FR2582883A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT AND METHOD FOR CONVERTING DIGITAL SIGNAL VALUES INTO AN ANALOGUE SIGNAL. - Google Patents
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Abstract
ARRANGEMENT DE CIRCUITS DESTINE A CONVERTIR DES VALEURS DE SIGNAL NUMERIQUE EN UN SIGNAL ANALOGIQUE, COMPRENANT UN CONVERTISSEUR NUMERIQUE-ANALOGIQUE ET UN FILTRE PASSE-BAS MONTE EN AVAL. EN AMONT DU CONVERTISSEUR NUMERIQUE-ANALOGIQUE18, UN CIRCUIT DE CODAGE12 TRANSFORME LES VALEURS DE SIGNAL NUMERIQUEY (K) EN PAQUETS D'IMPULSIONS22 COMPOSES DE PLUSIEURS IMPULSIONS QUI SE SUCCEDENT SANS INTERRUPTION ET QUI POSSEDENT UNE FREQUENCE DE REPETITION EGALE A UN MULTIPLE DE LA FREQUENCE DE REPETITIONF DES VALEURS DE SIGNAL. LES PAQUETS D'IMPULSIONS22 ONT UNE FORME QUI EST SENSIBLEMENT SYMETRIQUE PAR RAPPORT A DES LIGNES MEDIANES EQUIDISTANTES. UNE IMPULSION SE TROUVANT DE L'UN ETOU L'AUTRE COTE DE LA LIGNE MEDIANE DU PAQUET D'IMPULSIONS22 POSSEDE UNE AMPLITUDEN. (K), N. (K) INFERIEURE OU EGALE A UNE VALEUR MAXIMUMN, TANDIS QUE TOUTES LES AUTRES IMPULSIONS DU PAQUET D'IMPULSIONS22 POSSEDENT LA VALEUR MAXIMUMN. L'INTEGRALE PAR RAPPORT AU TEMPS SUR UN PAQUET D'IMPULSIONS22 CORRESPOND A LA VALEUR DE SIGNAL NUMERIQUEY (K).CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONVERTING DIGITAL SIGNAL VALUES TO AN ANALOGUE SIGNAL, INCLUDING A DIGITAL-TO-ANALOGUE CONVERTER AND A DOWN PASS FILTER. UPSTREAM OF THE DIGITAL-ANALOGUE CONVERTER18, A CODING CIRCUIT12 TRANSFORMS THE NUMERIQUEY (K) SIGNAL VALUES INTO PULSE PACKETS22 COMPOSED OF SEVERAL PULSES THAT SUCCEED UNINTERRUPTED AND WHICH HAVE A REPEAT FREQUENCY AT A MULTIPLE FREQUENCY REPEATF OF SIGNAL VALUES. THE PULSE PACKETS22 HAVE A SHAPE THAT IS SENSITIVELY SYMMETRICAL WITH RESPECT TO EQUIDISTANT MIDDLE LINES. A PULSE LOCATED ON EACH SIDE OF THE MIDDLE LINE OF THE PULSE PACKET 22 HAS AN AMPLITUDEN. (K), N. (K) LESS THAN OR EQUAL TO A MAXIMUM VALUE, WHILE ALL OTHER PULSES IN THE PULSE PACKET 22 HAVE THE MAXIMUM VALUE. THE INTEGRAL VERSUS TIME ON A PULSE PACKET22 CORRESPONDS TO THE NUMERIQUE SIGNAL VALUEY (K).
Description
La présente invention concerne un arrangement de circuitsThe present invention relates to an arrangement of circuits
destiné à convertir des valeurs de signal numérique en un signal ana- for converting digital signal values to an analog signal
logique, comprenant un convertisseur numérique-analogique et un fil- logic, including a digital-to-analog converter and a wire-
tre passe-bas monté en aval, et un procédé permettant de convertir un signal numérique, en particulier un signal audio, en un signal analogique. A l'aide de cet arrangement de circuits et de ce procédé, des signaux initialement analogiques, par exemple des signaux audio qui be low-pass mounted downstream, and a method for converting a digital signal, in particular an audio signal, into an analog signal. Using this circuit arrangement and method, initially analog signals, for example audio signals which
ont été numérisés - par exemple par modulation par impulsions et co- have been digitized - for example by pulse modulation and co-
dage - pour améliorer leur transmission dans un réseau de télécommu- dage - to improve their transmission in a telecommunication network
nication, peuvent être reconvertis au niveau du récepteur en signaux indication, can be reconverted at the receiver level into signals
analogiques nécessaires à la reproduction. necessary for reproduction.
