JPS63250918A - A/D conversion circuit - Google Patents
A/D conversion circuitInfo
- Publication number
- JPS63250918A JPS63250918A JP8470487A JP8470487A JPS63250918A JP S63250918 A JPS63250918 A JP S63250918A JP 8470487 A JP8470487 A JP 8470487A JP 8470487 A JP8470487 A JP 8470487A JP S63250918 A JPS63250918 A JP S63250918A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- conversion circuit
- range control
- input
- reference voltage
- 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
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 28
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229940073619 encare Drugs 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、A/D変換回路に関するものであり、例え
ば、瞬時比較型A/D変換回路に利用して有効な技術に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an A/D conversion circuit, and relates to a technique that is effective for use in, for example, an instantaneous comparison type A/D conversion circuit.
抵抗ラダー回路等によって形成される段階的な複数の基
準電位と入力アナログ信号のレベルを比較することによ
って、入力アナログ信号を瞬間的にディジタル信号に変
換する瞬時比較型(全並列比較型)A/D変換回路があ
る。この瞬時比較型A/D変換回路には、例えば第3図
に示されるように、複数の電圧比較回路VCI〜V C
n 7!l<設けられる。これらの電圧比較回路の一方
の入力端子には、入力アナログ信号Vinが共通に入力
され、その他方の入力端子にはそれぞれ対応する基準電
位Vl−vnが入力される。これらの基準電位は、入力
基準電圧V refを抵抗ラダー回路の直列抵抗R1〜
Rnで分圧することによって形成される。Instantaneous comparison type (fully parallel comparison type) A/ There is a D conversion circuit. This instantaneous comparison type A/D conversion circuit includes a plurality of voltage comparison circuits VCI to VC, as shown in FIG.
n 7! l<provided. The input analog signal Vin is commonly input to one input terminal of these voltage comparison circuits, and the corresponding reference potential Vl-vn is input to the other input terminal. These reference potentials connect the input reference voltage V ref to the series resistors R1 to R1 of the resistor ladder circuit.
It is formed by dividing the pressure at Rn.
電圧比較回路vct〜VCnの出力信号はエンコーダE
NCに供給され、1+1ピントのディジクル出力信号D
o−Diが形成される。The output signals of voltage comparison circuits vct to VCn are output from encoder E.
A digital output signal D of 1+1 pint is supplied to the NC.
o-Di is formed.
瞬時比較型のA/D変換回路については、例えば198
0年11月、日刊工業新聞社発行、相良岩男著’マイコ
ンエイジのA/D −D/A変換技術」の82頁〜84
頁に記載されている。For instantaneous comparison type A/D conversion circuits, for example, 198
Published by Nikkan Kogyo Shimbun, November 2005, Iwao Sagara, 'A/D-D/A Conversion Technology of the Microcomputer Age', pages 82-84.
It is written on the page.
上記に記載される瞬時比較型A/D変換回路を例えば光
デイスク用のディジタルサーボ機構等に用いる場合、次
のような問題点が生じることが本願発明者等によって明
らかになった。すなわち、ディジタルサーボ機構におい
てセンサ等から入力されるアナログ信号は、例えば第2
図に示されるように、起動時には比較的大きな振幅とな
り、サーボ機構による自動制御が収束されると比較的小
さな振幅となる。この光デイスクシステムとしての性能
は、収束後におけるサーボ機構の感度によって左右され
、またこのサーボ機構の感度はA/Di換回路の2子分
解能によって決定される。ところが、サーボ機構の感度
を高めようとしてA/D変換回路の量子分解能を収束後
の比較的小さな振幅のアナログ信号に対応付けて設計す
ると、起動時における比較的大きな振幅のアナログ信号
に対処するために厖大な数の電圧比較回路が必要となり
、A/Di換回路の低コスト化が妨げられる。The inventors of the present invention have found that when the instantaneous comparison type A/D conversion circuit described above is used in, for example, a digital servo mechanism for optical disks, the following problems occur. In other words, an analog signal input from a sensor or the like in a digital servo mechanism is, for example, a second
As shown in the figure, the amplitude becomes relatively large at startup, and becomes relatively small when the automatic control by the servo mechanism is converged. The performance of this optical disk system depends on the sensitivity of the servo mechanism after convergence, and the sensitivity of this servo mechanism is determined by the twin resolution of the A/Di conversion circuit. However, in order to increase the sensitivity of the servo mechanism, if the quantum resolution of the A/D conversion circuit is designed to correspond to a relatively small amplitude analog signal after convergence, it will be difficult to deal with the relatively large amplitude analog signal at startup. Therefore, a huge number of voltage comparison circuits are required, which hinders cost reduction of the A/Di conversion circuit.
また、コストを意識して、起動時の比較的大きな振幅の
アナログ信号に対応付けて電圧比較回路を設けると、逆
に収束時の比較的小さな振幅のアナログ信号に対する感
度が著しく低下する。Furthermore, if a voltage comparison circuit is provided in association with an analog signal of relatively large amplitude at the time of startup with cost in mind, the sensitivity to an analog signal of relatively small amplitude at the time of convergence will be significantly reduced.
この発明の目的は、ダイナミックレンジを任意に設定し
うるA/D変換回路を提供することにある。この発明の
他の目的は、高感度かつ低コストのサーボ機構を提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide an A/D conversion circuit that can arbitrarily set a dynamic range. Another object of the invention is to provide a highly sensitive and low cost servomechanism.
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.
C問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。Means for Solving Problem C] A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、基準電位を形成する抵抗ラダー回路の両側か
ら入力基準電圧を供給し、この入力基準電圧の電圧値を
、入力アナログ信号のレベルに従って段階的に変化させ
るものである。That is, an input reference voltage is supplied from both sides of a resistor ladder circuit that forms a reference potential, and the voltage value of this input reference voltage is changed in steps according to the level of an input analog signal.
