JPS61251232A - アナログ/デジタル変換装置 - Google Patents

アナログ/デジタル変換装置

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Publication number
JPS61251232A
JPS61251232A JP60091804A JP9180485A JPS61251232A JP S61251232 A JPS61251232 A JP S61251232A JP 60091804 A JP60091804 A JP 60091804A JP 9180485 A JP9180485 A JP 9180485A JP S61251232 A JPS61251232 A JP S61251232A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
time
analog
analog switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP60091804A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Nishiyama
西山 義久
Noriyasu Fujii
藤井 則安
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.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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 Tokyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Co Ltd
Priority to JP60091804A priority Critical patent/JPS61251232A/ja
Priority to US06/854,200 priority patent/US4661803A/en
Publication of JPS61251232A publication Critical patent/JPS61251232A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/20Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits
    • H03M1/202Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits by interpolation
    • H03M1/203Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits by interpolation using an analogue interpolation circuit
    • H03M1/204Increasing resolution using an n bit system to obtain n + m bits by interpolation using an analogue interpolation circuit in which one or more virtual intermediate reference signals are generated between adjacent original reference signals, e.g. by connecting pre-amplifier outputs to multiple comparators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S177/00Weighing scales
    • Y10S177/03Digitizers electrical

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は例えばロードセルを使用したデジタル式秤な
どに使用されるアナログ/デジタル変換装置に関する。
[従来の技術] 従来、積分回路を内蔵し、単一の直流電源で動作するア
ナログ/デジタル変換装置においては積分回路に電源電
圧の172の電圧を基準電圧として入力させることから
、電源電圧の1/2の電圧を発生させる回路が必要であ
り、抵抗分圧回路を使用していた。しかもこの分圧回路
は電源の消費電力を大きくしないことから比較的大きな
値に設定されていた。特に直流電源として電池を使用し
た場合には分圧回路の抵抗値を大きくしていた。
[発明が解決しようとする問題点コ しかし、このように単に抵抗分圧回路のみで電源電圧の
1/2電圧を発生させるものでは、積分回路の入力側か
ら見たtI側のインピーダンスが高く、このため1/2
電圧の変動が大きく、精度の高いアナログ−デジタル変
換ができない問題があった。
この発明はこのような問題点を解決するために為された
もので、精度の高いアナログ−デジタル変換ができるア
ナログ/デジタル変換装置を提供することを目的とする
[問題点を解決するための手段]″ この発明は直流電源と、この電源に接続され、電源電圧
の1/2の分圧出力を発生する第1の分圧回路と、電源
に接続され、1/2分圧回路の分圧出力よりも低いレベ
ルの2つの異なる分圧出力を発生する第2の分圧回路と
、演算増幅器とこの増幅器の一方の入力端子と出力端子
との間に第1のコンデンサを接続してなり、その一方の
入力端子に1/2分圧回路の分圧出力が入力されるとと
もにその他方の入力端子に第1のアナログスイッチを介
してアナログ電圧が入力される積分回路と、この積分回
路の出力が一方の入力端子に入力されるとともに172
分圧回路の分圧出力が他方の入力端子に入力されるコン
