
ロツク発生器CGからのクロツクを逐次比較レジ
スタLで計数し、その結果をデイジタル・アナロ
グ変換器(以下D/A変換器と略す)DAに与え
てアナログ信号に変換し、比較器CMPにてD/
A変換器の出力とアナログ入力電圧eiとを比較し
両者が一致したときレジスタLでのクロツク計数
動作を停止させるようにして、アナログ入力ei
対応するデイジタル値をレジスタLより得るよう
にしたものである。 しかしながら、この逐次比較型A/D変換器に
おいては、下記の問題点がある。 A/D変換器の分解能を高くするにつれて、
ビツト数の大きなD/A変換器を使う必要があ
るため、それだけ高価になる。 A/D変換時間は、分解能ビツト数に比例す
るが、分解能ビツト数が固定であるため、分解
能ビツト数が少なくてよい時に、A/D変換時
間を短縮することができない。 扱い得るアナログ入力電圧が本来正または負
の単極性であり、両極性の入力電圧を扱えるよ
うにするには、それ相応の付加回路が必要であ
る。 本発明は、このような点に鑑み、その目的とす
るところは、逐次比較型A/D変換器と類似のタ
イプであるが、D/A変換器を必要とすることな
く、簡単な構成で、分解能ビツト数が任意に設定
できると共に、両極性のアナログ入力電圧を扱い
得るようなA/D変換器を実現することにある。 以下図面を用いて本発明を詳説する。第2図は
本発明に係るA/D変換器の一実施例を示す要部
構成図である。同図において、Vrefは基準電圧
で、アナログ入力電圧の絶対値|ei|を最上位ビ
ツト(以下MSBという)より逐次比較するため
に使用されるものであり、2Vret≧|ei|maxの
関係に定められている。Aは差動増幅器で、スイ
ツチS1〜S8の選択により与えられる2つの入
力e1〜e2の差をとつて増幅するものであり、スイ
ツチS9〜S12の適宜の選択によつて次のよう
な出力e0が得られる。 e0=e2−e1 (S9,S11がON,S10,S12が
OFF) e0=2(e2−e1) (S9,S11がOFF,S10,S12が
ON) SH1,2は差動増幅器Aの出力e0をサンプ
ル・ホールドするための第1及び第2のサンプ
ル・ホールド回路、CMP1は比較器で、差動増
幅器Aの出力e0とスイツチS15,S16を介し
て与えられるVref又はGND電圧(OV)とを比
較し、その出力ecはここでは5V系のロジツクと
結合できるように0/5Vで“0”,“1”信号とし
て出力されるようになつている。すなわち、 e+≧e-のときec=“1” e+<e-のときec=“0” となり、ecよりアナログ入力電圧の符号ビツト
(ei≧0のときec=“1”,ei<0のときec=“0”)
とその絶対値ビツトがシリアル出力として得られ
る(A/D変換が行われる)ことになる。 CONTは比較器CMPの出力状態(ec)を加味
して各スイツチを制御するに必要な信号を発生す
るための制御回路で、上記A/D変換の起動は外
部からのスタート信号STRTにより行われ、
A/D変換の終了は変換ビツトレジスタCBLよ
り与えられる分解能ビツト数分だけ変換動作が行
われると終了信号ENDを発生するようになつて
いる。この分解能ビツト数はアナログ入力電圧の
所望の分解能ビツト数(例えば8ビツトとか10ビ
ツト)であり、A/D変換を行う前に変換ビツト
レジスタCBLに設定される。 このような構成における動作を次に説明する。 (1) まず、本方式の基本的な動作原理を第3図の
フローチヤートを参照しつつ以下に示す。 まず、アナログ入力電圧の極性を判別す
る。 〈ステツプ1〉 アナログ入力電圧の絶対値をサンプル・ホ
ールドし、その値が1/2FS(FSはA/D変換
器のフル・スケールでFS=2Vrefとする)よ
り大きいか、小さいかを比較する。 〈ステツプ2〉 もし、その値が1/2FSより大きければその
値より1/2FSを減算し、2倍したものをサン
プル・ホールドし、逆にその値が1/2FSより
小さければ、その値をそのまま2倍したもの
をサンプル・ホールドする。 〈ステツプ3〉 においてサンプル・ホールドした値が1/
2FSより大きいか、小さいかを比較する。 〈ステツプ4〉 以下〈ステツプ3〉〈ステツプ4〉を必要
な分解能ビツト数が得られるまで繰返して行
なう。 〈ステツプ5以降〉 分解能ビツト数をnビツトに設定した時に
は、アナログ入力電圧を符号/絶対値ビツトに
A/D変換するのに合計(n+1)ステツプ必
要である。変換データは各ステツプ毎にコンパ
レータの出力よりビツトシリアル出力として得
られる。 また変換時間tcは tc=(n+1)×1クロツク時間 で与えられる。 (2) 次に、スイツチS1〜S16の分類分けと各
ステツプにおけるスイツチの制御方法を示す。 グループ1(S1〜S8)…差動増幅器へ
の2つの入力e1,e2を切換えるためのスイツ
チで各ステツプにおいてONとなるスイツチ
はS1〜S8の内2つである。 グループ2(S9〜S12)…差動増幅器
の出力e0を制御するためのスイツチである。 グループ3(S13,S14)…差動増幅
器の出力e0を交互にサンプル・ホールドする
ためのスイツチである。 グループ4(S15,S16)…コンパレ
ータへの入力e-をVrefとGNDに切換えるた
