[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH03280719A - A/d converter - Google Patents

A/d converter

Info

Publication number
JPH03280719A
JPH03280719A JP8252290A JP8252290A JPH03280719A JP H03280719 A JPH03280719 A JP H03280719A JP 8252290 A JP8252290 A JP 8252290A JP 8252290 A JP8252290 A JP 8252290A JP H03280719 A JPH03280719 A JP H03280719A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
correction
potential
capacitor array
switch
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP8252290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Terasawa
寺澤 博則
Yasuhiro Yamada
康裕 山田
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP8252290A priority Critical patent/JPH03280719A/en
Publication of JPH03280719A publication Critical patent/JPH03280719A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the linearity and to reduce the distortion factor without need of a complicated and large sized circuit structure by giving a level corre sponding to a correction data read from a storage circuit to a correction capaci tor so as to correct the voltage at one electrode. CONSTITUTION:When the capacitance of capacitors 1a-1e has an error, a voltage VREV applied to a capacitor 10 is varied to obtain a correction level. The correc tion data DREV is stored in an EPROM 13. A correction level in response to the discrimination result of high-order bits is applied to the capacitor 10 for a discrimination period of B3 and LSB to correct the capacitance error of the capacitors 1a-1d. A digital signal DOUT with an excellent linearity is obtained with respect to an inputted analog signal VIN.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、2進の重み付けされた容量アレイを備えた電
荷再分配型A/D変換器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial Application Field The present invention relates to a charge redistribution type A/D converter with a binary weighted capacitor array.

(口〉従来の技術 第3図は、従来の電荷再分配型A/D変換器の回路図で
あり、4ビツト構成の場合を示している。
(Example) Prior Art FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional charge redistribution type A/D converter, and shows the case of a 4-bit configuration.

2進の重み付けきれた容量アレイ(1)は、4ビツト構
成の場合、容量が夫々8C,4C,2C,C及びCの5
つのコンデンサ(1a)〜(1e)で構成されており、
各二ノ)デ〉ザ(la)−・−(1,e)の第1電極が
共通に接Rビ≦ね、スイッチ(2)を介し千接地される
と共に、第2電極が夫々切換スイッチ〈3a)〜(3e
)に接続される。各切換スイッチ(3a)〜(3e)は
一方が接地されると共に他方が切換スイッチ(4)に接
続される。この切換スイッチ(4)は、一方に基準電圧
VRが入力され、他方にアナログ信号V、イが人力され
る。これら各スイッチ(3a)〜(3e)、(4)及び
(2)は、後述する制御ロジック〈5)からの切換制御
信号SCに従っ又切換制御される。
In the case of a 4-bit configuration, the binary weighted capacitor array (1) has 5 capacitances of 8C, 4C, 2C, C, and C, respectively.
It is composed of two capacitors (1a) to (1e),
The first electrodes of each of the two terminals (la)--(1, e) are connected in common to the ground via the switch (2), and the second electrodes are connected to the respective selector switches. 3a) ~ (3e
). One end of each of the changeover switches (3a) to (3e) is grounded, and the other end is connected to the changeover switch (4). The changeover switch (4) receives the reference voltage VR on one side, and inputs the analog signals V and A on the other side. These switches (3a) to (3e), (4) and (2) are also controlled in accordance with a switching control signal SC from a control logic <5) to be described later.

容重アレイ(1〉の第1電極側は、スイッチ(2)に接
続されると共に差動アンプ(6)の反転入力側に接Rさ
れる。差動アンプ(6)の非反転入力側は接地されてお
り、従って容量アレイ(1〉の第1%L極側の電位Vx
が負であれば差動ア〉・ブ(6〉の出力がrl」、正で
あれば10」となる。そして、差動アンプクロ)の出力
が制御ロジック(5〉に入力され、デジタ)しデー タ
D、□アが作成される。さらに制御ロジッ’7(5)で
は差動アンプ(6)の出力状態に基づいて切換制御信号
SC,−・SC,が作成され、各スイッチ<3a)〜(
3e) 、 (り及び(2)CS供給される。
The first electrode side of the capacity array (1) is connected to the switch (2) and also connected to the inverting input side of the differential amplifier (6).The non-inverting input side of the differential amplifier (6) is grounded. Therefore, the potential Vx on the 1st L pole side of the capacitor array (1>
If is negative, the output of differential a/b (6) is rl, and if positive, it is 10.Then, the output of differential amplifier cross is input to control logic (5>, and digital). Data D and □A are created. Furthermore, in the control logic '7 (5), switching control signals SC, - SC, are created based on the output state of the differential amplifier (6), and each switch <3a) to (
3e) , (and (2) CS is supplied.

次にA/D変換動作について説明する。Next, the A/D conversion operation will be explained.