パレータと、第2の分圧回路の各分圧点間に接続された
第2、第3のアナログスイッチの直列回路と、この直列
回路の第2、第3のアナログスイッチの接続点と積分回
路における演算増幅器の他方の入力端子との間に接続さ
れた第2のコンデンサと、コンパレータの出力端子と積
分回路における演算増幅器の他方の入力端子との間に接
続された第4のアナログスイッチと、各アナログスイッ
チを、最初のT1時間は第2、第4のアナログスイッチ
のみをオン動作し、次の12時間は第1のアナログスイ
ッチのみをオン動作し、ざらに次の13時間は積分回路
出力が第1の分圧回路の分電圧に一致するまでの変化時
間とし、その時間第3のアナログスイッチのみをオン動
作させるアナログスイッチ駆動回路と、クロック信号発
生器と、コンパレータ出力に応動して13時間、クロッ
ク信号発生器からのクロック信号をカウントするカウン
タとからなり、カウンタからアナログ電圧に対応したデ
ジタル信号を出力するものである。
[作用] このような構成の本発明においては最初のT1時間にお
いて第2及び第4のアナログスイッチをオン動作して第
2の分圧回路の高い方の電圧と第1の分圧回路の分電圧
との差の電圧を第2のコンデンサに充電し、次の12時
間において第1のアナログスイッチをオン動作して入力
されるアナログ電圧と第1の分圧回路の分電圧との差の
電圧を積分回路で積分し、ざらに次の時間においては第
3のアナログスイッチをオン動作して第2の分圧回路の
低い方の電圧と第1の分圧回路の分電圧との差の電圧に
第2のコンデンサの充電電圧を加算した電圧を積分し、
積分回路出力が第1の分圧回路の分電圧に一致するまで
のT3時間カウンタでクロック信号発生器からのクロッ
ク信号をカウントし、入力されるアナログ電圧に対応し
たデジタル信号を得る。
[発明の実施例コ 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
1は電圧がvlの直流電源で、この電源1に抵抗値が等
しい一対の抵抗2.3を直列に接続してなる第1の分圧
回路4を並列に接続するとともに、抵抗5.6.7を直
列に接続してなる第2の分圧回路8を並列に接続してい
る。また、前記直流電源1に演算増幅器9並びにコンパ
レータ10をそれぞれ接続している。前記演算増幅器9
は一方の入力端子である(−)入力端子と出力端子との
間に第1のコンデンサ11を接続して積分回路12を構
成している。
前記第1の分圧回路4の抵抗2.3の接続点を前記演算
増幅器9の(−)入力端子に接続するとともに前記コン
パレータ10の他方の入力端子である(+)入力端子に
接続している。前記演算増幅器9の出力端子を前記コン
パレータ10の一方の入力端子である(−)入力端子に
接続している。
■1、■2はアナログ電圧Vsの入力端子で、その一方
の入力端子11を第1のアナログスイッチ13を介して
前記演算増幅器9の他方の入力端子である(+)入力端
子に接続し、他方の入力端子I2を前記直流電源1の負
極端子に接続している。
前記第2の分圧回路8の抵抗5.6の接続点と抵抗6.
7の接続点との間に第2のアナログスイッチ14と第3
のアナログスイッチ15との直列回路を並列に接続して
いる。また前記演算増幅器9の(+)入力端子と前記コ
ンパレータ10の出力端子との間に第4のアナログスイ
ッチ16を接続している。前記第2のアナログスイッチ
14と第3のアナログスイッチ15との接続点と前記演
算増幅器9の(+)入力端子との間に第2のコンデンサ
17を接続している。
前記直流筒vA1にアナログスイッチ駆動回路18を接
続している。前記アナログスイッチ駆動回路18は第2
図に示すように1サイクルが王の周期で、T1時間第2
、第4のアナログスイッチ14.16のみをON動作し
、次の12時間第1のアナログスイッチ13のみをON
動作し、最後のT:1時間第3のアナログスイッチ15
のみをON動作するようにしている。ここにおいて時間
T1とT2は等しく設定され、また時間T3は入力され
るアナログ電圧V9のレベルの大きざに比例して変化す
るようになっている。
19はクロック信号発生器で、このクロック信号発生器
19からのクロック信号をカウンタ20でカウントする
ようにしている。前記アナログスイッチ駆動回路18は
前記カウンタ20にT2時間リセット信号3rを供給す
るようにしている。
前記カウンタ20はリセット信号srの入力が解除され
、前記コンパレータ10から入力される信号Spが負論
理のとき前記クロック信号発生器19からのクロック信
号SCをカウントするようにしている。
前記抵抗2.3.5.6.7の抵抗値は抵抗6.7の直
列回路の両端間電圧がEl、抵抗7の両端間電圧が22
、抵抗3の両端間電圧がE3としたとき、E2 <Et
 <E3の関係が満足されるように設定されている。
このような構成の本発明実施例においては、時刻11〜
t2までの最初のT1時間において第2、第4のアナロ
グスイッチ14.16がON動作すると、そのときの等
価回路は第3図に示すようになり、第2のコンデンサ1
7には、El−E3 =Vc・・・(1)、の電圧が充
電される。なお、抵抗Rrは抵抗2.3の並列合成抵抗
値である。
次の時刻t2〜t3までのT2時間において第1のアナ
ログスイッチ13がON動作すると、そのときの等価回
路は第4図に示すようになり、そのときの積分回路12
の出力VI2は、となる、ここでCI、は第1のコンデ
ンサ11の容量である。
最後の時刻t3〜t4までのT3時間において第3のア
ナログスイッチ15がON動作すると、そのときの等価
回路は第5図に示すようになり、そのときの積分回路1
2の出力V13は、==   ’  x (h4+Vc
 −Es) + (hi2+ Vc ) ・・・(3’
I−RX となる。
ところで、時間T3が終了する時点t4は積分回路12
の出力Vr =E3となるときで、コンパレータ10の
出力Vocが正論理となるときである。従って、時間T