めのスイツチである。 グループ1〜4の各スイツチは制御回路によ
り次のように制御される。 S1…ステツプ1ではイニシヤル状態として
OFFし、ステツプ2では、ステツプ1に
おけるecの極性に応じてON,OFFする
(ec=0の時はONし、ec=1の時はOFF)。
またステツプ3以降はOFFである。 S2…ステツプ1ではイニシヤル状態として
OFFし、ステツプ2でもそのままOFFす
る。ステツプ3以降では1つ前のステツプ
におけるecの極性に応じてON,OFFする
(ec=0の時はOFFし、ec=1の時はONす
る)。 S3…ステツプ1ではイニシヤル状態として
ONし、ステツプ2ではステツプ1におけ
るecの極性に応じてON,OFFする(ec
0の時、OFF,ec=1の時ON)。またス
テツプ3以降でも1つ前のステツプにおけ
るecの極性に応じてON,OFFするが、ec
=0の時ON,ec=1の時OFFである。 S4…ステツプ1ではイニシヤル状態として
ONし、ステツプ2ではステツプ1におけ
るecの極性に応じてON,OFFする(ec
0の時OFF,ec=1の時ON)。ステツプ
3以降はOFFである。 S5…ここではすべてのステツプにおいて
OFFである。A/D変換時に校正用の入
力を印加する時(後述)にONする。 S6…ステツプ1ではイニシヤル状態として
OFFし、ステツプ2ではステツプ1にお
けるecの極性に応じてON,OFFする(ec
=0の時ON,ec=1の時OFF)。ステツ
プ3以降はOFFである。 S7,S8…ステツプ1,2ではOFFし、ス
テツプ3ではS7がON,S8がOFF,ス
テツプ4ではS7がOFF,S8がONとい
う具合に交互にON,OFFを繰り返す。 S9〜S12…ステツプ1,2ではS9,S1
1がON,S10,S12がOFFし、ステ
ツプ3以降ではS9,S11がOFF,S
10,S12がONする。 S13〜S14…ステツプ1ではイニシヤル状
態としてS13がOFF,S14がON,ス
テツプ2ではS13がON,S14が
OFF,ステツプ3ではS13がOFF,S
14がONという具合にステツプ2以降で
は交互にON,OFFを繰り返す。 S15,S16…ステツプ1ではイニシヤル状
態としてS15がON,S16がOFFし、
ステツプ2以降ではS15がOFF,S1
6がONする。 ここで、具体例で回路動作を説明すれば次の
とおりである。今、説明を簡明にするために、 1ei1max=10V
(アナログ入力電圧の絶対値の最大値) Vref=5V(正の基準電圧) n=10(分解能ビツト数) とする。 eiの値として+8Vの値をA/D変換した場
合におけるA/D変換の動作ステツプおよび変
換結果を、第1表に示す。
【表】 … … … … …
… … … … …
5V 5 5 5
5 5 5 5 5 5
重み

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アナログ入力信号、基準電圧および零電圧を
    それぞれ適宜に選択して出力するスイツチ手段
    と、 1倍と2倍のゲインに切り換えが可能な差動増
    幅器と、 この差動増幅器の出力をサンプル・ホールドす
    ると共にホールド出力が差動増幅器に入力され、
    サンプル・ホールド動作および出力動作が互いに
    相補的に行われる2組のサンプル・ホールド回路
    と、 前記差動増幅器の出力とスイツチ手段を通して
    与えられる信号の大小を比較する比較器と、 下記の手順に従つて各部を制御し、入力信号に
    対応したデイジタル信号に変換する機能を有する
    制御回路と、 この制御回路に与える分解能ビツト数を設定す
    る変換ビツトレジスタと、 前記制御回路へ与えるクロツクを発生するクロ
    ツク発生器 を具備し、前記比較器から、入力信号に対応した
    デイジタル・データが、極性に続いて分解能ビツ
    ト数分について最上位ビツトより最下位ビツトま
    でシリアルに出力されるようにしたアナログ・デ
    イジタル変換器。 [手順] スイツチ手段および差動増幅器経由で与えら
    れるアナログ入力電圧とスイツチ手段により選
    択し与えられる零電圧と比較した比較器出力に
    基づきアナログ入力電圧の極性を判別する。 スイツチ手段および差動増幅器経由で与えら
    れるアナログ入力電圧の絶対値を一方のサンプ
    ル・ホールド回路にホールドすると共に、比較
    器においてそのホールド値を1/2フルスケール
    値と比較する。 前記比較において、ホールド値が1/2フルス
    ケール値より大きい場合は、そのホールド値を
    差動増幅器へ入力してそのホールド値から1/2
    フルスケール値を減算すると同時にそれを2倍
    し、サンプル・ホールド回路でこれをホールド
    する。 前記ホールド値が1/2フルスケール値より小
    さい場合は、前記ホールド値を差動増幅器へ入
    力してそのまま2倍しこれをサンプル・ホール
    ド回路にホールドする。 前記項においてサンプル・ホールドした値
    が1/2フルスケールよりも大きいかあるいは小
    さいかを比較する。 設定された分解能ビツト数が得られるまで前