第4図は第3図のス、イッチ動作のタイミング図である
。ここで、各スイップー(3い〜(3e)及び(4)の
切換は、各切換制御信号SC,〜S Csが「1゜のと
き第3図に示ずH(’II、’O,のときL側になり、
スイッチ(2)は切換制御信号SC,が11」のときに
オンするものとする。
FIG. 4 is a timing diagram of the switch operation of FIG. 3. Here, the switching of each switch (3-(3e) and (4) is not shown in FIG. 3 when each switching control signal SC, -SCs is 1 degree. When it becomes L side,
It is assumed that the switch (2) is turned on when the switching control signal SC, is 11''.

先ずザンブリング期間に切換制御信号SC0〜SC,が
11ヨとなって各スイッチ(3a)〜(3e)(4)が
L側に切換えられ、スイッチ(2)がオンされると、各
コンデンサ(1,a)−(le)の第2電極側にアナロ
グ信号V□が印加され、各コンデンサ(la) =(1
e)に夫々8CVrn、4 CVIM、2 CVIN、
CVl、、CVl、fの電荷量が蓄積される。そして、
ホールド期間に切換制御信号SC6〜SC5がr□」と
なって各スイッチ(3a〉〜□(3e)がI、 (Il
lに切換えられ、スイッチク2)が才プすると、各コン
デンサく1a)〜(1e)の第2電極側が接l111電
位にまで引き下げられ、ブローティング状態にある第1
電極側の電位が−V I Nとなる。このとき、コ)・
デンリー(1a)〜(1e)に蓄積されている総電荷量
は16CVINとなり、この電荷量がホールドされろ。
First, during the Zumbling period, the switching control signals SC0 to SC become 11, and each switch (3a) to (3e) (4) is switched to the L side, and when the switch (2) is turned on, each capacitor (1 , a)-(le), an analog signal V□ is applied to the second electrode side of each capacitor (la) = (1
e) respectively 8CVrn, 4CVIM, 2CVIN,
The amount of charge of CVl, , CVl,f is accumulated. and,
During the hold period, the switching control signals SC6 to SC5 become r□'' and each switch (3a> to □ (3e)
When the switch 2) is turned on and the switch 2) is turned off, the second electrode side of each capacitor 1a) to (1e) is pulled down to the potential of the first terminal which is in the bloating state.
The potential on the electrode side becomes -VIN. At this time,
The total amount of charge accumulated in Denry (1a) to (1e) is 16CVIN, and this amount of charge should be held.

次に、MSB判定期間でスイッチ(3a)が再びL側に
切換えられると、コンデン1−(la)の第2電極に■
3が印加され、ホールド期間中にボールドされた電荷量
が各コンデンサ(1a)〜(1e)に分配される。この
電荷の分配は、コンデンサ(1a)〜(IQ)の両電極
間の電位が夫々等しくなり、コンデンサく1a)の第2
1E極の電位がコンデンサ(1b)〜(le)の第2寛
極の電位に対して■1だけ高くなるように行われる。従
って、コンデンサ(1a〉の容量とコンデンサ〈1b)
〜(1e)の総容量とが互いに等しいことから、第11
1i極側の電位■8は−V +ll+ Vl/ 2 、
!: すり、この■、が差動アンプ(6)で接地電位と
比較される。そこで、アナログ信号■、が■、/2に対
し王高ければ、v8が負となっで差動ア〉・ブ(6)の
出力はrl、となり制御ロジック(5)がMSBを11
」と判定する。逆にアナログ信号Vlやがv、l/2に
対して低ければ、■8が正となってMSBが10.と判
定される4制御ロジツク(5)はMSBの判定と共に、
切換制御信号SC1を発生するもので、MSBが「1.
のときには切換制御信号SC,を「1.のまま維持(7
、「0.のと港には次の期間(B2判定期間)に「0.
とする。
Next, when the switch (3a) is switched to the L side again during the MSB determination period, the second electrode of the capacitor 1-(la)
3 is applied, and the amount of charge shown in bold is distributed to each capacitor (1a) to (1e) during the hold period. This charge distribution is such that the potentials between the two electrodes of the capacitors (1a) to (IQ) are equal, and the second electrode of the capacitor (1a)
This is done so that the potential of the 1E electrode is higher by 1 than the potential of the second electrode of the capacitors (1b) to (le). Therefore, the capacitance of capacitor (1a) and capacitor (1b)
Since the total capacities of ~(1e) are equal to each other, the 11th
The potential ■8 on the 1i pole side is -V +ll+ Vl/2,
! : This ■ is compared with the ground potential in the differential amplifier (6). Therefore, if the analog signal ■, is higher than ■, /2, v8 will be negative, and the output of the differential ab>・b (6) will be rl, and the control logic (5) will set the MSB to 11.
”. Conversely, if the analog signal Vl is lower than v,l/2, ■8 becomes positive and the MSB becomes 10. The 4 control logic (5) that is determined as follows along with the determination of the MSB,
It generates the switching control signal SC1, and the MSB is "1.
When , the switching control signal SC is maintained as 1 (7
, "0. Noto Port will receive "0.
shall be.

