JPS5947895B2 - analog to digital converter - Google Patents
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- JPS5947895B2 JPS5947895B2 JP54121159A JP12115979A JPS5947895B2 JP S5947895 B2 JPS5947895 B2 JP S5947895B2 JP 54121159 A JP54121159 A JP 54121159A JP 12115979 A JP12115979 A JP 12115979A JP S5947895 B2 JPS5947895 B2 JP S5947895B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
- H03M1/36—Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type
- H03M1/361—Analogue value compared with reference values simultaneously only, i.e. parallel type having a separate comparator and reference value for each quantisation level, i.e. full flash converter type
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は並列型アナログ・ディジタル変換器(以下A/
D変換器と称す)に関するもので、特に補助比較器によ
ってあらかじめ入力信号のレベルをおおまかに検出し、
その結果に基いて、所定数ごとに分割された比較器群だ
けを適宜動作させる低消費電力型の並列A/D変換器に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a parallel analog-to-digital converter (hereinafter referred to as A/
(referred to as a D converter), in particular, the level of the input signal is roughly detected in advance by an auxiliary comparator,
The present invention relates to a low power consumption type parallel A/D converter that appropriately operates only a group of comparators divided into a predetermined number based on the results.
近年、ビデオ帯域で用いられる高速A/D変換器の必要
性が高まっている。In recent years, the need for high speed A/D converters used in the video band has increased.
さてA/D変換器には、逐次比較型、追従比較型、並列
比較型等いろいろな方式があり、それぞれの特徴を持つ
でいる。There are various types of A/D converters, such as successive approximation type, follow-up comparison type, and parallel comparison type, each having its own characteristics.
ここで並列比較型はすべての量子化レベルに対してそれ
ぞれ基準電圧源と比較器を並列に用意し、アナログ人力
信号と各量子化レベルの基準電圧とを同時に比較するも
のであり、A/D変換変換中高速にすることができる。Here, the parallel comparison type prepares a reference voltage source and a comparator in parallel for each quantization level, and compares the analog human input signal with the reference voltage of each quantization level at the same time. Conversion can be made faster during conversion.
つまりこの並列型はnビットの分解精度をもたせるには
、比較器が(2n−1)個必要となるものの入力アナロ
グ信号を同時比較するのでビデオ帯域の高速A/D変換
器として最適であると言える。In other words, this parallel type requires (2n-1) comparators to achieve n-bit resolution accuracy, but it is ideal as a high-speed A/D converter for video bands because it compares input analog signals simultaneously. I can say it.
しかしながら並列型A/D変換器の大きな欠点は、前述
の如く比較器を(2n−1)個必要とするために、ビッ
ト数を多くすると比較器の数が飛躍的に増え、消費電力
が極めて大きくなることである。However, the major disadvantage of parallel A/D converters is that they require (2n-1) comparators as mentioned above, so increasing the number of bits dramatically increases the number of comparators, resulting in extremely high power consumption. It's about getting bigger.
例えば8ビツトの場合、比較器の数は255ケとなり1
比較器当りの消費電流を1mAとすれば全体で255m
Aとなり電源電圧を6■と仮定すれば消費電力は約1.
5Wとなる。For example, in the case of 8 bits, the number of comparators is 255, which is 1
If the current consumption per comparator is 1mA, the total is 255m.
A, and assuming the power supply voltage is 6■, the power consumption is approximately 1.
It becomes 5W.
したがってA/D変換器全体では約2Wもの消費電力が
必要となり、並列型A/D変換器で高速かつ高精度のも
のを構成すると、消費電力は非常に大きくなり実用的で
なくなる欠点を有する。Therefore, the entire A/D converter requires a power consumption of about 2 W, and if a parallel A/D converter is constructed with high speed and high accuracy, the power consumption becomes extremely large, making it impractical.
