JP5262865B2 - Double integral type analog-digital converter, digital temperature sensor and digital multimeter using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アナログデジタルコンバータに係り、特に、急激に変化しないアナログ信号をデジタル信号に変換するのに好適な2重積分型アナログデジタルコンバータに関する。本発明に係る2重積分型アナログデジタルコンバータは、例えば、デジタル温度センサーや1台で直流電圧・交流電圧・直流電流・交流電流・抵抗などを測定できるデジタルマルチメータ等に応用可能である。 The present invention relates to an analog-digital converter, and more particularly, to a double integration type analog-digital converter suitable for converting an analog signal that does not change rapidly into a digital signal. The double integral type analog-digital converter according to the present invention can be applied to, for example, a digital temperature sensor or a digital multimeter capable of measuring DC voltage, AC voltage, DC current, AC current, resistance, and the like with one unit.
アナログデジタル混載半導体装置において、電圧等連続したアナログ信号を離散信号であるデジタル信号に変換する電子回路のことを一般的にアナログデジタルコンバータ(ADコンバータ)と言う。なお、ADコンバータについては、例えば、特開平3−291023号公報(特許文献1)にコストや消費電量を抑えながらも高精度で高速変換可能な「AD変換方式及びADコンバータ」が開示されている。 In an analog-digital mixed semiconductor device, an electronic circuit that converts a continuous analog signal such as a voltage into a digital signal that is a discrete signal is generally called an analog-digital converter (AD converter). As for the AD converter, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-2901033 (Patent Document 1) discloses “AD conversion method and AD converter” capable of high-speed conversion with high accuracy while suppressing cost and power consumption. .
ADコンバータとしては、ΔΣ型、並列比較型、逐次比較型、2重積分型等さまざまなものが存在する。オーディオのように高周波数のアナログ信号をデジタル信号に変換する用途にはΔΣ型が使用され、温度のように一般的に短時間であまり変化しないアナログ信号をデジタル信号に変換する用途には2重積分型が使用されている。本発明は、後者の2重積分型のADコンバータに関するものである。 There are various types of AD converters such as a ΔΣ type, a parallel comparison type, a successive approximation type, and a double integration type. The ΔΣ type is used for applications that convert high-frequency analog signals to digital signals, such as audio, and is typically used for applications that convert analog signals that do not change much in a short time, such as temperature, to digital signals. An integral type is used. The present invention relates to the latter double integration type AD converter.
まず、2重積分型ADコンバータ技術の概要を図面を用いて説明する。
図9は、2重積分型ADコンバータの概要を示す図である。
同図に示すように、2重積分型ADコンバータ(ADC)10は、入力としてアナログ電圧 Vinが入力され、出力としてデジタル値OUTが出力される。
First, the outline of the double integration AD converter technology will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a diagram showing an outline of a double integration type AD converter.
As shown in the figure, the double integration AD converter (ADC) 10 receives an analog voltage Vin as an input and outputs a digital value OUT as an output.
また、基準電圧Vrefが該2重積分型ADコンバータ(ADC)10に供給されている。なお、この基準電圧Vrefは入力電圧Vinや該2重積分型ADコンバータが搭載されている半導体集積回路の温度に依存しない電圧である。 A reference voltage Vref is supplied to the double integration AD converter (ADC) 10. The reference voltage Vref is a voltage that does not depend on the input voltage Vin or the temperature of the semiconductor integrated circuit on which the double integration AD converter is mounted.
図10は、図9に示した2重積分型ADコンバータ(ADC)10の内部回路の詳細を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing details of an internal circuit of the double integration AD converter (ADC) 10 shown in FIG.
2重積分型ADコンバータは、同図に示すように、+入力端子に印加される電圧が相補スイッチS5,S6によりそれぞれ2つの電圧VinまたはVrefのいずれかに択一的に変更可能であり、かつ接地と−入力端子間に抵抗Rが接続され、かつ出力がNチャネルトランジスタM3のゲートに接続されたアンプ1 11から構成される電圧−電流変換回路と、ダイオード接続されたPチャネルトランジスタM4に流れる電流をPチャネルトランジスタM5にコピーするカレントミラー回路と、+入力端子があるバイアス電圧Vrに接続され、負帰還容量としてのコンデンサC1とコンデンサC1に対して並列に接続されたスイッチS4を有する積分器12と、PチャネルトランジスタM5のドレインと積分器の−入力端子間を接続するスイッチS3と、PチャネルトランジスタM5とNチャネルトランジスタM1間を接続するスイッチS1と、積分器の−入力端子とNチャネルトランジスタM2間を接続するスイッチS2と、オシレータ(OSC)14と、オシレータ(OSC)14によってカウントアップされるカウンター1 16と、AD変換値の結果を保持するレジスター17と、スイッチS1からスイッチS6のON・OFF制御と該カウンター1 16を制御する制御回路15と、+入力端子が積分器12の出力に接続され、−入力端子が積分器12の+入力端子に与えられている電圧と同じバイアス電圧Vrが印加され、出力が制御回路15に入力されているコンパレータ13から構成されている。
In the double integration type AD converter, as shown in the figure, the voltage applied to the + input terminal can be alternatively changed to one of two voltages Vin or Vref by complementary switches S5 and S6, respectively. A voltage-current conversion circuit including an amplifier 111 having a resistor R connected between the ground and the input terminal and an output connected to the gate of the N-channel transistor M3, and a diode-connected P-channel transistor M4 An integration having a current mirror circuit for copying the flowing current to the P-channel transistor M5, and a switch C4 connected to the bias voltage Vr having a + input terminal and connected in parallel to the capacitor C1 as a negative feedback capacitor and the capacitor C1. And a switch for connecting the drain of the P-channel transistor M5 and the negative input terminal of the integrator. H3, a switch S1 connecting the P-channel transistor M5 and the N-channel transistor M1, a switch S2 connecting the negative input terminal of the integrator and the N-channel transistor M2, an oscillator (OSC) 14, and an oscillator (OSC )
なお、スイッチS1とS2は制御線Aを介して制御回路15に接続されており、またスイッチS3は制御線Bを介して制御回路15に接続されており、スイッチS4は制御線Cを介して制御回路15に接続されており、相補スイッチS5・S6は制御線Dを介して制御回路15に接続されており、カウンター1は制御線EとFを介して制御回路15に接続されている。
The switches S1 and S2 are connected to the
今、スイッチS1,S2,S3,S4の各々は、制御回路15からH信号が与えられるとON状態になり、制御回路15からL信号が与えられるとOFF状態になる。相補スイッチS5・S6に対しては、制御回路15からH信号が入力されるとスイッチS5がON状態、スイッチS6がOFF状態になり、逆に制御回路15からL信号が入力されるとスイッチS5がOFF状態、スイッチS6がON状態になる。
Now, each of the switches S1, S2, S3, and S4 is turned on when the H signal is given from the
また、制御回路15からL信号が入力されるとスイッチS5がOFFになりスイッチS6がONになる。
When the L signal is input from the
また、制御線Eを介して制御回路15からカウンター1 16のR端子にL信号が入力された場合、カウンター1 16はリセット状態となり、H信号が入力されたときはカウンター1 16はリセット状態から開放される。
Further, when the L signal is input from the
また、制御線Fを介してカウンター1 16にH信号が入力されると、カウンター1 16が保持している値をレジスター17に送る。また、NチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2はカレントミラー構成をなしている。なお、該2重積分型ADコンバータは3つのフェーズを経て入力されたアナログ電圧Vinをデジタル値OUTに変換して出力する。
When the H signal is input to the counter 116 via the control line F, the value held by the counter 116 is sent to the
(第1フェーズ)
図10は、第1フェーズ開始直後の回路状態を示している。
第1フェーズ開始直後ではスイッチS1,S2がONになっており、スイッチS3,S4がOFFになっている。またスイッチS5をONにし、スイッチS6をOFFにすることで電圧−電流変換回路中に存在するアンプ1の+入力端子にはVinが印加されている。
(First phase)
FIG. 10 shows a circuit state immediately after the start of the first phase.
