KR19990084698A - 디지탈-아날로그 변환기 - Google Patents
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Abstract
여기에 개시된 연속 접근 방식의 아날로그-디지탈 변환기는 제 1 및 제 2 전원 전압이 각각 공급되는 제 1 및 제 2 전원 단자와; 상기 제 1 및 제 2 전원 단자 사이에 직렬로 접속되는 복수개의 저항들을 포함하는 어레이와; 상기 저항들 중 상기 제 1 전원 단자에서부터 전체 저항들 중 절반에 해당하는 2R 상위 저항들, 그리고 나머지 절반의 저항들의 쌍에 각각 접속되어 최상위 비트 신호를 전달하는 제 1 스위치 어레이와; 상기 저항들 중 상기 제 2 전원 단자에서부터 전체 저항들 중 절반에 해당하는 R 하위 저항들에 각각 접속되어 최하위 비트 신호를 전달하는 제 2 스위치 어레이를 포함한다.
Description
본 발명은 SAR(successive approximation register)의 아날로그-디지탈 변환기에 사용되는 디지탈-아날로그 변환기에 관한 것이다.
아날로그-디지탈 변환기는 제어, 조절, 데이터 수집, 그리고 프로세싱 시스템에 있어 중요하다. 아날로그-디지탈 변환기에서 아날로그 신호의 디지탈 신호로 의 변환은 조합 로직 네트 워크, 메모리들, 마이크로 프로세서 등과 같은 디지탈 회로들에 의해 쉽게 이루어진다. 상기 아날로그-디지탈 변환기는 연속 접근 방법에 기초를 두고 있다.
SAR 형의 아날로그-디지탈 변환기는 아날로그 입력 전압을 아날로그-디지탈 변환기 내에 포함되는 내부 디지탈-아날로그 변환기로부터 출력되는 전압과 비교한다. SAR에 의해 제공되는 내부 디지탈-아날로그 변환기의 디지탈 입력은 마지막 비교 결과에 따라 미리 정해진 단계에서 갱신된(updated) 연속 접근 방법의 전류 디지탈 값으로 저장된다.
SAR형의 아날로그-디지탈 변환기는 반드시 디지탈-아날로그 변환기를 필요로 한다. 상기 디지탈-아날로그 변환기는 직렬로 접속되는 저항들의 어레이를 일반적으로 사용하고 있다. 상기 저항 어레이는 10비트의 입력 신호에 대하여 210(1024)개의 저항들을 포함한다. 그러므로 입력 신호의 비트 수가 많을수록 필요한 저항수는 기하급수적으로 증가하게 되므로 칩의 면적 또한 증가하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 칩 면적을 줄일 수 있는 연속 접근 방식의 아날로그-디지탈 변환기 내의 디지탈-아날로그 변환기를 제공하기 위함이다.
도 1은 본 발명에 따른 디지탈-아날로그 변환기의 구성을 보여주는 회로도:
도 2는 비교 회로의 구성을 보여주는 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명
10 : 제 1 스위치 어레이 20 : 제 2 스위치 어레이
(구성)
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 일 특징에 의하면, 아날로그 디지탈 변환기는 제 1 및 제 2 전원 전압이 각각 공급되는 제 1 및 제 2 전원 단자와; 상기 제 1 및 제 2 전원 단자 사이에 직렬로 접속되는 복수개의 저항들을 포함하는 어레이와; 상기 저항들 중 상기 제 1 전원 단자에서부터 전체 저항들 중 절반에 해당하는 2R 상위 저항들, 그리고 나머지 절반의 저항들의 쌍에 각각 접속되어 최상위 비트 신호를 전달하는 제 1 스위치 어레이와; 상기 저항들 중 상기 제 2 전원 단자에서부터 전체 저항들 중 절반에 해당하는 R 하위 저항들에 각각 접속되어 최하위 비트 신호를 전달하는 제 2 스위치 어레이를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 스위치 어레이는 저항 2R의 일단에 각각 접속되는 스위치들과; 상기 R 저항들의 접속점에 교대로 접속되는 스위치들을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 스위치 어레이는 상기 R 저항들의 상호 접속점에 각각 연결되는 스위치들을 포함한다.
이와 같은 장치에 의해서, 연속 접근 방식의 아날로그-디지탈 변환기 내의 디지탈-아날로그 변환기의 면적을 최소화할 수 있다.
(실시예)
도 1은 디지탈-아날로그 변환기의 구성 일 부분을 보여주는 회로도이다.
본 발명에 따른 디지탈-아날로그 변환기의 동작을 10 비트의 디지탈 입력 신호를 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 디지탈 아날로그 변환기는 전원 전압이 인가되는 전원 단자(1)와 접지 전압이 인가되는 전원 단자(2)사이에 직렬로 접속되는 64개의 저항들(2R, R)을 포함하는 저항 어레이를 포함하며, 상기 저항들 중 상위 32개의 저항들과 하위 32개의 저항들은 각각 동일한 저항값을 갖는다. 그리고 상기 전체 저항들의 접속점에 교대로 접속되는 스위치들 (SW'0∼SW'33)을 갖는 제 1 스위치 어레이 (10)와, 상기 각 하위 저항들의 접속점에 접속되는 스위치들 (SW0∼SW15)을 갖는 제 2 스위칭 어레이 (20)를 포함한다. 상기와 같은 구성을 갖는 스위치들은 외부로부터 인가되는 제어 신호에 응답하여 하위 비트 신호(LSB0∼LBS16), 상위 비트 신호(MSB0∼MSB24)를 출력한다.