上記した手段によれば、A/D変換回路のダイナミンク
レンジを、入力アナログ13号のレベルに従って、上記
入力基準電位の電圧値及び電圧差に応じた所定のダイナ
ミックレンジとすることができ、また電圧比較回路を増
設することなく A/D変換回路の量子分解能を小さく
し、その感度を部分的に高くすることができる。According to the above means, the dynamic range of the A/D conversion circuit can be set to a predetermined dynamic range according to the voltage value and voltage difference of the input reference potential according to the level of input analog No. 13, and It is possible to reduce the quantum resolution of the A/D conversion circuit and partially increase its sensitivity without adding a voltage comparison circuit.
第1図には、この発明が通用されたA/D変換回路の一
実施例を示す回路ブロック図が示されている。このA/
D変換回路は、特に制限されないが、光デイスク用のデ
ィジタルサーボ機構に含まれる。第1図の各回路素子及
び各ブロックを構成する回路素子は、ディジタルサーボ
機構の他のブロックを構成する回路素子とともに、公知
のMO3集積回路の製造技術によって、単結晶シリコン
のような1個の半導体基板上に形成される。なお、同図
において、チャンネル(バンクゲート)部に矢印が付加
されるMOSFETはPチャンネル型であり、矢印の付
加されないNチャンネルMO3FETと区別される。FIG. 1 shows a circuit block diagram showing an embodiment of an A/D conversion circuit to which the present invention is applied. This A/
Although the D conversion circuit is not particularly limited, it is included in a digital servo mechanism for optical disks. Each circuit element and the circuit elements constituting each block in FIG. 1, together with the circuit elements constituting other blocks of the digital servo mechanism, are manufactured using a single piece of monocrystalline silicon, etc., using known MO3 integrated circuit manufacturing technology. Formed on a semiconductor substrate. In the figure, the MOSFET whose channel (bank gate) portion is marked with an arrow is a P-channel type, and is distinguished from the N-channel MO3FET whose channel (bank gate) portion is not marked with an arrow.
この実施例のA/D変換回路は、特に制限されないが、
反射光センサ等により形成される入力アナログ信号Vi
nを受け、i+1ビットのディジタル出力信号Do−D
iを形成する。これらのディジタル出力信号DO〜Di
は、ディジタルサーボ機構の他の回路ブロックに供給さ
れ、例えば光ディスクに対するレーザ光線の位置設定や
焦点制御のために用いられる。センサから供給される入
力アナログ信号Vinは、サーボ機構の起動時において
比較的大きな1辰幅とされ、またサーボ機構による位置
設定等が収束した時点で比較的小さな振幅とされる。こ
の実施例のA/D変換回路にはと、ディジタルサーボ機
構の収束後の感度を高める必要から、ディジタル出力信
号DO−Diをモニタすることによって入力アナログ信
号Vinのレベルを判定しレンジ制御信号rcを形成す
るレンジ制御回路RCが設けられる。A/D変換回路の
抵抗ラダー回路には、このレンジ制御信号rcに従って
2段階の基準電圧VHI・VLI及びVH2・VL2が
選択的に供給される。これにより、A/D変換回路のダ
イナミックレンジが段階的に制御され、その量子分解能
はサーボ機構の収束時において部分的に向上される。Although the A/D conversion circuit of this embodiment is not particularly limited,
Input analog signal Vi formed by a reflected light sensor etc.
n, and i+1 bit digital output signal Do-D
form i. These digital output signals DO~Di
is supplied to other circuit blocks of the digital servo mechanism, and is used, for example, to set the position of the laser beam with respect to the optical disk and to control the focus. The input analog signal Vin supplied from the sensor has a relatively large one-stroke width when the servo mechanism is activated, and has a relatively small amplitude when the position setting by the servo mechanism has converged. In the A/D conversion circuit of this embodiment, since it is necessary to increase the sensitivity after the digital servo mechanism converges, the level of the input analog signal Vin is determined by monitoring the digital output signal DO-Di, and the range control signal rc is A range control circuit RC is provided. Two levels of reference voltages VHI and VLI and VH2 and VL2 are selectively supplied to the resistance ladder circuit of the A/D conversion circuit in accordance with the range control signal rc. Thereby, the dynamic range of the A/D conversion circuit is controlled in stages, and its quantum resolution is partially improved when the servomechanism converges.
第1図において、図示されない反射光センサから供給さ
れる入力アナログ信号Vinは、n個の電圧比較回路V
CI〜VCnの一方の入力端子に共通に供給される。こ
れらの電圧比較回路VCt〜VCnの他方の入力端子に
は、抵抗ラダー回路から対応する基準電位■1〜Vnが
それぞれ供給される。電圧比較回路VCt〜VCnの非
反転出力信号及び反転出力信号は、エンコーダENCに
供給される。In FIG. 1, an input analog signal Vin supplied from a reflection light sensor (not shown) is sent to n voltage comparator circuits V.
It is commonly supplied to one input terminal of CI to VCn. The other input terminals of these voltage comparison circuits VCt to VCn are supplied with corresponding reference potentials 1 to Vn from the resistance ladder circuit, respectively. Non-inverted output signals and inverted output signals of voltage comparison circuits VCt to VCn are supplied to encoder ENC.
