JPH0758909B2 - Analog digital conversion circuit - Google Patents
Analog digital conversion circuitInfo
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- JPH0758909B2 JPH0758909B2 JP63246208A JP24620888A JPH0758909B2 JP H0758909 B2 JPH0758909 B2 JP H0758909B2 JP 63246208 A JP63246208 A JP 63246208A JP 24620888 A JP24620888 A JP 24620888A JP H0758909 B2 JPH0758909 B2 JP H0758909B2
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Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.
A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第8図) D発明が解決しようとする問題点(第9図及び第10図) E問題点が解決するための手段(第1図及び第3図) F作用(第1図及び第3図) G実施例 (G1)第1の実施例(第1図〜第5図) (G2)第2の実施例(第6図及び第7図) (G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はアナログデイジタル変換回路に関し、特に出力
デイジタルデータの上位ビツト部分及び下位ビツト部分
を各別に変換するアナログデイジタル変換回路に適用し
て好適なものである。A Industrial Field B Outline of the Invention C Prior Art (Fig. 8) D Problems to be Solved by the Invention (Figs. 9 and 10) E Means for Solving Problems (Fig. 1) And Fig. 3) F action (Figs. 1 and 3) G embodiment (G1) First embodiment (Figs. 1 to 5) (G2) Second embodiment (Figs. 6 and 6) FIG. 7) (G3) Other embodiment H Effect of the invention A Industrial field of use The present invention relates to an analog digital conversion circuit, and more particularly to an analog digital conversion circuit for converting the upper bit part and the lower bit part of output digital data separately. It is suitable to be applied to.
B発明の概要 本発明は、出力デイジタルデータの上位ビツト部分及び
下位ビツト部分を各別に変換するアナログデイジタル変
換回路において、出力デイジタルデータの上位ビツト部
分に対応する第1の比較結果を得る比較時間に対して、
出力デイジタルデータの下位ビツト部分に対応する第2
の比較結果を得る比較時間を長くしたことにより、全体
として出力デイジタルデータの変換精度を向上し得る。B. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an analog digital conversion circuit for converting the upper bit part and the lower bit part of output digital data separately, at a comparison time for obtaining a first comparison result corresponding to the upper bit part of output digital data. for,
The second corresponding to the lower bit part of the output digital data
By increasing the comparison time for obtaining the comparison result of, the conversion accuracy of the output digital data can be improved as a whole.
C従来の技術 従来、例えばビデオ信号等のアナログ信号をデイジタル
データに変換する高速アナログデイジタル変換回路とし
て、アナログ信号をデイジタルデータの上位ビツト部分
及び下位ビツト部分に分割して変換する、いわゆる2ス
テップ直並列型と呼ばれるものが提案されている(特開
昭58−9426号公報)。C Conventional Technology Conventionally, as a high-speed analog digital conversion circuit for converting an analog signal such as a video signal into digital data, a so-called two-step direct conversion for converting an analog signal by dividing it into an upper bit portion and a lower bit portion of the digital data is performed. A so-called parallel type has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 58-9426).
すなわち、第8図に示すように、入力ビデオ信号VDINを
8ビツトのデイジタルデータDGOUTに変換するアナログ
デイジタル変換回路1の場合、入力ビデオ信号VDINをス
イツチ回路2A、ホールド用コンデンサ2B及びバツフア回
路2Cでなるサンプルホールド回路2に受け、そのホール
ド用コンデンサ2Bにサンプルホールドされたホールド電
圧VHDが、上位ビツト比較回路部3及び下位ビツト比較
回路部4の、それぞれの比較器CC1〜CC15、CF1〜CF15の
反転入力端に与えられる。That is, as shown in FIG. 8, in the case of the analog digital conversion circuit 1 for converting the input video signal VD IN into the 8-bit digital data DG OUT , the input video signal VD IN is switched to the switch circuit 2A, the holding capacitor 2B and the buffer. The hold voltage V HD received by the sample and hold circuit 2 composed of the circuit 2C and sampled and held by the holding capacitor 2B is used as the comparators CC 1 to CC of the upper bit comparison circuit unit 3 and the lower bit comparison circuit unit 4, respectively. 15 , CF 1 to CF 15 are applied to the inverting input terminals.
ここで上位ビツト比較回路部3を構成する比較器CC1〜C
C15の非反転入力端には、基準電圧発生回路5より得ら
れる上位ビツト比較基準電圧VCREF1〜VCREF15が入力さ
れている。Here, the comparators CC 1 to C that compose the upper bit comparison circuit section 3
The non-inverting input terminal of the C 15, upper bits comparison reference voltage VC REF1 ~VC REF15 obtained from the reference voltage generating circuit 5 is input.
なお基準電圧発生回路5は、入力ビデオ信号VDINの電圧
レベルに応じた第1及び第2の電圧VRT及びVBT間に、そ
れぞれ抵抗値の等しい256個の抵抗R1(n)、R2
(n)、……、R15(n)、R16(n)(n=1〜16)を
直列接続し、その16個毎の抵抗R1(n)及びR2(n)、
R2(n)及びR3(n)、……、R14(n)及びR15
(n)、R15(n)及びR16(n)間の接続中点に得られ
る電圧を、低電圧側から順に上位ビツト比較基準電圧VC
REF1〜VCREF15として送出するようになされている。The reference voltage generating circuit 5 includes 256 resistors R1 (n) and R2 having the same resistance value between the first and second voltages V RT and V BT according to the voltage level of the input video signal VD IN.
(N), ..., R15 (n), R16 (n) (n = 1 to 16) are connected in series, and every 16 resistors R1 (n) and R2 (n),
R2 (n) and R3 (n), ..., R14 (n) and R15
(N), R15 (n), and R16 (n), the voltage obtained at the midpoint of connection is the upper bit comparison reference voltage VC in order from the lower voltage side.
It is designed to be sent as REF1 to VC REF15 .
これにより、上位ビツト比較回路部3の比較器CC1〜CC
15から得られる比較結果RC1〜RC15が上位ビツトラツチ
/エンコーダ回路6に入力され、かくして比較結果RC1
〜RC15に応じたデイジタルデータDGHを出力デイジタル
データDGOUTの上位4ビツト分として送出する。As a result, the comparators CC 1 to CC of the high-order bit comparison circuit unit 3
The comparison results RC 1 to RC 15 obtained from 15 are input to the upper bit latch / encoder circuit 6, and thus the comparison result RC 1
~ Digital data DG H corresponding to RC 15 is sent as upper 4 bits of output digital data DG OUT .
このようにして、上位ビツト比較回路部3ホールド電圧
VHDが、第1及び第2の電圧VRT及びVBTを抵抗により16
分割した何れの電圧値に対応するかを検出して、粗い分
割モードでホールド電圧VHDをデイジタルデータDGHに変
換し、出力デイジタルデータDGOUTの上位4ビット分を
得るようになされている。In this way, the upper bit comparison circuit 3 hold voltage
V HD causes the first and second voltages V RT and V BT to
By detecting which of the divided voltage values the divided voltage value corresponds to, the hold voltage V HD is converted into the digital data DG H in the coarse division mode to obtain the upper 4 bits of the output digital data DG OUT .
また基準電圧発生回路5において、256個の抵抗R1
(n)、R2(n)、……、R15(n)、R16(n)(n=
1〜16)は、行列を構成するように直列接続されてお
り、その列を構成する16個毎の抵抗R1(n)、R2
(n)、……、R15(n)、R16(n)に対して、行を構
成する抵抗Rm(1)及びRm(2)、Rm(2)及びRm
(3)、……、Rm(14)及びRm(15)、Rm(15)及びRm
(16)(m=1〜16)間の接続中点が、それぞれ例えば
MOS(metal oxide semiconductor)構成のスイツチ回路
Sm(1)、Sm(2)、……、Sm(14)、Sm(15)を介し
て、下位ビツト比較回路部4の比較器CF15〜CF1の非反
転入力端に接続されている。Also, in the reference voltage generation circuit 5, 256 resistors R1
(N), R2 (n), ..., R15 (n), R16 (n) (n =
1 to 16) are connected in series so as to form a matrix, and every 16 resistors R1 (n) and R2 forming the column are connected.
Resistances Rm (1) and Rm (2), Rm (2) and Rm forming a row with respect to (n), ..., R15 (n), R16 (n)
(3), ..., Rm (14) and Rm (15), Rm (15) and Rm
(16) The connection midpoints between (m = 1 to 16) are, for example,
Switch circuit with MOS (metal oxide semiconductor) structure
, Sm (1), Sm (2), ..., Sm (14), Sm (15) are connected to the non-inverting input terminals of the comparators CF 15 to CF 1 of the lower bit comparison circuit unit 4. .