Immediately after the start of the first phase, the switches S1 and S2 are ON, and the switches S3 and S4 are OFF. Further, Vin is applied to the + input terminal of the
よって、電圧−電流変換回路によって発生した定電流(Vin/R) がPチャネルトランジスタM4・M5でカレントミラーされ、さらにNチャネルトランジスタM1に流れこんだ電流がNチャネルトランジスタM2によってカレントミラーされた電流が積分器から引かれる。それにより定電流源によって発生した電流(Vin/R)でコンデンサC1に電荷が充電される。コンデンサC1への充電開始時にはカウンター1の値が0になっており、充電開始直後からオシレータによってカウントアップされる。
Therefore, the constant current (Vin / R) generated by the voltage-current conversion circuit is current-mirrored by the P-channel transistors M4 and M5, and the current flowing into the N-channel transistor M1 is current-mirrored by the N-channel transistor M2. Is subtracted from the integrator. As a result, the capacitor C1 is charged with the current (Vin / R) generated by the constant current source. At the start of charging the capacitor C1, the value of the
カウンター1 16の値が、設計時に定められたΔcになるとスイッチS1,S2がOFFになりコンデンサC1に対する充電は完了し、第1フェーズは終了する。なお、オシレータの出力波形周期をTとし、積分器中のコンデンサC1は容量−電圧依存性がないものとすると第1フェーズ終了時での積分器出力電圧は下記(数1)で示される。 When the value of the counter 116 reaches Δc determined at the time of design, the switches S1 and S2 are turned OFF, and charging of the capacitor C1 is completed, and the first phase is completed. If the output waveform period of the oscillator is T and the capacitor C1 in the integrator has no capacitance-voltage dependency, the integrator output voltage at the end of the first phase is expressed by the following (Equation 1).
(第2フェーズ)
第2フェーズでの回路の状態は図11に示されている。第2フェーズでは、まず、制御線EがHからL状態になることでカウンター1をリセットされると同時に制御線DがH状態からL状態に遷移することでスイッチS5がOFFに、スイッチS6がONになり電圧−電流変換回路中のアンプ1の+入力端子に電圧Vref を印加後、スイッチS3をONにすると、電圧−電流変換回路で作られた定電流(Vref/R)がPチャネルトランジスタM5を通じて積分器回路中のコンデンサC1に流れ込むため第1フェーズでコンデンサC1に充電された電荷のディスチャージが始まる。
(Second phase)
The state of the circuit in the second phase is shown in FIG. In the second phase, first, the
コンデンサC1に充電された電荷のディスチャージが開始されたと同時に制御線EはL状態からH状態になるためカウンター1はリセット状態から開放され再びカウントアップされる。
At the same time as the discharge of the charge charged in the capacitor C1 is started, the control line E changes from the L state to the H state, so that the
コンデンサC1にたまった電荷がすべてディスチャージされたとき、つまり積分器の出力がVrとなった瞬間にコンパレータの出力はHからLに遷移し、それが制御回路15に入力される。同時にカウンター1のカウントアップは終わり、制御線FがHになることでカウンター1の値がレジスターに送られる。
When all the electric charge accumulated in the capacitor C1 is discharged, that is, at the moment when the output of the integrator becomes Vr, the output of the comparator changes from H to L, which is input to the
カウンター1 16の値がレジスターに取り込まれた後、制御線Fは再びL状態となる。ここで第2フェーズは終了となる。第2フェーズ終了後ただちに第3フェーズに状態が遷移する。 After the value of the counter 116 is taken into the register, the control line F becomes the L state again. Here, the second phase ends. The state transitions to the third phase immediately after the end of the second phase.
(第3フェーズ)
図12に第3フェーズの回路状態を記載した。第3フェーズでは、スイッチS1,S2,S3をOFFにし、コンデンサC1の電荷を完全に0にするために必要な時間だけスイッチS4をONにする。また、同時にカウンター1をリセットし、スイッチS6をOFFにし、スイッチS5をONにする。
(Third phase)
FIG. 12 shows the circuit state of the third phase. In the third phase, the switches S1, S2, and S3 are turned off, and the switch S4 is turned on for a time necessary to completely set the charge of the capacitor C1 to zero. At the same time, the
その直後に再度第1フェーズの状態に遷移する。なお、第1フェーズ、第2フェーズ、第3フェーズを通しての2重積分型ADコンバータ回路の各素子の状態を図13−AおよびBに示した。 Immediately after that, the state transits again to the state of the first phase. 13A and 13B show the state of each element of the double integration AD converter circuit through the first phase, the second phase, and the third phase.