電圧比較回路VCI〜VCnは、それぞれ高感度の差動
増幅回路を基本構成とする。これらの電圧比較回路vc
i〜VCnは、一方の入力端子に供給される入力アナロ
グ信号Vinのレベルと他方の入力端子に供給される基
準電位V1〜Vnをそれぞれ比較する。特に制限されな
いが、入力アナログ信号Vinのレベルが対応する基準
電位Vl〜Vnよりも低い場合、電圧比較回路VC1〜
VCnの非反転出力信号はロウレベルとなり、その反転
出力信号はハイレベルとなる。一方、入力アナログ信号
Vinのレベルが対応する基準電位Vl−Vnよりも高
くなると、電圧比較回路VC1〜VCnの非反転出力信
号はハイレベルとなり、反転出力信号がロウレベルとな
る。The voltage comparison circuits VCI to VCn each have a basic configuration of a highly sensitive differential amplifier circuit. These voltage comparison circuits vc
i to VCn compare the level of the input analog signal Vin supplied to one input terminal with the reference potentials V1 to Vn supplied to the other input terminal, respectively. Although not particularly limited, when the level of the input analog signal Vin is lower than the corresponding reference potentials Vl to Vn, the voltage comparison circuits VC1 to
The non-inverted output signal of VCn becomes low level, and its inverted output signal becomes high level. On the other hand, when the level of the input analog signal Vin becomes higher than the corresponding reference potential Vl-Vn, the non-inverted output signals of the voltage comparison circuits VC1 to VCn become high level, and the inverted output signals become low level.
抵抗ラダー回路は、直列形態とされるfi+1個の分圧
抵抗R1〜Rn+1によって構成される。The resistance ladder circuit is composed of fi+1 voltage dividing resistors R1 to Rn+1 connected in series.
この抵抗ラダー回路には、特に制限されないが、Pチャ
ンネルMO3FETQI〜Q4及びNチャンネルMO3
FETQ5〜Q8からなる基準電圧切り換え回路を介し
て、2段階の基準電圧VHI・VH2及びVLI・VL
2が選択的に供給される。すなわち、抵抗ラダー回路の
一端とされる抵抗R1には、特に制限されないが、並列
形態とされるPチャンネルMO3FETQ2及びNチャ
ンネルMO3FETQ6を介して基準電圧VHIが供給
され、また並列形態とされるPチャンネルMO3FET
QL及びNチャンネルMO3FETQ5を介して基準電
圧VH2が供給される。同様に、抵抗ラダー回路の他端
となる抵抗Rn+1には、並列形態とされるPチャンネ
ルMOS F ETQ 4及びNチャンネルMO3FE
TQ8を介して基準電圧VLIが供給され、また並列形
感とされるPチャンネルMO3FETQ3及びNチャン
ネルMOS F E T Q 7を介して基準電圧VL
2が供給される。This resistance ladder circuit includes, but is not limited to, P-channel MO3FETs QI to Q4 and N-channel MO3FETs.
Two-stage reference voltages VHI/VH2 and VLI/VL are set via a reference voltage switching circuit consisting of FETs Q5 to Q8.
2 is selectively supplied. That is, the reference voltage VHI is supplied to the resistor R1, which is one end of the resistance ladder circuit, through the P-channel MO3FET Q2 and the N-channel MO3FET Q6, which are in parallel configuration, although not particularly limited, and the P-channel MO3FET Q6, which is in parallel configuration. MO3FET
A reference voltage VH2 is supplied via QL and an N-channel MO3FET Q5. Similarly, the resistor Rn+1, which is the other end of the resistor ladder circuit, has a P-channel MOS FETQ 4 and an N-channel MO3FE connected in parallel.
The reference voltage VLI is supplied via TQ8, and the reference voltage VL is supplied via the parallel P-channel MO3FETQ3 and N-channel MOSFETQ7.
2 is supplied.
特に制限されないが、基準電圧VHLは比較的高い正の
電圧とされ、基準電圧V H2は比較的低い正の電圧と
される。また、基準電圧VLIはその絶対値が比較的大
きい負の電圧とされ、基準電圧VL2はその絶対値が比
較的小さい負の電圧とされる。Although not particularly limited, the reference voltage VHL is a relatively high positive voltage, and the reference voltage VH2 is a relatively low positive voltage. Further, the reference voltage VLI is a negative voltage whose absolute value is relatively large, and the reference voltage VL2 is a negative voltage whose absolute value is relatively small.
MO3FETQ2.Q4及びQ5.Q7のゲートには、
後述するレンジ制御回路RCからレンジ制御信号rCが
共通に供給される。また、MO3FETQI、Q3及び
Q6.Q8のゲートには、上記レンジ制御信号rcのイ
ンパーク回路Nlによる反転信号すなわち反転レンジ制
御信号rcが共通に供給される。MO3FETQ2. Q4 and Q5. At the gate of Q7,
A range control signal rC is commonly supplied from a range control circuit RC which will be described later. Also, MO3FETQI, Q3 and Q6. The gate of Q8 is commonly supplied with an inverted signal of the range control signal rc by the impark circuit Nl, that is, an inverted range control signal rc.
レンジ制御信号「Cがロウレベルとされ反転レンジ制御
信号「Cがハイレベルとされるとき、MOS F E
T Q 2・Q6及びQ4・Q8がともにオフ状態とな
り、またMO5FETQI・Q5及びQ3・Q7がとも
にオフ状態となる。これにより、抵抗ラダー回路の両端
には、比較的大きな絶対値とされる基準電圧VHI及び
VLIが供給される。When the range control signal "C" is set to low level and the inverted range control signal "C" is set to high level, MOS F E
Both T Q 2 and Q6 and Q4 and Q8 are turned off, and MO5FETQI and Q5 and Q3 and Q7 are both turned off. As a result, reference voltages VHI and VLI having relatively large absolute values are supplied to both ends of the resistance ladder circuit.