연속 접근 방식의 아날로그 디지탈 변환기는 입력 된 아날로그 입력에 대해 연속적으로 접근하여 디지탈 값을 산출해 낸다. 그러므로 이를 축차 비교형 아날로그 디지탈 변환기라고도 칭한다. 만일 유저 (user)가 요구하는 데이터가 8 비트라면 256개의 저항들을 이용하거나 커패시터를 이용해왔다. 그러나 이는 입력 데이터의 비트수가 늘어날 경우 처리하는 출력 비트도 많아지게 되어 칩 면적이 증가하게 된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, SAR 구조의 아날로그-디지탈 변환기 내의 디지탈-아날로그 변환기는 10 비트의 입력 데이터를 변환하고자 할 때 210개의 저항 대신 1/8로 개수를 줄여 64개의 저항들을 전원 단자(1)와 접지(2)사이에 직렬로 접속한다.
전체적으로 전원 단자(1)에서부터 접지 (2)까지 64개의 저항들이 직렬로 접속될 때, 제 1 스위치 어레이 (10)는 일단이 상위 저항들 (2R)의 접속점에 각각 연결되고 하위 저항들의 접속점에 교대로 연결되며 타단이 최상위 비트 출력단 (4)에 접속되는 스위치들 (SW'0∼SW'33)을 포함한다. 그리고 제 2 스위치 어레이 (20)는 노드 3과 전원 단자 (2)사이에 접속되는 32개의 각 저항들 (2R)의 접속점에 일단이 접속되는 스위치들 (SW0∼SW15)을 포함한다. 상기 스위치들 (SW0∼SW15)의 타단들은 최하위 비트 출력단 (5)에 접속된다.
그러므로 상기와 같은 구성을 갖는 디지탈-아날로그 변환기는 24개의 MBSout와 16개의 LSBout가 추출된다. 상기 신호들은 아날로그-디지탈 변환기의 1 비트가 변환될 때마다 스위치를 제어하는 역할을 수행한다. 상기 MSB중 하나의 레벨과 LSB중에서 하나의 레벨을 선택하여 도 2에 도시된 비교기의 입력단에 입력한다.
상기 비교기의 동작 원리를 수식으로 나타내면 다음과 같다.
[수학식]
상기 비교기는 도 1의 디지탈-아날로그 변환기로부터 LSBout, MSBout의 입력받는데 이는 입력되는 아날로그 신호에 대한 기준 전압이 된다. 상기 수학식에서 보는 바와 같이 10 비트의 입력 신호를 처리하기 위한 디지탈-아날로그 변환기의 전체 저항수는 64개이므로 MSB를 처리하기 위한 커패시터는 상기 수학식에 보는 바와 같이 1: 16의 비율을 갖고 있다. 그러므로 6비트 밖에 처리할 수 없다. 나머지 4 비트는 1 : 16의 커패시터에서 연산에 의한 처리를 담당하게 된다.
이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
본 발명은 연속 접근 방식의 아날로그-디지탈 변환기내의 디지탈-아날로그 변환기의 면적을 최소화할 수 있다.
Claims (3)
- 제 1 및 제 2 전원 전압이 각각 공급되는 제 1 및 제 2 전원 단자와;상기 제 1 및 제 2 전원 단자 사이에 직렬로 접속되는 복수개의 저항들을 포함하는 저항 어레이와;상기 저항들 중 상기 제 1 전원 단자에서부터 전체 저항들 중 절반에 해당하는 2R 상위 저항들, 그리고 나머지 절반의 저항들의 쌍에 각각 접속되어 최상위 비트 신호를 전달하는 제 1 스위치 어레이와;상기 저항들 중 상기 제 2 전원 단자에서부터 전체 저항들 중 절반에 해당하는 R 하위 저항들에 각각 접속되어 최하위 비트 신호를 전달하는 제 2 스위치 어레이를 포함하는 연속 접근 방식의 아날로그-디지탈 변환기 내의 디지탈-아날로그 변환기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 스위치 어레이는 저항 2R의 일단에 각각 접속되는 스위치들과;상기 R 저항들의 접속점에 교대로 접속되는 스위치들을 포함하는 연속 접근 방식의 아날로그-디지탈 변환기 내의 디지탈-아날로그 변환기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 스위치 어레이는 상기 R 저항들의 상호 접속점에 각각 연결되는 스위치들을 포함하는 연속 접근 방식의 아날로그-디지탈 변환기 내의 디지탈-아날로그 변환기.
Priority Applications (1)
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| KR1019980016638A KR19990084698A (ko) | 1998-05-09 | 1998-05-09 | 디지탈-아날로그 변환기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019980016638A KR19990084698A (ko) | 1998-05-09 | 1998-05-09 | 디지탈-아날로그 변환기 |
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| KR19990084698A true KR19990084698A (ko) | 1999-12-06 |
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ID=65891356
Family Applications (1)
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| KR1019980016638A KR19990084698A (ko) | 1998-05-09 | 1998-05-09 | 디지탈-아날로그 변환기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR19990084698A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100851637B1 (ko) * | 2006-11-27 | 2008-08-13 | 삼성전기주식회사 | 디지털-아날로그 변환기의 리니어 곡선 출력 장치 및 그방법 |
| WO2011152823A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Otis Elevator Company | Switch detection system |
-
1998
- 1998-05-09 KR KR1019980016638A patent/KR19990084698A/ko not_active Application Discontinuation
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| US9128155B2 (en) | 2010-06-02 | 2015-09-08 | Otis Elevator Company | Switch detection system |
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