第2フェーズでは、積分器のコンデンサC1から電荷のディスチャージが開始されてから終了するまでの時間をカウンター1で測定している。コンデンサC1からのディスチャージが終了したときにカウンター1に保持されている値をΔxとしたときに次の(数2)が成り立つ。
In the second phase, the
ここで、カレントミラー対を構成しているNチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2のVth製造誤差や仕上がり寸法誤差等のアンマッチングは必ず生じる。それにより、NチャネルトランジスタM1に流れる電流I(M1)とNチャネルトランジスタM2に流れる電流I(M2)は完全には一致することはなくある程度の誤差を生じてしまう。 Here, unmatching such as a Vth manufacturing error and a finished dimension error of the N-channel transistor M1 and the N-channel transistor M2 constituting the current mirror pair necessarily occurs. As a result, the current I (M1) flowing through the N-channel transistor M1 and the current I (M2) flowing through the N-channel transistor M2 do not completely coincide with each other, and some error occurs.
また、NチャネルトランジスタM1のチャネル幅をW1、チャネル長をL1とするときに、NチャネルトランジスタM1のドレイン電圧は、下記(数5)と等しくなるが、NチャネルトランジスタM2のドレイン電圧はおおよそ積分器中の+入力端子に与えられているバイアス電圧Vrに等しい。 When the channel width of the N-channel transistor M1 is W1 and the channel length is L1, the drain voltage of the N-channel transistor M1 is equal to the following (Equation 5), but the drain voltage of the N-channel transistor M2 is approximately integrated. It is equal to the bias voltage Vr applied to the + input terminal in the device.
したがって、NチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2においてドレイン−ソース間電圧の差が異なっており、チャネル長変調効果によっても電流I(M1)と電流I(M2)は一致しない。I(M1)≠I(M2)であることにより該ADコンバータのデジタル出力値に誤差が生じる。 Therefore, the N-channel transistor M1 and the N-channel transistor M2 have different drain-source voltages, and the current I (M1) and the current I (M2) do not match due to the channel length modulation effect. When I (M1) ≠ I (M2), an error occurs in the digital output value of the AD converter.
今、I(M2)とI(M1)にk%の誤差が生じた場合、つまり、I(M2)=(0.01k+1)I(M1)と表現される場合、I(M2)=I(M1)であったときに比べ、該ADコンバータのデジタル出力値は、下記(数6)だけ誤差が生じてしまう。図14は、I(M2)とI(M1)にk%の誤差が生じたために引き起こされるADコンバータの変換誤差を示す図である。 Now, when an error of k% occurs between I (M2) and I (M1), that is, when expressed as I (M2) = (0.01k + 1) I (M1), I (M2) = I ( Compared to the case of M1), an error occurs in the digital output value of the AD converter by the following (Equation 6). FIG. 14 is a diagram illustrating a conversion error of the AD converter caused by an error of k% occurring in I (M2) and I (M1).
NチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2の面積をできるだけ大きくすることで、カレントミラーを構成するNチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2のVth製造誤差や仕上がり寸法誤差等から生じるアンマッチングを小さくすることができる。 By making the areas of the N-channel transistor M1 and the N-channel transistor M2 as large as possible, unmatching caused by Vth manufacturing errors, finished dimensional errors, etc. of the N-channel transistors M1 and M2 constituting the current mirror can be reduced. it can.
また、NチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2のチャネル長変調効果による電流I(M1)とI(M2)の誤差に対しては、NチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2のL長を長くすることでI(M1)とI(M2)の差異を小さくできる。 Further, for the error of the currents I (M1) and I (M2) due to the channel length modulation effect of the N channel transistor M1 and the N channel transistor M2, the L length of the N channel transistor M1 and the N channel transistor M2 is increased. Thus, the difference between I (M1) and I (M2) can be reduced.
または、図3で示されたようにNチャネルトランジスタM1とスイッチS1の間にNチャネルトランジスタM6と、NチャネルトランジスタM2とスイッチS2の間にNチャネルトランジスタM7を挿入し、NチャネルトランジスタM6とNチャネルトランジスタM7のゲートに適切なバイアス電圧を与えるとNチャネルトランジスタM2とNチャネルトランジスタM7が低電圧カスコードを構成する。この低電圧カスコードによりNチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2で生じるチャネル長変調効果をなくすことができる。 Alternatively, as shown in FIG. 3, an N-channel transistor M6 is inserted between the N-channel transistor M1 and the switch S1, and an N-channel transistor M7 is inserted between the N-channel transistor M2 and the switch S2. When an appropriate bias voltage is applied to the gate of the channel transistor M7, the N-channel transistor M2 and the N-channel transistor M7 form a low voltage cascode. This low voltage cascode can eliminate the channel length modulation effect generated in the N-channel transistor M1 and the N-channel transistor M2.
しかしながら、カレントミラートランジスタのNチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2の面積を大きくすればするほど、NチャネルトランジスタM1のゲート−ドレイン間容量とドレイン−基板間容量が増大する。一般的に、MOSトランジスタのゲート−ドレイン容量とドレイン−基板間容量は、以下の(数7)および(数8)で表現できる。 However, the larger the areas of the N-channel transistor M1 and the N-channel transistor M2 of the current mirror transistor, the larger the gate-drain capacitance and the drain-substrate capacitance of the N-channel transistor M1. In general, the gate-drain capacitance and the drain-substrate capacitance of a MOS transistor can be expressed by the following (Equation 7) and (Equation 8).
Cox:単位面積あたりのゲート−チャネル間容量
Cov:単位面積あたりのゲート−ドレイン間容量
E:ドレイン領域のチャネル方向の長さ
Cjsw:ドレインと基板間の接合においてドレイン周囲長−基板間の単位側壁容量
Cj:ドレインと基板間の接合においてドレイン底面−基板間に関する単位容量
Cjo:ドレインと基板間の接合において逆バイアス電圧が0のときのドレイン底面−基板間の単位容量。
である。
Cox: gate-channel capacitance per unit area Cov: gate-drain capacitance per unit area E: length of drain region in channel direction
Cjsw: drain peripheral length at the junction between the drain and the substrate-unit side wall capacitance between the substrates Cj: unit capacitance between the drain bottom surface and the substrate at the junction between the drain and the substrate Cjo: zero reverse bias voltage at the junction between the drain and the substrate The unit capacitance between the drain bottom surface and the substrate when.