Dans le réseau numérique à intégration de services à large bande (BISDN) prévu, des signaux stéréophoniques de haute qualité doivent être transmis. Pour numériser des signaux de ce type, il est In the planned Integrated Broadband Digital Network (BISDN), high quality stereophonic signals must be transmitted. To digitize signals of this type, it is
nécessaire de prévoir des niveaux de quantification plus fins, de ma- necessary to provide finer levels of quantification,
nière que chaque valeur d'échantillon transmise ait, par exemple, une longueur de mot de 15 bits. Pour reconvertir les valeurs de signal deny that each transmitted sample value has, for example, a 15 bit word length. To reconvert the signal values
numérique en signaux audio analogiques avant leur reproduction au ni- digital to analog audio signals before they are reproduced at
veau du récepteur, il est nécessaire de prévoir des convertisseurs receiver calf, it is necessary to provide converters
numérique-analogique (N/A) de 15 bits capables de respecter des exi- 15-bit digital-to-analog (D / A) capable of meeting requirements
gences de linéarité strictes. Cependant, des convertisseurs N/A de ce strict linearity gences. However, D / A converters of this
type sont d'un prix de revient très élevé. type are of a very high cost price.
Dans un convertisseur N/A connu (brevet anglais 1 444 216), la fréquence d'échantillonnage des valeurs numériques d'entrée est In a known D / A converter (English patent 1,444,216), the sampling frequency of the digital input values is
donc augmentée, et la longueur de mot des valeurs de signal est ré- therefore increased, and the word length of the signal values is reduced
duite. Un flux d'impulsions est produit, dont la densité moyenne est pick. A pulse flow is produced, the average density of which is
proportionnelle à l'amplitude de signal. A partir de ce flux d'impul- proportional to the signal amplitude. From this impulse flow-
sions, le signal analogique peut être reconstitué au moyen d'un fil- sions, the analog signal can be reconstituted by means of a wire-
tre passe-bas. Cependant, pour traiter des signaux stéréophoniques de be low pass. However, to process stereophonic signals from
haute qualité, il est nécessaire d'utiliser une fréquence d'échantil- high quality, it is necessary to use a sampling frequency
lonnage de 32 kHz qui, dans le convertisseur connu, se traduit par des fréquences de répétition d'impulsions très élevées (8 à 16 MHz) et donc par une fréquence d'horloge de système elle aussi élevée si on utilise une quantification d'amplitude de 15 bits. De plus, un circuit de mise en forme d'impulsions de très haute précision doit -2- 32 kHz lonnage which, in the known converter, results in very high pulse repetition frequencies (8 to 16 MHz) and therefore in a system clock frequency which is also high if amplitude quantization is used of 15 bits. In addition, a very high precision pulse shaping circuit must -2-
être prévu en amont du postfiltrage analogique pour maintenir cons- be provided upstream of the analog post-filtration to maintain
tante la surface d'impulsions, en prenant en compte les flancs avant et arrière. Cependant, la conception et la réalisation d'un circuit aunt the pulse surface, taking into account the front and rear flanks. However, the design and construction of a circuit
de mise en forme d'impulsions de ce type sont complexes. pulses of this type are complex.
La présente invention a pour but de convertir des signaux numérisés en un signal analogique grâce à une mise en oeuvre réduite de moyens techniques et de manière à permettre une reproduction de The object of the present invention is to convert digitized signals into an analog signal by means of a reduced implementation of technical means and so as to allow reproduction of
haute qualité.high quality.
Conformément à l'invention, ce but est atteint par l'arran- According to the invention, this object is achieved by arranging
gement de circuits dans lequel est prévu, en amont du convertisseur numérique-analogique, un circuit de codage dans lequel les valeurs de signal numérique sont transformées en paquets d'impulsions composés de plusieurs impulsions qui se succèdent sans interruption et qui circuit management in which there is provided, upstream of the digital-analog converter, a coding circuit in which the digital signal values are transformed into packets of pulses composed of several pulses which follow one another without interruption and which
possèdent une fréquence de répétition égale à un multiple de la fré- have a repetition frequency equal to a multiple of the frequency
quence de répétition des valeurs de signal, dans lequel les paquets repetition quence of signal values, in which packets
d'impulsions ont une forme qui est sensiblement symétrique par rap- of pulses have a shape which is substantially symmetrical with respect to
port à des lignes médianes équidistantes, dans lequel une impulsion se trouvant de l'un et/ou l'autre c8té de la ligne médiane du paquet d'impulsions possède une amplitude inférieure ou égale à une valeur port to equidistant midlines, in which a pulse located on either side of the midline of the pulse packet has an amplitude less than or equal to a value
maximum, tandis que toutes les autres impulsions du paquet d'impul- maximum, while all other pulses in the pulse packet
sions possèdent la valeur maximum, et dans lequel l'intégrale par rapport au temps sur un paquet d'impulsions correspond à la valeur de sions have the maximum value, and in which the integral with respect to time on a packet of pulses corresponds to the value of
signal numérique, et par le procédé dans lequel la fréquence de répé- digital signal, and by the method in which the repetition frequency