MSBが1”1.と判定された場合、続<B2判定期間
ではスイッチ(3a)がL側のままでスイッチ(3b)
がL側に切換えられる。するとV。は−V Ill V
 */ 2 + V R/ 4となり、このV8の正負
に依りMSBの判定と同様に第2ビット(B2)が判定
される。即ち、voが3VII/4より高ければV8が
負となりB2は11.と判定され、Vxが3v1/4よ
り低ければvxが正となりB2はrO」となる。
If the MSB is determined to be 1"1., during the continuation<B2 determination period, the switch (3a) remains on the L side and the switch (3b)
is switched to the L side. Then V. -V Ill V
*/ 2 + V R/ 4, and the second bit (B2) is determined in the same way as the MSB determination depending on the sign of V8. That is, if vo is higher than 3VII/4, V8 is negative and B2 is 11. If Vx is lower than 3v1/4, vx becomes positive and B2 becomes rO.

一方、MSBがr6.と判定!された場合、続くB2判
定期間ではスイッチ(3a)は1.側に切換えられ、ス
イッチ(3b)がL側に切換えられる。従って、Vxは
−V I N + V */ 4となり、このVxの正
負に依ってB2が判定される。
On the other hand, MSB is r6. Judgment! If the switch (3a) is 1. in the following B2 determination period. The switch (3b) is switched to the L side. Therefore, Vx becomes -V I N + V */4, and B2 is determined depending on the sign of this Vx.

以下、B3判定期間及びLSB判定期間で第3ビット(
B3)及びLSBがB2と同様にして判定される。従っ
て、各スイッチ(3a)〜(3e〉を順に切換えること
で、Vxが接地電位に近づけられ、最終的なスイッチ(
3a)〜(3e)の状態がデジタルデータD。UTを表
わすことになる。そこで制御ロジック(5)は、各判定
期間にシリアルに得られるMSB−LSBをまとめ、4
ビツトのデジタルデータD。UTとして出力する。
Hereinafter, the third bit (
B3) and LSB are determined in the same manner as B2. Therefore, by switching each switch (3a) to (3e) in sequence, Vx is brought close to the ground potential, and the final switch (
The states 3a) to (3e) are digital data D. It will represent UT. Therefore, the control logic (5) collects the MSB-LSB obtained serially in each determination period, and
BIT's digital data D. Output as UT.

このような電荷再分配型A/D変換器は、例えばI E
 E E J 、5olid 5tate C1rcu
its 、 Vol、 5C−10、No、 6 、 
”A11−MOS Charge Redistrib
ution Analog−to−Digital C
onversion Technigues−Part
l”に詳述されている。
Such a charge redistribution type A/D converter is, for example, IE
E E J, 5olid 5tate C1rcu
its, Vol, 5C-10, No. 6,
”A11-MOS Charge Redistrib
tion Analog-to-Digital C
onversion Technigues-Part
1”.

(恒発明が解決しようとする課題 上述の如きA/D変換器に於いては、容量アレイ(1)
の各コンデンサ(1a)〜(1e)の容量の相対的な精
度が重要なために、均一な容量を有する複数の単位コン
デンサを形成し、この単位コンデンサを所定の容量の比
に従って並列接続することで各コンデンサ(1a)〜(
1e)を構成している。例えば、単位コンデンサの容量
をCとし、8,4及び2個の単位コンデンサを並列接続
してコンデンサ(1g) 、 (lb)及び(IC)を
構成する。
(Problem to be solved by the present invention) In the above-mentioned A/D converter, the capacitor array (1)
Since the relative precision of the capacitance of each capacitor (1a) to (1e) is important, a plurality of unit capacitors with uniform capacitances are formed and these unit capacitors are connected in parallel according to a predetermined capacitance ratio. and each capacitor (1a) ~ (
1e). For example, if the capacitance of a unit capacitor is C, 8, 4, and 2 unit capacitors are connected in parallel to form capacitors (1g), (lb), and (IC).

しかしながら、単位コンデンサを並列接続して各コンデ
ンサ(1a)〜(1e)を構成する場合でも、素子の製
造ばらつきや配線容量等に依り各コンデンサ(1a)〜
(1e)の容量に誤差が生じ、リニアリティが低下する
という問題を有している。特にビット数を多くして高い
分解能を得ようとする場合には、リニアリティの影響が
大きく、高い分解能を有していながらも歪率が大きくな
る虞れがある。
However, even when each capacitor (1a) to (1e) is configured by connecting unit capacitors in parallel, each capacitor (1a) to (1e) may
There is a problem in that an error occurs in the capacitance of (1e) and the linearity decreases. In particular, when attempting to obtain high resolution by increasing the number of bits, the influence of linearity is large, and there is a risk that the distortion rate will increase even though the resolution is high.

そこで、レーザー・トリミングに依る容量の補正やデジ
タル補正に依るデータ自体の補正が施され、リニアリテ
ィの向上が図られるが、以上の補正は高価な製造装置や
大規模なロジック回路が必要となるためにコスト高を招
くことになる。
Therefore, the linearity is improved by correcting the capacitance using laser trimming and correcting the data itself using digital correction, but these corrections require expensive manufacturing equipment and large-scale logic circuits. This will lead to higher costs.