It is.
なお、Cjは、一般的に下記(数9)で表現できる。 Cj can be generally expressed by the following (Equation 9).
NチャネルトランジスタM1のゲート−ソース間容量Cgsとドレイン−基板間容量Cdbが増大すればするほど、第1フェーズ開始時においてスイッチS1がONしてからNチャネルトランジスタM1ドレイン電圧のセトリングが終了するまでの時間がより長くなる。なお、NチャネルトランジスタM1のドレイン電圧のセトリング時間をTsetとするとき、下記(数10)で示される関係式が成り立つ。 As the gate-source capacitance Cgs and the drain-substrate capacitance Cdb of the N-channel transistor M1 increase, the settling of the drain voltage of the N-channel transistor M1 ends after the switch S1 is turned on at the start of the first phase. Will be longer. When the settling time of the drain voltage of the N-channel transistor M1 is Tset, the following relational expression is established.
ここで、図10(または図11、図12)で示される回路で構成された従来例では、第1フェーズ開始直後つまりNチャネルトランジスタM1のドレイン電圧がセトリングしているうちから積分器のコンデンサC1に対して充電を始めてしまい、このことがデジタル値変換誤差を生じさせる要因となっていた。図15は、そのことを示す図である。 Here, in the conventional example configured by the circuit shown in FIG. 10 (or FIGS. 11 and 12), the capacitor C1 of the integrator immediately after the start of the first phase, that is, while the drain voltage of the N-channel transistor M1 is settling. In this case, charging is started, and this causes a digital value conversion error. FIG. 15 is a diagram showing this.
したがって、本発明は、上述のようなデジタル値変換誤差を生じさせず正確なAD変換を行うことが可能な2重積分型アナログデジタルコンバータおよびそれを用いたデジタル温度センサーならびにデジタルマルチメータを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a double integration type analog-digital converter capable of performing accurate AD conversion without causing the above-described digital value conversion error, a digital temperature sensor using the double integration type analog-digital converter, and a digital multimeter. For the purpose.
本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成を採用した。
a)本発明に係る2重積分型アナログデジタルコンバータは、2種の電流値を生成することが可能な定電流源と、ゲートとドレインがダイオード接続された第1のNチャネルトランジスタと、ゲートが前記第1のNチャネルトランジスタのゲートに接続された第2のNチャネルトランジスタと、+入力端子がバイアス電圧に接続され、第1のコンデンサを負帰還容量として有し、該第1のコンデンサに並列に接続された第1のスイッチからなる積分器と、定電流源と積分器の−入力端子間を接続する第2のスイッチと、定電流源と第1のNチャネルトランジスタのドレイン間を接続する第3のスイッチと、積分器の−入力端子と第2のNチャネルトランジスタ間を接続する第4のスイッチと、所定の周波数を持ったクロック信号を出力するオシレータと、該オシレータによってカウントアップされる第1のカウンターと、第1のスイッチから第4のスイッチの各々と定電流源が生成する電圧値とを2者択一に選択する機能を有する制御回路と、+入力端子に積分器の出力が接続され、−入力端子に積分器に印加されるバイアス電圧と同じ電圧が印加され、出力に制御回路が接続されたコンパレータと、第1のカウンターに保持されているアナログデジタル変換した結果を格納するレジスターと、第3のスイッチの導通後一定時間後に第4のスイッチを導通させる手段とを備えたことを特徴としている。
The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.
a) A double integration type analog-digital converter according to the present invention includes a constant current source capable of generating two kinds of current values, a first N-channel transistor whose gate and drain are diode-connected, A second N-channel transistor connected to the gate of the first N-channel transistor, a positive input terminal connected to a bias voltage, a first capacitor as a negative feedback capacitor, and in parallel with the first capacitor An integrator composed of a first switch connected to, a second switch connecting between the constant current source and the negative input terminal of the integrator, and connecting between the constant current source and the drain of the first N-channel transistor. A third switch, a fourth switch for connecting the negative input terminal of the integrator and the second N-channel transistor, and an output for outputting a clock signal having a predetermined frequency. , A first counter counted up by the oscillator, and a control circuit having a function of selecting one of a voltage value generated by each of the first switch to the fourth switch and the constant current source. And the output of the integrator is connected to the + input terminal, the same voltage as the bias voltage applied to the integrator is applied to the-input terminal, and held in the first counter and the comparator whose control circuit is connected to the output And a register for storing the result of analog-digital conversion, and means for turning on the fourth switch after a certain time after the third switch is turned on.
b)また、第3のスイッチ導通後一定時間後に第4のスイッチを導通させる手段は、第3のスイッチを導通させる信号が入力されてから第4のスイッチを導通させる信号を出力するまでの時間を第2のカウンターによって制御する遅延回路により構成、あるいは、第3のスイッチを導通させる信号が入力されてから第4のスイッチを導通させる信号を出力するまでの時間を第2のコンデンサに所定の電荷がチャージされる時間によって制御する遅延回路により構成されることを特徴としている。 b) The means for conducting the fourth switch after a certain time after the third switch is conducted is the time from the input of the signal for conducting the third switch to the output of the signal for conducting the fourth switch. The delay time is controlled by the second counter, or the time from when the signal for turning on the third switch is input until the signal for turning on the fourth switch is output to the second capacitor is predetermined. It is characterized by being constituted by a delay circuit that is controlled according to the charge time.