    記およびの動作を繰返して行う。
JP3411883A 1983-03-02 1983-03-02 アナログ・デイジタル変換器 Granted JPS59160317A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3411883A JPS59160317A (ja) 1983-03-02 1983-03-02 アナログ・デイジタル変換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3411883A JPS59160317A (ja) 1983-03-02 1983-03-02 アナログ・デイジタル変換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59160317A JPS59160317A (ja) 1984-09-11
JPS649773B2 true JPS649773B2 (ja) 1989-02-20

Family

ID=12405339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3411883A Granted JPS59160317A (ja) 1983-03-02 1983-03-02 アナログ・デイジタル変換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59160317A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10004996C2 (de) * 2000-02-04 2002-09-26 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur Selbstkalibrierung von Faltungs-Analog/Digitalwandlern
US7049989B2 (en) * 2004-10-01 2006-05-23 Smiths Aerospace Llc Unified analog input front end apparatus and method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5624825A (en) * 1979-08-08 1981-03-10 Sanyo Electric Co Ltd Analog-digital converting circuit
JPS56150133U (ja) * 1980-04-11 1981-11-11

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59160317A (ja) 1984-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2804269B2 (ja) 再分配形a/d変換器とアナログ信号をディジタル信号に変換する方法
JPH06152420A (ja) アナログ/ディジタル変換器
JPH09512687A (ja) システム校正付き電荷再分布アナログ−デジタル変換器
US4983969A (en) Successive approximation analog to digital converter
JPS58104526A (ja) 二段式a−d変換装置
JP4402108B2 (ja) アナログ・ディジタル変換装置、アナログ・ディジタル変換のための方法、又は当該変換装置がもたらされる信号処理システム
JPH03184424A (ja) アナログ/デジタルコンバータ
JPS649773B2 (ja)
US4983974A (en) Analog-to-digital conversion by varying both inputs of a comparator utilizing successive approximation
JPS6177430A (ja) アナログ・デジタル変換器
KR900005464B1 (ko) 언트림된 12비트 단조 전 용량성 아날로그/디지탈 변환기
US4791405A (en) Data converter for directly providing outputs in two's complement code
JPH0526372B2 (ja)
JP3437370B2 (ja) アナログ・ディジタル変換器
JPH118557A (ja) A/d変換器
JP2844617B2 (ja) Cアレー型a/dコンバータ
JP2677171B2 (ja) テスト機能付並列型a/d変換装置
JPH0628339B2 (ja) アナログ・ディジタル変換装置
JPS61242420A (ja) A/d変換回路
JPH0622331B2 (ja) D―aコンバータ
JPH0578213B2 (ja)
JP3630796B2 (ja) スイッチトキャパシタ演算回路
JP3106771B2 (ja) 逐次比較型a/d変換器
KR0138870B1 (ko) 아날로그/디지탈 변환기의 오차 감소장치
JPH0622330B2 (ja) D―aコンバータ