[发明专利]对数型A/D转换器、对数型A/D转换方法、对数型D/A转换器、对数型D/A转换方法、以及物理测量系统

说明书

技术领域

本发明是关于对数型A/D转换器、对数型A/D转换方法、对数型D/A转换器、对数型D/A转换方法、以及物理量测量系统的发明。

背景技术

以前在对动态范围宽的检波信号进行A/D变换时，使用对数型A/D转换器。这是因为对数型A/D转换器与线性的A/D转换器相比，能够对微小的输入具有足够的分辨率，即使输入高的电压值也不饱和，能转换成数字。特开平1-158878公报中公布了现有技术中的这种对数型A/D转换器的示例。图6表示了这种现有技术的对数型A/D转换器的电路。如此图所示，这样的对数型A/D转换器中，参考电压终端44上施加的参考电压Vref，用阻值不同的多个电阻47按对数函数数列分压。用比较器42把这样分压得到的各个电压与从模拟输入终端45输入的输入电压Vin进行比较。然后按这种比较的结果，从各比较器42输出“高位(High)”或“低位(Low)”的逻辑信号。用译码器43把输出的各信号编码成二进制数字信号Dout，从数字输出终端46输出。用这样的A/D转换器，参考电压Vref按对数函数数列分压，输出数字信号Dout。

发明内容

本发明的对数型A/D转换器如下所述包括参考电压发生单元、比较电压运算单元及比较器。参考电压发生单元包括至少一个可使规定电压值n次相乘的第1乘法器，生成电压值分别为n次相乘关系数列的多个参考电压。比较电压运算单元产生以上述至少一个参考电压为基础的比较电压。比较器以上述比较电压为基础，输出对应于被变换电压的数字输出值。

本发明的对数型A/D转换方法包括了生成电压值之间成n次相乘关系数列的多个参考电压、产生以上述至少一个参考电压为基础的多个比较电压、以此比较电压为基础输出对应于被变换电压的数字输出值。

本发明的对数型D/A转换器包括利用把规定电压值n次相乘的乘法器，对应各二进制位产生电压值分别为n次相乘关系数列的多个参考电压的参考电压发生单元，按相应各二进制位的参考电压输入位串选择参考电压的选择单元，以及与选择的参考电压相乘生成输出电压值的乘法器。

本发明的对数型D/A转换方法是把规定的电压值n次相乘，对应各二进制位产生使电压值分别为n次相乘关系数列的多个参考电压，按照输入位串选择参考电压，乘以选择的这个参考电压进行D/A转换。

本发明的物理量测量系统是装配了本发明的对数型A/D转换器后制成的。

附图简要说明

图1为表示本发明一个实施例的对数型A/D转换器的电路示例。

图2为表示从图1的定时电路输出的脉冲信号的时序图的一个示例。

图3为表示使用图1的对数型A/D转换器测量系统一个示例的框图。

图4为表示图1的对数型A/D转换器输出数据的一个示例的图形。

图5为表示本发明的一个实施例的对数型A/D转换器电路的示例。

图6为表示现有技术的对数型A/D转换器示例的电路。

图7为表示本发明一个实施例的对数型A/D转换器或对数型D/A转换器中部分电路图的示例。

图8为表示本发明一个实施例的对数型A/D转换器或对数型D/A转换器中部分电路图的示例。

图9为表示本发明一个实施例的对数型A/D转换器或对数型D/A转换器中部分电路图的示例。

图10为表示本发明的一个实施例的对数型A/D转换器电路图示例。

图11为表示本发明的一个实施例的对数型D/A转换器电路图示例。

实施本发明的最佳方式

此装置和方法由简单的电路构成，是能够得到正确进行对数转换的输出信号的对数型A/D转换器、对数型A/D转换方法、对数型D/A转换器、对数型D/A转换方法、以及装有此对数型A/D转换器的物理量测量系统。

此对数型A/D转换器包括参考电压发生单元、比较电压运算单元、比较器。其中参考电压发生单元是利用至少一个可使规定电压值n次相乘的第1乘法器，生成电压值分别成n次相乘关系数列的多个参考电压。比较电压运算单元是产生以上述至少一个参考电压为基础的比较电压。比较器是以上述比较电压为基础，输出对应于被变换电压的数字输出值。

此对数型A/D转换方法包括生成电压值分别为n次相乘关系数列的多个参考电压、产生以上述至少一个参考电压为基础的多个比较电压、以此比较电压为基础输出对应于被变换电压的数字输出值。