JPS59223019A - Ａ／ｄ変換回路 - Google Patents

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】 この発明は、Ａ／Ｄ変換回路に関し、特に該回路のＡ／
Ｄ変換精度の改善に関するものである。

従来のＡ／Ｄ変換回路を応用した機器として第１図に示
すようなＡ／Ｄコンバータ付マイクロコンピュータがあ
った。これはＡ／Ｄコンバータ部ｌと通常のデジタル部
２とからなっている。このＡ／Ｄコンバータ部１はＤ／
Ａコンバータ３及びアナログコンパレータ４からなるＡ
／Ｄ変換回路本体３．０とアナログマルチプレクサ５と
で構成されており、基準電圧入力端子６．測定入力端子
７ａ、７ｂ・・・７ｎを有している。また、８はシステ
ム電源Ｖｄｄ、９は基準電圧源Ｖｒｅｆ　、Ｉ　Ｑは測
定される電圧源Ｖｔｉである。

次にこのようなマイクロコンピュータにおいて、測定端
子７ａに加わる電圧Ｖｔｉを測定する処理動作について
説明する。

〔ステップ１〕　デジタル部２の指令でアナログマルチ
プレクサ５の端子７ａの入力がアナログコンパレータ４
と接続される。

〔ステップ２〕　デジタル部２はアナログコンパ。

レータ４の出力を監視しつつ、Ｄ／Ａ″：１ａ／バータ
３に送る出力電圧を指定するデータを変化させ、アナロ
グコンパレータ４の出力が変化する境界のデータ値を求
める。

こうして求められたデータの値が測定端子７ａの入力電
圧であるとして、この処理動作を完了する。

従来のＡ／Ｄ変換回路によれば、Ａ／Ｄ変換の誤差要因
のうち、量子化誤差等を除外しても、非直線性誤差、オ
フセット誤差、フルスケール誤差等の影響をすべて受け
るという欠点があった。

この発明は、上記のような従来の方式の欠点のうちのオ
フセント誤差を、各測定入力端子間の特性の相違が無視
できるほど小である事を利用して補正するようにしたも
のであり、これは入力端子の１つにＡ／Ｄコンバータ校
正用の基準値発生回路を接続し、この基準値をＡ／Ｄ変
換した結果と期待された変換値との差をＡ／Ｄコンバー
タの補正用誤差とし、実際の測定対象をＡ／Ｄ変換した
後、上記補正用誤差をもって実際の測定対象の誤差をキ
ャンセルする演算を行なってこれを測定結果とする事に
より、Ａ／Ｄ′変換精度を向上させることのできるＡ／
Ｄ変換回路を提供することを目的としている。

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第２図は本発明の一実施例によるＡ／Ｄ変換回路を内蔵
したシングルチップマイクロコンピュータを示し、図に
おいて第１図と同一符号は同−又は相当部分を示す。１
１はＡ／Ｄコンバータ校正用電圧発生回路（基準値発生
回路）で、この出力はアナログマルチプレクサ５の入カ
フｎに接続されている。この校正用電圧発生回路１１の
一例を第３図に示す。第３図において、１２．１３はそ
れぞれの抵抗比が高精度に定められている２つの抵抗、
６ａは第２図の基準電圧入力端子６に接続された端子、
１４は校正用電圧Ｖｃを発生する出力であり、この出力
１４は第２図のマルチプレクサ５の入カフｎに接続され
ている。

なお、第２図の場合、校正用電圧発生回路１１は内蔵さ
れており、アナログマルチプレクサ５の２測定入力端子
７ｎは外部に接続されていない。

また本実施例装置におけるデジタル部２には、上記校正
用電圧ＶｃをＡ／Ｄ変換した際に生ずる変換誤差量を検
出する誤差量検出回路及びこの誤差量を用いて測定値を
補正する出力補正回路が設けられている。

次に動作について説明する。今、第２図の測定入力端子
７ａに印加される電圧Ｖｔｉを求める場合について説明
する。

〔ステップ１〕　アナログマルチプレクサ５の入カフｎ
に印加される校正用電圧Ｖｃを従来の手法にて測定する
。すなわちデジタル部２の指令で、アナログマルチプレ
クサ５の測定入力として入カフｎを選択し、該デジタル
部２はアナログコンパレータ４の出力を監視しつつＤ／
Ａコンバータ３へ送るデータを変化させて校正用電圧Ｖ
ｃを測定する。この結果第４図に示すような測定値Ｙｃ
ｏが得られる。