tition des valeurs de signal d'entrée est augmentée par interpolati- tition of the input signal values is increased by interpolati-
on, dans lequel la longueur de mot des valeurs de signal, dont la fréquence de répétition est augmentée, est réduite, dans lequel un on, in which the word length of the signal values, whose repetition frequency is increased, is reduced, in which a
signal d'erreur est dérivé de la différence entre les valeurs de si- error signal is derived from the difference between the values of si-
gnal, dont la fréquence de répétition est augmentée, et les valeurs de signal comprenant un nombre réduit de bits, dans lequel la largeur de bande du signal d'erreur est limitée par un filtre numérique et le general, whose repetition frequency is increased, and the signal values comprising a reduced number of bits, in which the bandwidth of the error signal is limited by a digital filter and the
signal d'erreur est additionné aux valeurs de signal dont la fréquen- error signal is added to the signal values whose frequency
ce de répétition est augmentée, dans lequel les valeurs de signal, dont la fréquence de répétition est augmentée, sont converties en un signal analogique, dans lequel les composantes de fréquence d'horloge sont supprimées par postfiltrage analogique, dans lequel les valeurs -3- this repetition is increased, in which the signal values, the repetition frequency of which is increased, are converted into an analog signal, in which the clock frequency components are suppressed by analog post-filtering, in which the values -3-
de signal, dont la fréquence de répétition est augmentée, sont con- signal, whose repetition frequency is increased, are con-
verties en paquets d'impulsions qui possèdent une fréquence de répé- vertices in packets of pulses which have a repeating frequency
tition identique et qui sont symétriques par rapport à des moments se succédant à la fréquence de répétition augmentée, et dans lequel les intégrales par rapport au temps des amplitudes des différents paquets identical tition and which are symmetrical with respect to successive moments at the increased repetition frequency, and in which the integrals with respect to time of the amplitudes of the different packets
d'impulsions correspondent aux amplitudes des valeurs de signal numé- of pulses correspond to the amplitudes of the digital signal values
rique d'entrée.entry risk.
L'un des principaux avantages de l'invention réside en ce One of the main advantages of the invention is that
que le circuit se prête à l'intégration. Les fréquences d'horloge né- that the circuit lends itself to integration. Clock frequencies born
cessaires d'environ 512 kHz à 2.058 MHz sont facilement réalisables en technique MOS. Le convertisseur N/A nécessaire, prévu pour une about 512 kHz to 2,058 MHz are easily achievable in MOS technique. The necessary D / A converter, provided for a
longueur de mot maximum de 8 bits, est également réalisable en tech- maximum word length of 8 bits, is also achievable in tech-
nique MOS, car il n'est pas soumis à des exigences de linéarité strictes. La mise en oeuvre des moyens nécessaires au postfiltrage MOS because it is not subject to strict linearity requirements. The implementation of the means necessary for post-filtration
analogique est extrêmement réduite en raison du suréchantillonnage. analog is extremely reduced due to oversampling.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- The various objects and characteristics of the invention are-
ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à will now be detailed in the description which follows, made to
titre d'exemple non limitatif, en -se reportant aux figures annexées qui représentent: by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures which represent:
- la figure 1, un bloc-diagrmmme d'un arrangement de cir- - Figure 1, a block diagram of a circuit arrangement
cuits conforme à l'invention, - la figure 2, la densité de puissance relative du signal de bruit, diminué d'une rétroaction d'erreur de quantification, dans le cas d'un suréchantillonnage quadruple, - la figure 3, la densité de puissance relative du signal de bruit, diminué d'une rétroaction d'erreur de quantification, dans le cas d'un suréchantillonnage octuple, - la figure 4, trois modes de réalisation du filtre d'erreur utilisé dans l'arrangement de circuits de la figure 1, la figure 5, une première forme d'impulsions de signal fournies par l'arrangement de circuits de la figure 1, - la figure 6, des détails des impulsions de signal de la figure 5, - la figure 7, des diagrammes illustrant l'amélioration de linéarité obtenue avec l'invention, -4 - - la figure 8, une seconde forme d'impulsions de signal fournies par l'arrangement de circuits de la figure 1, - la figure 9, une troisième forme d'impulsions de signal fournies par l'arrangement de circuits de la figure 1, - la figure 10, une variante d'une partie de l'arrangement cooked according to the invention, - Figure 2, the relative power density of the noise signal, minus a quantization error feedback, in the case of a quadruple oversampling, - Figure 3, the density of relative power of the noise signal, minus a quantization error feedback, in the case of an eightfold oversampling, - Figure 4, three embodiments of the error filter used in the circuit arrangement of the figure 1, figure 5, a first form of signal pulses provided by the circuit arrangement of figure 1, - figure 6, details of the signal pulses of figure 5, - figure 7, diagrams illustrating the improvement in linearity obtained with the invention, -4 - - Figure 8, a second form of signal pulses provided by the circuit arrangement of Figure 1, - Figure 9, a third form of signal pulses provided by the circuit arrangement of Figure 1, - Figure 10, a variant of part of the arrangement
de circuits de la figure 1.of circuits in Figure 1.