c)また、ソース端子が接地され、ゲートとドレインがダイオード接続され、形状が第1のNチャネルトランジスタと同じで、定電流源で発生した電流と同じ電流が流される第3のNチャネルトランジスタと、+入力端子が第3のコンデンサに接続され、−入力端子が自身の出力と短絡されているアンプと、第3のNチャネルトランジスタのゲートとアンプの+入力端子間を接続する第5のスイッチと、アンプの出力と第1および第2のNチャネルトランジスタのゲート間を接続する第6のスイッチを備え、第1および第2のNチャネルトランジスタに電流が流れていないときには、第1および第2のNチャネルトランジスタのゲート電位が、アンプと第3のコンデンサと第5のスイッチと第6のスイッチによって構成されるサンプルホールド回路により保持されることを特徴としている。 c) a third N-channel transistor whose source terminal is grounded, whose gate and drain are diode-connected, and whose shape is the same as that of the first N-channel transistor, and the same current as that generated by the constant current source flows. , The + input terminal is connected to the third capacitor, the − input terminal is short-circuited to its output, and the fifth switch that connects between the gate of the third N-channel transistor and the + input terminal of the amplifier And a sixth switch for connecting between the output of the amplifier and the gates of the first and second N-channel transistors, and when no current flows through the first and second N-channel transistors, the first and second The N-channel transistor has a gate potential of a sample hole constituted by an amplifier, a third capacitor, a fifth switch, and a sixth switch. It is characterized by being held by the circuit.
d)また、本発明に係るデジタル温度センサーやデジタルマルチメータは、上記の如き2重積分型アナログデジタルコンバータを用いたことを特徴としている。 d) Further, the digital temperature sensor and the digital multimeter according to the present invention are characterized by using the double integral type analog-digital converter as described above.
本発明によれば、カウンター回路によって構成された遅延回路、あるいは、コンデンサと電流源とその他周辺回路により構成された遅延回路を用い、第3のスイッチがONしてから一定時間後に第4のスイッチをONさせるようにしたことにより、アナログデジタル変換誤差を少なくすることができた。 According to the present invention, a delay circuit configured by a counter circuit or a delay circuit configured by a capacitor, a current source, and other peripheral circuits is used. The analog-to-digital conversion error can be reduced by turning ON the.
また、サンプルホールド回路を用いることによって、第2フェーズのときのNチャネルトランジスタM1ドレイン電圧を第1フェーズのときのドレイン電圧と同じに保つことで、第1フェーズ開始時のNチャネルトランジスタM1ドレイン電圧のセトリングをなくすことができるようになり、いずれも、従来例の課題を解決し、正確にAD変換を行うことが可能になる。 Further, by using the sample and hold circuit, the N channel transistor M1 drain voltage at the start of the first phase is maintained by keeping the drain voltage of the N channel transistor M1 at the second phase the same as the drain voltage at the first phase. In any case, the problems of the conventional example can be solved and AD conversion can be accurately performed.
本発明は、デジタル値変換誤差を生じさせず正確なAD変換を行うために、カウンターまたはコンデンサを用いた遅延回路により第3のスイッチの導通後一定時間後に第4のスイッチを導通させるようにしたものである。またサンプルホールドを用いて上記セトリングをなくすようにしたものである。 In the present invention, in order to perform accurate AD conversion without causing a digital value conversion error, the fourth switch is turned on after a predetermined time after the third switch is turned on by a delay circuit using a counter or a capacitor. Is. Further, the settling is eliminated by using a sample hold.
以下、(1)第3のスイッチの導通後一定時間後に第4のスイッチを導通させるために遅延回路を用いた実施例として、カウンターによる遅延回路を用いた実施例1、コンデンサによる遅延回路を用いた実施例2、(2)第2フェーズにおいてカレントミラートランジスタM1・M2のゲート電圧を外部から与える実施例としてサンプルホールドを用いた実施例3を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, (1) as an embodiment using a delay circuit to turn on the fourth switch after a certain time after the third switch is turned on, the first embodiment using the delay circuit by the counter and the delay circuit by the capacitor are used. Example 2 and Example (2) Example 3 using a sample hold as an example in which the gate voltages of the current mirror transistors M1 and M2 are given from the outside in the second phase will be described with reference to the drawings.
(1)<第3のスイッチの導通後一定時間後に第4のスイッチを導通させるために遅延回路を用いた実施例>
従来例では第1フェーズにおいてスイッチS1とS2を同時にOFF状態からON状態へとしていたが、本実施例では、スイッチS1をON状態にした後、一定時間経過後にスイッチS2をON状態にすることを可能にする遅延時間生成回路(以下遅延回路という)を加えることにより従来例の課題を解消する。
(1) <Embodiment using a delay circuit to turn on the fourth switch after a certain period of time after turning on the third switch>
In the conventional example, the switches S1 and S2 are simultaneously changed from the OFF state to the ON state in the first phase. However, in this embodiment, after the switch S1 is turned on, the switch S2 is turned on after a predetermined time has elapsed. The problem of the conventional example is solved by adding a delay time generation circuit (hereinafter referred to as a delay circuit).
(1a)<カウンターによる遅延回路を用いる実施例1>
図1は、遅延時間を非同期カウンターによって作り出す遅延回路例を示す図である。図2は、該遅延回路を従来例に組み込んだ構成例を示す図である。この遅延回路1は制御回路15からの入力を受け入れる入力INと、オシレータ(OSC)14からのクロックを受け入れる入力CLKと、出力OUTを持つ。
(1a) <
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a delay circuit that generates a delay time by an asynchronous counter. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example in which the delay circuit is incorporated in a conventional example. The
また、遅延回路1の出力OUTはスイッチS8を介してカウンターのR端子に接続しており、制御線EはスイッチS7を介してカウンターのR端子と接続している。
The output OUT of the
スイッチS7とS8は相補スイッチを構成しており、制御線AがH状態のときはスイッチS8がON状態となっており、制御線AがL状態のときはスイッチS7がON状態となる。 The switches S7 and S8 constitute complementary switches. When the control line A is in the H state, the switch S8 is in the ON state, and when the control line A is in the L state, the switch S7 is in the ON state.