そこで本発明は、簡単な補正回路を用いて素子のばらつ
き等に依るリニアリティの低下を防止し、高精度のA/
D変換器を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention uses a simple correction circuit to prevent the linearity from decreasing due to element variations, and achieves high-precision A/
The purpose is to provide a D converter.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するためのもので、その特徴
とするところは、2進の重み付けがされた複数の容量が
並列に配列された容量アレイと、この容量アレイの一方
の電極側に第1の基準電位を与えると共に他方の電極側
に被変換値のアナログ信号を与える手段と、上記容量ア
レイの他方の電極側に第2の基準電位を与える手段と、
上記容量アレイの他方の1極側に各容量毎に上記第1の
基準電位を与える手段と、上記容量アレイの一方の電極
側の電位を上記第1の基準電位と比較する比較回路と、
この比較回路の比較結果に基づいてデジタルデータを作
成すると共に上記各手段から上記容量アレイへの各電位
の供給を切換制御する制御回路と、上記容量アレイに並
設された補正用の容量と、上記容量アレイの各容量の容
量誤差を補正する補正データを記憶する記憶回路と、上
記比較回路の出力及び上記記憶回路から読み出される補
正データに従う電位を上記補正用容量に与えて上記容量
アレイの一方の電極側の電位を補正する補正回路と、を
備えたことにある。
(d) Means for Solving the Problems The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and is characterized by a capacitor array in which a plurality of binary-weighted capacitors are arranged in parallel. , means for applying a first reference potential to one electrode side of the capacitor array and applying an analog signal of the converted value to the other electrode side, and applying a second reference potential to the other electrode side of the capacitor array. means and
means for applying the first reference potential for each capacitor to the other one pole side of the capacitor array; and a comparison circuit that compares the potential on one electrode side of the capacitor array with the first reference potential;
a control circuit that creates digital data based on the comparison result of the comparison circuit and switches and controls the supply of each potential from each of the means to the capacitor array; a correction capacitor arranged in parallel with the capacitor array; a memory circuit that stores correction data for correcting a capacitance error of each capacitor of the capacitor array; and a memory circuit that applies a potential to the correction capacitor according to the output of the comparison circuit and the correction data read from the memory circuit to one side of the capacitor array. and a correction circuit for correcting the potential on the electrode side.

(ホ)作用 本発明に依れば、記憶回路に記憶された補正データに基
づいて補正用の容量に特定の電位を与えることで、補正
データに応じた正或いは負の電荷が補正用の容量に蓄積
される。従って、容量アレイの一方の電極側の電位が補
正用の容量に蓄積きれる電荷量に応じて上昇或いは降下
せしめられ、容量アレイの各容量の容量誤差に依る電位
の誤差が補正される。
(E) Effect According to the present invention, by applying a specific potential to the correction capacitor based on the correction data stored in the memory circuit, a positive or negative charge according to the correction data is applied to the correction capacitor. is accumulated in Therefore, the potential on one electrode side of the capacitor array is raised or lowered depending on the amount of charge that can be stored in the correction capacitor, and the potential error due to the capacitance error of each capacitor in the capacitor array is corrected.

(へ)実施例 本発明の一実施例を図面に従って説明する。(f) Example An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明A/D変換器の回路図であり、4ビツト
構成の場合を示している。この図に於いて容量アレイ<
1)及び各スイッチ(2)(3a)〜(3e)(4)は
第3図と同一であり、同一部分は同一符号を付しである
FIG. 1 is a circuit diagram of the A/D converter of the present invention, and shows a 4-bit configuration. In this figure, the capacitor array <
1) and each switch (2), (3a) to (3e), and (4) are the same as in FIG. 3, and the same parts are given the same reference numerals.

本発明の特徴は、各コンデンサ(18)〜(1e)の容
量誤差を補正する補正データD□7と差動アンプ(6)
の出力とに基づいて容量アレイ(1)の第1電極側の電
位■8を補正する::−とにある。
The features of the present invention are correction data D□7 for correcting capacitance errors of each capacitor (18) to (1e) and a differential amplifier (6).
The potential (8) on the first electrode side of the capacitor array (1) is corrected based on the output of the capacitor array (1).