この欠点を提案したものが特願昭54−24005号明
細書であり、その基本的な考え方は、各量子化レベルに
対応した基準電圧を有しかつ並列配置された複数個の比
較器を複数のグループに分割し、前記比較器の比較動作
に先たち、アナログ信号を補助比較器により比較し、こ
の比較結果に基づき所定の前記グループのみ比較動作さ
せようとするものである。This drawback was proposed in Japanese Patent Application No. 54-24005, the basic idea of which is to use a plurality of comparators arranged in parallel and having a reference voltage corresponding to each quantization level. Prior to the comparison operation of the comparator, the analog signals are compared by an auxiliary comparator, and based on the comparison result, only a predetermined group is operated for comparison.
第1図にその基本的構成を示す。第1図において、1は
アナログ信号入力端子、2は補助比較器、3は補助比較
器の比較結果に応じて、比較器4のうちの対応する比較
器群のみを動作させる電流ドライバーである。Figure 1 shows its basic configuration. In FIG. 1, 1 is an analog signal input terminal, 2 is an auxiliary comparator, and 3 is a current driver that operates only the corresponding comparator group of the comparators 4 in accordance with the comparison result of the auxiliary comparator.
5は比較器の出力をnビットのディジタル信号に符号化
するマトリクスエンコーダである。5 is a matrix encoder that encodes the output of the comparator into an n-bit digital signal.
6は出力バッファで7はディジタル出力端子である。6 is an output buffer and 7 is a digital output terminal.
この方式は変換速度を低下させずに低消費電力をはかる
に有効な方法であるが、入力信号が、最大振巾でかつ高
周波の場合に、問題を生じる。Although this method is an effective method for reducing power consumption without reducing conversion speed, problems arise when the input signal has a maximum amplitude and a high frequency.
第2図A−Cにその理由を説明するチャートを示す。FIGS. 2A to 2C show charts explaining the reason.
第2図A、Bに示すように入力信号INがある補助比較
器の基準レベル(比較レベル)RLを超えてから正規の
比較器4の所定の比較器群の電流RIが立ち上り比較器
が動作を開始するまで一定の遅れ時間゛t、″が発生す
る。As shown in Fig. 2A and B, after the input signal IN exceeds the reference level (comparison level) RL of the auxiliary comparator, the current RI of the predetermined comparator group of the regular comparator 4 rises and the comparator operates. A certain delay time "t," occurs until the start of the process.
しかるに入力信号INはこの間劾々変化しており、正規
の比較器が入力信号を判定する時の入力信号レベルは補
助比較器が判定をしてから少くともA、/lだけずれて
いることになる。However, the input signal IN has been changing rapidly during this time, and the input signal level when the regular comparator judges the input signal has shifted by at least A,/l since the auxiliary comparator makes a judgment. Become.
しかも入力信号の周波数が高い時はこのずれAd″はか
なり大きくなる。Moreover, when the frequency of the input signal is high, this deviation Ad'' becomes considerably large.
なお、R3はラッチ信号であり、これによって入力信号
INがサンフ刃ングされる。Note that R3 is a latch signal, by which the input signal IN is input.
例えば入力信号が4MHzの正弦波でかつ振巾が最大振
巾の場合、td=10nsとすれば、Ad=sinω・
td(1)
であるから、Ad:0.25となる。For example, if the input signal is a 4MHz sine wave and the amplitude is the maximum amplitude, then if td = 10ns, Ad = sinω・
Since td(1), Ad:0.25.
つまりずれは約0.25M5Bである。In other words, the deviation is approximately 0.25M5B.
今8ビットのA/D変換器とすればIMSB=256L
SBであるから、ずれは64LSBである。If we use an 8-bit A/D converter, IMSB=256L
Since it is SB, the deviation is 64LSB.
したがってこのずれ分を補うためには、最低64ケの比
較器は同時に働かせねばならない。Therefore, in order to compensate for this deviation, at least 64 comparators must operate simultaneously.
すなわち、正規の比較器の分割数は最大4ブロツクにし
かできないということになり、全比較器を働かせる従来
の並列比較型に比べて音〜+の消費電力にしかすること
ができない。In other words, the number of divisions of a regular comparator can only be made into four blocks at most, and the power consumption can only be reduced by 100% compared to the conventional parallel comparison type in which all comparators work.
一方理想的にはこの方式は約↑の消費電力にすることが
でるはずである。On the other hand, ideally, this method should be able to reduce power consumption by approximately ↑.
