JPS634719A - A/d変換回路 - Google Patents
A/d変換回路Info
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- JPS634719A JPS634719A JP14852286A JP14852286A JPS634719A JP S634719 A JPS634719 A JP S634719A JP 14852286 A JP14852286 A JP 14852286A JP 14852286 A JP14852286 A JP 14852286A JP S634719 A JPS634719 A JP S634719A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
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- 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。
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〕
本発明はA/D (アナログ/デジタル)変換回路に関
し、特に構成回路の高集積化、高速化を図ったA/D変
換回路に関する。
し、特に構成回路の高集積化、高速化を図ったA/D変
換回路に関する。
第2図はA/D変換回路の従来例を示す回路図である。
基準電位VR]!iF を抵抗R0〜Rnで分割した比
1!!2111圧を利用するいわゆる抵抗スト+77グ
型D / A f換器と単位容fcIOとそれの2のべ
き乗の関係にある容量をもつ容量群(従来例ではCIo
×2°=C11、C+oX 2’=(:、□)で構成さ
れた比較電圧を利用するいわゆる電荷再分配型D/A変
換器とを組合わせたもので、抵抗ストリング型D/A変
換器が上位ビットを、また電荷再分配型D/A変換器が
下位ビットを受け持ちコンパレータ0P11とゲート回
路Gllとで入力を遂次比較しつつ最後に所望のA/D
変換値を得る。
1!!2111圧を利用するいわゆる抵抗スト+77グ
型D / A f換器と単位容fcIOとそれの2のべ
き乗の関係にある容量をもつ容量群(従来例ではCIo
×2°=C11、C+oX 2’=(:、□)で構成さ
れた比較電圧を利用するいわゆる電荷再分配型D/A変
換器とを組合わせたもので、抵抗ストリング型D/A変
換器が上位ビットを、また電荷再分配型D/A変換器が
下位ビットを受け持ちコンパレータ0P11とゲート回
路Gllとで入力を遂次比較しつつ最後に所望のA/D
変換値を得る。
各タイミングを追ってさらに詳しく説明する。
まず、スイッチS1゜が閉じコンパレータOpHのコン
パレートレベルに入力をバイアススル。コノ時X イy
f S’s + 5t2e S++H7すl:l り
入力”tzi ト接続するよう切替えらnている。これ
がサンプルアンドホールドのタイミングでアナログ人力
vInは容tc+o r Cat ! C1zの間に保
持されている。
パレートレベルに入力をバイアススル。コノ時X イy
f S’s + 5t2e S++H7すl:l り
入力”tzi ト接続するよう切替えらnている。これ
がサンプルアンドホールドのタイミングでアナログ人力
vInは容tc+o r Cat ! C1zの間に保
持されている。
次にスイッチS、。が開きスイッチS11 t SI!
はそのままでスイッチS14が抵抗ス) IJング型D
りA変換器側を選ぶ。この時、最初スイッチ群SW1゜
はVRgr X 1/2を選び容量010 z C11
r C1!の間に保持されているアナログ値v1nトコ
ンパv−夕0pHによって比較され大きければ次にスイ
ッチ群tri Vugp x 3/4 ヲ、t fc
小すケnハVRBF X 1/4というようにいわゆる
バイナリ−サーチを行なう。
はそのままでスイッチS14が抵抗ス) IJング型D
りA変換器側を選ぶ。この時、最初スイッチ群SW1゜
はVRgr X 1/2を選び容量010 z C11
r C1!の間に保持されているアナログ値v1nトコ
ンパv−夕0pHによって比較され大きければ次にスイ
ッチ群tri Vugp x 3/4 ヲ、t fc
小すケnハVRBF X 1/4というようにいわゆる
バイナリ−サーチを行なう。
これらはコンパレータ0P11の出力がゲート回路Gl
l を通り次の比較を行なう直前にスイッチ群10を
切り換えることにより実行される。
l を通り次の比較を行なう直前にスイッチ群10を
切り換えることにより実行される。
このようにして上位ビットが決まると次に電荷再分配型
D/A変換器側でさらに細かくサーチを行なう。つまり
もしコンパレータ0P11の出力がハイ(High)で
あるとすると、スイッチSI4がスイッチS13に対し
て低い電位になるように切替わりそれと同時にスイッチ
Sltはスイッチ813側になる。この結果抵抗ストリ
ング型D/A変換器側で得られる最少のレベルのさらに
1/2したレベルがプラスさnる。さらにコンパレータ
0P11の出力カハイであればL S B (Leas
t 51gn1ficant Bit)を決めるスイッ
チSllがスイッチS13側になりその時のコンパレー
タ0P11の出力がLSBを決める。もちろんこれらス
イッチSI□〜814はゲート回路Gll によりコン
トロールされている。
D/A変換器側でさらに細かくサーチを行なう。つまり
もしコンパレータ0P11の出力がハイ(High)で
あるとすると、スイッチSI4がスイッチS13に対し
て低い電位になるように切替わりそれと同時にスイッチ