即ち、容量アレイ(1)に並列して補正のコンデンサ(
10)が接続され、このコンテシリ”00)にD/A変
換回路(11、)を介して補正データ演算回路(12〉
が接続される。この補正データ演算回路(12)には、
補正データD iiE?が記憶されたEPROM(13
)が接続されると共に差動アンプ<6)の出力が接続さ
れ、各ピッ1−の判定動作毎に補正電位V−17をコン
デンサ(10)に与えるよう1こ構成されている。E 
P RC)M(13)に記憶される補正データl31I
lll18は、後述する誤差検知動作に依り、例えば製
造後の動作試験の際にE F ROM(13)に書き込
まれる。、−のノ:−め、補正データD□7を改め1T
与える必要はなく、A/D変換器の使用に際15て周辺
回路を簡略化す−ることかT′きる。
That is, a correction capacitor (
10) is connected, and the correction data calculation circuit (12) is connected to this conte series "00) via the D/A conversion circuit (11,).
is connected. This correction data calculation circuit (12) includes:
Correction data DiiE? EPROM (13
) is connected, and the output of the differential amplifier <6) is also connected, so that a correction potential V-17 is applied to the capacitor (10) for each pin 1- determination operation. E
Correction data l31I stored in PRC)M(13)
Ill18 is written into the E F ROM (13) during an operation test after manufacturing, for example, by an error detection operation to be described later. , - No: -me, change the correction data D□7 to 1T
There is no need to provide the same, and it is possible to simplify the peripheral circuitry when using the A/D converter.

ここでは、補正f−夕D□、をE P ROM(13)
に記憶させているが1、二の他にEPROM(Elec
trieally EraI3ab1.e PyoBr
aminahl、eROM)や0TPROM (Orp
、e Tiff1e Program■abl、eRO
M)等データの書き込みが可能な不揮発性メモリーCあ
れはEPOM(13)に換えて用いる、−とができる。
Here, the correction f−D□ is stored in the E P ROM (13)
In addition to 1 and 2, EPROM (Electronic
trially EraI3ab1. e PyoBr
aminahl, eROM) and 0TPROM (Orp
, e Tiff1e Program■abl, eRO
M) A non-volatile memory C on which data can be written can be used in place of the EPOM (13).

次に誤差検知動作に一つい■:説明する。Next, I will explain one thing about error detection operation.

第2図は、誤差検知動作の際のスイ・ンチ動作のタイミ
ング図でおる、この誤差検知動作の際には、スイッチ(
4)がH側に固定、即ち切換制御信号SC,が’Od:
m固定サレ、7すJ−r−1グ信号vIlllは入力さ
れない。
Figure 2 is a timing diagram of the switch operation during the error detection operation.
4) is fixed to the H side, that is, the switching control signal SC is 'Od:
m fixed signal, 7s J-r-1 signal vIll is not input.

先ず、=7ンデンー9(10)の誤差灸゛−検知すると
き、切換制御信号SC,,SC,が11」となり、スイ
ッチ(2)がオンしてスイツプー(1a)がH側に切換
λられる。このとき切換制御信号SCs  SCsは「
OJであり、スイッチ(lb)〜(le)はH側にある
First, when detecting the error of =7nd-9(10), the switching control signal SC,,SC, becomes 11'', the switch (2) is turned on, and the switch (1a) is switched to the H side. . At this time, the switching control signal SCs is "
OJ, and switches (lb) to (le) are on the H side.

続いてコンデンサ(10)4こ与えられる電位v*mv
を任意の電位Vfに固定した後にスイ・ノブ(2)を才
プさせて容量アレイ〈1)の第1電極側をフローティン
グ状態とする。そこで、切換制御信号S C+を「0.
とすると共に切換制御信号SC2〜SC3を1”1」と
し、スイッチ(3a)を1、側、スイ・ンチ(3b〉〜
(3e)をH側に切換える7すると、コンデンサ(1a
)に蓄積されでいた電荷が〕)ンデンサ(1b)〜(l
e)に分h−1,され、コンテシリ(1a〉の誤差分が
コンデンサ〈10)に分配される。即ち、コンデンナ(
1a)の容t(8C)とコンデンサ(lb) = (R
e)の容量−の和(4(’:。
Next, the potential v*mv applied to four capacitors (10)
After fixing Vf to an arbitrary potential Vf, the switch knob (2) is turned down to bring the first electrode side of the capacitor array (1) into a floating state. Therefore, the switching control signal S C+ is changed to "0.
At the same time, the switching control signals SC2 to SC3 are set to 1"1", and the switch (3a) is set to 1, and the switch (3b) is set to 1.
(3e) to the H side7, then the capacitor (1a
) The charges accumulated in the capacitors (1b) to (l
e) is divided by h-1, and the error of the continuity (1a) is distributed to the capacitor (10). That is, condenna (
1a) capacity t (8C) and capacitor (lb) = (R
e) capacity - sum (4(':.

+ 2 C+c + C= 8 c )が等1、ければ
、−1ンデンザ(1a)に蓄積、された電荷をコンテシ
リ−(1,b )〜(1e)に分配し2でも■8は変動
しないが、−1ンデンザ(1a)=(le)の容量が誤
差を含んでいると、その誤差分だけVT:が変動する、
そニーで、コンデンサ(10)に印加されているV x
gv (= Vf )を変動さける、゛とて?v1を最
初の接地電位と等しくし、その変動量がコンデンサ(1
B)に′Aづ−る補正電位Δ■8となる。ニーの補正電
位ΔVaは、デジタル値に変換され、補正データD□7
のひとつと(7てEFROM(13)に記憶される。
+ 2 C + c + C = 8 c) is equal to 1, then the charge accumulated in the -1 ndenza (1a) is distributed to constituencies (1,b) to (1e), and even in 2, ■8 does not change. However, if the capacitance of -1 ndenza (1a) = (le) includes an error, VT: will vary by that error.
At that time, V x applied to the capacitor (10)
Avoid fluctuations in gv (= Vf)? Let v1 be equal to the initial ground potential, and its variation is the capacitor (1
B) becomes a correction potential Δ■8. The knee correction potential ΔVa is converted into a digital value, and the correction data D□7
(7) is stored in EFROM (13).