- Par l'intermédiaire d'une ligne de transmission 1 - faisant partie, par exemple, d'un réseau BISDN -, des signaux stéréophoniques - Via a transmission line 1 - forming part, for example, of a BISDN network -, stereophonic signals
codés MIC sont transmis à un arrangement de circuits conforme à l'in- coded MIC are transmitted to a circuit arrangement in accordance with the
vention, dans lequel ils sont convertis en signaux analogiques (figu- vention, in which they are converted to analog signals (fig-
re 1). L'arrangement de circuits fait partie d'un terminal qui est relié au réseau et à l'aide duquel les signaux stéréophoniques reçus re 1). The circuit arrangement forms part of a terminal which is connected to the network and by means of which the stereophonic signals received
sont reproduits par l'intermédiaire de haut-parleurs. are reproduced through speakers.
Les valeurs num6riques d'échantillon ou de signal qui arri- The sample or signal digital values that arrive
vent en série sur la ligne 1 sont envoyées à un convertisseur série- wind in series on line 1 are sent to a serial converter-
parallèle 2 dans lequel elles sont converties sous forme parallèle avec une longueur de mot de q bits. Dans ce mode de réalisation, parallel 2 in which they are converted to parallel form with a word length of q bits. In this embodiment,
q = 15; la ligne de transmission 1 possède donc q conducteurs paral- q = 15; transmission line 1 therefore has q parallel conductors
lIles. A la figure 1, la séquence des valeurs d'échantillon d'entrée The islands. In Figure 1, the sequence of input sample values
est notée P(N), N étant l'indice de séquence. is denoted P (N), N being the sequence index.
Les valeurs d'échantillon P(N) sont reçues à une fréquence de répétition de fC = 32 kHz. Dans un filtre d'interpolation 3, elles sont converties en une séquence de valeur de signal interpolée Q(K) avec la mime quantification q. mais à une fréquence de répétition f0 augmentée d'un facteur de suréchantillonnage U. La sortie du filtre d'interpolation 3 est reliée a l'entrée Sample values P (N) are received at a repetition frequency of fC = 32 kHz. In an interpolation filter 3, they are converted into a sequence of interpolated signal values Q (K) with the same quantization q. but at a repetition frequency f0 increased by an oversampling factor U. The output of the interpolation filter 3 is connected to the input
d'un circuit de quantification 6 par l'intermédiaire d'un étage addi- a quantization circuit 6 via an additional stage
tionneur 4. Dans le circuit de quantification 6, la longueur de mot des valeurs de signal S(K) provenant de l'étage additionneur 4, qui arrivent sous la forme de mots parallèles contenant q = 15 bits et qui seront expliquées ultérieurement, est réduite, de sorte que des mots parallèles de r bits (par exemple, r = 11) sont fournis à la sortie. Dans un circuit soustracteur 8, une séquence d'erreur de quantification D(K) est formée en soustrayant les signaux de sortie -5 Y(K) du circuit de quantification 6 des signaux d'entrée S(K). Dans ce mode de réalisation, les valeurs d'erreur de quantification se composent des bits les moins significatifs séparés de S(K). Dans un filtre d'erreur-10, des valeurs de rétroaction F(K) sont dérivées des valeurs d'erreur de quantification D(K). Elles sont additionnées, dans l'étage additionneur 4, aux valeurs de signal de sortie Q(K) in the quantization circuit 6, the word length of the signal values S (K) coming from the adder stage 4, which arrive in the form of parallel words containing q = 15 bits and which will be explained later, is reduced, so that parallel words of r bits (for example, r = 11) are provided at the output. In a subtractor circuit 8, a quantization error sequence D (K) is formed by subtracting the output signals -5 Y (K) from the quantization circuit 6 from the input signals S (K). In this embodiment, the quantization error values consist of the least significant bits separated from S (K). In an error filter-10, feedback values F (K) are derived from the quantization error values D (K). They are added, in the adder stage 4, to the output signal values Q (K)
provenant du filtre d'interpolation 3 pour obtenir les valeurs de si- from the interpolation filter 3 to obtain the values of si-
gnal d'entrée S(K) destinées au circuit de quantification 6. Si le input S (K) for the quantization circuit 6. If the
filtre d'erreur 10 possède une réponse temporelle appropriée, la ré- error filter 10 has an appropriate time response, the re-
troaction d'erreur de quantification, qui est connue, a pour effet de quantification error, which is known, has the effect of
déplacer la composante du spectre de bruit de quantification du si- shift the component of the quantization noise spectrum of the
gnal de sortie Y(K) du circuit de quantification 6, qui se trouve dans la plage audible, vers des fréquences plus élevées, c'est-à-dire general output Y (K) of the quantization circuit 6, which is in the audible range, towards higher frequencies, i.e.
à l'extérieur de la plage audible. outside the audible range.