このため、各電圧比較回路V Cl = V Cnに供
給される段階的な基ilf!電位Vl〜Vnの電位間隔
は拡大され、A/D変換回路のダイナミックレンジが大
きくされるとともに、その量子分解能が粗くされる。一
方、レンジ制御信号rcがハイレベルとされ反転レンジ
制御信号rcがロウレベルとされるとき、MO3FET
QI−Q5及びQ3・Q7がともにオン状態となり、ま
たMO3FETQ2・Q6及びQ4・Q8がともにオフ
状態となる。For this reason, the stepwise basis ilf! supplied to each voltage comparator circuit V Cl = V Cn! The potential interval between the potentials Vl to Vn is expanded, the dynamic range of the A/D conversion circuit is increased, and the quantum resolution thereof is made coarser. On the other hand, when the range control signal rc is set to high level and the inverted range control signal rc is set to low level, the MO3FET
QI-Q5 and Q3/Q7 are both turned on, and MO3FETQ2/Q6 and Q4/Q8 are both turned off.
これにより、抵抗ラダー回路の両端には、比較的小さな
絶対値とされる基準電圧VH2及びVL2が供給される
。このため、各電圧比較回路VC1〜VCnに供給され
る段階的な基1$電位Vl−Vnの電位間隔は縮小され
、A/D変換回路のダイナミックレンジが小さくされる
とともに、その量子分解能が向上される。このとき、言
うまでもなく、基4!電圧V H2及びVL2の電圧値
及び電圧差を適当に選択することによって、A/D変換
回路のダイナミックレンジを任意に設定することができ
る。As a result, reference voltages VH2 and VL2 having relatively small absolute values are supplied to both ends of the resistance ladder circuit. Therefore, the potential interval between the stepwise base potentials Vl-Vn supplied to each voltage comparator circuit VC1 to VCn is reduced, the dynamic range of the A/D conversion circuit is reduced, and its quantum resolution is improved. be done. At this time, needless to say, base 4! By appropriately selecting the voltage value and voltage difference between voltages VH2 and VL2, the dynamic range of the A/D conversion circuit can be set arbitrarily.
エンコーダENCは、特に制限されないが、複数の論理
ゲートを含む組み合わせ回路によって構成される。エン
コーダENCは、電圧比較回路VC1〜V Cnから供
給される非反転出力信号及び反転出力信号をもとに、t
+1ビットのディジタル出力信号DO−Diを形成する
。つまり、入力アナログ信号Vinのレベルは電圧比較
回路■C1−V Cnによって瞬間的に判定され、この
段階的な判定レベルがエンコーダENCの組み合わせ回
路によってパイナリイコードに変換される。The encoder ENC is configured by a combinational circuit including, but not limited to, a plurality of logic gates. The encoder ENC calculates t based on the non-inverted output signal and the inverted output signal supplied from the voltage comparison circuits VC1 to VCn.
+1 bit digital output signal DO-Di is formed. That is, the level of the input analog signal Vin is instantaneously determined by the voltage comparator circuit C1-VCn, and this stepwise determined level is converted into a binary code by the combinational circuit of the encoder ENC.
エンコーダENCによって形成されるディジタル出力信
号DO〜Diは、このディジタルサーボ機構の図示され
ない他の回路ブロックに供給され、例えば光ディスクの
レーザ光線の位置設定や焦点制御を行うための制御信号
として用いられるとともに、A/D変換回路のレンジ制
御回路RCに供給される。The digital output signals DO to Di formed by the encoder ENC are supplied to other circuit blocks (not shown) of this digital servo mechanism, and are used as control signals for, for example, controlling the position and focus of the laser beam on the optical disc. , are supplied to the range control circuit RC of the A/D conversion circuit.
レンジ制御回路RCは、エンコーダENCから供給され
るディジタル出力信号DO〜Diをモニタし、上記レン
ジ制御信号rcを形成して、上記基準電圧切り換え回路
に供給する。すなわち、レンジ制御回路RCは、ディジ
タル出力信号DO〜Diの組み合わせによって、入力ア
ナログ信号Vinの振幅が基準電圧VH2及びVL2の
絶対値を超えているかどうかを判定する。特に制限され
ないが、レンジ制御回路RCは、入力アナログ信号Vi
nの振幅が基準電圧VH2及びVL2の絶対値を超える
とき、レンジ制御信号reをロウレベルとする。また、
レンジ制御回路RCは、入力アナログ信号Vinの振幅
が基準電圧VH2及びVL2の絶対値よりも小さいとき
、レンジ制御信号rcをハイレベルとする。The range control circuit RC monitors the digital output signals DO to Di supplied from the encoder ENC, forms the range control signal rc, and supplies it to the reference voltage switching circuit. That is, the range control circuit RC determines whether the amplitude of the input analog signal Vin exceeds the absolute value of the reference voltages VH2 and VL2 based on the combination of the digital output signals DO to Di. Although not particularly limited, the range control circuit RC has an input analog signal Vi
When the amplitude of n exceeds the absolute value of reference voltages VH2 and VL2, range control signal re is set to low level. Also,
The range control circuit RC sets the range control signal rc to a high level when the amplitude of the input analog signal Vin is smaller than the absolute values of the reference voltages VH2 and VL2.
前述のように、入力アナログ信号Vinの振幅が大きく
されレンジ制御信号rcがロウレベルとされることで、
抵抗ラダー回路には比較的大きな絶対値とされる基準電
圧v1(1及びVL、1が供給され、A/D変換回路の
ダイナミックレンジは大きくされる。また、入力アナロ
グ信号Vinの振幅が小さくされレンジ制御信号reが
ハイレベルとされることで、抵抗ラダー回路には比較的
小さな絶対値とされる基準電圧VH2及びVL2が供給
され、A/D変換回路のダイナミックレンジは小さくさ
れる。As mentioned above, by increasing the amplitude of the input analog signal Vin and setting the range control signal rc to a low level,
Reference voltages v1 (1 and VL, 1) having relatively large absolute values are supplied to the resistance ladder circuit, and the dynamic range of the A/D conversion circuit is increased. Also, the amplitude of the input analog signal Vin is decreased. By setting the range control signal re to a high level, reference voltages VH2 and VL2 having relatively small absolute values are supplied to the resistance ladder circuit, and the dynamic range of the A/D conversion circuit is reduced.