なおこの基準電圧発生回路5のスイツチ回路Sm(1)、
Sm(2)、……、Sm(14)、Sm(15)は、上位ビツト比
較回路部3の比較結果 RC1〜RC15で最初に論理「L」
レベルとなつた比較器CCi(i=1〜15)に対応した1
列のスイツチ回路Si(1)、Si(2)、……、Si(1
4)、Si(15)がオン制御され、また抵抗R16(1)〜R1
6(16)に対応するスイツチ回路S16(1)〜S16(15)
の1列は、上位ビツト比較回路部3の比較結果RC1〜RC
15が全て論理「H」レベルの場合にオン制御されるよう
になされている。The switch circuit Sm (1) of the reference voltage generating circuit 5,
Sm (2), ......, Sm (14), Sm (15) , first logic comparison result RC 1 to RC 15 for upper bits comparator circuit part 3 "L"
1 corresponding to the level comparator CC i (i = 1 to 15)
Row switch circuits Si (1), Si (2), ..., Si (1
4), Si (15) is on-controlled, and resistors R16 (1) to R1
Switch circuits S16 (1) to S16 (15) corresponding to 6 (16)
1 column is the comparison result RC 1 to RC of the upper bit comparison circuit unit 3.
When all 15 are logic "H" levels, they are turned on.
これにより、下位ビツト比較回路部4の比較器CF15〜CF
1の非反転入力端に入力される下位ビツト比較基準電圧V
FREF15〜VFREF1は、上位ビツト比較回路部3で検出した
ホールド電圧VHDの存在する上位ビツト比較基準電圧VC
REF1〜VCREF15間の電圧値を、さらに抵抗により16分割
して得るようになされている。As a result, the comparators CF 15 to CF of the lower bit comparison circuit unit 4
Lower bit comparison reference voltage V input to the non-inverting input terminal of 1
F REF15 to VF REF1 are the upper bit comparison reference voltage VC in which the hold voltage V HD detected by the upper bit comparison circuit section 3 exists.
The voltage value between REF1 to VC REF15 is further divided into 16 by a resistor to obtain it.
かくして、下位ビツト比較回路部4の比較結果RF1〜RF
15が下位ビツトラツチ/エンコーダ回路7に入力され、
比較結果RF1〜RF15に対応したデイジタルデータDGLを出
力デイジタルデータDGOUTの下位4ビツト分として送出
する。Thus, the comparison results RF 1 to RF of the lower bit comparison circuit unit 4
15 is input to the lower bit latch / encoder circuit 7,
The digital data DG L corresponding to the comparison results RF 1 to RF 15 is transmitted as the lower 4 bits of the output digital data DG OUT .
このようにして、全体として必要最小限の比較器を用い
て、例えば10〜20〔MHz〕程度の高い周波数でなる入力
ビデオ信号VDINを、精度良く8ビツトのデイジタルデー
タDGOUTに変換し得るようになされている。In this manner, the input video signal VD IN having a high frequency of, for example, about 10 to 20 [MHz] can be accurately converted into the 8-bit digital data DG OUT by using the minimum necessary comparator as a whole. It is done like this.
D発明が解決しようとする問題点 ところで、実際上かかる構成の2ステップ直並行型アナ
ログデイジタル変換回路1は、所定周期のクロツクの2
周期毎に、入力ビデオ信号VDINをアナログデイジタル変
換し、8ビットのデイジタルデータDGOUTを送出するよ
うになされている。D. Problems to be Solved by the Invention By the way, the two-step serial / parallel analog digital conversion circuit 1 having such a configuration actually has two clocks of a predetermined cycle.
The input video signal VD IN is subjected to analog digital conversion in every cycle and 8-bit digital data DG OUT is sent out.
すなわち、アナログデイジタル変換回路1においては、
クロツクCK1(第9図(A))の2周期毎の立ち上がり
期間(時点t0〜t1、t4〜t5)に立ち上がるサンプリング
パルスPSM(第9図(B))と、そのサンプリングパル
スPSMに続いて、順次1/2クロツク周期づつ遅れて時点t1
〜t2、t5〜t6の期間の間立ち上がる上位ビツト比較パル
スPCC(第9図(C))、時点t2〜t3、t6〜t7の期間の
間立ち上がるスイツチ切換パルスPST(第9図(D))
及び時点t3〜t4、t7〜t8の期間の間立ち上がる下位ビツ
ト比較パルスPFC(第9図(E))を発生する。That is, in the analog digital conversion circuit 1,
Sampling pulse P SM (FIG. 9 (B)) rising during the rising period (time points t 0 to t 1 , t 4 to t 5 ) of the clock CK1 (FIG. 9 (A)) every two cycles, and its sampling pulse After P SM , sequentially delayed by 1/2 clock cycle at time t 1
~t 2, t 5 ~t 6 upper bits comparison pulse P CC rising period of (Figure 9 (C)), the time t 2 ~t 3, t 6 during the period ~t 7 rises switch changeover pulse P ST (Fig. 9 (D))
And a lower bit comparison pulse P FC (FIG. 9 (E)) which rises during the period of t 3 to t 4 and t 7 to t 8 .
これにより、まずサンプリングパルスPSMが立ち上がる
期間(時点t0〜t1、t4〜t5)の間、サンプルホールド回
路2のスイツチ回路2Aがオン制御され、この結果入力ビ
デオ信号VDINがサンプリングされ、続いてサンプリング
パルスPSMが立ち下がる期間(時点t1〜t4、t5〜t8)の
間、スイツチ回路2Aがオフ制御されホールド用コンデン
サ2Bにサンプルホールドされたホールド電圧VHDが、上
位ビツト比較回路部3及び下位ビツト比較回路部4に与
えられる。As a result, first, the switch circuit 2A of the sample-hold circuit 2 is on-controlled during the rising period of the sampling pulse P SM (time points t 0 to t 1 , t 4 to t 5 ), and as a result, the input video signal VD IN is sampled. Then, during the period when the sampling pulse P SM falls (time points t 1 to t 4 and t 5 to t 8 ), the switch circuit 2A is turned off and the hold voltage V HD sampled and held by the hold capacitor 2B is , High-order bit comparison circuit section 3 and low-order bit comparison circuit section 4.
続いて上記ビツト比較パルスPCCが立ち上がる期間(時
点t1〜t2、t5〜t6)の間、上位ビツトラツチ/エンコー
ダ回路6は、上位ビツト比較回路部3から得られる比較
結果 RC1〜RC15に応じたデイジタルデータDGHを出力デ
イジタルデータDGOUTの上位4ビツト分として送出す
る。Subsequently, during the period (time points t 1 to t 2 and t 5 to t 6 ) at which the bit comparison pulse P CC rises, the upper bit latch / encoder circuit 6 compares the comparison results RC 1 to RC 1 obtained from the upper bit comparison circuit section 3. The digital data DG H corresponding to RC 15 is sent as the upper 4 bits of the output digital data DG OUT .
また続いてスイツチ切換パルスPSTが立ち上がる期間
(時点t2〜t3、t6…t7)の間、比較器CC1〜CC15から得
られる比較結果RC1〜RC15に応じて、基準電圧発生回路
5のスイツチ回路Sm(1)、Sm(2)、……、Sm(1
4)、Sm(15)の何れかの1列が選択的にオン制御さ
れ、これにより基準電圧発生回路5からは、比較結果RC
1〜RC15に応じた下位ビツト比較基準電圧VFREF1〜VF
REF15が下位ビツト比較回路部4に供給される。Also during the subsequently switch changeover pulse P ST rises period (time t 2 ~t 3, t 6 ... t 7), according to the comparison result RC 1 to RC 15 obtained from the comparator CC 1 to CC 15, a reference The switch circuits Sm (1), Sm (2), ..., Sm (1 of the voltage generation circuit 5
4), one of the columns of Sm (15) is selectively turned on, so that the comparison result RC from the reference voltage generation circuit 5
Lower bit comparison reference voltage according to 1 to RC 15 VF REF1 to VF
REF15 is supplied to the lower bit comparison circuit section 4.