Sltはスイッチ813側になる。この結果抵抗ストリ
ング型D/A変換器側で得られる最少のレベルのさらに
1/2したレベルがプラスさnる。さらにコンパレータ
0P11の出力カハイであればL S B (Leas
t 51gn1ficant Bit)を決めるスイッ
チSllがスイッチS13側になりその時のコンパレー
タ0P11の出力がLSBを決める。もちろんこれらス
イッチSI□〜814はゲート回路Gll によりコン
トロールされている。
上述した従来のA/D変換回路はスイッチ群を2分割し
交互に一方は抵抗ストリング型D/A変換器、もう−方
は電荷再分配型のD/A変換器側に接続するようにしな
ければならない。この為、抵抗ストリング型D/A変換
器部の配置が複雑になるとともにアナログ値を保持する
各容量に数多くのスイッチが必要となり、これらスイッ
チのオン抵抗及び寄生容量がA/D変換回路の動作スピ
ードを制限するという欠点がある。
交互に一方は抵抗ストリング型D/A変換器、もう−方
は電荷再分配型のD/A変換器側に接続するようにしな
ければならない。この為、抵抗ストリング型D/A変換
器部の配置が複雑になるとともにアナログ値を保持する
各容量に数多くのスイッチが必要となり、これらスイッ
チのオン抵抗及び寄生容量がA/D変換回路の動作スピ
ードを制限するという欠点がある。
本発明のA/D変換回路は、コンパレータの一方の入力
に第1のスイッチと第1のスイッチ群とを接続し前記第
1のスイッチにはアナログ入力を受け前記第1のスイッ
チ群にFjL第1の基準電位を抵抗であらかじめ設定す
るきざみ幅で分割した回路の各接点電位を入力するとと
もに前記コンパレータの他方の入力には複数の容量を接
続してそのうちの1つは最小単位の容量で第2のスイッ
チを並列接続して第2の基準電位との間に挿入し他の容
量は前記最小単位の容量の2のべき乗倍の容量群で第2
のスイッチ群を介して前記第2の基準電位か別に設ける
第3の基準電位もしくは第4の基準電位のいずれかと接
続されかつ前記第2の基臨電位と第3の基準電位及び第
4の基準電位と第2の基準電位の差はいずnも同じでか
つ前記第1の基準電位を抵抗で分割した回路の最小のき
ざみ幅と同じであるようにした回路を有して構成される
。
に第1のスイッチと第1のスイッチ群とを接続し前記第
1のスイッチにはアナログ入力を受け前記第1のスイッ
チ群にFjL第1の基準電位を抵抗であらかじめ設定す
るきざみ幅で分割した回路の各接点電位を入力するとと
もに前記コンパレータの他方の入力には複数の容量を接
続してそのうちの1つは最小単位の容量で第2のスイッ
チを並列接続して第2の基準電位との間に挿入し他の容
量は前記最小単位の容量の2のべき乗倍の容量群で第2
のスイッチ群を介して前記第2の基準電位か別に設ける
第3の基準電位もしくは第4の基準電位のいずれかと接
続されかつ前記第2の基臨電位と第3の基準電位及び第
4の基準電位と第2の基準電位の差はいずnも同じでか
つ前記第1の基準電位を抵抗で分割した回路の最小のき
ざみ幅と同じであるようにした回路を有して構成される
。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。
第1の基準電位VREF を抵抗r0〜r11で分割し
たいわゆる抵抗ストリング型D/A変換器と、単位容量
C6とその2のべき乗の関係にある容量群(実施例では
C,x2°=C+ 、 Co X 2 =”t )で構
成したいわゆる電荷再分配型D/A変換器とを組合わせ
たもので、抵抗ストリング型D/A変換器が上位ビット
を、また電荷再分配型D/A変換器が下位ビットを受け
持ちコンパレータOP1とゲート回路G1とで遂次比較
しつつ最後に所望のA/D変換値を得る。
たいわゆる抵抗ストリング型D/A変換器と、単位容量
C6とその2のべき乗の関係にある容量群(実施例では
C,x2°=C+ 、 Co X 2 =”t )で構
成したいわゆる電荷再分配型D/A変換器とを組合わせ
たもので、抵抗ストリング型D/A変換器が上位ビット
を、また電荷再分配型D/A変換器が下位ビットを受け
持ちコンパレータOP1とゲート回路G1とで遂次比較
しつつ最後に所望のA/D変換値を得る。
ここまでの基本構成は従来例とほとんど変わりがない。
次に各タイミングを追ってさらに詳しく説明する。まず
、ス、イッチS3が閉じコンパレートレベルに入力をバ
イアスする。
、ス、イッチS3が閉じコンパレートレベルに入力をバ
イアスする。
この時第1のスイッチS4も閉じ容f、CInKアナロ
グ人力Vinが蓄えられる。この時さら(て第2のスイ
ッチ群SW2を形成するスイッチS、、S。
グ人力Vinが蓄えられる。この時さら(て第2のスイ
ッチ群SW2を形成するスイッチS、、S。
が第2の基準電位のコモンと接続され、第2のスイッチ
スイッチS0も閉じコンパレータOP1のコモンレベル
が決定スル。
スイッチS0も閉じコンパレータOP1のコモンレベル
が決定スル。
次に第2のスイッチ群を構成するスイッチ” I +8
2はそのままでスイッチb Or 83+ 84 が
開き第1のスイッチ群としてのスイッチ群SWIがコン
パレータOP1の出力がゲート回路G1を通シバイナリ
ーサーチを行なうように切替わる。
2はそのままでスイッチb Or 83+ 84 が
開き第1のスイッチ群としてのスイッチ群SWIがコン
パレータOP1の出力がゲート回路G1を通シバイナリ
ーサーチを行なうように切替わる。
このようにして上位ビットが決まると次にコンパン−夕
OP1のコモン側に接続した電荷再分配型D/A変換器
でコモンレベルを変化させる事によりさらに細かくサー
チを行なう。つまり、もしコンパレータOP1の出力が