したがって本発明は、位相回路を設けることにより、補
助比較器で判定した入力信号と、正規の比較器の入力信
号とのレベル差をできるだけ小さくすることにより、上
記問題点を解決しようとするものである。Therefore, the present invention attempts to solve the above problem by providing a phase circuit to minimize the level difference between the input signal determined by the auxiliary comparator and the input signal of the regular comparator. be.
以下図面に従って本発明の詳細について説明する。The details of the present invention will be explained below with reference to the drawings.
第3図は本発明の実施例を示すものである。FIG. 3 shows an embodiment of the invention.
第3図において1〜7は第1図のそれと同一の構成要素
である。In FIG. 3, numerals 1 to 7 are the same components as those in FIG. 1.
8は本発明の特徴とする位相回路で補助上一文器の入力
信号の位相を進めることにより補助比較器2および電流
ドライバ3によって生じる遅れを補正しようとするもの
である。Reference numeral 8 denotes a phase circuit which is a feature of the present invention and is intended to correct the delay caused by the auxiliary comparator 2 and the current driver 3 by advancing the phase of the input signal of the instrument.
第4図に位相回路の具体的回路構成の一実施例を示す。FIG. 4 shows an example of a specific circuit configuration of the phase circuit.
図中1は第3図のそれと同じでアナログ信号の入力端子
である。1 in the figure is the same as that in FIG. 3, and is an input terminal for analog signals.
101.102はそれぞれ抵抗、103はコンデンサ、
104は増巾回路である。101 and 102 are resistors, 103 are capacitors,
104 is an amplification circuit.
次に第4図の回路によって行なわれる位相補償の特性に
ついて説明する。Next, the characteristics of the phase compensation performed by the circuit shown in FIG. 4 will be explained.
104の増巾の利得をAとし、補助比較器と電流ドライ
バでの遅延時間tdとすれば、全体の回路の伝達特性は
次式で表わされることになる。Assuming that the gain of the amplifier 104 is A and the delay time td in the auxiliary comparator and current driver, the transfer characteristic of the entire circuit is expressed by the following equation.
なお、ここで、τ、αは τ=R1・co(3) R2(4) R1+R2 で表わされる定数である。Note that here, τ and α are τ=R1・co(3) R2 (4) R1+R2 It is a constant expressed as .
(2)式で表わされる伝達関数の位相Pと絶対値Abは
次式によって表わされる。The phase P and absolute value Ab of the transfer function expressed by equation (2) are expressed by the following equation.
したがって端子1に印加されるアナログ入力信号と、(
2)式によって表わした伝達特性を持つ信号との差は次
式で表される。Therefore, the analog input signal applied to terminal 1 and (
2) The difference from the signal having the transfer characteristic expressed by the equation is expressed by the following equation.
△Ab=1+Ab′−2・AbcosP(7)理想的に
は△AbがOになるようにR1,R2,Cの値および増
巾器104の増巾率Aを選べばよいわけであるが、A/
D変換器の入力信号の全帯域にわたってOにすることは
不可能である。△Ab=1+Ab'-2・AbcosP (7) Ideally, the values of R1, R2, and C and the amplification rate A of the amplifier 104 should be selected so that △Ab becomes O. A/
It is impossible to set the input signal to O over the entire band of the input signal of the D converter.
しかしながら、上記の定数を適当に選ぶことによって△
A、の値を十分小さくし、それによって同時に動作させ
なければならない比較器の数を軽減し、消費電力を従来
の音〜+より少なくすることは可能である。However, by choosing the above constants appropriately, △
It is possible to make the value of A sufficiently small, thereby reducing the number of comparators that must be operated at the same time, and making the power consumption lower than the conventional sound.
例えばtd=15nsのときR1=3にΩ、 R2=
1.3にΩ。For example, when td=15ns, R1=3Ω, R2=
Ω to 1.3.
Co=5PF、 A=3.2とすれば第5図に示すよう
に入力信号周波数5MHzまで△Abを0.05M5B
以内に入れることができる。If Co=5PF and A=3.2, △Ab is 0.05M5B up to the input signal frequency of 5MHz as shown in Figure 5.