En première approximation, on peut supposer que le bruit de quantification d'un convertisseur N/A correspond à un bruit blanc et qu'il n'est pas corrélé avec le signal d'entrée. La quantification produit un signal de bruit YSt qui s'ajoute au signal utile YNutz à la sortie du circuit de quantification. Par rétroaction de l'erreur As a first approximation, we can assume that the quantization noise of a D / A converter corresponds to white noise and that it is not correlated with the input signal. The quantization produces a noise signal YSt which is added to the useful signal YNutz at the output of the quantization circuit. By error feedback
de quantification à l'entrée du circuit de quantification 6, on ob- quantization at the input of the quantization circuit 6, we obtain
tient: = yNutz + t1 - GCZ)]*Yst o Z = eJ2Tt = cos(2Tt)+ j.sin (2 f-) f = fréquence de bruit f0 = U*fC = débit de Y(K) L'amplitude de bruit relatif est -y - YNtiz - =t 1 - G(Z) YSt YSt - 6 - holds: = yNutz + t1 - GCZ)] * Yst o Z = eJ2Tt = cos (2Tt) + j.sin (2 f-) f = noise frequency f0 = U * fC = flow rate of Y (K) Amplitude relative noise is -y - YNtiz - = t 1 - G (Z) YSt YSt - 6 -
Si on utilise un élément de retard simple (Z-1) pour le filtre d'er- If a simple delay element (Z-1) is used for the er-
reur, on a alors A-t = 1-z-1 YStror, we then have A-t = 1-z-1 YSt
On peut, par exemple, utiliser un filtre d'erreur de degré M en po- We can, for example, use an error filter of degree M in po-
santhealth
1-G(Z) - [1-Z-1]M1-G (Z) - [1-Z-1] M
On peut montrer que la densité de puissance relative D du signal de bruit corrigé est alors obtenue à l'aide de = i.22,., D = 1 *22"*sin ( 1--) {max Aux figures 2 et 3, la densité de puissance relative D du signal de bruit corrigé est représentée en fonction de la fréquence, It can be shown that the relative power density D of the corrected noise signal is then obtained using = i.22,., D = 1 * 22 "* sin (1--) {max In Figures 2 and 3 , the relative power density D of the corrected noise signal is represented as a function of the frequency,
le degré de filtre M étant pris comme paramètre. La figure 2 corres- the degree of filter M being taken as a parameter. Figure 2 corres-
pond à un facteur de suréchantillonnage Ui = 4, et la figure 3 à un facteur de suréchantillonnage - 8. Le facteur d'échelle 1/fmax de l'ordonnée correspond au signal de bruit d'un convertisseur N/A sans rétroaction d'erreur de quantification. A la figure 3, cette valeur pond to an oversampling factor Ui = 4, and Figure 3 to an oversampling factor - 8. The scale factor 1 / fmax of the ordinate corresponds to the noise signal of a D / A converter without feedback from quantification error. In Figure 3, this value
d'échelle se trouve à l'extérieur du graphique car l'échelle de l'or- is outside the graph because the scale of the
donnée est agrandie.given is enlarged.
On constate sur les figures 2 et 3 que la zone située en- It can be seen in Figures 2 and 3 that the area between
dessous des courbes et, donc, la densité de puissance du signal de below the curves and, therefore, the signal power density of
bruit diminue rapidement à mesure que le facteur de suréchantillonna- noise decreases rapidly as the oversampling factor
ge et que le degré de filtre M augmentent. and that the degree of filter M increases.
Pour M=4 et U=4, l'amélioration du rapport signal-bruit ob- For M = 4 and U = 4, the improvement in the signal-to-noise ratio obtained
tenue grâce au traitement des erreurs de quantification et au sur- held thanks to the processing of quantification errors and over-
échantillonnage s'élève à 18,6 dB + 6 dB = 24,6 dB. Pour M=2 et U-8, l'amélioration est déjà de 23,3 dB + 9 dB = 32 dB. La longueur de mot des valeurs d'échantillon peut être réduite d'un bit par amélioration -7- sampling amounts to 18.6 dB + 6 dB = 24.6 dB. For M = 2 and U-8, the improvement is already 23.3 dB + 9 dB = 32 dB. The word length of the sample values can be reduced by one bit per improvement -7-
de 6 dB. Dans le premier cas, la longueur de mot réduite est seule- 6 dB. In the first case, the reduced word length is only-
ment de 11 bits au lieu de 15 bits, et dans le second cas seulement 11 bits instead of 15 bits, and in the second case only
de 10 bits.10 bits.
