[发明专利]A/D转换装置和伺服控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及A/D转换装置和应用了该A/D转换装置的伺服控制装置。本申请基于2008年5月30日于日本申请的日本特愿2008-143314号主张优先权，并将其内容引用于此。

背景技术

A/D转换电路是在对来自输出模拟值的各种传感器的信息进行数字信号处理时使用的，且被用在具有检测电路、控制电路等的各种装置中。组装在数字照相机等用电设备中的现有的A/D转换电路构成为，将从各种传感器输入的模拟信号与基准电压进行比较，由此，对电压信号进行二值化，将其转换为数字信号。而且，在模拟信号的变化微小的情况下，使用运算放大器等模拟放大电路对模拟信号进行放大以确保必要的电压范围，然后，利用A/D转换电路进行二值化而得到数字信号。

这种由模拟运算电路和A/D转换电路的组合实现的A/D转换装置存在质量上的课题和成本上的课题。首先，对于质量上的课题，可列举出以下情况：放大率和增益等电路特性随模拟放大电路固有的温度特性而变动，难以确保所输出的数字信号值的精度；并且，模拟放大电路的驱动中所需的稳态电流使得A/D转换装置整体的消耗电力增加。而对于成本上的课题，可列举出以下情况：与在数字电路中一般使用的MOS(Metal Oxide Semiconductor)型晶体管相比，模拟放大电路所需要的晶体管的元件尺寸较大，所以，集成于一个芯片时的电路面积增加，因此难以削减成本。另一方面，随着应用中的系统的高性能化，需要实现A/D转换装置的高精细化，要求实现更高的比特(bit)分解率。

针对这种要求，在专利文献1所公开的时间A/D转换电路中，由环状延迟线(ring delay line)、计数器、锁存电路、脉冲选择器、编码器、减法电路实现的对脉冲相位差进行编码的功能，全部利用数字电路来构成。根据该技术，能够利用延迟线的扩展等来实现高比特分解率，所以，不需要使用模拟放大电路，仅利用数字电路就能够得到期望的比特分解率。

而且，由于不需要使用模拟放大电路，因此，具有如下效果：抑制了受模拟电路特有的温度特性影响的电路特性的变化，不仅确保了质量，还能够通过节电化及高集成化来实现低成本化。

专利文献1：日本特开平5-259907号公报

但是，在将时间A/D转换电路用于伺服控制装置的反馈环路内时，有时伺服控制装置中的反馈控制系统不稳定而将产生振荡的现象。

该现象的主要原因在于因信号处理延迟而在反馈信号中产生的相位滞后，所述信号处理延迟是在时间A/D转换电路自身以及对从时间A/D转换电路输出的信号进行校正的校正电路等中产生的，该现象成为用于稳定地控制反馈控制系统的课题。

发明内容

本发明正是考虑到上述状况而完成的，其目的在于，提供如下的A/D转换装置：该A/D转换装置具有对相位滞后量进行补偿的相位补偿功能，该相位滞后量是在A/D转换电路的A/D转换处理和对A/D转换电路输出的信号进行校正的数字信号校正处理中产生的。

本发明的A/D转换装置具有：A/D转换电路，其将所输入的模拟信号转换为数字数据而输出；以及数字信号校正部，其对所述数字数据进行校正处理而输出数字信号，其中，该A/D转换装置具有相位补偿部，该相位补偿部根据在所述A/D转换电路和所述数字信号校正部中产生的、所述数字信号相对于所述模拟信号的相位滞后量，进行相位补偿。

并且，本发明的所述A/D转换电路优选具有脉冲移动电路、移动位置检测构造、以及数字数据生成构造。所述脉冲移动电路连接有多个由逻辑元件构成的反转电路，并且向所述反转电路中的一个输入使脉冲信号开始移动的启动信号，所述反转电路的输入信号与输出信号之间的延迟时间随所施加的电源或电流源的大小而变化。所述移动位置检测构造根据来自所述反转电路各自的输出信号，检测所述脉冲信号在所述脉冲移动电路内的移动位置，产生与所述移动位置对应的数据。所述数字数据生成构造根据由所述移动位置检测构造输出的所述数据，生成随所述输入的模拟信号而变化的与所述电源或所述电流源的大小对应的数字数据。在所述A/D转换电路中，根据所述输入的模拟信号来确定所述数字数据的延迟特性。

并且，优选的是，在本发明的所述相位补偿部中，根据所输入的特性设定信号来变更所述相位补偿的特性。

并且，优选的是，在本发明的所述数字信号校正部中，根据所输入的特性设定信号来变更所述校正处理的特性，确定所述校正处理的延迟特性。