次にコンデンサ(ib)の誤差を検知するとき、切換制
御信号S C、、S C−が「1.となり、スイッチ(
2)がオン1.てスイッチ(lb)が’ HJ @に切
換えられる。このとき切換制御信号SC,,SC,〜S
C,は’0.T、 スイッチ(la) 、 (lc)”
(le)はH側にある6続いて、V I、IVをVfに
固定しl;後にスイッチ(2)を才ブ17、さらに切換
制御信号SC3を「0.とすイ)と共に切換制御信号号
SC3〜SC8をrl」と1.てコンデンサ(1b〉に
蓄積された電荷をコンデンサ(1、C)〜(1e〉に分
配する。そこでコンデンサ(1a)の誤差検知動作の場
合と同様にVxが接地電位となるようにV、cv(= 
Vf)を変動させ、その変動量がコ〉・デンザ(lb)
の補正電位Δ■bとなる。
Next, when detecting an error in the capacitor (ib), the switching control signal SC, SC- becomes "1", and the switch (
2) is on 1. Then the switch (lb) is switched to 'HJ@. At this time, the switching control signals SC, , SC, ~S
C, is '0. T, switch (la), (lc)”
(le) is on the H side 6 Next, V I and IV are fixed at Vf. No. SC3 to SC8 rl” and 1. The charge accumulated in the capacitor (1b) is distributed to the capacitors (1, C) to (1e).Then, as in the error detection operation of the capacitor (1a), V, cv is set so that Vx becomes the ground potential. (=
Vf) is varied, and the amount of variation is
The correction potential Δ■b becomes.

以後、同様にl、て第21図(ニー従うように各スイ・
ン・チ(2) 、 (3a)〜(3e)を切換え−て゛
二2ンデン′t(le)<1d)の補正電位ΔVe、Δ
Vdを得る。そ1.て、量子の補正電位Δ■八〜ΔVd
を示す補正データDIEVがE P ROM(13)に
記憶される。
Thereafter, in the same manner as shown in Figure 21 (knee), move each switch.
Switch (2), (3a) to (3e) - Correction potentials ΔVe, Δ of t(le)<1d)
Obtain Vd. Part 1. So, the quantum correction potential Δ■8~ΔVd
Correction data DIEV indicating DIEV is stored in the EP ROM (13).

次に、A/D変換動作につlaて説、明する。Next, the A/D conversion operation will be explained and explained.

A/D変換動作は、基ネ的に第3図の場合と同一であり
、スイッチング動作は第4図のタイミング図に従う。
The A/D conversion operation is basically the same as in the case of FIG. 3, and the switching operation follows the timing diagram of FIG. 4.

先ずザンブリ〉・グ期間に各コンデンサ(la) −(
1e)にアナログ信号Vl)Iに応j′;た電荷を蓄積
し、続くホールド期間に合量アレイ(1)の第1電極側
をブローティング状態としてV +!+をホールドする
First, each capacitor (la) −(
1e), the electric charge corresponding to the analog signal Vl)I is accumulated, and during the subsequent hold period, the first electrode side of the total array (1) is put into a bloating state so that V +! Hold +.

そして、MSB判定期間でスイッチ(3a)がH側に切
換えられるときにコンデンサ(10)にVf−ΔvA(
V mgv= Vf−ΔVA)を印加してコンデンサ(
1a)の誤差を補正する。続いて、B2判定期間でスイ
ッチ(3b)がH側に切換えられると、MSBが10」
のときにはコンデンサ(10〉にVf−Δvb(V l
1lV= Vf−ΔVb)が印加され、MSBがrl、
のときにはコンデンサ(10)にVf−ΔV a −Δ
V b (V **v= Vf−ΔVa−ΔVb)が印
加きれる。
Then, when the switch (3a) is switched to the H side during the MSB determination period, the capacitor (10) is connected to Vf-ΔvA (
V mgv = Vf - ΔVA) is applied to the capacitor (
Correct the error in 1a). Subsequently, when the switch (3b) is switched to the H side during the B2 judgment period, the MSB becomes 10.
When the capacitor (10) has Vf-Δvb(V l
1lV = Vf - ΔVb) is applied, and the MSB is rl,
When , the capacitor (10) has Vf - ΔV a - Δ
Vb (V**v=Vf-ΔVa-ΔVb) can be applied completely.