It can be placed within.
つまり同時に動作させる比較器の数を全比較器の六にす
ることが可能になるわけである。In other words, the number of comparators that can be operated simultaneously can be reduced to six, which is the total number of comparators.
一方トータル消費電力の関係から、実際には動作比較器
の数は29ケにするのが最も効率がよいので、ビット数
に応じて同時に動作させる比較器の数を決定することが
必要である。On the other hand, in view of total power consumption, it is actually most efficient to set the number of operational comparators to 29, so it is necessary to determine the number of comparators to be operated simultaneously according to the number of bits.
次に本発明の実施例をさらに具体的に示した回路を第6
図に示す。Next, a circuit showing a more specific embodiment of the present invention is shown in the sixth section.
As shown in the figure.
第6図は6ビツトのA/D変換器の例である。FIG. 6 shows an example of a 6-bit A/D converter.
第6図において1はアナログ端子で第1図、第3図のそ
れと同じものであり、202はマトリックスエンコーダ
ー回路、203は基準電圧入力端子である。In FIG. 6, 1 is an analog terminal, which is the same as that in FIGS. 1 and 3, 202 is a matrix encoder circuit, and 203 is a reference voltage input terminal.
C1〜C63は63ケの正規の比較器であり、アナログ
入力電圧VINと基準電圧を分圧した電圧との比較を行
う。C1 to C63 are 63 regular comparators, which compare the analog input voltage VIN and a voltage obtained by dividing the reference voltage.
Rは比較器C1〜C63に対応して設けられた基準電圧
分圧用の抵抗である。R is a reference voltage dividing resistor provided corresponding to the comparators C1 to C63.
■N■2〜■N■63はインバータで、それぞれ比較器
C2〜C63の出力信号を反転する。■N■2 to ■N■63 are inverters that invert the output signals of the comparators C2 to C63, respectively.
A1〜A63は比較器C1〜C63に対応して設けた3
人力のアンドゲートで第1の入力は対応する比較器の出
力を直接に印加し第2の入力は隣接した比較器の出力を
インバータを通して印加し、第3の入力は後述する補助
比較器出力を印加する。A1 to A63 are 3 provided corresponding to comparators C1 to C63.
In the manual AND gate, the first input directly applies the output of the corresponding comparator, the second input applies the output of the adjacent comparator through an inverter, and the third input applies the output of the auxiliary comparator, which will be described later. Apply.
L1〜L6は出力インピーダンスの低下や出力レベルの
変換のために設けた出力バッファである。L1 to L6 are output buffers provided for lowering the output impedance and converting the output level.
SC1〜SC3は補助比較器で正規の比較器C1〜C6
3をほぼ4等分する基準電圧が入力となる位置に設ける
。SC1 to SC3 are auxiliary comparators and regular comparators C1 to C6
It is provided at a position where a reference voltage that divides 3 into approximately 4 equal parts is input.
この場合は正規の比較器C1〜C63の16番目、32
番目、48番目と同じ基準電圧を一方の入力としている
。In this case, the 16th and 32nd of regular comparators C1 to C63
The same reference voltage as the 48th and 48th is used as one input.
したがって補助比較器SC1は比較器C16と、補助比
較器SC2は比較器C32と、補助比較器SC3は比較
器C48と同一比較レベルである。Therefore, the auxiliary comparator SC1 is at the same comparison level as the comparator C16, the auxiliary comparator SC2 is at the same comparison level as the comparator C32, and the auxiliary comparator SC3 is at the same comparison level as the comparator C48.
次にINV’ 1〜■N■′3はインバータであり、そ
れぞれ補助比較器SC1〜SC3の出力を反転している
。Next, INV'1 to ■N■'3 are inverters, which invert the outputs of the auxiliary comparators SC1 to SC3, respectively.
またA′1〜A’4はアンドゲートでA′1は補助比較
器SC1の出力を入力とし、A′2はインバータINV
’1の出力および、補助比較器S02の出力を入力とし
、A’3はインバータIN■′2の出力およ補助比較器
S03の出力を入力とし、またA’4ははインバータI
NV’3の出力を入力としている。Also, A'1 to A'4 are AND gates, A'1 inputs the output of the auxiliary comparator SC1, and A'2 is the inverter INV.