レンジ制御回路RCによって形成されるレンジ制御信号
rcは、基準電圧切り換え回路に供給されるとともに、
ディジタル出力信号DCとしてディジタル出力信号DO
〜Diとともにディジタルサーボ機構の図示されない他
の回路ブロックに伝達される。The range control signal rc formed by the range control circuit RC is supplied to the reference voltage switching circuit, and
Digital output signal DO as digital output signal DC
~Di is transmitted to other circuit blocks (not shown) of the digital servo mechanism.
第2図には、この実施例のA/D変換回路が含まれるデ
ィジタルサーボ機構の一実施例の信号波形図が示されて
いる。同図には、光デイスク用のレーザ光線の位置設定
を行うためのディジタルサ−ボ機構における起動当初の
信号波形が実線で例示的に示され、抵抗ラダー回路に供
給される基準電圧のレベルが一点鎖線で示されている。FIG. 2 shows a signal waveform diagram of an embodiment of a digital servo mechanism including the A/D conversion circuit of this embodiment. In the same figure, the signal waveform at the beginning of startup in the digital servo mechanism for setting the position of the laser beam for the optical disk is illustratively shown as a solid line, and the level of the reference voltage supplied to the resistance ladder circuit is shown as an example. Indicated by a dashed line.
第2図において、特に制限されないが、レーザ光線は起
動時に所定のスタートポジションにセットされた後、徐
々に移動され、光ディスクの溝位置に近づく。これにと
もない、反射光センサからA/D変換回路に入力される
入力アナログ信号Vinが一旦比較的大きな正のレベル
に上昇した後、比較的大きな絶対値の負のレベルに向か
って低下し、光ディスクの溝の中央でゼロレベルを交叉
する。この実施例のディジタルサーボ機構では、入力ア
ナログ信号VLnが一旦比較的大きな正のレベルに達し
た後低下しゼロレベルと交叉するのを検出することよっ
て、レーザ光線が所定の溝位置に到達したことを識別す
る。以後、ディジタルサーボ機構は、入力アナログ信号
Vinの絶対値が小さくなるように例えば移動用のボイ
ス・コイル・モータ等を駆動することにより、レーザ光
線の位置制御を行う。In FIG. 2, although not particularly limited, the laser beam is set at a predetermined start position upon activation, and then gradually moved to approach the groove position of the optical disc. Accordingly, the input analog signal Vin input from the reflected light sensor to the A/D conversion circuit once rises to a relatively large positive level, then decreases toward a relatively large negative level of absolute value, and the optical disc crosses the zero level at the center of the groove. In the digital servo mechanism of this embodiment, the arrival of the laser beam at a predetermined groove position is determined by detecting that the input analog signal VLn once reaches a relatively large positive level, then decreases and crosses the zero level. identify. Thereafter, the digital servo mechanism controls the position of the laser beam by driving, for example, a voice coil motor for movement so that the absolute value of the input analog signal Vin becomes small.
A/D変換回路では、入力アナログ信号Vinが起動時
において比較的小さなレベルとされることから、レンジ
制御信号「Cがハイレベルとされる。これにより、抵抗
ラダー回路には比較的小さな絶対値とされる基準電圧V
H2及びVL2が供給され、A/D変換回路の感度が
高くされる。入力アナログ信号Vinのレベルが徐々に
大きくなり基準電圧VH2を超えると、レンジ制御信号
rCはロウレベルとされる。これにより、抵抗ラダー回
路には比較的大きな絶対値とされる基準電圧VHI及び
VLIが供給され、A/Di換回路の感度が低くされる
。このため、A/D変喚回路は、比較的大きな絶対値と
される入力アナログ信号■inに対応することができる
。In the A/D conversion circuit, since the input analog signal Vin is set to a relatively small level at startup, the range control signal "C" is set to a high level.As a result, the resistor ladder circuit receives a relatively small absolute value. The reference voltage V
H2 and VL2 are supplied to increase the sensitivity of the A/D conversion circuit. When the level of the input analog signal Vin gradually increases and exceeds the reference voltage VH2, the range control signal rC is set to a low level. As a result, reference voltages VHI and VLI having relatively large absolute values are supplied to the resistance ladder circuit, and the sensitivity of the A/Di conversion circuit is reduced. Therefore, the A/D converter circuit can handle the input analog signal ■in having a relatively large absolute value.
レーザ光線が光ディスクの溝位置に近づくと、入力アナ
ログ信号Vinは比較的小さなレベルとなり、レンジ制
御信号rcが再びハイレベルとされる。これにより、A
/D変換回路の感度が高くされ、ディジタルサーボ機構
は人力アナログ信号Vinのゼロレベル交叉を的確に識
別することができる。When the laser beam approaches the groove position of the optical disc, the input analog signal Vin becomes a relatively low level, and the range control signal rc is brought back to a high level. As a result, A
The sensitivity of the /D conversion circuit is increased, and the digital servo mechanism can accurately identify the zero level crossing of the human-powered analog signal Vin.
以後、ディジタルサーボ機構によるレーザ光線の位置制
御が行われることから、入力アナログ信号Vinは比較
的小さな振幅で振動状態となる。Thereafter, since the position of the laser beam is controlled by the digital servo mechanism, the input analog signal Vin is in a vibration state with a relatively small amplitude.