またさらに続いて、下位ビツト比較パルスPFCが立ち上
がる期間(時点t3〜t4、t7〜t8)の間、下位ビツトラツ
チ/エンコーダ回路7は下位ビツト比較回路部4から得
られる比較結果RF1〜RF15に応じたデイジタルデータDGL
を出力デイジタルデータDGOUTの下位4ビツト分として
送出し、このようにしてアナログデイジタル変換回路1
は、クロツクCK1の2周期毎に、入力ビデオ信号VDINを
アナログデイジタル変換し、8ビツトのデイジタルデー
タDGOUTを送出するようになされている。The further Subsequently, during the lower bits comparison pulse P FC rises period (time t 3 ~t 4, t 7 ~t 8), the lower Bitsutoratsuchi / encoder circuit 7 compares the results obtained from the lower bits comparing circuit 4 RF Digital data according to 1 to RF 15 DG L
Is sent as the lower 4 bits of the output digital data DG OUT , and in this way, the analog digital conversion circuit 1
Is designed to convert the input video signal VD IN into an analog digital signal every two cycles of the clock CK1 and send out 8-bit digital data DG OUT .
ところがこの上位ビツト比較回路部3の比較器CC1〜CC
15及び下位ビツト比較回路4の比較器CF1〜CF15は、第1
0図に示すように、比較される電位差が小さくなるにし
たがつて、比較時間が長くなるという時間特性TCOMPを
有する。However, the comparators CC 1 to CC of the high-order bit comparison circuit unit 3
Comparator CF 1 ~CF 15 of 15 and lower bits comparator circuit 4, the first
As shown in FIG. 0, there is a time characteristic T COMP that the comparison time becomes longer as the compared potential difference becomes smaller.
従つて上位ビツト比較回路部3の比較器CC1〜CC15に与
えられる比較電位差ΔVCに対応した比較時間tCに対し
て、下位ビツト比較回路部4の比較器CF1〜CF15に与え
られる比較電位差ΔVFに対応した比較時間tFは格段的に
長くなり、上述のように、上位ビツト分と下位ビツト分
とを同じ時間で比較する場合には、高い比較精度が必要
とされる下位ビツト分の比較精度が、上位ビツト分の比
較精度に対して高くできないという問題があり、さらに
クロツクの周波数の高くすると下位ビツト分の比較精度
として、十分なものを得ることができなくなるという問
題があつた。Therefore, for the comparison time t C corresponding to the comparison potential difference ΔV C given to the comparators CC 1 to CC 15 of the upper bit comparison circuit section 3, the comparators CF 1 to CF 15 of the lower bit comparison circuit section 4 are given. The comparison time t F corresponding to the comparison potential difference ΔV F becomes significantly long, and as described above, high comparison accuracy is required when comparing the upper bit and the lower bit at the same time. There is a problem that the comparison accuracy of the lower bits cannot be higher than that of the upper bits. Further, if the frequency of the clock is increased, it is not possible to obtain sufficient comparison accuracy of the lower bits. I got it.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、下位ビツ
ト分の比較時間を上位ビツト分の比較時間に対して長く
するようにしたことにより、従来に比して格段的に高精
度かつ高速でアナログデイジタル変換し得るアナログデ
イジタル変換回路を提案しようとするものである。The present invention has been made in consideration of the above points, and by making the comparison time for the lower bits longer than the comparison time for the upper bits, the accuracy is significantly higher than that of the conventional one. It is intended to propose an analog digital conversion circuit that can perform analog digital conversion at high speed.
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、第1の
クロツクパルスPCCに同期しながら、所定の基準電位VRT
及びVBT間に直列接続された複数の抵抗R1(n)、R2
(n)、……、R15(n)、R16(n)(n=1〜16)の
所定個数毎の接続点R1(n)及びR2(n)及びR3
(n)、……、R14(n)及びR15(n)、R15(n)及
びR16(n)から得られる複数の電位VCREF1〜VC
REF15と、入力アナログ信号VDINとを比較して第1の比
較結果RCOUT(RC1〜RC15)を得た後、第1のクロツクパ
ルスPCCとデユーテイ比を異にする第2のクロツクパル
スPFCOに同期しながら、第1の比較結果RCOUT(RC1〜RC
15)に基づいて設定される所定範囲の複数の抵抗Ri
(1)、Ri(2)、……、Ri(15)、Ri(16)(i=1
〜16)の接続点Ri(1)及びRi(2)、Ri(2)及びRi
(3)、……、Ri(14)及びRi(15)、Ri(15)及びRi
(16)から得られる複数の電位VFREF1〜VFREF15と、入
力アナログ信号VDINとを比較して第2の比較結果RFOUT
(RF1〜RF15)を得、第1及び第2の比較結果RCOUT(RC
1〜RC15)及びRFOUT(RF1〜RF15)に基づいて得られる
第1及び第2のデイジタルデータDGH及びDGLを合成し
て、出力デイジタルデータDGOUTを得るアナログデイジ
タル変換回路10において、第1の比較結果RCOUT(RC1〜
RC15)を得る比較時間t1〜t2、t5〜t6に対して、第2の
比較結果RFOUT(RF1〜RF15)を得る比較時間t21〜t4、t
61〜t8を長くした。E Means for Solving the Problems In order to solve the problems, in the present invention, the predetermined reference potential V RT is synchronized with the first clock pulse P CC.
And a plurality of resistors R1 (n), R2 connected in series between V and V BT
(N), ..., R15 (n), R16 (n) (n = 1 to 16) for each predetermined number of connection points R1 (n) and R2 (n) and R3
(N), ..., R14 (n) and R15 (n), multiple potentials obtained from R15 (n) and R16 (n) VC REF1 to VC
REF15 is compared with the input analog signal VD IN to obtain the first comparison result RC OUT (RC 1 to RC 15 ), and then the first clock pulse P CC and the second clock pulse P having a different duty ratio. While synchronizing with FCO , the first comparison result RC OUT (RC 1 ~ RC
15 ) Multiple resistors Ri within a specified range set based on
(1), Ri (2), ..., Ri (15), Ri (16) (i = 1
To 16) connection points Ri (1) and Ri (2), Ri (2) and Ri
(3), ..., Ri (14) and Ri (15), Ri (15) and Ri
A plurality of potential VF REF1 ~VF REF15 obtained from (16), a second comparison result by comparing the input analog signal VD IN RF OUT
(RF 1 to RF 15 ) is obtained, and the first and second comparison results RC OUT (RC
1 to RC 15 ) and RF OUT (RF 1 to RF 15 ), the first and second digital data DG H and DG L are combined to obtain output digital data DG OUT. In the first comparison result RC OUT (RC 1 ~
Relative comparison time t 1 ~t 2, t 5 ~t 6 to obtain a RC 15), the second comparison result RF OUT (RF 1 ~RF 15) comparing gain time t 21 ~t 4, t
61- t 8 has been lengthened.
F作用 第1の比較結果RCOUT(RC1〜RC15)を得る比較時間t1〜
t2、t5〜t6に対して、第2の比較結果RFOUT(RF1〜R
F15)を得る比較時間t21〜t4、t61〜t8を長くしたこと
により、出力デイジタルデータDGOUTの下位ビツト部分
の変換精度を向上することができ、逆に下位ビツト部分
の変換精度を従来と同程度に選定すれば、高速にアナロ
グデイジタル変換し得る。F action Comparison time t 1 to obtain the first comparison result RC OUT (RC 1 to RC 15 )
For t 2 and t 5 to t 6 , the second comparison result RF OUT (RF 1 to R
By increasing the comparison times t 21 to t 4 and t 61 to t 8 for obtaining F 15 ), the conversion accuracy of the lower bit part of the output digital data DG OUT can be improved, and conversely the lower bit part can be converted. If the accuracy is selected to the same level as the conventional one, analog digital conversion can be performed at high speed.
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G Embodiment One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(G1)第1の実施例 第8図との対応部分に同一符号を付して示す第1図にお
いて、10は全体として本発明によるアナログデイジタル
変換回路を示し、この場合入力ビデオ信号VDINは、サン
プルホールド回路2(第8図)を介さずに、直接上位ビ
ツト比較回路部3及び下位ビツト比較回路部4のそれぞ
れ15個の比較器CC1〜CC15、CF1〜CF15に供給されてい
る。(G1) First Embodiment In FIG. 1 in which parts corresponding to those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, 10 indicates an analog digital converting circuit according to the present invention as a whole, in which case the input video signal VD IN is , And is supplied directly to the 15 comparators CC 1 to CC 15 and CF 1 to CF 15 of the upper bit comparison circuit unit 3 and the lower bit comparison circuit unit 4, respectively, without going through the sample hold circuit 2 (FIG. 8). ing.