The output of '1 and the output of the auxiliary comparator S02 are input, A'3 is the input of the output of the inverter IN■'2 and the output of the auxiliary comparator S03, and A'4 is the input of the inverter I
The output of NV'3 is used as input.
こでA’1とA’4との2つのアンドゲートは必ずしも
必要でない。Here, the two AND gates A'1 and A'4 are not necessarily required.
本実施例の場合はアンドゲートA’2とA’3の出力と
振巾、インピーダンス等をそろえるため設けている。In the case of this embodiment, the AND gates A'2 and A'3 are provided in order to match their outputs, amplitudes, impedances, etc.
L′1〜L′4はバッファードライバーでアンドゲート
A’l〜A’4の出力でブロック毎の比較器の電流をオ
ン、オフするために設けている。Buffer drivers L'1 to L'4 are provided to turn on and off the currents of the comparators for each block using the outputs of the AND gates A'1 to A'4.
ここで、比較器01〜C16をAブロック、比較器01
7〜C3□をBブロック、比較器C33〜C48をCブ
ロック、比較器C48〜C63をDブロックとする。Here, comparators 01 to C16 are assigned to A block, comparator 01
7 to C3□ are designated as a B block, comparators C33 to C48 are designated as a C block, and comparators C48 to C63 are designated as a D block.
以上、ここまでの構成が特願昭54−24005号に記
載の構成で、次の部分が本発明によって新たに追加され
た要素である。The configuration up to this point is the configuration described in Japanese Patent Application No. 54-24005, and the following parts are newly added elements according to the present invention.
R1,R2は抵抗C8はコンデンサで第4図のそれと同
じもの、またAMPは増巾回路で第4図にては104で
示されている。R1 and R2 are resistors C8 are capacitors which are the same as those shown in FIG. 4, and AMP is an amplification circuit indicated by 104 in FIG.
次に第6図の実施例の動作について説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 6 will be explained.
端子1に印加されたアナログ入力信号は、まずR1,R
2,coで構成される位相回路に印加され、補助比較器
SC1〜SC3、アンドゲートA’1〜A′4゜ドライ
バーL′1〜L′4での遅延時間および比較器C1〜C
63の電流の立ち上り時間の合計の時間を補償するよう
に疑似的に位相が進められる。The analog input signal applied to terminal 1 is first applied to R1, R
2, co, auxiliary comparators SC1 to SC3, AND gates A'1 to A'4°, and delay times at drivers L'1 to L'4 and comparators C1 to C.
The phase is advanced in a pseudo manner so as to compensate for the total rise time of 63 currents.
その後増巾回路AMPで適当に増巾された後補助比較器
SC1〜SC3に印加され各補助比較器に対応した電圧
と比較される。Thereafter, the voltage is appropriately amplified by the amplifying circuit AMP, and then applied to the auxiliary comparators SC1 to SC3, where it is compared with the voltage corresponding to each auxiliary comparator.
今、端子203に基準電IHIVを印加すれば、補助比
較器SC1〜S03の比較判定レベルはそれぞれ0、7
5V、0.5■、0.25Vである。Now, if the reference voltage IHIV is applied to the terminal 203, the comparison judgment levels of the auxiliary comparators SC1 to S03 are 0 and 7, respectively.
5V, 0.5V, 0.25V.
今たとえば・アナログ入力信号が0.6Vであれば補助
比較器SC1は比較レベルより低いと判定して出力を“
0“とし、補助比較器SC2,SC3は比較レベルより
高いと判定して出力を“1゛′とする。For example, if the analog input signal is 0.6V, the auxiliary comparator SC1 determines that it is lower than the comparison level and outputs "
0", and the auxiliary comparators SC2 and SC3 determine that it is higher than the comparison level and output "1".