以後同様にしてB3 、LSBの判定期間に、上位ビッ
トの判定結果に応じた補正電位がコンデンサ(10)に
印加され、夫々のコンデンサ(1a)〜(1d)の誤差
が補正される。即ち、補正データ演算回路(12〉は、
各ビットの判定結果に基づいて各コンデンサ(1a)〜
(1d)の補正データD□7を加算し、その加算値をV
f相当値から差引き、D/A変換器(11)を介してコ
ンデンサ(10)に与えるように構成されており、各判
定期間に於いてスイッチ(3a)〜(3d)がH側にあ
り、基準電位V、が印加されているコンデンサ(1a)
〜(1d)の補正電位ΔVa〜ΔVdの和がVfから差
引かれてコンデンサ(10)に印加される。従って、各
判定期間に、基準電位■1が印加きれているコンデンサ
(1a)〜(1d)に対して補正が施され、入力される
アナログ信号vtttに対してリニアリティの良いデジ
タル信号り。UTを得られる。
Thereafter, in the same manner, during the determination period of B3 and LSB, a correction potential according to the determination result of the upper bit is applied to the capacitor (10), and errors in each of the capacitors (1a) to (1d) are corrected. That is, the correction data calculation circuit (12>)
Based on the determination result of each bit, each capacitor (1a) ~
Add the correction data D□7 of (1d) and convert the added value to V
It is configured to subtract it from the f-equivalent value and give it to the capacitor (10) via the D/A converter (11), and the switches (3a) to (3d) are on the H side in each judgment period. , reference potential V, is applied to the capacitor (1a)
The sum of correction potentials ΔVa to ΔVd of ~(1d) is subtracted from Vf and applied to the capacitor (10). Therefore, in each determination period, correction is applied to the capacitors (1a) to (1d) to which the reference potential (1) is fully applied, and a digital signal with good linearity is generated with respect to the input analog signal vttt. You can get UT.

尚、本実施例に於いては、4ビツト構成の場合を例示し
たが、コンデンサの増設や、他の方式、例えば抵抗スト
リングを用いた比較方式のA/D変換器との組み合わせ
に依り5ビット以上とすることは容易に成し得る。
In this embodiment, a case of a 4-bit configuration is illustrated, but a 5-bit configuration can be achieved by adding a capacitor or by combining with an A/D converter using other methods, such as a comparison method using a resistor string. The above can be easily achieved.

(ト)発明の効果 本発明に依れば、容量アレイの容量誤差を補正する補正
データが記憶きれたROMを内蔵したことで、誤差の補
正を容易に行うことができ、リニアリティを向上して歪
率の低下を図ることができる。また、A/D変換動作の
度に容量アレイの誤差を検知する必要がないことから、
A/D変換器の立上りが極めて速くなると共に、誤差検
知のための周辺回路を省略することができ、回路規模の
縮小が望める。従って、複雑で大規模な回路構成を必要
とせず、リニアリティの優れたA/D変換器を実現でき
る。
(G) Effects of the Invention According to the present invention, by incorporating a ROM in which correction data for correcting capacitance errors in a capacitor array is stored, errors can be easily corrected and linearity can be improved. It is possible to reduce the distortion rate. In addition, since there is no need to detect errors in the capacitor array every time an A/D conversion operation is performed,
The rise of the A/D converter becomes extremely fast, peripheral circuits for error detection can be omitted, and a reduction in circuit scale can be expected. Therefore, an A/D converter with excellent linearity can be realized without requiring a complicated and large-scale circuit configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明A/D変換器の回路図、第2図は誤差検
知動作のタイミング図、第3図は従来のA/D変換器の
回路図、第4図はA/D変換動作のタイミング図である
。 (1)・・・容量アレイ、 (1a)〜(le)(10
)・・・コンデンサ、 (2)(3a)〜(3e) 、
 (4)・・・スイッチ、 (5)・・・制御ロジック
、 (6)・・・差動アンプ、 (11)・・・D/A
変換器、 (12〉・・・補正データ演算回路、(13
)・・・EPROM。
Figure 1 is a circuit diagram of the A/D converter of the present invention, Figure 2 is a timing diagram of error detection operation, Figure 3 is a circuit diagram of a conventional A/D converter, and Figure 4 is A/D conversion operation. FIG. (1) Capacity array, (1a) to (le) (10
)... Capacitor, (2) (3a) to (3e),
(4)...Switch, (5)...Control logic, (6)...Differential amplifier, (11)...D/A
Converter, (12>... Correction data calculation circuit, (13)
)...EPROM.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2進の重み付けがされた複数の容量が並列に配列
された容量アレイと、 この容量アレイの一方の電極側に第1の基準電位を与え
ると共に他方の電極側に被変換値のアナログ信号を与え
る手段と、 上記容量アレイの他方の電極側に第2の基準電位を与え
る手段と、 上記容量アレイの他方の電極側に各容量毎に上記第1の
基準電位を与える手段と、 上記容量アレイの一方の電極側の電位を上記第1の基準
電位と比較する比較回路と、 この比較回路の比較結果に基づいてデジタルデータを作
成すると共に上記各手段から上記容量アレイへの各電位
の供給を切換制御する制御回路と、上記容量アレイに並
設された補正用の容量と、上記容量アレイの各容量の容
量誤差を補正する補正データを記憶する記憶回路と、 上記比較回路の出力及び上記記憶回路から読み出される
補正データに従う電位を上記補正用の容量に与えて上記
容量アレイの一方の電極側の電圧を補正する補正回路と
、 を備えたことを特徴とするA/D変換器。
(1) A capacitor array in which a plurality of binary-weighted capacitors are arranged in parallel, and a first reference potential is applied to one electrode side of this capacitor array, and an analog value of the converted value is applied to the other electrode side. means for applying a signal; means for applying a second reference potential to the other electrode side of the capacitor array; means for applying the first reference potential to the other electrode side of the capacitor array for each capacitance; a comparator circuit that compares the potential on one electrode side of the capacitor array with the first reference potential; and a comparator circuit that creates digital data based on the comparison result of the comparator circuit and transmits each potential from each of the above means to the capacitor array. a control circuit for switching and controlling the supply, a correction capacitor arranged in parallel with the capacitor array, a storage circuit for storing correction data for correcting the capacitance error of each capacitor in the capacitor array, and an output of the comparator circuit and An A/D converter comprising: a correction circuit that corrects the voltage on one electrode side of the capacitor array by applying a potential to the correction capacitor according to correction data read from the storage circuit.
(2)上記記憶回路は、データの書き込みが可能な読出
専用メモリであることを特徴とする請求項第1項記載の
A/D変換器。
(2) The A/D converter according to claim 1, wherein the memory circuit is a read-only memory in which data can be written.
JP8252290A 1990-03-29 1990-03-29 A/d converter Pending JPH03280719A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8252290A JPH03280719A (en) 1990-03-29 1990-03-29 A/d converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8252290A JPH03280719A (en) 1990-03-29 1990-03-29 A/d converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03280719A true JPH03280719A (en) 1991-12-11