Conformément au spectre de densité de puissance représenté aux figures 2 et 3, une réduction de longueur de mot nettement supé- rieure pourrait être réalisée. Cependant, en dérivant la densité de In accordance with the power density spectrum shown in FIGS. 2 and 3, a much greater reduction in word length could be achieved. However, by deriving the density of
puissance, on a supposé que le bruit de quantification n'est pas cor- power, it was assumed that the quantization noise is not cor-
rélé avec le signal utile. Toutefois, cette supposition n'est vraie que sous certaines conditions. En particulier à un niveau de bruit connected with the useful signal. However, this assumption is only true under certain conditions. Particularly at a noise level
très bas, il existe une corrélation de ce type qui limite la réduc- very low, there is a correlation of this type which limits the reduction
tion de longueur de mot. Les courbes des figures 2 et 3 et les amé- word length. The curves of Figures 2 and 3 and the diagrams
liorations du rapport signal-bruit qui en sont dérivées ne peuvent donc être considérées que comme des estimations approximatives. Elles improvements in signal-to-noise ratio derived therefrom can therefore only be considered as rough estimates. They
ne peuvent servir qu'à illustrer la tendance. can only serve to illustrate the trend.
Si M=4, l'équation correspondant au type de filtre proposé est 1-G(Z) = [l-Z-1]4 If M = 4, the equation corresponding to the type of filter proposed is 1-G (Z) = [l-Z-1] 4
= 1-4Z-1+6Z-2-4Z-3+Z-4= 1-4Z-1 + 6Z-2-4Z-3 + Z-4
ou G(Z) 4Z-l-6Z-2+4Z-3-Z-4.or G (Z) 4Z-1-6Z-2 + 4Z-3-Z-4.
La figure 4 montre trois modes de réalisation de filtres d'erreur de ce type, à savoir un filtre de degré 1 en haut, un filtre FIG. 4 shows three embodiments of error filters of this type, namely a filter of degree 1 at the top, a filter
de degré 2 au milieu, et un filtre de degré 4 en bas. level 2 in the middle, and a level 4 filter at the bottom.
La séquence de valeursd'échantillon Y(K) fournie à la sortie du circuit de quantification 6 (figure 1) pourrait être obtenue par l'intermédiaire d'un convertisseur N/A disponible dans le commerce avec une réduction correspondante de quantification, mais il serait The sequence of sample values Y (K) supplied to the output of the quantization circuit 6 (FIG. 1) could be obtained via a commercially available D / A converter with a corresponding reduction in quantization, but it would be
nécessaire que ce convertisseur N/A présente une très grande linéari- this D / A converter has to have a very large linear
té. Des convertisseurs N/A de ce type sont d'un prix de revient très you. D / A converters of this type are very cost effective
élevé et ne se prêtent pas à une intégration MOS ou CMOS. high and do not lend themselves to MOS or CMOS integration.
L'invention permet d'utiliser des convertisseurs N/A présen- The invention makes it possible to use D / A converters present
tant une linéarité et une résolution plus faibles. both lower linearity and lower resolution.
La sortie du circuit de quantification 6 est reliée à l'en- The output of the quantization circuit 6 is connected to the
trée d'un circuit de codage 12. Dans ce dernier, la séquence de va- entry of a coding circuit 12. In the latter, the sequence of
leur de signal Y(K) est transformée en une séquence de valeurs W(U) qui est augmentée du facteur 2P et qui, après avoir été convertie de their signal Y (K) is transformed into a sequence of values W (U) which is increased by the factor 2P and which, after being converted from
la forme numérique en forme analogique et traitée par le filtre pas- the digital form in analog form and processed by the step filter
se-bas, forme le signal de sortie analogique NF. below, forms the analog output signal NF.
Le circuit de codage 12 contient une mémoire morte (ROM) 14, The coding circuit 12 contains a read only memory (ROM) 14,
dans laquelle une conversion de code est effectuée selon une procedu- in which a code conversion is carried out according to a procedure
re expliquée ci-après, et un compteur 16 qui fournit les adresses pour la ROM 14. Le compteur 16 possède une longueur de mot de p bits, c'est-àdire qu'il comporte p sorties parallèles. Dans le mode de réalisation, p 3 ou 4. Si la longueur de mot des valeurs de signal Y(K) est de r bits, elle est ramenée, dans le circuit de codage 12, à re explained below, and a counter 16 which provides the addresses for the ROM 14. The counter 16 has a word length of p bits, that is to say that it has p parallel outputs. In the embodiment, p 3 or 4. If the word length of the signal values Y (K) is r bits, it is reduced, in the coding circuit 12, to
s bits, avec s=r-p.s bits, with s = r-p.
Le compteur 16 est actionné à une fréquence fl = 2P*f0 = 2P*U*fc Counter 16 is operated at a frequency fl = 2P * f0 = 2P * U * fc
et il est remis à zéro à la fréquence fC. and it is reset at frequency fC.
Les valeurs de signal fournies à la sortie du circuit de co- The signal values supplied to the output of the co-
dage 12 sont transférées à un convertisseur N/A 18. La sortie de ce dernier fournit des paquets d'impulsions 22 qui sont représentés aux 12 are transferred to a D / A converter 18. The output of the latter provides packets of pulses 22 which are shown in
figures 5 et 6.Figures 5 and 6.