したがって各インバータの出力はINV’1がl″、I
N■′2が“0“”、 INV’3が0′”となり、各
アンドゲートの入力はA’2の入力だけが2つの入力と
も“1″となって、他のアンドゲートA’l、 A’3
. A’4の入力は“0゛′と“′1゛′または“′0
″と“0″となって、アンドゲートの各出力はA”2だ
けが“1′′他は“0″となるアンドゲートA’l〜A
’ 4の出力は正規の比較器とマトリクスエンコーダ
202との間に設けられたアンドゲートA1〜A63の
第3の入力に接続されている。Therefore, the output of each inverter is INV'1 is l'', I
N■'2 becomes "0", INV'3 becomes "0'", and the input of each AND gate is "1", only the input of A'2 becomes "1", and the other AND gate A'l , A'3
.. The input of A'4 is "0" and "'1" or "'0".
'' and ``0'', and each output of the AND gate is ``1'' for A''2 and ``0'' for the others.
The output of '4 is connected to the third input of AND gates A1 to A63 provided between the regular comparator and the matrix encoder 202.
さらに具体的には、A’lのブロックAのA1−A16
の入力へ、A ’ 2の出力はブロックBのA1□〜A
32の入力へ、A’3の出力はブロックCのA33〜A
48の入力へ、A’4の出力はブロックDのA4g〜A
63の入力へ接続されている。More specifically, A1-A16 of block A of A'l
to the input of A'2, the output of A'2 is A1□~A of block B
32, the output of A'3 is A33 to A of block C.
48, the output of A'4 is A4g to A of block D.
63 input.
したがって、A’2の出力が“1“′となり、A’1.
A’3. A’4の出力が“0″であるから、ブロッ
クBのアンドゲートA17〜A32だけがゲートが開い
た状態となっており、他のブロックのアンドゲートの出
力は全て強制的に“0″となっている。Therefore, the output of A'2 becomes "1"', and A'1.
A'3. Since the output of A'4 is "0", only the AND gates A17 to A32 of block B are open, and the outputs of the AND gates of other blocks are all forced to "0". It has become.
これは動作しない正規の比較器の出力状態がどのような
状態であっても、マトリクスエンコーダー12の入力が
正しい状態を保つための回路である。This is a circuit for maintaining the input of the matrix encoder 12 in a correct state, no matter what the output state of the non-operating regular comparator is.
次にバッファドライバーL′1〜L′4はそれぞれブロ
ック毎に比器C1〜C63の動作電流を制御している。Next, buffer drivers L'1 to L'4 control the operating currents of ratios C1 to C63 for each block.
今、バッファドライバーL′1〜L′4の入力が“1″
のときだけ比較器01〜C63に電流を流し、比較器を
動作させるような構成にすれば、アンドゲートA’2の
出力が“1′′のときは比較器C17〜C3゜だけが動
作し、他の比較器は全て動作を停止する。Now, the input of buffer drivers L'1 to L'4 is "1"
If the configuration is configured such that current flows through comparators 01 to C63 and the comparators are operated only when , all other comparators stop working.
一方、端子1に印加されたアナログ入力信号は比較器C
1〜C63に入力されており、かつブロックBの比較器
だけが動作しているわけであるから、C17〜C32の
比較器だけで、それぞれの比較器に対応した電圧と比較
され、ディジタル信号化される。On the other hand, the analog input signal applied to terminal 1 is
1 to C63, and only the comparator in block B is operating, so only the comparators C17 to C32 compare the voltage corresponding to each comparator and convert it into a digital signal. be done.
この時、特願昭54−24005号明細書のものと異な
るのは、位相回路により、比較器C1〜C63に直接印
加されたアナログ入力信号と、補助比較器SC1〜SC
3で比較された後、比較器の各ブロック毎にオンオフさ
れた電流との間で、時間遅れによる誤差が極めて小さく
なっていることで、その結果、高速のアナログ入力信号
時における誤差がなくなることである。At this time, what is different from that in the specification of Japanese Patent Application No. 54-24005 is that the analog input signal directly applied to the comparators C1 to C63 and the auxiliary comparators SC1 to SC
After being compared in step 3, the error due to time delay between the current turned on and off for each block of the comparator is extremely small, and as a result, there is no error when using high-speed analog input signals. It is.