3の間カウンタ20はクロック信号発生器19からのク
ロック信号Scをカウントすることになる。従って、V
x−Eiの関係からカウンタ20のカウント値TRを求
めると、■!=v!!+■l3=E3・・・(4・ここ
で、TsはT2時間においてカウンタ20がクロック信
号をカウントする値で、これは予め決められる。
この(6)式を前記(1)式の関係を利用して変形する
と、 となる。ここでVR−E2−Elである。
この(7)式からv8を変数とすると、V vt sT
3、C1、R厘、E3はそれぞれ定数でおるので、カウ
ント値TRは■8に比例することが分る。
こうして、カウンタ20のカウント値TRによってアナ
ログ入力電圧■3に対応したデジタル値が得られる。そ
して、この装置では積分回路12の基準電源を第1の分
圧回路4から直流電源1の電圧を抵抗2.3で1/2に
分圧した形で得ても、第2のコンデンサ17を介挿して
最初のT1時間にEi  E+−Vcの電圧を充電する
ようにしているので、このコンデンサ17によって積分
回路12の入力側から見た電源側のインピーダンスは実
用上無視することができ、電源側の変動の影響を受けな
いようにすることができる。従って、精度の高いアナロ
グ−デジタル変換ができる。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば精度の高いアナロ
グ−デジタル変換ができるアナログ/デジタル変換装置
を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の実施例を示すもので、第1図は回路図、
第2図はアナログスイッチ駆動回路による各アナログス
イッチのON動作タイミングを示すタイミング図、第3
図は第2、第3のアナログスイッチをONt、たときの
等価回路図、第4図は第1のアナログスイッチをONし
たときの等価回路図、第5図は第3のアナログスイッチ
をONI、。 たときの等価回路図である。 1・・・直流電源、4・・・第1の分圧回路、8・・・
第2の分圧回路、9・、・・演算増幅器、10・・・コ
ンパレータ、11・・・第1のコンデンサ、12・・・
積分回路、13・・・第1のアナログスイッチ、14・
・・第2のアナログスイッチ、15・・・第3のアナロ
グスイッチ、16・・・第4のアナログスイッチ、17
・・・第2のコンデンサ、18・・・アナログスイッチ
駆動回路、19・・・クロック信号発生器、20・・・
カウンタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直流電源と、この電源に接続され、電源電圧の1/2の
    分圧出力を発生する第1の分圧回路と、前記電源に接続
    され、前記1/2分圧回路の分圧出力よりも低いレベル
    の2つの異なる分圧出力を発生する第2の分圧回路と、
    演算増幅器とこの増幅器の一方の入力端子と出力端子と
    の間に第1のコンデンサを接続してなり、その一方の入
    力端子に前記1/2分圧回路の分圧出力が入力されると
    ともにその他方の入力端子に第1のアナログスイッチを
    介してアナログ電圧が入力される積分回路と、この積分
    回路の出力が一方の入力端子に入力されるとともに前記
    1/2分圧回路の分圧出力が他方の入力端子に入力され
    るコンパレータと、前記第2の分圧回路の各分圧点間に
    接続された第2、第3のアナログスイッチの直列回路と
    、この直列回路の第2、第3のアナログスイッチの接続
    点と前記積分回路における演算増幅器の他方の入力端子
    との間に接続された第2のコンデンサと、前記コンパレ
    ータの出力端子と前記積分回路における演算増幅器の他
    方の入力端子との間に接続された第4のアナログスイッ
    チと、前記各アナログスイッチを、最初のT_1時間は
    第2、第4のアナログスイッチのみをオン動作し、次の
    T_2時間は第1のアナログスイッチのみをオン動作し
    、さらに次のT_3時間は前記積分回路出力が前記第1
    の分圧回路の分電圧に一致するまでの変化時間とし、そ
    の時間第3のアナログスイッチのみをオン動作させるア
    ナログスイッチ駆動回路と、クロック信号発生器と、前
    記コンパレータ出力に応動して前記T_3時間、前記ク
    ロック信号発生器からのクロック信号をカウントするカ
    ウンタとからなり、前記カウンタから前記アナログ電圧
    に対応したデジタル信号を出力することを特徴とするア
    ナログ/デジタル変換装置。
JP60091804A 1985-04-27 1985-04-27 アナログ/デジタル変換装置 Pending JPS61251232A (ja)

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JP60091804A JPS61251232A (ja) 1985-04-27 1985-04-27 アナログ/デジタル変換装置
US06/854,200 US4661803A (en) 1985-04-27 1986-04-21 Analog/digital converter

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JPS61251232A true JPS61251232A (ja) 1986-11-08

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ID=14036807

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US4661803A (en) 1987-04-28

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