ここでそれぞれの比較器CC1〜CC15及びCF1〜CF15は、第
2図に示すようにCOMS(complementary MOS)インバー
タ回路INV1、INV2、INV3を用いたいわゆるチヨツパ型比
較回路CMPで構成される。Each of the comparators CC 1 to CC 15 and CF 1 to CF 15 is a so-called checker type comparator circuit CMP using COMS (complementary MOS) inverter circuits INV 1 , INV 2 and INV 3 as shown in FIG. Composed of.
この比較回路CMPにおいて、入力ビデオ信号VDIN及び比
較基準電圧VREFは、それぞれ第1及び第2のスイツチ回
路SW1及びSW2を介して、第1のホールド用コンデンサC
H1の一端に接続され、その他端がCMOS構成の第1のイン
バータ回路INV1の入力端に接続されている。In the comparison circuit CMP, the input video signal VD IN and the comparison reference voltage V REF are supplied to the first holding capacitor C via the first and second switch circuits SW 1 and SW 2 , respectively.
It is connected to one end of H1 and the other end is connected to the input end of the first inverter circuit INV 1 of CMOS configuration.
第1のインバータ回路INV1の入力端及び出力端は、第3
のスイツチ回路SW3を介して接続され、またその出力端
は第2のホールド用コンデンサCH2の一端に接続され、
その他端が第2のインバータ回路INV2の入力端に接続さ
れている。The input terminal and the output terminal of the first inverter circuit INV 1 are
Is connected via the switch circuit SW 3, and whose output end is connected to one end of the second holding capacitor C H2,
The other end is connected to the input end of the second inverter circuit INV 2 .
さらに第2のインバータ回路INV2の入力端及び出力端
は、第4スイツチ回路SW4を介して接続され、またその
出力端は第3のインバータ回路INV3の入力端に接続され
ている。Further, the input terminal and the output terminal of the second inverter circuit INV 2 are connected via the fourth switch circuit SW 4, and the output terminal thereof is connected to the input terminal of the third inverter circuit INV 3 .
これにより、まず第1、第3及び第4のスイツチ回路SW
1、SW3及びSW4を所定期間の間オン制御することによ
り、入力ビデオ信号VDINを第1及び第2のホールド用コ
ンデンサCH1及びCH2にサンプルホールドし、続く所定期
間の間第2のスイツチ回路SW2のみをオン制御すること
により、第1及び第2のホールド用コンデンサCH1及びC
H2にホールドされたホールド電圧と、比較基準電圧VREF
とを比較し、第3のインバータ回路INV3の出力端から、
その比較結果RTOUTを送出するようになされている。As a result, the first, third and fourth switch circuits SW are
By turning ON 1 , SW 3 and SW 4 for a predetermined period, the input video signal VD IN is sampled and held by the first and second hold capacitors C H1 and C H2 , and then the second video signal is held during the second predetermined period. By turning on only the switch circuit SW 2 of, the first and second hold capacitors C H1 and C
Hold voltage held at H2 and comparison reference voltage V REF
From the output end of the third inverter circuit INV 3
The comparison result RT OUT is transmitted.
このようにして、上位ビツト比較回路部3及び下位ビツ
ト比較回路部4のぞれぞれの比較器CC1〜CC15及びCF1〜
CF15は、それぞれ第1〜第4のスイツチ回路SW1〜SW4を
切換制御することにより、入力ビデオ信号VDINを任意の
タイミングで各別にサンプルホールドし、そのホールド
電圧と比較電圧VREF(実際上、上位ビツト比較基準電圧
VCREF1〜VCREF15及び下位ビツト比較基準電圧VFREF1〜V
FREF15でなる)を比較して、その比較結果RTOUT(実際
上、上位ビツト比較結果RCOUT(RC1〜RC15)及び下位ビ
ツト比較結果RFOUT(RF1〜RF15)でなる)を出力し得る
ようになされている。In this way, the comparators CC 1 to CC 15 and CF 1 to respectively of the upper bit comparison circuit unit 3 and the lower bit comparison circuit unit 4 are
CF 15, by switching control of the first to fourth switch circuits SW 1 to SW 4, respectively, the input video signal VD IN the sampled and held to each other at an arbitrary timing, the hold voltage and the comparison voltage V REF ( Practically upper bit comparison reference voltage
VC REF1 to VC REF15 and lower bit comparison reference voltage VF REF1 to V
F REF15 ), and the comparison result RT OUT (actually consisting of the upper bit comparison result RC OUT (RC 1 to RC 15 ) and the lower bit comparison result RF OUT (RF 1 to RF 15 )). It is designed to be able to output.
ここで、このアナログデイジタル変換回路10は、第9図
との対応部分に同一符号を付した第3図に示すタイミン
グで動作するようになされている。Here, the analog digital conversion circuit 10 is designed to operate at the timing shown in FIG. 3 in which parts corresponding to those in FIG.
この場合サンプリングパルスPSM(第3図(B))及び
上位ビツト比較パルスPCC(第3図(C))は、それぞ
れ従来と同様にクロツクCK1(第3図(A))の2周期
毎の立ち上がり期間(時点t0〜t1、t4〜t5)及びそれに
続いて1/2クロツク周期づつ遅れたクロツクCK1の2周期
毎の立ち下がり期間(時点t1〜t2、t5〜t6)の間立ち上
がるパルス波形に選定されている。In this case, the sampling pulse P SM (FIG. 3 (B)) and the high-order bit comparison pulse P CC (FIG. 3 (C)) are each two cycles of the clock CK1 (FIG. 3 (A)) as in the conventional case. Rising period (time points t 0 to t 1 , t 4 to t 5 ) and the trailing edge period of clock CK 1 delayed by 1/2 clock cycle every two cycles (time points t 1 to t 2 , t 5 ~). Selected as the pulse waveform that rises during t 6 ).
これに対しスイツチ切換パルスPSTO(第3図(D))
は、MOS構成でなる基準電圧発生回路5のスイツチ回路S
m(1)、Sm(2)、……、Sm(15)、Sm(16)のスイ
ツチング特性に基づいて、従来のスイツチ切換パルスP
ST(第9図(D))と同じ時点t2、t6のタイミングで立
ち上がり、パルス幅が従来のクロツクCK1の1/2周期から
1/4周期のパルス幅に変更されている。On the other hand, switch switching pulse P STO (Fig. 3 (D))
Is a switch circuit S of the reference voltage generating circuit 5 having a MOS structure.
Based on the switching characteristics of m (1), Sm (2), ..., Sm (15), Sm (16), the conventional switch switching pulse P
It rises at the same timings t 2 and t 6 as ST (Fig. 9 (D)), and the pulse width changes from 1/2 cycle of the conventional clock CK1.
The pulse width has been changed to 1/4 cycle.
さらに下位ビツト比較パルスPFCO(第3図(E))は、
従来の下位ビツト比較パルスPFC(第9図(E))に対
してクロツクCK1の1/4周期分早い時点t21、t61のタイミ
ングで立ち上がると共に、クロツクCK1の1/4周期分長い
パルス幅に選定されている。The lower bit comparison pulse P FCO (Fig. 3 (E)) is
A pulse that rises at a time t 21 , t 61 that is 1/4 cycle earlier than clock CK1 with respect to the conventional lower bit comparison pulse P FC (Fig. 9 (E)), and is longer by 1/4 cycle of clock CK1. Selected for width.
これによりアナログデイジタル変換回路10は、上位ビツ
トを上位ビツト比較回路部3において従来と同様の比較
時間で比較し、下位ビツトを下位ビツト比較回路部4に
おいて従来より長い比較時間で比較するようになされて
いる。As a result, the analog digital conversion circuit 10 compares the upper bits in the upper bit comparison circuit section 3 with the same comparison time as the conventional one, and compares the lower bits in the lower bit comparison circuit section 4 with the longer comparison time than the conventional one. ing.
なおこの実施例の場合、サンプリングパルスPSM、上位
ビツト比較パルスPCC、スイツチ切換パルスPSTO及び下
位ビツト比較パルスPFCOは、第4図及び第5図に示すよ
うにパルス発生回路11においてクロツクCK1を用いて発
生するようになされている。In this embodiment, the sampling pulse P SM , the upper bit comparison pulse P CC , the switch switching pulse P STO and the lower bit comparison pulse P FCO are clocked in the pulse generation circuit 11 as shown in FIGS. 4 and 5. It is designed to occur using CK1.