Family

ID=13776865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8252290A Pending JPH03280719A (en) 1990-03-29 1990-03-29 A/d converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03280719A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009118488A (en) * 2007-11-08 2009-05-28 Advantest Corp Da conversion device and ad conversion device
US7764214B2 (en) 2007-07-31 2010-07-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Analog-to-digital converter for converting input analog signal into digital signal through multiple conversion processings
JP2013526179A (en) * 2010-04-22 2013-06-20 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Successive approximation register analog-to-digital converter with integral nonlinearity correction

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983418A (en) * 1982-11-04 1984-05-14 Hitachi Ltd Analog-digital converter
JPS6477322A (en) * 1987-09-18 1989-03-23 Fujitsu Ltd Optional calibration type analog/digital conversion system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983418A (en) * 1982-11-04 1984-05-14 Hitachi Ltd Analog-digital converter
JPS6477322A (en) * 1987-09-18 1989-03-23 Fujitsu Ltd Optional calibration type analog/digital conversion system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7764214B2 (en) 2007-07-31 2010-07-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Analog-to-digital converter for converting input analog signal into digital signal through multiple conversion processings
JP2009118488A (en) * 2007-11-08 2009-05-28 Advantest Corp Da conversion device and ad conversion device
JP2013526179A (en) * 2010-04-22 2013-06-20 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Successive approximation register analog-to-digital converter with integral nonlinearity correction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2744021B2 (en) Differential analog-to-digital converter and analog-to-digital conversion method
US4831381A (en) Charge redistribution A/D converter with reduced small signal error
US7609184B2 (en) D-A convert apparatus and A-D convert apparatus
JP5440758B2 (en) A / D conversion circuit, electronic device, and A / D conversion method
EP3322096B1 (en) Dac capacitor array, sar analog-to-digital converter and method for reducing power consumption
JP7444772B2 (en) Method and apparatus for offset correction in SAR ADC using reduced capacitor array DAC
JP4811339B2 (en) A / D converter
JPH06152420A (en) A/d converter
JP3857450B2 (en) Successive comparison type analog-digital conversion circuit
CN113839673A (en) Novel digital domain self-calibration successive approximation analog-to-digital converter
KR20110072203A (en) Analog-to-digital converter with offset voltage calibration method
CN108123718A (en) Solid imaging element
EP3607659B1 (en) Successive approximation register (sar) analog to digital converter (adc) dynamic range extension
JPH0652872B2 (en) Digital-to-analog converter
CN101395794A (en) Electronic circuit with compensation of intrinsic offset of differential pairs
JPH03280719A (en) A/d converter
JPS5983418A (en) Analog-digital converter
JPH10190462A (en) Voltage comparator circuit and analog-to-digital conversion circuit using it
JP2019149762A (en) Successive approximation a-d converter and sensor device
JPS6259492B2 (en)
US9007253B2 (en) Successive-approximation-register analog-to-digital converter and method thereof
US6822599B2 (en) Integrated circuit and A/D conversion circuit
JPS59133728A (en) Analog/digital converter
JPS6177430A (en) Analog-digital converter
JPH03280720A (en) A/d converter