Les paquets d'impulsions 22 sont constitués d'impulsions de tension 23 de fréquence fl. Chaque paquet d'impulsions est symétrique par rapport à une ligne médiane verticale ML. L'écartement entre les lignes médianes est de The pulse packets 22 consist of voltage pulses 23 of frequency f1. Each packet of pulses is symmetrical about a vertical center line ML. The spacing between the midlines is
T = 1T = 1
2 iU*fC La fréquence de répétition des paquets est donc égale à la 2 iU * fC The packet repetition frequency is therefore equal to the
fréquence de répétition des valeurs d'échantillon Y(K), et}'intégra- frequency of repetition of the sample values Y (K), and the integral
le par rapport au temps des impulsions de tension - représentée aux figures 5 et 6 sous la forme de la surface tension-temps d'un paquet d'impulsions - correspond exactement à la valeur de signal numérique the with respect to the time of the voltage pulses - represented in FIGS. 5 and 6 in the form of the voltage-time surface of a packet of pulses - corresponds exactly to the digital signal value
Y(K).Y (K).
-9- Les paquets d'impulsions représentés 22 correspondent à un -9- The pulse packets shown 22 correspond to a
facteur de suréchantillonnage U=4. La période correspondant à la fré- oversampling factor U = 4. The period corresponding to the
quence de répétition d'entrée fc est donc input repeat frequency fc is therefore
T 4*T2T 4 * T2
Le filtre passe-bas 20 prévu en aval de la sortie du conver- The low-pass filter 20 provided downstream of the output of the converter
tisseur N/A 18 supprime la fréquence d'échantillonnage = 128 kHz T2 Conformément à l'invention, les impulsions de sortie du weaver N / A 18 suppresses the sampling frequency = 128 kHz T2 In accordance with the invention, the output pulses of the
convertisseur N/A répondent à un système mixte de modulation d'impul- D / A converter respond to a mixed pulse modulation system
sions en amplitude et de modulation d'impulsions en durée, la durée d'impulsion étant elle aussi quantifiée. La figure 5 représente des amplitude and pulse width modulation, the pulse duration also being quantified. Figure 5 shows
paquets d'impulsions 22 dont la surface augmente de gauche à droite. packets of pulses 22 whose area increases from left to right.
Seules les deux impulsions extérieures Ni(K) et N2(K) d'un paquet d'impulsions (figure 6) sont modulées en amplitude, tandis que les Only the two external pulses Ni (K) and N2 (K) of a packet of pulses (Figure 6) are amplitude modulated, while the
impulsions 23 possèdent une amplitude maximum. Le nombre des impul- 23 pulses have a maximum amplitude. The number of pulses
sions intérieures du paquet d'impulsions est 2*P(K). Inner regions of the pulse packet are 2 * P (K).
La valeur de signal Y(K) est représentée par les valeurs 0 à 10. Y(K) = YlOYg9y8y7y6y5y4y3y2ylY0 P(K) Nl(K) The signal value Y (K) is represented by the values 0 to 10. Y (K) = YlOYg9y8y7y6y5y4y3y2ylY0 P (K) Nl (K)
c'est-à-dire que P(K) est représenté par les trois bits les plus si- that is, P (K) is represented by the three most si-
gnificatifs Ylo à Y8, et N1(K) par les bits Y7 à Y1. significant Ylo to Y8, and N1 (K) by bits Y7 to Y1.
Si, par exemple, une impulsion est constituée de 27 = 128 sous-surfaces et si le nombre maximum d'impulsions d'un paquet est 2P = 16, la géométrie du paquet d'impulsions peut être représentée de manière simple: If, for example, a pulse consists of 27 = 128 subsurface and if the maximum number of pulses of a packet is 2P = 16, the geometry of the packet of pulses can be represented in a simple way:
- 10 -- 10 -
Nmax - 128 P(K) = Yo10Y9Y8 (des trois bits les plus significatifs) Nmax - 128 P (K) = Yo10Y9Y8 (of the three most significant bits)
N1(K) = Y7Y6.''Y1N1 (K) = Y7Y6. '' Y1
N2(K) - N1(K) si To = O N2(K) = Nj(K) + 1 si YO = 1 N2 (K) - N1 (K) if To = O N2 (K) = Nj (K) + 1 if YO = 1
Dans la ROM 14 du circuit de codage 12, les hauteurs d'im- In the ROM 14 of the coding circuit 12, the heights of
pulsions correspondant aux valeurs de signal Y(K) sont mémorisées dans des emplacements 0 à 15 dont les adresses sont formées par le compteur 16. Comme indiqué précédemment, ce dernier est actionné à la fréquence f1 et remis à zéro à la fréquence fc' Etant donné qu'avec une loi aussi simple de formation des différentes valeurs d'amplitude pulses corresponding to the signal values Y (K) are stored in locations 0 to 15 whose addresses are formed by the counter 16. As indicated above, the latter is actuated at the frequency f1 and reset to zero at the frequency fc 'Being given that with such a simple law of formation of the different amplitude values
de signal W(U), le tableau de code de la ROM 14 présente une redon- signal W (U), the ROM 14 code table has a redundancy
dance importante, la ROM 14 peut être remplacée par un dispositif PLA important dance, ROM 14 can be replaced by a PLA device
(réseau logique programmable) qui nécessite beaucoup moins d'emplace- (programmable logic network) which requires much less space-
ments.ment.