すなわちパルス発生回路11において、入力されるクロツ
クCK1(第5図(A))とクロツクCK1をインバータ回路
12を介して得られる反転クロツクCK2(第5図(B))
とが、クロツクCK1を1/2分周回路13を介して分周してな
る1/2クロツクCK3(第5図(C))と共に、第1及び第
2のAND(アンド)回路14A及び14Bに入力され、その論
理出力としてサンプリングパルスPSM及び上位ビツト比
較パルスPCC(第5図(D)及び(E))を得るように
なされている。That is, in the pulse generation circuit 11, the input clock CK1 (FIG. 5 (A)) and the clock CK1 are connected to the inverter circuit.
Inversion clock CK2 obtained via 12 (Fig. 5 (B))
Together with the 1/2 clock CK3 (FIG. 5 (C)) obtained by dividing the clock CK1 through the 1/2 divider circuit 13, together with the first and second AND (AND) circuits 14A and 14B. The sampling pulse P SM and the upper bit comparison pulse P CC (FIGS. 5 (D) and 5 (E)) are obtained as the logical output.
また、反転クロックCK2を1/4周期遅延回路15を介して得
られる1/4周期遅延クロツクCK4(第5図(F))がクロ
ツクCK1と共にNAND(ナンド)回路16に入力され、この
結果得られる第1のパルス信号PX1(第5図(G))と1
/2クロツクCK3とが、第1のNOR(ノア)回路17Aに入力
され、その論理出力としてスイツチ切換パルスPSTO(第
5図(H))を得るようになされている。Further, the 1/4 cycle delay clock CK4 (FIG. 5 (F)) obtained by inputting the inverted clock CK2 through the 1/4 cycle delay circuit 15 is input to the NAND circuit 16 together with the clock CK1. 1st pulse signal P X1 (Fig. 5 (G))
The / 2 clock CK3 is input to the first NOR circuit 17A, and the switch switching pulse P STO (FIG. 5 (H)) is obtained as its logical output.
またさらに、上述の第1のパルス信号PX1が1/2クロツク
CK3と共にEXNOR(イクスクルーシブノア)回路18に入力
され、この結果得られる第2のパルス信号PX2(第5図
(I))と1/2クロツクCK3とが、第2のNOR(ノア)回
路17Bに入力され、その論理出力として下位ビツト比較
パルスPFCO(第5図(J))を得るようになされてい
る。Furthermore, the above-mentioned first pulse signal P X1 is ½ clock.
The second pulse signal P X2 (Fig. 5 (I)) and the 1/2 clock CK3, which are input to the EXNOR (exclusive NOR) circuit 18 together with CK3 and are obtained as a result, are the second NOR (NOR). The lower bit comparison pulse P FCO (FIG. 5 (J)) is input to the circuit 17B and its logical output is obtained.
以上の構成において、入力ビデオ信号VDINをアナログデ
イジタル変換する場合、まずサンプリングパルスPSMが
立ち上がる期間の間(時点t0〜t1、t4〜t5)、上位ビツ
ト比較回路部3及び下位ビツト比較回路部4のそれぞれ
の比較器CC1〜CC15及びCF1〜CF15は、入力ビデオ信号VD
INをサンプリグした後、サンプリングパルスPSMが立ち
下がる期間の間(時点t1〜t4、t5〜t6)、サンプリング
した入力ビデオ信号VDINをホールドする。In the above configuration, when the input video signal VD IN is subjected to analog digital conversion, first, during the period when the sampling pulse P SM rises (time points t 0 to t 1 and t 4 to t 5 ), the upper bit comparison circuit unit 3 and the lower bit each comparator CC 1 to CC 15 and CF 1 ~CF 15 of bit comparator circuit unit 4, an input video signal VD
After sampling IN , the sampled input video signal VD IN is held for the period when the sampling pulse P SM falls (time points t 1 to t 4 , t 5 to t 6 ).
続いて上位ビツト比較パルスPCCが立ち上がる期間(時
点t1〜t2、t5〜t6)の間、上位ビツト比較回路部3の比
較部CC1〜CC15は、ホールドした入力ビデオ信号VD
INと、基準電圧発生回路5から得られる上位ビツト比較
基準電圧VCREF1〜VCREF15とを比較し、その比較結果RC
OUT(RC1〜RC15)を上位ビツトラツチ/エンコーダ回路
6に送出し、比較結果RCOUTに応じたデイジタルデータD
GHを出力デイジタルデータDGOUT上位4ビツト分として
送出する。また続いてスイツチ切換パルスPSTOが立ち上
がる期間(時点t2〜t21、t6〜t61)の間、上位ビツト比
較回路部3の比較結果RCOUTに応じて、基準電圧発生回
路5のスイツチ回路Sm(1)、Sm(2)、……、Sm(1
5)、Sm(16)の何れかの1列が選択的にオン制御さ
れ、これにより基準電圧発生回路5は比較結果RCOUTに
応じた下位ビツト比較基準電圧VFREF1〜VFREF15を下位
ビツト比較回路部4に供給する。Subsequently, during the period when the upper bit comparison pulse P CC rises (time points t 1 to t 2 and t 5 to t 6 ), the comparison units CC 1 to CC 15 of the upper bit comparison circuit unit 3 hold the input video signal VD held.
It compares the IN, the upper bits comparison reference voltage VC REF1 ~VC REF15 obtained from the reference voltage generating circuit 5, the comparison result RC
OUT (RC 1 to RC 15 ) is sent to the upper bit latch / encoder circuit 6, and the digital data D corresponding to the comparison result RC OUT
GH is output as the upper 4 bits of output digital data DG OUT . Further, subsequently, during the period when the switch switching pulse P STO rises (time points t 2 to t 21 , t 6 to t 61 ), the switch of the reference voltage generation circuit 5 is switched according to the comparison result RC OUT of the upper bit comparison circuit section 3. Circuit Sm (1), Sm (2), ..., Sm (1
5), one of a row of Sm (16) is selectively on-controlled, low-order bits compare lower bits comparison reference voltage VF REF1 ~VF REF15 that thereby the reference voltage generating circuit 5 according to the comparison result RC OUT It is supplied to the circuit unit 4.
またさらに続いて下位ビツト比較パルスPFCが立ち上が
る期間(時点t21〜t4、t61〜t8)の間、下位ビツト比較
回路部4の比較器CF1〜CF15は、ホールドした入力ビデ
オ信号VDINと、基準電圧発生回路5から得られる下位ビ
ツト比較基準電圧VFREF1〜VFREF15とを比較し、その比
較結果RFOUT(RF1〜RF15)を下位ビツトラツチ/エンコ
ーダ回路7に送出し、下位ビツトラツチ/エンコーダ回
路7において、比較結果RFOUTに応じたデイジタルデー
タDGLを出力デイジタルデータDGOUTの下位4ビツト分と
して送出する。Further subsequently lower bits comparison pulse P FC rises period (time t 21 ~t 4, t 61 ~t 8) between the lower bit comparing circuit comparator CF 1 ~CF 15 of 4-held input video signal VD iN, compared with the lower bits comparison reference voltage VF REF1 ~VF REF15 obtained from the reference voltage generating circuit 5, and sends the comparison result RF OUT to (RF 1 ~RF 15) to the lower Bitsutoratsuchi / encoder circuit 7 In the lower bit latch / encoder circuit 7, the digital data DG L corresponding to the comparison result RF OUT is sent as the lower 4 bits of the output digital data DG OUT .
このようにしてアナログデイジタル変換回路10は、上位
ビツトを上位ビツト比較回路部3において従来と同様の
比較時間で比較し、下位ビツトが下位ビツト比較回路部
4において従来より長い比較時間で比較するようにした
ことにより、従来に比して格段的に高い精度で、入力ビ
デオ信号VDINをアナログデイジタル変換して、8ビツト
のデイジタルデータDGOUTを得ることができる。In this manner, the analog digital conversion circuit 10 compares the upper bits in the upper bit comparison circuit section 3 with the same comparison time as the conventional one, and the lower bits in the lower bit comparison circuit section 4 with the longer comparison time than the conventional one. By doing so, it is possible to obtain 8-bit digital data DG OUT by analog-digital converting the input video signal VD IN with much higher accuracy than in the past.
以上の構成によれば、上位ビツトを従来と同様の比較時
間で比較し、これに対し下位ビツトの比較時間を長くし
たことにより、クロツクCK1の2周期毎に、入力ビデオ
信号VDINをアナログデイジタル変換し8ビツトのデイジ
タルデータDGOUTを得るにつき、従来に比して格段的に
高い精度で、アナログデイジタル変換し得るアナログデ
イジタル変換回路を実現できる。According to the above configuration, by comparing the upper bits with the same comparison time as the conventional one and lengthening the comparison time of the lower bits, the input video signal VD IN is changed to the analog digital every two cycles of the clock CK1. By converting and obtaining 8-bit digital data DG OUT, it is possible to realize an analog digital conversion circuit capable of performing analog digital conversion with much higher accuracy than before.