また、この間、入力アナログ信号Vinの振動振幅が小
さくされることでA/D変換回路が高感度とされ、ディ
ジタルサーボ機構によるレーザ光線の位置制御は精度よ
く行われる。Furthermore, during this time, the vibration amplitude of the input analog signal Vin is reduced, so that the A/D conversion circuit becomes highly sensitive, and the position control of the laser beam by the digital servo mechanism is performed with high precision.
以上のように、この実施例のA/D変換装置には、エン
コーダENGから出力されるディジタル出力信号Do−
Diをモニタすることで入力アナログ信号Vinのレベ
ルを判定しレンジ制al(N +rcを形成するレンジ
制御回路RCと、上記レンジ制al信号rcに従って抵
抗ラダー回路に供給される基準電圧の絶対値を段階的に
切り換えるための基準電圧切り換え回路が設けられる。As described above, the A/D converter of this embodiment has the digital output signal Do-
The level of the input analog signal Vin is determined by monitoring Di, and the absolute value of the reference voltage supplied to the range control circuit RC, which forms the range control al (N+rc), and the resistance ladder circuit according to the range control signal rc, is determined. A reference voltage switching circuit is provided for stepwise switching.
A/D変換回路は、抵抗ラダー回路に供給される基準電
圧の電圧値が切り換えられることによって量子分解能が
変化される。このため、A/D変換回路は、電圧比較回
路の設置数が固定されディジタル出力信号のビット数が
固定されているにもがかわらず、入力アナログ信号Vi
nのレベルに従って基準電圧の重圧値及び電圧差に応じ
た所定のダイナミックレンジに切り換えられ、その感度
が部分的に高くされる。The quantum resolution of the A/D conversion circuit is changed by switching the voltage value of the reference voltage supplied to the resistance ladder circuit. Therefore, even though the number of installed voltage comparison circuits is fixed and the number of bits of the digital output signal is fixed, the A/D conversion circuit is
According to the level of n, the dynamic range is switched to a predetermined dynamic range according to the stress value of the reference voltage and the voltage difference, and the sensitivity is partially increased.
以上の本実施例に示されるように、この発明を瞬時比較
型のA/D変換回路に通用した場合、次のような効果が
得られる。すなわち、
(1)基′$電位を形成する抵抗ラダー回路の両側から
入力基準電圧を供給し、これらの入力基準電圧を段階的
に変化させるための基準電圧切り換え回路を設けること
で、瞬時比較型A/D変換回路のダイナミックレンジを
入力基準電圧の電圧値及び電圧差に応じて任意に設定す
ることができるという効果が得られる。As shown in the above embodiment, when the present invention is applied to an instantaneous comparison type A/D conversion circuit, the following effects can be obtained. In other words, (1) An instantaneous comparison type This provides the advantage that the dynamic range of the A/D conversion circuit can be arbitrarily set according to the voltage value of the input reference voltage and the voltage difference.
(2)上記+11項により、入力アナログ信号の任意の
レベル範囲において、部分的に瞬時比較型A/D変換回
路の量子分解能を変化させ、その感度を制御することが
できるという効果が得られる。(2) The above +11 term provides the effect that the quantum resolution of the instantaneous comparison type A/D conversion circuit can be partially changed in any level range of the input analog signal, and its sensitivity can be controlled.
(3)瞬時比較型A/D変換回路に、エンコーダがら出
力されるディジタル出力信号をモニタし入力アナログ信
号のレベルを判定してレンジ制御信号を形成するレンジ
制御回路を設け、上記入力基準電圧の電圧値を上記レン
ジ制御信号に従って段階的に変化させることで、A/D
変換回路の感度を入力アナログ1′8号のレベルに応じ
て制御することができるという効果が得られる。(3) The instantaneous comparison type A/D conversion circuit is equipped with a range control circuit that monitors the digital output signal output from the encoder, determines the level of the input analog signal, and forms a range control signal. By changing the voltage value in steps according to the range control signal, the A/D
The effect is that the sensitivity of the conversion circuit can be controlled according to the level of the input analog signal 1'8.
(4)上記fi1項〜(3)項により、電圧比較回路の
設置数やディジタル出力信号のピント数を増やすことな
(、瞬時比較型A/D変換回路の量子分解能を向上させ
、その感度を部分的に高めることができるという効果が
得られる。(4) Through the fi1 to (3) above, it is possible to improve the quantum resolution of the instantaneous comparison A/D conversion circuit without increasing the number of voltage comparison circuits installed or the number of points of focus for the digital output signal (and increasing the sensitivity of the instantaneous comparison A/D conversion circuit. The effect is that it can be partially enhanced.
(5)上記f11項〜(4)項により、瞬時比較型A/
D変換回路を含むディジクルサーボ機構等の性能を高め
、システムの低コスト化を図ることができるというすJ
果が得られる。(5) According to the above f11 to (4) terms, instantaneous comparison type A/
It is said that it is possible to improve the performance of digital servo mechanisms, etc., including D conversion circuits, and reduce system costs.