該遅延回路は、図1で示されたように、n個のディレイフリップフロップから構成される非同期カウンター2と、該遅延回路の入力CLKを入力として持ちかつカウンターの第1bit目にあたるディレイフリップフロップDFF(1)のC端子をドライブしているバッファBUF1と、D端子が電源に接続され非同期カウンターの最上位bitを示すディレイフリップフロップDFF(n)の 端子によってドライブされたC端子とQ端子が該遅延回路の出力OUTに接続され、負論理リセット端子には該遅延回路の入力INが接続されているn+1個目のフリップフロップDFF(n+1)と、D端子がn+1番目のフリップフロップの /Q端子(Qの反転端子)によってドライブされBUF1の出力によってドライブされるC端子をもち、負論理リセット端子に該遅延回路の入力INが接続されているn+2番目のフリップフロップDFF(n+2)と、該遅延回路の入力INが第1の入力に接続され、またn+2番目のフリップフロップのQ端子が第2の入力に接続され出力が非同期カウンターを構成するn個のディレイフリップフロップの負論理リセット端子に接続されているAND回路AND1から構成される。
As shown in FIG. 1, the delay circuit includes an
また、非同期カウンターを構成するディレイフリップフロップDFFは立ち上がりクロックでデータを取り込み、リセット端子にL信号を入力するとディレイフリップフロップはリセット状態になるものとする。また、CLK端子から入力されるクロックの周期はTであるとする。 The delay flip-flop DFF constituting the asynchronous counter takes in data at the rising clock, and the delay flip-flop is reset when an L signal is input to the reset terminal. It is assumed that the period of the clock input from the CLK terminal is T.
第1フェーズ開始直後、制御線Aを通じて制御回路15から遅延回路1の入力INにH信号が送られるためスイッチS1がONすると同時にDFF(n+1)とDFF(n+2)のリセットは解除される。
Immediately after the start of the first phase, an H signal is sent from the
DFF(n+1)とDFF(n+2)のリセット解除後、オシレータ(OSC)14のクロック1周期後にDFF(n+2)のQ端子がLからH状態になると同時にAND1の出力OUTがLからHに遷移し、カウンター2を構成するDFF(1)からDFF(n)のリセットが解除する。
After resetting DFF (n + 1) and DFF (n + 2), the Q terminal of DFF (n + 2) changes from L to H after one clock cycle of the oscillator (OSC) 14, and the output OUT of AND1 changes from L to H. The reset of DFF (n) from the DFF (1) constituting the
その直後からカウントアップが開始される。カウントアップ開始後、2nT−T後にDFF(n+1)のQ端子、つまり該遅延回路1の出力がLからHに遷移する。したがって、スイッチS2がONになりかつ制御線Gを通じて遅延回路1の出力OUTからカウンター1のR端子にH信号が入力されるためカウンター1はリセット状態から開放される。よって、積分器のコンデンサC1に対して充電が始まると同時にカウントアップも始まる。
The count-up starts immediately after that. The Q terminal of DFF (n + 1), that is, the output of the
該遅延回路の出力がLからHに遷移した時点から1周期後にDFF(n+2)のQ端子はHからLに遷移し、同時にAND1の出力がHからLに遷移することで遅延回路内のカウンター2を構成するn個のDFFはすべてリセット状態になる。上記動作時の各デバイスの状態が図4−AおよびBに示されている。 The Q terminal of DFF (n + 2) transitions from H to L one cycle after the output of the delay circuit transitions from L to H, and at the same time, the output of AND1 transitions from H to L so that the counter in the delay circuit All the n DFFs constituting 2 are reset. The state of each device during the above operation is shown in FIGS.
遅延回路内のカウンター2は、第1フェーズが終了するまで動作することはなく、かつ第2フェーズと第3フェーズでは、スイッチS1がOFFのため遅延回路内のカウンター2は常にリセット状態となり遅延回路は動作しない。よって、スイッチS1がONしてから、つまり該遅延回路に対してH信号が入力されてT−TnT−T=2nT後に該遅延回路の出力からH信号が出力される機能を持たせることができた。
The
なお、カウンター2を構成するDFFのリセットが解除された時点から該遅延回路1の出力がL信号からH信号に遷移するまでTnT−Tほどかかり、これがトランジスタM1ゲート電位のセトリング時間Tsetよりも大きくなければならないのでカウンター2を構成するDFFの個数nは下記(数11)を満たさなければならない。
Note that it takes about T n T−T from the time when the reset of the DFF constituting the
(1b)<コンデンサ充電による遅延回路を用いる実施例2>
図5は、コンデンサ充電による第2の遅延回路の実施例を示す図である。
この遅延回路2は、入力INと出力OUTの2端子を持つ。該遅延回路は入力が入力INと接続しているインバータINV1と、ソースが接地され、ゲートがINV1の出力に、ドレインがPチャネルトランジスタM8のドレインに接続しているNチャネルトランジスタM9と、ゲートがINV1の出力に接続しているPチャネルトランジスタM8と、入力が対接地容量C2とPチャネルトランジスタM8とNチャネルトランジスタM9のドレインに接続されたインバータINV2と、第1の入力がINV1の出力に接続され第2の入力がINV2の出力に接続され、その出力が該遅延回路の出力端子OUTとなるNOR回路NORと、ゲートがINV2の出力に接続され、ソースが電源に接続され、ドレインがPチャネルトランジスタM8のソースに接続しているPチャネルトランジスタM10と、電流がiである定電流源から構成される。
(1b) <
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of a second delay circuit using capacitor charging.
The
スイッチS1がONすると、つまり該遅延回路の入力INにH信号が入力されるとコンデンサC2に対してPチャネルトランジスタM8を介して定電流源から電流が流れ込む。 When the switch S1 is turned on, that is, when an H signal is input to the input IN of the delay circuit, a current flows from the constant current source to the capacitor C2 via the P-channel transistor M8.
PチャネルトランジスタM8のドレイン電圧(またはNチャネルトランジスタM9のドレイン電圧)がインバータINV2のスレッショルド電圧を超えると、該遅延回路のOUT端子がLからHになる。同時にPチャネルトランジスタM10がフルONになり、定電流源からではなくPチャネルトランジスタM10を介して流れる電流により一気にコンデンサC2に電荷がチャージされる。 When the drain voltage of the P-channel transistor M8 (or the drain voltage of the N-channel transistor M9) exceeds the threshold voltage of the inverter INV2, the OUT terminal of the delay circuit changes from L to H. At the same time, the P-channel transistor M10 is fully turned on, and the capacitor C2 is charged all at once by the current flowing through the P-channel transistor M10, not from the constant current source.