かくするにつき、アナログデイジタル変換精度として、
従来同等の精度のものを構成する場合、下位ビツトの比
較時間を従来の比較時間と同様にすれば、その分クロツ
クCK1の周波数を高くすることができ、従来に比して格
段的に高速でアナログデイジタル変換し得るアナログデ
イジタル変換回路を実現できる。To do this, as analog digital conversion accuracy,
When configuring the one with the same accuracy as before, if the comparison time of the lower bits is the same as the conventional comparison time, the frequency of clock CK1 can be increased by that much, and it is much faster than before. An analog digital conversion circuit capable of analog digital conversion can be realized.
(G2)第2の実施例 第1図との対応部分に同一符号を付して示す第6図にお
いて、20は全体として本発明を特願昭63−16269号に提
案されているように、下位ビツトの変換手段を2組設
け、上位ビツトの変換を下位ビツトの変換の2倍の速度
で実行すると共に、下位ビツトの変換を上位ビツトの変
換ごとに交互に実行するようにしたアナログデイジタル
変換回路に適用した場合を示す。(G2) Second Embodiment In FIG. 6 in which parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, reference numeral 20 indicates the invention as a whole as proposed in Japanese Patent Application No. 63-16269. An analog digital conversion in which two sets of lower bit conversion means are provided, conversion of the upper bits is performed at twice the speed of conversion of the lower bits, and conversion of the lower bits is alternately executed for each conversion of the upper bits. The case where it is applied to a circuit is shown.
このアナログデイジタル変換回路20において、上位ビツ
ト比較回路部3及び上位ビツトラツチ/エンコーダ回路
6は、第1図の場合と同様の構成でなり、出力デイジタ
ルデータDGOUTの上位4ビツト分として送出されるデイ
ジタルデータDGHを、データセレクタ回路21に送出す
る。In this analog digital conversion circuit 20, the upper bit comparison circuit section 3 and the upper bit latch / encoder circuit 6 have the same configuration as in the case of FIG. 1, and the digital signals transmitted as the upper 4 bits of the output digital data DG OUT. the data DG H, and sends the data selector circuit 21.
また下位ビツト比較回路部及び下位ビツトラツチ/エン
コーダ回路は、第1図の場合と同様の構成のものが2組
み設けられており、第1及び第2の下位ビツト比較回路
部4A及び4B、第1及び第2の下位ビツトラツチ/エンコ
ーダ回路7A及び7Bから、出力デイジタルデータDGOUTの
下位4ビツト分として、それぞれ得られる第1及び第2
デイジタルデータDGL1及びDGL2が、データセレクタ回路
21に送出される。Further, the lower bit comparison circuit section and the lower bit latch / encoder circuit are provided with two sets having the same configuration as in the case of FIG. 1, and the first and second lower bit comparison circuit sections 4A and 4B, The first and second lower bits of the output digital data DG OUT are obtained from the second and second lower bit latch / encoder circuits 7A and 7B, respectively.
Digital data DG L1 and DG L2 are data selector circuits
Sent to 21.
データセレクタ回路21は、入力された上位4ビツト分の
デイジタルデータDGHと、交互に入力される下位4ビツ
ト分の第1及び第2デイジタルデータDGL1及びDGL2を所
定のタイミングでラツチすると共に合成し、出力デイジ
タルデータDGOUTとして送出する。The data selector circuit 21 latches the inputted upper 4-bit digital data DG H and the alternately inputted lower 4-bit first and second digital data DG L1 and DG L2 at a predetermined timing. Combine and send as output digital data DG OUT .
なおこの実施例の場合、アナログデイジタル変換回路20
の上位ビツト比較回路部3、第1及び第2の下位ビツト
比較回路部4A及び4Bは、第7図に示すタイミングで動作
する。In the case of this embodiment, the analog digital conversion circuit 20
The upper bit comparison circuit section 3 and the first and second lower bit comparison circuit sections 4A and 4B operate at the timing shown in FIG.
すなわち上記ビツト比較回路部3は、第7図(B)に示
すように、クロツクCK1(第7図(A))の立ち上がり
の期間(時点t0〜t1、t2〜t3、t4〜t5、t6〜t7、t8〜
t9、……)の間、比較器CC1〜CC15において入力ビデオ
信号VDINをサンプリングするサンプル動作SC1、SC2、SC
3、……実行した後、続くクロツクCK1の立ち下がりの期
間(時点t1〜t2、t3〜t4、t5〜t6、t7〜t8、t9〜t10、
……)の間、比較器CC1〜CC15においてサンプリングし
た入力ビデオ信号VDINを、基準電圧発生回路5から入力
される上位ビツト比較基準電圧VCREF1〜VCREF15と比較
する上記ビツト比較動作CC1、CC2、CC3、……を実行
し、この結果得られる比較結果RCOUTを上位ビツトラツ
チ/エンコーダ回路6に送出する。That is, as shown in FIG. 7 (B), the bit comparison circuit section 3 has a rising period (time points t 0 to t 1 , t 2 to t 3 , t 4 ) of the clock CK1 (FIG. 7 (A)). ~ T 5 , t 6 ~ t 7 , t 8 ~
Sample operation SC1, SC2, SC for sampling the input video signal VD IN in the comparators CC 1 to CC 15 during t 9 , ...)
3, after ...... executed, followed by the fall of the period of clock CK1 (time t 1 ~t 2, t 3 ~t 4, t 5 ~t 6, t 7 ~t 8, t 9 ~t 10,
During ...), the comparator CC 1 to CC input video signal VD IN sampled at 15, the bit comparison operation CC1 to be compared with the upper bits comparison reference voltage VC REF1 ~VC REF15 input from the reference voltage generating circuit 5 , CC2, CC3, ... Are executed, and the comparison result RC OUT obtained as a result is sent to the upper bit latch / encoder circuit 6.
このようにして上位ビツト比較回路部3及び上位ビツト
ラツチ/エンコーダ回路6は、クロツクCK1の1周期毎
に、入力ビデオ信号VDINをアナログデイジタル変換して
得られるデイジタルデータDGHを出力デイジタルデータD
GOUTの上位4ビツト分として、データセレクタ回路21に
送出する。In this way, the upper bit comparison circuit unit 3 and the upper bit latch / encoder circuit 6 output the digital data DG H obtained by analog-digital converting the input video signal VD IN for each cycle of the clock CK1.
It is sent to the data selector circuit 21 as the upper 4 bits of G OUT .
なお基準電圧発生回路5のスイツチ回路Sm(1)、Sm
(2)、……、Sm(15)、Sm(16)は、第7図(C)に
示すように、上記ビツト比較回路部3の比較動作CC1、C
C2、CC3、……が終了した後、続くクロツクCK1の1/4周
期分の期間(時点t0〜t01、t2〜t21、t4〜t41、t6〜
t61、……)の間、何れかの列を選択的にオン制御する
スイツチ切換動作SW0、SW1、SW2、……を実行し、これ
により上位ビツト比較回路部3の比較結果RCOUTに応じ
た下位ビツト比較基準電圧VFREF1〜VFREF15を、それぞ
れ第1及び第2の下位ビツト比較回路部4A及び4Bに供給
する。The switch circuits Sm (1), Sm of the reference voltage generation circuit 5
(2), ..., Sm (15), Sm (16) are the comparison operations CC1 and C1 of the bit comparison circuit section 3 as shown in FIG. 7 (C).
C2, CC3, after ...... is completed, followed by 1/4 cycle period of clock CK1 (time t 0 ~t 01, t 2 ~t 21, t 4 ~t 41, t 6 ~
During t 61 , ...), the switch switching operation SW0, SW1, SW2, ... for selectively turning on any of the columns is executed, and the result of comparison RC OUT of the upper bit comparison circuit unit 3 The lower bit comparison reference voltages VF REF1 to VF REF15 are supplied to the first and second lower bit comparison circuit sections 4A and 4B, respectively.
ここで、第1の下位ビツト比較回路部4Aは、第7図
(D)に示すように、まずクロツクCK1の2周期毎の立
ち上がりの期間(時点t0〜t1、t4〜t5、t8〜t9、……)
の間、比較器CF1〜CF15において入力ビデオ信号VDINを
サンプリングする第1の下位ビツトサンプリング動作SF
1、SF3、SF5、……を実行した後、続くクロツクCK1の立
ち下がりの期間(時点t1〜t2、t5〜t6、t9〜t10、…
…)及びそれに続くクロツクCK1の1/4周期分の期間(時
点t2〜t21、t6〜t61、……)の間、比較器CF1〜CF15に
おいてサンプリングした入力ビデオ信号VDINをホールド
する第1の下位ビツトホールド動作HF1、HF3、HF5、…
…を実行する。Here, the first lower bit comparison circuit section 4A, as shown in FIG. 7 (D), first rises every two cycles of the clock CK1 (time points t 0 to t 1 , t 4 to t 5 , t 8 ~t 9, ......)