You can get results.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第1図におい
て、A/D変換回路は、基準電圧の組み合わせ数を増や
すことによって三つ以上のダイナミックレンジを持つよ
うにしてもよいし、A/D変換回路の感度が最大となる
ダイナ<7クレンジは特にゼロレベルを中心とするもの
でなくてもよい。入力アナログ13号VLnは、所定の
増幅回路によって増幅されたl&A/D変換回路に入力
されてもよいし、この増幅回路の増幅率を変化させるこ
とでさらにA/Di換回路のダイナミックレンジを有効
に制御することもよい、A/D変換回路は、第1図のよ
うな瞬時比較型A/D変換回路が直列又は並列に組み合
されて構成されるものであってもよい。また、ディジタ
ル出力信号DO−Diは、他の回路ブロックに対してシ
リアルに出力されることもよい、ざらに、第1図の基$
電圧切り換え回路の具体的な構成や、第2図に示したデ
ィジタル化、−ボ機構の制御方式など、種々の実施形態
を採りうる。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in Figure 1, the A/D conversion circuit may have three or more dynamic ranges by increasing the number of combinations of reference voltages, or the A/D conversion circuit may have a dynamic range of three or more by increasing the number of combinations of reference voltages. <7 The cleanse does not have to be centered around the zero level. The input analog No. 13 VLn may be input to an L&A/D conversion circuit amplified by a predetermined amplifier circuit, or by changing the amplification factor of this amplifier circuit, the dynamic range of the A/Di conversion circuit can be further validated. The A/D conversion circuit may be configured by combining instantaneous comparison type A/D conversion circuits in series or parallel as shown in FIG. Furthermore, the digital output signal DO-Di may be serially output to other circuit blocks.
Various embodiments may be adopted, such as the specific configuration of the voltage switching circuit, the digitization shown in FIG. 2, and the control method of the -bo mechanism.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である光デイスク用のディ
ジタルサーボ機構に用いられるA/D変換回路に通用し
た場合について説明したが、それに限定されるものでは
なく、例えば、他の各種のサーボ機構やディジクル制御
装置等に用いられる各種のA/D変換回路にも通用でき
る0本発明は、少なくとも基準電圧に従って形成される
複数の基準電位をもとに入力アナログ信号のレベルを瞬
間的にディジタル化する瞬時比較型のA/D変換回路及
びこのようなA/D変換回路を内蔵する半導体装置に広
く通用できる。In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly explained in the case where it was applied to an A/D conversion circuit used in a digital servo mechanism for an optical disk, which is the field of application that formed the background of the invention, but the invention is limited thereto. For example, the present invention is applicable to various A/D conversion circuits used in various other servo mechanisms, digital control devices, etc. The present invention can be widely used in instantaneous comparison type A/D conversion circuits that instantaneously digitize the level of input analog signals, and in semiconductor devices incorporating such A/D conversion circuits.
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果をffI単に説明ずれば、下記のとおり
である。すなわち、基準電位を形成する抵抗ラダー回路
の両側から入力基準電圧を供給し、これらの入力基準電
圧を入力アナログ信号のレベルに応じて段階的に制御す
ることで、瞬時比較型A/D変換回路の量子分解能を変
化させその感度を制御することができるとともに、電圧
比較回路の設置数やディジタル出力信号のビット数を増
やすことなく部分的に瞬時比較型A/D変換回路の量子
分解能を向上させその感度を高めることがでさ、瞬時比
較型A/D変換回路を含むディジクルサーボ機構等の性
能を高めその低コスト化を図ることができるものである
。A simple explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. In other words, by supplying input reference voltages from both sides of a resistor ladder circuit that forms a reference potential, and controlling these input reference voltages in stages according to the level of the input analog signal, an instantaneous comparison type A/D conversion circuit can be realized. The quantum resolution of the instantaneous comparison type A/D conversion circuit can be partially improved without increasing the number of installed voltage comparison circuits or the number of bits of the digital output signal. By increasing the sensitivity, it is possible to improve the performance of a digital servo mechanism, etc. including an instantaneous comparison type A/D conversion circuit, and to reduce the cost thereof.
第1図は、この発明が通用された瞬時比較型A/Da換
回路の一実施例を示す回路ブロック図、!22図は、第
1図のA/D変換回路を含むディジタルサーボ機構の一
実施例を示す信号波形図、第3図は、従来の瞬時比較型
A/D変換装置の一例を示す回路ブロック図である。
A/D・・・A/D変換回路、RC・・・レンジ制fi
l1回路、ENC−−−xンコーダ、VC1〜VCn・
・・電圧比較回路、Q1〜Q4・・・Pチャンネル八4
0SFETSQ5〜Q8・・・NチャンネルMO3FE
T、Nl ・・−−(ンバータ回路、R1〜Rn+l・
・・抵抗。
代理人弁理士 小川 勝馬゛ ;
第1図
第 2図
cFIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of an instantaneous comparison type A/Da conversion circuit to which the present invention is applied. 22 is a signal waveform diagram showing an example of a digital servo mechanism including the A/D conversion circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit block diagram showing an example of a conventional instantaneous comparison type A/D conversion device. It is. A/D...A/D conversion circuit, RC...range control fi
l1 circuit, ENC---x encoder, VC1 to VCn・
...Voltage comparator circuit, Q1-Q4...P channel 84
0SFETSQ5~Q8...N channel MO3FE
T, Nl ・・−(inverter circuit, R1~Rn+l・
··resistance. Representative Patent Attorney Katsuma Ogawa ; Figure 1 Figure 2 c
Claims (1)
に従って段階的な複数の基準電位を形成する抵抗ラダー
回路と、その一方の入力端子にそれぞれ対応する上記基
準電位を受けその他方の入力端子に入力アナログ信号を
共通に受ける複数の電圧比較回路と、上記複数の電圧比
較回路の出力信号を受けディジタル出力信号を形成する
エンコーダと、上記ディジタル出力信号を受け上記入力
アナログ信号が所定のレベルに達したことを判定してレ
ンジ制御信号を形成するレンジ制御回路と、上記レンジ
制御信号に従って上記入力基準電圧の電圧値を段階的に
変化させる基準電圧切り換え回路とを含み、そのダイナ
ミックレンジが上記入力アナログ信号のレベルに従って
変化されることを特徴とするA/D変換回路。 2、上記入力基準電圧は、上記抵抗ラダー回路の一方か
ら供給される第1の入力基準電圧と上記抵抗ラダー回路
の他方から供給される第2の入力基準電圧とを含むもの
であり、上記A/D変換回路は、上記第1及び第2の入
力基準電圧の電圧値及び電圧差に従って所定のダイナミ
ックレンジを持つものであることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のA/D変換回路。 3、上記レンジ制御信号は、上記ディジタル出力信号と
ともに上記A/D変換回路の出力信号として出力される
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載
のA/D変換回路。 4、上記A/D変換回路は、ディジタルサーボ機構に用
いられるものであることを特徴とする特許請求の範囲第