したがって、該遅延回路は、INにH信号入力後、INV2の入力電圧がINV2のスレッショルド電圧になるまでの時間ほど遅延して該遅延回路のOUT端子からH信号を出力させる機能をもつ。該遅延回路による遅延時間Tdelayは、定電流源の電流値をi、INV2のスレッショルド電圧をVdd/2したとき下記(数12)が成り立ち、(数13)と書くことができる。 Therefore, the delay circuit has a function of outputting an H signal from the OUT terminal of the delay circuit after being delayed by an amount of time until the input voltage of INV2 becomes the threshold voltage of INV2 after the H signal is input to IN. The delay time Tdelay by the delay circuit is expressed by the following (Equation 12) when the current value of the constant current source is i and the threshold voltage of INV2 is Vdd / 2, and can be written as (Equation 13).
図8は、第2の遅延回路を従来例の2重積分回路に組み込んだ構成図である。チャネル長変調効果の影響をなくすため、低電圧カスコード回路を加えた図3の回路も遅延回路の付加が必要となる。図3で示された低電圧カスコード回路の場合も図2または図8の場合と同様に、スイッチS1とスイッチS2の間に第1の遅延回路1または第2の遅延回路2を挿入する。
FIG. 8 is a configuration diagram in which the second delay circuit is incorporated in a conventional double integration circuit. In order to eliminate the influence of the channel length modulation effect, the circuit of FIG. 3 to which the low voltage cascode circuit is added also needs to add a delay circuit. Also in the case of the low-voltage cascode circuit shown in FIG. 3, the
(2)<第2フェーズにおいてカレントミラートランジスタM1・M2のゲート電圧を外部から与える実施例>
図11で示された従来例の2重積分ADコンバータは、第2フェーズの間はカレントミラートランジスタM1とM2のドレイン電圧はフローティング状態になっており、第1フェーズ開始直後、NチャネルトランジスタM1ドレイン電圧のセトリングが終わるまでにある時間Tsetがかかった。ここで、フェーズ2の間、NチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2のゲートに対して第1フェーズにて発生した電圧と同じ電圧を与えることで第1フェーズ開始直後のNチャネルトランジスタM1のゲート電圧のセトリングを防止する。
(2) <Example in which the gate voltage of the current mirror transistors M1 and M2 is applied from the outside in the second phase>
In the conventional double integration AD converter shown in FIG. 11, the drain voltages of the current mirror transistors M1 and M2 are in a floating state during the second phase, and the drain of the N-channel transistor M1 immediately after the first phase starts. It took a certain time Tset until the voltage settling was completed. Here, during
(2a)<サンプルホールド回路を用いる実施例3>
図6は、サンプルホールド回路を使用した実施例を示す図である。
従来例の回路と比べ、定電流源回路で発生した電流を折り返すためのPチャネルトランジスタM11と、ソース端子が接地されダイオード接続されており、かつPチャネルトランジスタM11のドレインと接続しており、形状がNチャネルトランジスタM1と同じであるNチャネルトランジスタM12と、+入力端子が対接地容量C2とスイッチS9に並列に接続しており、−入力端子が出力と短絡しているアンプと、NチャネルトランジスタM12のゲートとアンプの+入力端子を接続しているスイッチS9と、アンプの出力とNチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2のゲートを接続しているスイッチS10が加わっている。
(2a) <
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment using a sample and hold circuit.
Compared with the circuit of the conventional example, the P-channel transistor M11 for turning back the current generated in the constant current source circuit, the source terminal is grounded and diode-connected, and the drain of the P-channel transistor M11 is connected. An N-channel transistor M12 whose N is the same as the N-channel transistor M1, an amplifier whose + input terminal is connected in parallel to the grounding capacitor C2 and the switch S9, and whose −input terminal is short-circuited to the output; A switch S9 connecting the gate of M12 and the positive input terminal of the amplifier, and a switch S10 connecting the output of the amplifier and the gates of the N-channel transistor M1 and the N-channel transistor M2 are added.
スイッチS9とスイッチS9に接続しているアンプとコンデンサC2とスイッチS10でサンプルホールド回路の働きをする。図6は第1フェーズの状態を示している。 The amplifier connected to the switch S9, the switch S9, the capacitor C2, and the switch S10 function as a sample and hold circuit. FIG. 6 shows the state of the first phase.
第1フェーズでは、スイッチS9がONであり、スイッチS10がOFFになっている。NチャネルトランジスタM1に流れ込んでいる電流と同じ電流がPチャネルトランジスタM11でカレントミラーされてNチャネルトランジスタM12に流れ込んでいる。したがって、NチャネルトランジスタM1のドレイン電圧と同じ電圧に相当する電荷がコンデンサC2に蓄えられる。 In the first phase, the switch S9 is ON and the switch S10 is OFF. The same current as that flowing into the N-channel transistor M1 is current mirrored by the P-channel transistor M11 and flowing into the N-channel transistor M12. Therefore, a charge corresponding to the same voltage as the drain voltage of the N-channel transistor M1 is stored in the capacitor C2.
フェーズ2の状態になると、図7で示されたようにスイッチS9がOFFし、スイッチS10がONするため、NチャネルトランジスタM1のドレイン電圧は、第1フェーズのときのNチャネルトランジスタM1のドレイン電圧が保持される。第3フェーズにおいてはスイッチS9をONにし、スイッチS10をOFFにする。よって第1フェーズ開始時にNチャネルトランジスタM1のドレイン電圧がセトリングすることはなくなる。
In the
本実施例の効果をまとめると、図10で示された2重積分型ADコンバータにおいて、カレントミラーを構成するNチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2が大きな面積をもつ場合、そのNチャネルトランジスタM1とNチャネルトランジスタM2の寄生容量により、第1フェーズ開始時にNチャネルトランジスタM1のドレイン電圧のセトリングが終了するまでにある程度の時間がかかる。そのため、NチャネルトランジスタM1のドレイン電圧のセトリング中に積分器のコンデンサC1に対して充電を行うため、デジタル変換値に誤差を生じさせるという課題があった。 To summarize the effects of this embodiment, in the double integration AD converter shown in FIG. 10, when the N-channel transistor M1 and the N-channel transistor M2 constituting the current mirror have a large area, the N-channel transistor M1 Due to the parasitic capacitance of the N-channel transistor M2, it takes a certain amount of time for the drain voltage settling of the N-channel transistor M1 to end at the start of the first phase. Therefore, since the capacitor C1 of the integrator is charged during the settling of the drain voltage of the N-channel transistor M1, there is a problem that an error is caused in the digital conversion value.