During the period, the first lower bit sampling operation SF for sampling the input video signal VD IN in the comparators CF 1 to CF 15
1, SF3, SF5, after running the ..., followed by the fall of the period of the clock CK1 (time t 1 ~t 2, t 5 ~t 6, t 9 ~t 10, ...
...) and subsequent 1/4 cycle period of clock CK1 it (time t 2 ~t 21, t 6 ~t 61, during ...), the input video signal VD IN sampled at the comparator CF 1 ~CF 15 First lower bit hold operation to hold HF1, HF3, HF5, ...
Execute ...
さらにこれに続くクロツクCK1の1/4周期分の期間(時点
t21〜t3、t61〜t7、……)及びそれに続くクロツクCK1
の立ち下がりの期間(時点t3〜t4、t7〜t8、……)の
間、第1の下位ビツト比較回路部4Aは、基準電圧発生回
路5から入力される下位ビツト比較基準電圧VFREF1〜VF
REF15とホールドした入力ビデオ信号VDINとを比較する
第1の下位ビツト比較動作CF1、CF3、CF5、……を実行
し、この結果得られる比較結果RFOUT1を第1の下位ビツ
トラツチ/エンコーダ回路7Aに送出する。Further, the period (1/4 cycle) of the clock CK1 that follows this (time point
t 21 to t 3 , t 61 to t 7 , ...) and the subsequent clock CK1
Fall period (time t 3 ~t 4, t 7 ~t 8, ......) between the first lower bits comparator circuit unit 4A, the lower bit reference voltage input from the reference voltage generating circuit 5 VF REF1 ~ VF
The first lower bit comparison operation CF1, CF3, CF5, ... Which compares REF15 with the held input video signal VD IN is executed, and the comparison result RF OUT1 obtained as a result is the first lower bit switch / encoder circuit 7A. Send to.
これに対して、第2の下位ビツト比較回路部4Bは、第1
の下位ビツト比較回路部4Aのサンプリング動作SF1、SF
3、SF5、……に対してクロツクCK1の1周期分遅れた、
クロツクCK1の2周期毎の立ち上がりの期間(時点t2〜t
3、t6〜t7、……)の間、比較器CF1〜CF15において入力
ビデオ信号VDINをサンプリングする第2の下位ビツトサ
ンプリング動作SF2、SF4、……を実行した後、続くクロ
ツクCK1の立ち下がりの期間(時点t3〜t4、t7〜t8、…
…)及びそれに続くクロツクCK1の1/4周期分の期間(時
点t4〜t41、t8〜t81、……)の間、比較器CF1〜CF15に
おいてサンプリングした入力ビデオ信号VDINをホールド
する第2の下位ビツトホールド動作HF2、HF4、……を実
行する。On the other hand, the second lower bit comparison circuit section 4B is
Lower bit comparison circuit section 4A sampling operation SF1, SF
3, delayed by one cycle of clock CK1 against SF5, ...
Rising period of clock CK1 every two cycles (time t 2 to t
3, t 6 ~t 7, during ...), comparator CF 1 second lower bits sampling operation SF2 for sampling an input video signal VD IN in ~CF 15, SF4, after executing the ...... continues clock the fall of the period of CK1 (time t 3 ~t 4, t 7 ~t 8, ...
...) and subsequent 1/4 cycle period of clock CK1 it (time t 4 ~t 41, t 8 ~t 81, during ...), the comparator CF 1 input video signal sampled at ~CF 15 VD IN The second lower bit hold operation HF2, HF4, ...
さらにこれに続くクロツクCK1の1/4周期分の期間(時点
t41〜t5、t81〜t9、……)及びそれに続くクロツクCK1
の立ち下がりの期間(時点t5〜t6、t9〜t10、……)の
間、第2の下位ビツト比較回路部4Bは、基準電圧発生回
路5から入力される下位ビツト比較基準電圧VFREF1〜VF
REF15とホールドした入力ビデオ信号VDINとを比較する
第2の下位ビツト比較動作CF2、CF4、……実行し、この
結果得られる比較結果RFOUT2を第2の下位ビツトラツチ
/エンコーダ回路7Bに送出する。Further, the period (1/4 cycle) of the clock CK1 that follows this (time point
t 41 to t 5 , t 81 to t 9 , ...) and the subsequent clock CK1
Fall period (time t 5 ~t 6, t 9 ~t 10, ......) between the second lower bits comparing circuit 4B, the lower bit reference voltage input from the reference voltage generating circuit 5 VF REF1 ~ VF
The second lower bit comparison operation CF2, CF4, ... for comparing REF15 with the held input video signal VD IN is executed, and the resultant comparison result RF OUT2 is sent to the second lower bit latch / encoder circuit 7B. .
かくして、第1及び第2の下位ビツト比較回路部4A及び
4Bは、それぞれクロツクCK1の1周期分ずれたクロツクC
K1の2周期毎に、入力ビデオ信号VDINをアナログデイジ
タル変換し、この第1及び第2の比較結果RFOUT1及びRF
OUT2に基づいて得られる第1及び第2のデイジタルデー
タDGL1及びDGL2を、出力デイジタルデータDGOUTの下位
4ビツト分として、データセレクタ回路21に送出する。Thus, the first and second lower bit comparison circuit sections 4A and
4B is clock C that is shifted by one cycle of clock CK1.
The input video signal VD IN is converted to analog digital every two cycles of K1, and the first and second comparison results RF OUT1 and RF
The first and second digital data DG L1 and DG L2 obtained based on OUT2 are sent to the data selector circuit 21 as the lower 4 bits of the output digital data DG OUT .
このようにして、このアナログデイジタル変換回路20に
おいては、下位ビツトの変換手段を2組設け、上位ビツ
トの変換を下位ビツトの変換の2倍の速度で実行すると
共に、下位ビツトの変換を上位ビツトの変換ごとに交互
に実行するようにしたことにより、簡易な構成で、従来
の比較器を256個用いたいわゆるフラツシユ型のアナロ
グデイジタル変換回路と同等の速度でアナログデイジタ
ル変換し得るようになされている。Thus, in this analog digital conversion circuit 20, two sets of lower bit conversion means are provided, the conversion of the upper bits is performed at a speed twice as high as the conversion of the lower bits, and the conversion of the lower bits is performed. By performing the conversion alternately for each conversion, analog digital conversion can be performed with a simple configuration at a speed equivalent to that of a so-called flash-type analog digital conversion circuit using 256 conventional comparators. There is.
さらに、この実施例によるアナログデイジタル変換回路
20においては、第1図の場合と同様に上記ビツトを上位
ビツト比較回路部3において従来と同様の比較時間で比
較し、下位ビツトを第1及び第2の下位ビツト比較回路
部4A及び4Bにおいて従来より長い比較時間で比較するよ
うにしたことにより、従来に比して格段的に高い精度
で、入力ビデオ信号VDINをアナログデイジタル変換し
て、8ビツトのデイジタルデータDGOUTを得ることがで
きる。Furthermore, an analog digital conversion circuit according to this embodiment
At 20, as in the case of FIG. 1, the above bits are compared in the upper bit comparison circuit section 3 at the same comparison time as the conventional one, and the lower bits are compared in the first and second lower bit comparison circuit sections 4A and 4B. By performing comparison with a longer comparison time than before, it is possible to obtain 8-bit digital data DG OUT by analog-digital converting the input video signal VD IN with much higher accuracy than before. .
以上の構成によれば、上位ビツトを従来と同様の比較時
間で比較し、これに対して下位ビツトの比較時間を長く
したことにより、クロツクCK1の1周期毎に入力ビデオ
信号VDINをアナログデイジタル変換し8ビツトのデイジ
タルデータDGOUTを得るにつき、従来に比して格段的に
高い精度で、アナログデイジタル変換し得るアナログデ
イジタル変換回路を実現できる。According to the above configuration, by comparing the upper bits with the same comparison time as the conventional one and lengthening the comparison time of the lower bits, the input video signal VD IN is converted to the analog digital every cycle of the clock CK1. By converting and obtaining 8-bit digital data DG OUT, it is possible to realize an analog digital conversion circuit capable of performing analog digital conversion with much higher accuracy than before.