ハイであるとするとスイッチS、はコモンよシも高い電
圧の第3の基準電圧、コモン十を選ぶ。ここでコモン+
は抵抗ストリングf6 D / A 変換器で選択さi
Lる最小ステップの電圧だけコモンより昼い電圧、また
第4の基準電位としてのコモン−はその逆である。なお
、これらの電位は抵抗ス) IJング型D / A 変
換6から直接取り吊子。このようにするとコンパレータ
OPlのコモンは抵抗ストリング型D/A変換器で得ら
れる最少レベルのさらに1/2高いレベルになり入力V
lnと比較される。その後もコンパレータOP1の出力
がハイであるとするとスイッチSiもコモン+側になり
その結果A / D変侯が完了する。
OP1のコモン側に接続した電荷再分配型D/A変換器
でコモンレベルを変化させる事によりさらに細かくサー
チを行なう。つまり、もしコンパレータOP1の出力が
ハイであるとするとスイッチS、はコモンよシも高い電
圧の第3の基準電圧、コモン十を選ぶ。ここでコモン+
は抵抗ストリングf6 D / A 変換器で選択さi
Lる最小ステップの電圧だけコモンより昼い電圧、また
第4の基準電位としてのコモン−はその逆である。なお
、これらの電位は抵抗ス) IJング型D / A 変
換6から直接取り吊子。このようにするとコンパレータ
OPlのコモンは抵抗ストリング型D/A変換器で得ら
れる最少レベルのさらに1/2高いレベルになり入力V
lnと比較される。その後もコンパレータOP1の出力
がハイであるとするとスイッチSiもコモン+側になり
その結果A / D変侯が完了する。
この説明では、電荷再分配型D/Aで第2〜潟4の3つ
の電位コモン、コモン+、コモン−が必要であるが容t
Co等が接続しているコモンがスイッチを利用する極性
切替で2つの値を取るようにすれば2つの基準電位で済
む。第3図は電荷再分配型D/Aの改良内容を説明する
ための回路図である。スイッチS□を追加する事により
コモン+、コモン−に接続するのと同じ極性の切替えを
する。コモン+とコモン−の差ハコモン十とコモン、コ
モンとコモン−の差に同じである。
の電位コモン、コモン+、コモン−が必要であるが容t
Co等が接続しているコモンがスイッチを利用する極性
切替で2つの値を取るようにすれば2つの基準電位で済
む。第3図は電荷再分配型D/Aの改良内容を説明する
ための回路図である。スイッチS□を追加する事により
コモン+、コモン−に接続するのと同じ極性の切替えを
する。コモン+とコモン−の差ハコモン十とコモン、コ
モンとコモン−の差に同じである。
以上説明したように本発明は、A/D変換回路における
コンパレータの一方の入力にアナログ入力と抵抗ス)
IJング方式のD/A変換器を時分割で接続してこの抵
抗ストリング方式のD/A変換器でA/D変換の上位ビ
ットを決め、またコンパレータの他の一方には電荷再分
配方式のD/A変換器を時分割で接続しこのD/A変換
器でA/D変換の下位ビットを決めることにより、抵抗
ストリング方式のD/A変換器の出力デコーダを一系統
にでき高集積にできるという効果がある。また出力デコ
ーダが減った分、スイッチのオン抵抗、寄生容量も減少
して高速になる利点も有するという効果がある。
コンパレータの一方の入力にアナログ入力と抵抗ス)
IJング方式のD/A変換器を時分割で接続してこの抵
抗ストリング方式のD/A変換器でA/D変換の上位ビ
ットを決め、またコンパレータの他の一方には電荷再分
配方式のD/A変換器を時分割で接続しこのD/A変換
器でA/D変換の下位ビットを決めることにより、抵抗
ストリング方式のD/A変換器の出力デコーダを一系統
にでき高集積にできるという効果がある。また出力デコ
ーダが減った分、スイッチのオン抵抗、寄生容量も減少
して高速になる利点も有するという効果がある。
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図はA/D変
換回路の従来例を示す回路図、第3図は電荷再分配型D
/A変換器の改良内容を説明するための回路図である。 S0〜S4.SI0〜J4+S2゜〜StS・・・・・
・スイッチ、swl、 sw、 、 swl。・・・・
・・スイッチ群、C1n、00〜”2 + CI(1”
C12+ ”20〜C22”’ ”’キャパシタ、r。 〜rfilRo〜融・・・・・・抵抗、OPI、0PI
I・・・・・・コン7(レータ、Gl、Gll・・・・
・・ゲート回路。
換回路の従来例を示す回路図、第3図は電荷再分配型D
/A変換器の改良内容を説明するための回路図である。 S0〜S4.SI0〜J4+S2゜〜StS・・・・・
・スイッチ、swl、 sw、 、 swl。・・・・
・・スイッチ群、C1n、00〜”2 + CI(1”
C12+ ”20〜C22”’ ”’キャパシタ、r。 〜rfilRo〜融・・・・・・抵抗、OPI、0PI
I・・・・・・コン7(レータ、Gl、Gll・・・・
・・ゲート回路。
Claims (2)
- (1)コンパレータの一方の入力に第1のスイッチと第
1のスイッチ群とを接続し前記第1のスイッチにはアナ
ログ入力を受け前記第1のスイッチ群には第1の基準電
位を抵抗であらかじめ設定するきざみ幅で分割した回路
の各節点電位を入力するとともに前記コンパレータの他
方の入力には複数の容量を接続してそのうちの1つは最
小単位の容量で第2のスイッチを並列接続して第2の基
準電位との間に挿入し他の容量は前記最小単位の容量の
2のべき乗倍の容量群で第2のスイッチ群を介して前記
第2の基準電位か別に設ける第3の基準電位もしくは第
4の基準電位のいずれかと接続されかつ前記第2の基準
電位と第3の基準電位及び第4の基準電位と第2の基準