本実施例は6ビツトの場合に全比較器を4ブロツクに分
割する例を示したが、これは説明を簡単にするためで、
実際には、より高精度(ビット数が多い)で比較器を多
くのブロックに分割する時により大きな効果を期待でき
る。This embodiment shows an example in which all comparators are divided into 4 blocks in the case of 6 bits, but this is for the purpose of simplifying the explanation.
In reality, a greater effect can be expected when the comparator is divided into many blocks with higher precision (larger number of bits).
以上実施例に基いて説明したように、本発明は補助比較
器と入力信号端子の間に抵抗とコンデンサで構成した位
相進み回路を設けることにより、補助比較器と電流ドラ
イバーとで発生する遅延時間を補償し、入力信号端子か
ら直接に正規の比較器へ導びかれる信号との位相差およ
び絶対値の差をできるだけ小さくしようとしたものであ
るが、位相遅れ回路を入力信号端子と正規の比較器の入
力との間に設けることによっても同等の効果を果すこと
ができる。As explained above based on the embodiments, the present invention provides a phase advance circuit composed of a resistor and a capacitor between the auxiliary comparator and the input signal terminal, thereby reducing the delay time generated between the auxiliary comparator and the current driver. This is an attempt to minimize the phase difference and absolute value difference between the input signal terminal and the signal directly led to the regular comparator. The same effect can also be achieved by providing it between the input device and the input device.
しかしながら、正規の比較器への入力信号を位相回路を
通すことは、直接A/D変換器自体の精度を悪化させる
ことにつながると、共に、遅延回路は通常、群遅延特性
の優れたものを構成するにはインダクタンスを用いる必
要があり、集積回路に適さないという欠点がある。However, passing the input signal to a regular comparator through a phase circuit directly leads to deterioration of the accuracy of the A/D converter itself, and the delay circuit is usually one with excellent group delay characteristics. The drawback is that it requires the use of inductance to construct it, making it unsuitable for integrated circuits.
これに対し本発明は、比較器へ印加される入力信号その
ものには手を加えないために精度を保つことが可能なこ
と、および、位相回路を抵抗とコンデンサにより構成で
きるために集積回路化が容易であるという特長を持つ。In contrast, the present invention is capable of maintaining accuracy because the input signal itself applied to the comparator is not modified, and because the phase circuit can be configured with a resistor and a capacitor, integration into an integrated circuit is possible. It has the feature of being easy.
なお第4図の実施例では増巾回路104を設けることに
より、全体の伝達関数の設定を行ったが、利得Aを持た
せるには増巾回路を用いる必然性はなく、補助比較器と
正規の比較器の基準電圧の比をAにすれば、同様の効果
を得ることができる。In the embodiment shown in FIG. 4, the overall transfer function was set by providing an amplification circuit 104, but in order to provide gain A, it is not necessary to use an amplification circuit, and an auxiliary comparator and a regular A similar effect can be obtained by setting the ratio of the reference voltages of the comparator to A.
以上、詳細に説明したように本発明は、変換速度および
、精度を劣化させることなく、消費電力を大巾に低減す
ることができ、かつその構成は簡単で、集積回路化にも
適している並列比較型のA/D変換器を提供するもので
ある。As described above in detail, the present invention can significantly reduce power consumption without deteriorating conversion speed and accuracy, has a simple configuration, and is suitable for integrated circuit implementation. This provides a parallel comparison type A/D converter.
第1図は既に出願したA/D変換器を示すブロック図、
第2図A−Cは既に出願したA/D変換器の問題点を示
すタイミングチャート、第3図は本発明の一実施例を示
すブロック図、第4図は本発明にかかる位相回路の具体
的実施例を示す回路図、第5図は本発明の詳細な説明す
る特性図、第6図は本発明の具体的な実施例を示す回路
図である。
1・・・・・・入力端子、2・・・・・・補助比較器、
3・・・・・・電流ドライバ、4・・・・・・比較器、
5・・・・・・マトリクスエンコーダ、6・・・・・・
出カバソファ、7・・・・・・出力端子、8・・・・・
・位相回路。FIG. 1 is a block diagram showing an A/D converter that has already been applied for.