さらに上述の構成によれば、アナログデイジタル変換の
変換精度として、従来同等の精度のものを構成する場
合、下位ビツトの比較時間を従来の時間と同様にした分
クロツクCK1の周波数を高くすることができ、このよう
にして実際上、40〔MHz〕以上の高い周波数でなる入力
ビデオ信号VDINを、精度良く8ビツトのデイジタルデー
タDGOUTに変換し得るアナログデイジタル変換回路を実
現できる。Further, according to the above configuration, when the conversion accuracy of the analog digital conversion is equivalent to the conventional one, it is possible to increase the frequency of the clock CK1 by making the comparison time of the lower bits the same as the conventional time. In this way, in practice, an analog digital conversion circuit capable of accurately converting the input video signal VD IN having a high frequency of 40 [MHz] or higher into the 8-bit digital data DG OUT can be realized.
(G3)他の実施例 (1) 上述の実施例においては、上位ビツトの比較時
間に対して下位ビツトの比較時間を長く選定するにつ
き、基準電圧発生回路における下位ビツト比較基準電圧
発生用の切換スイツチのスイツチング時間を、クロツク
の1/4周期分短くした場合について述べたが、切換スイ
ツチのスイツチング時間の短縮はこれに限らず、必要に
応じて任意に選定しても良い。(G3) Other Embodiments (1) In the above embodiment, when the comparison time of the lower bit is selected longer than the comparison time of the upper bit, the lower bit comparison reference voltage generation switching in the reference voltage generation circuit is performed. The case where the switching time of the switch is shortened by 1/4 cycle of the clock has been described, but the shortening of the switching time of the switching switch is not limited to this, and may be arbitrarily selected as necessary.
さらにこれに加えて、切換スイツチのスイツチング時間
の短縮に限らず、入力ビデオ信号のサンプリング時間及
び又は上位ビツトの比較時間を短縮することにより、上
位ビツトの比較時間に対して下位ビツトの比較時間を長
くするようにしても良い。In addition to this, not only the switching time of the switching switch is shortened, but also the sampling time of the input video signal and / or the comparison time of the upper bits are shortened so that the comparison time of the lower bits is compared with the comparison time of the upper bits. You can make it longer.
(2) 上述の実施例においては、上位ビツト比較回路
部及び下位ビツト比較回路部の比較器として、CMOSイン
バータ回路構成のチヨツパ型比較回路を用いた場合につ
いて述べたが、要は入力アナログ信号をサンプリングす
ると共にホールドするようになされた比較器であれば、
他の構成のものを用いても良い。(2) In the above-mentioned embodiment, the case where a chip type comparator circuit having a CMOS inverter circuit configuration is used as a comparator of the upper bit comparison circuit section and the lower bit comparison circuit section is described. If it is a comparator designed to hold while sampling,
Other configurations may be used.
(3) 上述の実施例においては、本発明をビデオ信号
でなる入力アナログ信号を、8ビツトでなるデイジタル
データに変換する場合に適用したが、本発明によるアナ
ログデイジタル変換回路はこれに限らず、種々の入力ア
ナログ信号を4、16ビツト等種々のデイジタルデータに
変換する場合に広く適用して好適なものである。(3) In the above embodiment, the present invention is applied to the case where the input analog signal consisting of the video signal is converted into the digital data consisting of 8 bits, but the analog digital conversion circuit according to the present invention is not limited to this. It is suitable for wide application when converting various input analog signals into various digital data such as 4 or 16 bits.
H発明の効果 上述のように本発明によれば、出力デイジタルデータの
上位ビツト分に対応する第1の比較結果を得る比較時間
に対して、下位ビツト分に対応する第2の比較結果を得
る比較時間を長くしたことにより、出力デイジタルデー
タの下位ビツト部分の変換精度を向上することができ、
かくするにつき、全体として高精度かつ高速でアナログ
デイジタル変換し得るアナログデイジタル変換回路を実
現できる。H. Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the second comparison result corresponding to the lower bit portion is obtained for the comparison time for obtaining the first comparison result corresponding to the upper bit portion of the output digital data. By increasing the comparison time, the conversion accuracy of the lower bit part of the output digital data can be improved,
As a result, an analog digital conversion circuit that can perform analog digital conversion with high accuracy and high speed as a whole can be realized.
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロツク図、第2
図はその比較回路の内部構成を示す接続図、第3図は第
1の実施例のアナログデイジタル変換回路の動作を示す
タイミングチャート、第4図は第3図の各制御パルスを
発生するパルス発生回路を示す接続図、第5図はその動
作の説明に供するタイミングチャート、第6図は本発明
の第2の実施例を示すブロツク図、第7図はその動作の
説明に供するタイミングチャート、第8図は従来のアナ
ログデイジタル変換回路を示す接続図、第9図はその動
作を示すタイミングチャート、第10図は各比較器の比較
電位差及び比較時間の関係を示す特性曲線図である。 1、10、20……アナログデイジタル変換回路、3、4…
…比較回路部、5……基準電圧発生回路、6、7……ラ
ツチ/エンコード回路、VDIN……入力ビデオ信号、VC
REF1〜VCREF15、VFREF1〜VFREF15……比較基準電圧、RC
OUT、RC1〜RC15、RFOUT、RF1〜RF15……比較結果、D
GH、DGL、DGL1、DGL2、DGOUT……出力デイジタルデー
タ。FIG. 1 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a connection diagram showing the internal configuration of the comparison circuit, FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the analog digital conversion circuit of the first embodiment, and FIG. 4 is pulse generation for generating the control pulses shown in FIG. FIG. 5 is a connection diagram showing a circuit, FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation thereof, FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation. FIG. 8 is a connection diagram showing a conventional analog digital conversion circuit, FIG. 9 is a timing chart showing its operation, and FIG. 10 is a characteristic curve diagram showing the relationship between the comparison potential difference and comparison time of each comparator. 1, 10, 20 ... Analog digital conversion circuit 3, 4, ...
… Comparison circuit part, 5 …… Reference voltage generating circuit, 6,7 …… Latch / encode circuit, VD IN …… Input video signal, VC
REF1 to VC REF15 , VF REF1 to VF REF15 ...... Comparison reference voltage, RC
OUT , RC 1 to RC 15 , RF OUT , RF 1 to RF 15 …… Comparison result, D
GH , DG L , DG L1 , DG L2 , DG OUT ...... Output digital data.
Claims (1)
定の基準電位間に直列接続された複数の抵抗の所定個数
毎の接続点から得られる複数の電位と、入力アナログ信
号とを比較して第1の比較結果を得た後、 上記第1のクロツクパルスとデユーテイ比を異にする第
2のクロツクパルスに同期しながら、上記第1の比較結
果に基づいて設定される所定範囲の上記複数の抵抗の接
続点から得られる複数の電位と、上記入力アナログ信号
とを比較して第2の比較結果を得、 上記第1及び第2の比較結果に基づいて得られる第1及
び第2のデイジタルデータを合成して、出力デイジタル
データを得る直並列型のアナログデイジタル変換回路に
おいて、 上記第1の比較結果を得る比較時間に対して、上記第2
の比較結果を得る比較時間を長くした ことを特徴とするアナログデイジタル変換回路。1. An input analog signal is compared with a plurality of potentials obtained from connection points of a predetermined number of a plurality of resistors connected in series between predetermined reference potentials in synchronization with a first clock pulse. After obtaining the first comparison result, in synchronization with the first clock pulse and the second clock pulse having a different duty ratio, the plurality of resistors within a predetermined range set based on the first comparison result. The first and second digital data obtained based on the first and second comparison results by comparing a plurality of potentials obtained from the connection points In a serial-parallel type analog digital conversion circuit that obtains output digital data by combining the second comparison value with the second comparison time for obtaining the first comparison result.
The analog digital conversion circuit is characterized by a long comparison time for obtaining the comparison result of.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246208A JPH0758909B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Analog digital conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246208A JPH0758909B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Analog digital conversion circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0294816A JPH0294816A (en) | 1990-04-05 |
| JPH0758909B2 true JPH0758909B2 (en) | 1995-06-21 |
Family
ID=17145127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63246208A Expired - Lifetime JPH0758909B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Analog digital conversion circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758909B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5644225A (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analogue digital converter |
| JPH0761017B2 (en) * | 1985-09-25 | 1995-06-28 | 株式会社日立製作所 | A / D converter |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63246208A patent/JPH0758909B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0294816A (en) | 1990-04-05 |
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