1項、第2項又は第3項記載のA/D変換回路。[Claims] 1. A resistor ladder circuit comprising a plurality of resistors connected in series and forming a plurality of stepwise reference potentials according to an input reference voltage; a plurality of voltage comparison circuits that commonly receive an input analog signal at the other input terminal; an encoder that receives output signals from the plurality of voltage comparison circuits and forms a digital output signal; and an encoder that receives the digital output signal and forms a digital output signal; A range control circuit that determines that a signal has reached a predetermined level and forms a range control signal, and a reference voltage switching circuit that changes the voltage value of the input reference voltage in steps according to the range control signal, An A/D conversion circuit whose dynamic range is changed according to the level of the input analog signal. 2. The input reference voltage includes a first input reference voltage supplied from one of the resistor ladder circuits and a second input reference voltage supplied from the other resistor ladder circuit, and The A/D conversion circuit according to claim 1, wherein the A/D conversion circuit has a predetermined dynamic range according to the voltage value and voltage difference between the first and second input reference voltages. circuit. 3. The A/D conversion circuit according to claim 1 or 2, wherein the range control signal is output as an output signal of the A/D conversion circuit together with the digital output signal. 4. The A/D conversion circuit according to claim 1, 2 or 3, wherein the A/D conversion circuit is used in a digital servo mechanism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8470487A JPS63250918A (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | A/D conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8470487A JPS63250918A (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | A/D conversion circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63250918A true JPS63250918A (en) | 1988-10-18 |
Family
ID=13838050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8470487A Pending JPS63250918A (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | A/D conversion circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63250918A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5438691A (en) * | 1993-05-27 | 1995-08-01 | Nec Corporation | Receiver using a plurality of amplifiers and analog-to-digital converters for demodulating and decoding a signal |
WO1998000922A1 (en) * | 1996-07-02 | 1998-01-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Gain control circuit arrangement |
EP0757447A3 (en) * | 1995-07-31 | 1998-04-22 | Harris Corporation | A/D reference level adjustment circuit to maintain optimum dynamic range at the A/D |
US5790061A (en) * | 1995-02-24 | 1998-08-04 | Nec Corporation | Adaptive A/D converting device for adaptively converting and input analog signal into an output digital signal having a constant quantizing error |
KR100460707B1 (en) * | 1997-10-24 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | Reference voltage generation circuit in an ad/da converter, especially assuring a sufficient margin without changing full scale |
JP2015050617A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 多摩川精機株式会社 | A / D conversion method and apparatus |
-
1987
- 1987-04-08 JP JP8470487A patent/JPS63250918A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5438691A (en) * | 1993-05-27 | 1995-08-01 | Nec Corporation | Receiver using a plurality of amplifiers and analog-to-digital converters for demodulating and decoding a signal |
US5790061A (en) * | 1995-02-24 | 1998-08-04 | Nec Corporation | Adaptive A/D converting device for adaptively converting and input analog signal into an output digital signal having a constant quantizing error |
EP0757447A3 (en) * | 1995-07-31 | 1998-04-22 | Harris Corporation | A/D reference level adjustment circuit to maintain optimum dynamic range at the A/D |
WO1998000922A1 (en) * | 1996-07-02 | 1998-01-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Gain control circuit arrangement |
KR100460707B1 (en) * | 1997-10-24 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | Reference voltage generation circuit in an ad/da converter, especially assuring a sufficient margin without changing full scale |
JP2015050617A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 多摩川精機株式会社 | A / D conversion method and apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4617549A (en) | Monolithically integrable MOS-comparator circuit | |
US6337647B1 (en) | Digital-analog current converter | |
US7323912B2 (en) | Half-bridge driver and power conversion system with such driver | |
US7358696B2 (en) | Method and apparatus for PWM drive | |
US10581364B2 (en) | Motor drive device and motor system | |
JPS63250918A (en) | A/D conversion circuit | |
US6504499B1 (en) | Analog-to-digital converter having positively biased differential reference inputs | |
GB2308464A (en) | Drive system for a voice control motor | |
US6211712B1 (en) | CMOS comparator with hysteresis | |
US5243240A (en) | Pulse signal generator having delay stages and feedback path to control delay time | |
JP4921329B2 (en) | A / D conversion circuit | |
JPH0376419A (en) | Integratable transistor switching stage | |
US4306225A (en) | Digital-to-analog converting apparatus | |
JPS6251008B2 (en) | ||
JPS63132529A (en) | Code converter generating complementary output voltage | |
JPS5923625A (en) | Signal processing circuit | |
JPS6032594A (en) | PWM amplifier | |
EP0279993A2 (en) | A circuit for removing unwanted temporal portions of a voltage varying signal | |
JP2944337B2 (en) | Level conversion circuit | |
JPH06152423A (en) | D/a converter | |
JPH06343295A (en) | Drive circuit of stepping motor | |
Breuer | High-speed A/D converter monolithic techniques | |
JPH0319429A (en) | A/d converter | |
JP2970087B2 (en) | A / D converter | |
JPS61242391A (en) | Address selecting circuit |