〔ステップ２〕　デジタル部２は予め期待された理想値
Ｙｅｏとの差（Ｙｅｏ−Ｙｃｏ）を算出し、この誤差を
補正用誤差として記憶する。

（ステップ３〕　測定入力端子７ａに印加される電圧Ｖ
ｔｉを測定する処理を従来と同様の手法にて行なう。こ
の結果測定値Ｙｔｏという値が得られる。

〔ステップ４〕　デジタル部２は上記測定値Ｙｔ。

に先に得られた補正用誤差（Ｙｅｏ−Ｙｃｏ）を加える
操作を行ない、これを入力端子７ａの電圧の変換結果と
して動作を完了する。

このような本実施例装置では、測定入力端子間７ａ〜７
ｎの特性の相違は無視できるほどに小であることを利用
し、マルチプレクサの入カフｎで校正用電圧を測定する
ことにより求めた補正用誤差を、他の測定入力端子にお
いて測定された値に対しても同様に適用して該端子に印
加された電圧の測定値を上記補正用誤差でもって補正す
るようにしたので、Ａ／Ｄ変換精度は非常に高いものと
なる。

なお、上記実施例では目的の電圧を測定する直前にＡ／
Ｄコンバータの誤差を求めたが、この順序は逆であって
も良い。またＡ／Ｄコンバータの誤差はＡ／Ｄ変換−毎
に測定−せず、１度測定するだけでも上記実施例と同様
の効果がある。また上記実施例ではＡ／Ｄコンバータ付
マイクロコンピュータを一例として取り上げたが、本回
路が適用されるのはマイクロコンピュータに限るもので
はない。またＡ／Ｄコンバータ部の構成及びＡ／Ｄコン
バータ校正用電圧発生回路の原理、方式は上記実施例に
限るものではない。

また上記実施例ではＡ／Ｄコンバータ校正用電圧発生回
路及びその測定入力端子は内蔵されているが、外付けで
も良い。この場合は従来のデバイスをそのまま利用でき
る効果がある。

またＡ／Ｄコンバータ校正用電圧発生回路を外付け、Ａ
／Ｄコンバータ用基準基準電圧源蔵しても良い。この場
合、各電圧源の回路方式、精度によってはオフセット誤
差以外の誤差も補正できる効果が得られる場合がある。

また誤差をキャンセルする演算方式を変形したり、Ａ／
Ｄコンバータ校正用電圧発生回路の出力０電圧を複数に
しても良い。これにより、−オフセット誤差以外の誤差
を補正したり、精度をさらに向上できる効果がある。ま
た上述の例では電圧測定の場合について説明したが、電
流測定であっても良（、上記と同様の効果を奏する。

以上のように、この発明によれば、Ａ／Ｄコンバータの
誤差をＡ／Ｄコンバーダ校正用基準値発生回路の出力の
Ａ／Ｄ変換によって把え、実際の測定の際、その誤差量
を演算でキャンセルするよ　・うにしたので、Ａ／Ｄ変
換の精度を向上することができる効果がある。また、Ａ
／Ｄコンバータの誤差を吸収する事ができるため、精度
のよくないＡ／Ｄコンバータを用いる事ができるように
なり、該Ａ／Ｄコンバータを使用するシステムのコスト
を下げることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＡ／Ｄコンバータ付マイクロコンビ、ユ
ータを示す構成図、第２図はこの発明の一実施例による
Ａ／Ｄコンバータ付マイクロコンピュ＝りを示す構成図
、第３図はＡ／Ｄコンバータ校正用電圧発生回路の一例
を示す図、第４図はＡ／Ｄコンバータの入出力特性及び
本発明の一実施例の動作を説明するための特性図である
。 ２・・・デジタル部（誤差量検出回路、出力補正回路）
、１１・・・Ａ／Ｄコンバータ校正用電圧発生回路（基
準値発生回路）、３０・・・Ａ／Ｄ変換回路本体。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　大５　岩　増　雄 第１図 ８ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１校正用基準値を発生する基準値発生回路と、該基
   準値又は入力された被測定信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
   変換回路本体と、上記基準値を上記Ａ／Ｄ変換回路本体
   でＡ／Ｄ変換した際に生ずる変換誤差量を検出する誤差
   量検出回路と、入力された被測定信号を上記Ａ／Ｄ変換
   回路本体でＡ／Ｄ変換して得られた変換値を上記変換誤
   差量を用いて補正する出力補正回路とを備えたことを特
   徴とするＡ／Ｄ変換回路。