2A to 2C are timing charts showing the problems of the A/D converter that has already been applied for, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a specific example of the phase circuit according to the present invention. FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating a detailed explanation of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific embodiment of the present invention. 1...Input terminal, 2...Auxiliary comparator,
3... Current driver, 4... Comparator,
5... Matrix encoder, 6...
Output sofa, 7... Output terminal, 8...
・Phase circuit.
Claims (1)
置された複数個の比較器と、前記複数個の比較器を所定
数ごとに分割し、前記分割されたそれぞれの比較器群ご
とに設けられた補助比較器とを備え、入力信号は前記補
助比較器によって比較が行なわれるとともに、前記比較
器群内の前記各比較器は、前記比較器群に対応する前記
補助比較器の比較結果に基いて動作するアナログ・ディ
ジタル変換器においで、前記入力信号は位相回路を介し
て前記補助比較器へ印加されるとともに、直接に前記比
較器群へ入力されることを特徴とするアナログ・ディジ
タル変換器。 2、特許請求の範囲第1項に記載のアナログ・ディジタ
ル変換器にお−いて、位相回路が第1の抵抗とコンデン
サを並列に接続し、第2の抵抗を前記第1の抵抗とコン
デンサに対し直列に接続されてなることを特徴とするア
ナログ・ディジタル変換器。 3 特許請求の範囲第1項に記載のアナログ・ディジタ
ル変換器において、位相回路が第1の抵抗とコンデンサ
を並列に接続し、第2の抵抗を前記第1の抵抗とコンデ
ンサに対し直列に接続された構成を有すると共に、前記
位相回路の出力信号を増巾する増巾回路を設けてなるこ
とを特徴とするアナログ・ディジタル変換器。 4 特許請求の範囲第1項に記載のアナログ・ディジタ
ル変換器において、位相回路が第1の抵抗とコンデンサ
を並列に接続し、第2の抵抗を前記第1の抵抗とコンデ
ンサに対し直列に接続してなると共に、補助比較器の基
準電圧と比較器の基準電圧とを所定の比率に設定してな
ることを特徴とするアナログ・ディジタル変換器。[Claims] 1. A plurality of comparators having reference voltages corresponding to each quantization level and arranged in parallel, and dividing the plurality of comparators into a predetermined number, and each of the divided comparators having a reference voltage corresponding to each quantization level. an auxiliary comparator provided for each comparator group, the input signals are compared by the auxiliary comparator, and each of the comparators in the comparator group In the analog-to-digital converter that operates based on the comparison result of the auxiliary comparator, the input signal is applied to the auxiliary comparator via a phase circuit, and is also directly input to the comparator group. Characteristic analog/digital converter. 2. In the analog-to-digital converter according to claim 1, the phase circuit connects a first resistor and a capacitor in parallel, and connects a second resistor to the first resistor and capacitor. An analog-to-digital converter characterized in that the converter is connected in series with the converter. 3. In the analog-to-digital converter according to claim 1, the phase circuit connects a first resistor and a capacitor in parallel, and connects a second resistor in series with the first resistor and capacitor. 1. An analog-to-digital converter comprising: an amplification circuit for amplifying the output signal of the phase circuit; 4. In the analog-to-digital converter according to claim 1, the phase circuit connects a first resistor and a capacitor in parallel, and connects a second resistor in series with the first resistor and capacitor. An analog-to-digital converter characterized in that the reference voltage of the auxiliary comparator and the reference voltage of the comparator are set at a predetermined ratio.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54121159A JPS5947895B2 (en) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | analog to digital converter |
| US06/123,646 US4417233A (en) | 1979-02-28 | 1980-02-22 | Fully parallel threshold type analog-to-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54121159A JPS5947895B2 (en) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | analog to digital converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5644224A JPS5644224A (en) | 1981-04-23 |
| JPS5947895B2 true JPS5947895B2 (en) | 1984-11-22 |
Family
ID=14804301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54121159A Expired JPS5947895B2 (en) | 1979-02-28 | 1979-09-19 | analog to digital converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947895B2 (en) |
-
1979
- 1979-09-19 JP JP54121159A patent/JPS5947895B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5644224A (en) | 1981-04-23 |
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