そこで、第1の実施例として、カウンター回路によって構成された遅延時間生成回路により、スイッチS1がONしてから一定時間後にスイッチS2をONさせるようにした。第2の実施例として、コンデンサと電流源とその他周辺回路により構成された遅延回路により、第1の実施例と同様のことを実現した。第3の実施例では、サンプルホールド回路によって、第2フェーズのときのNチャネルトランジスタM1ドレイン電圧を第1フェーズのときのドレイン電圧と同じに保つことで、第1フェーズ開始時のNチャネルトランジスタM1ドレイン電圧のセトリングをなくしている。第1から第3の実施例のいずれも、従来例の課題を解決し、正確にAD変換を行うことを可能にしている。 Therefore, as a first embodiment, the switch S2 is turned on after a predetermined time from the time when the switch S1 is turned on by a delay time generation circuit constituted by a counter circuit. As the second embodiment, a delay circuit constituted by a capacitor, a current source, and other peripheral circuits realizes the same thing as the first embodiment. In the third embodiment, the N-channel transistor M1 drain voltage at the second phase is kept the same as the drain voltage at the first phase by the sample and hold circuit, so that the N-channel transistor M1 at the start of the first phase is maintained. Eliminates drain voltage settling. Each of the first to third embodiments solves the problems of the conventional example and makes it possible to accurately perform AD conversion.
本発明に係る2重積分型アナログデジタルコンバータは、上述したように、正確にAD変換を行うことが可能になるので、高精度が必要なAD変換が必要な多様な技術分野に応用することができる。 As described above, the double integration type analog-digital converter according to the present invention can accurately perform AD conversion, so that it can be applied to various technical fields that require AD conversion that requires high accuracy. it can.
例えば、高精度が必要なデジタル温度センサーや1台で直流電圧・交流電圧・直流電流・交流電流・抵抗などを測定できるデジタルマルチメータに適用した場合に特に好適である。 For example, it is particularly suitable when applied to a digital temperature sensor that requires high accuracy and a digital multimeter that can measure DC voltage, AC voltage, DC current, AC current, resistance, etc. with a single unit.
10:2重積分型ADコンバータ(ADC)
11:アンプ1
12:積分器
13:コンパレータ
14:オシレータ(OSC)
15:制御回路
16:カウンター1
17:レジスター
18:遅延回路(池泉時間生成回路)
19:アンプ2
Vin:入力電圧
Vref:基準電圧
OUT:出力
M1,M2,M3,M6,M7,M9,M12:Nチャネルトランジスタ
M4,M5,M8,M10,M11:Pチャネルトランジスタ
S1〜S10:スイッチ
R:抵抗
INV1,INV2:インバータ
C1,C2:コンデンサ
10: Double integral AD converter (ADC)
11:
12: Integrator 13: Comparator 14: Oscillator (OSC)
15: Control circuit 16:
17: Register 18: Delay circuit (Ikezumi time generation circuit)
19:
Vin: input voltage Vref: reference voltage OUT: output M1, M2, M3, M6, M7, M9, M12: N-channel transistors M4, M5, M8, M10, M11: P-channel transistors S1 to S10: switch R: resistor INV1 , INV2: Inverter C1, C2: Capacitor
Claims (6)
前記第3のスイッチ導通後一定時間後に前記第4のスイッチを導通させる手段は、前記第3のスイッチを導通させる信号が入力されてから前記第4のスイッチを導通させる信号を出力するまでの時間を第2のカウンターによって制御する遅延回路により構成されることを特徴とする2重積分型アナログデジタルコンバータ。 The double integration type analog-digital converter according to claim 1,
The means for turning on the fourth switch after a certain time after the third switch is turned on is the time from when the signal for turning on the third switch is inputted until the signal for turning on the fourth switch is outputted. A double integration type analog-digital converter characterized by comprising a delay circuit that controls the delay time by a second counter.
前記第3のスイッチ導通後一定時間後に前記第4のスイッチを導通させる手段は、前記第3のスイッチを導通させる信号が入力されてから前記第4のスイッチを導通させる信号を出力するまでの時間を第2のコンデンサに所定の電荷がチャージされる時間によって制御する遅延回路により構成されることを特徴とする2重積分型アナログデジタルコンバータ。 The double integration type analog-digital converter according to claim 1,
The means for turning on the fourth switch after a certain time after the third switch is turned on is the time from when the signal for turning on the third switch is inputted until the signal for turning on the fourth switch is outputted. A double integration type analog-digital converter characterized by comprising a delay circuit that controls the time according to the time when a predetermined charge is charged in the second capacitor.
ソース端子が接地され、ゲートとドレインがダイオード接続され、形状が前記第1のNチャネルトランジスタと同じで、前記定電流源で発生した電流と同じ電流が流される第3のNチャネルトランジスタと、+入力端子が第3のコンデンサに接続され、−入力端子が自身の出力と短絡されているアンプと、前記第3のNチャネルトランジスタのゲートと前記アンプの+入力端子間を接続する第5のスイッチと、前記アンプの出力と前記第1および第2のNチャネルトランジスタのゲート間を接続する第6のスイッチを備え、前記第1および第2のNチャネルトランジスタに電流が流れていないときには、前記第1および第2のNチャネルトランジスタのゲート電位が、前記アンプと前記第3のコンデンサと前記第5のスイッチと前記第6のスイッチによって構成されるサンプルホールド回路により保持されることを特徴とする2重積分型アナログデジタルコンバータ。 The double integration type analog-digital converter according to claim 1,
A third N-channel transistor whose source terminal is grounded, whose gate and drain are diode-connected, has the same shape as the first N-channel transistor, and flows the same current as that generated by the constant current source; An amplifier whose input terminal is connected to the third capacitor and whose negative input terminal is short-circuited to its own output, and a fifth switch for connecting between the gate of the third N-channel transistor and the positive input terminal of the amplifier And a sixth switch for connecting between the output of the amplifier and the gates of the first and second N-channel transistors, and when no current flows through the first and second N-channel transistors, the first switch The gate potentials of the first and second N-channel transistors are the amplifier, the third capacitor, the fifth switch, and the sixth switch. Double integration type analog-to-digital converter, characterized in that it is held by the configured sample and hold circuit by pitch.
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