電位の差はいずれも同じでかつ前記第1の基準に位を抵
抗で分割した回路の最小のきざみ幅と同じであるように
したことを特徴とするA/D変換回路。 - (2)前記第2および第3ならびに第4の基準電位をス
イッチによる極性切替を介して第3ならびに第4の基準
電位のみで等価的に第2の基準電圧を含む場合と同様に
置換したものであることを特徴とする特許請求範囲第(
1)項記載の半導体回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14852286A JPS634719A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | A/d変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14852286A JPS634719A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | A/d変換回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS634719A true JPS634719A (ja) | 1988-01-09 |
JPH0577219B2 JPH0577219B2 (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=15454658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14852286A Granted JPS634719A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | A/d変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS634719A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02227294A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Ricoh Co Ltd | 昇華型熱転写記録方法及びそれに使用する昇華型熱転写記録媒体 |
JPH02246621A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-02 | Fujitsu Ltd | A/d変換器 |
JPH06152420A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-05-31 | Nec Corp | アナログ/ディジタル変換器 |
EP1341312A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-03 | NEC Electronics Corporation | Analog-digital converter and method for converting data of the same |
JP2007036877A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Toshiba Corp | A/d変換器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5799820A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-21 | Arupain Kk | Digital-to-analogue converter |
JPS6150422A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-12 | Toshiba Corp | 逐次比較型a/dコンバ−タ |
JPS6169217A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | アナログ・デイジタル変換器 |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14852286A patent/JPS634719A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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JPH06152420A (ja) * | 1992-11-09 | 1994-05-31 | Nec Corp | アナログ/ディジタル変換器 |
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US6750800B2 (en) | 2002-02-27 | 2004-06-15 | Nec Electronics Corporation | Analog-digital converter and method for converting data of the same |
JP2007036877A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Toshiba Corp | A/d変換器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0577219B2 (ja) | 1993-10-26 |
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