La figure 7a montre l'erreur de linéarité A d'un convertis- Figure 7a shows the linearity error A of a convert-
seur N/A classique, cette erreur présentant la forme d'une courbe af- conventional N / A, this error having the shape of a curve showing
faissée. Dans le cas d'un arrangement de circuits conforme à l'inven- cracked. In the case of a circuit arrangement in accordance with the invention
tion, lorsque l'amplitude BF augmente, cette courbe est répétée plusieurs fois alors que croissent les paires de barres extérieures des paquets d'impulsions 22. Ceci donne lieu à une répétition des courbes de la tion, when the amplitude LF increases, this curve is repeated several times as the pairs of outer bars of the pulse packets 22 grow. This gives rise to a repetition of the curves of the
figure 7a, comme illustré à la figure 7b. Par rapport à la valeur fi- Figure 7a, as illustrated in Figure 7b. Compared to the value fi-
nale Ymax, l'erreur de linéarité pour cette forme de sortie de signal est ramenée à nal Ymax, the linearity error for this form of signal output is reduced to
AI AAI A
2p-1 o p =nombre de bits du compteur 16 2p-1 o p = number of bits of counter 16
2P-1 = nombre maximum de paires de barres par paquet d'im- 2P-1 = maximum number of pairs of bars per package
pulsions. La figure 7c montre une non-linéarité supplémentaire A2 sous la forme d'une erreur de pas qui, conformément à la loi de formation i l - impulses. FIG. 7c shows an additional non-linearity A2 in the form of a step error which, in accordance with the law of formation i l -
expliquée ci-dessus, est due au fait que, par exemple dans un conver- explained above, is due to the fact that, for example in a conver-
tisseur N/A à n bits, une barre possède n pas de hauteur mais seule- weaver N / A with n bits, a bar has n no height but only-
ment n-l sous-surfaces entre les pas de hauteur. ment n-l subsurface between pitch steps.
Le tableau 1 ci-dessous illustre ce problème dans le système numérique binaire. Table 1 below illustrates this problem in the binary digital system.
Tableau 1Table 1
Y(K) P(K) Nl(K) YloY9Y8 Y7---Y Yo 257 001 000000 i Y (K) P (K) Nl (K) YloY9Y8 Y7 --- Y Yo 257 001 000000 i
256 001 000000(256 001 000000 (
255 000 1111111i255,000 1111111i
254 000 1111111254,000 1,111,111
253 000 111ii253,000 111ii
253 ! 1111111253! 1111111
--
5 000 00000115,000 0000011
4 000 000001O4000 000001O
3 000 00000013,000 0000001
2 000 00000012,000,000,000
1 000 OO00000001,000,000,000,000
000 0000000 C000 0000000 C
- 12 -- 12 -
Tableau 2Table 2
Y(K) P(K) N1(K)Y (K) P (K) N1 (K)
YlOy9Y8 Y7 -.YYO il *..YlOy9Y8 Y7 -.YYO it * ..
*. T*. T
255 001 00000001255 001 00000001
254 001 00000000254 001 00000000
253 000 11111101253,000 11111101
252 000!11111100252,000! 11111100
* l* l
000 00000101000 00000101
4 000 000001004,000 00,000 100
3 000 000000113,000 00000011
2 000 000000102,000 00000010
1 000 000000011,000 00000001
o 000 l 1o 000 l 1
Une valeur de signal N1(K) atteint sa valeur numérique maxi- A signal value N1 (K) reaches its maximum digital value
mum dès Y(K) = 254, et ne peut pas être augmentée pour Y(K) = 255. A la valeur de signal Y(K) = 256, le groupe de bits de poids fort P(K) passe de la valeur binaire 000 à 001, de sorte que, conformément à la loi de formation expliquée ci-dessus, la hauteur de barre maximum de mum from Y (K) = 254, and cannot be increased for Y (K) = 255. At the signal value Y (K) = 256, the most significant bit group P (K) changes from the value binary 000 to 001, so that, in accordance with the training law explained above, the maximum bar height of
Nl(K)max = 127 est à nouveau établie. Pour les trois valeurs de si- Nl (K) max = 127 is again established. For the three values of si-
gnal Y(K) = 254, 255 et 256, la hauteur de barre est donc égale à 127. La progression monotone de la fonction est donc interrompue sur gnal Y (K) = 254, 255 and 256, the bar height is therefore equal to 127. The monotonous progression of the function is therefore interrupted on
deux positions, comme indiqué à la figure 7c. two positions, as shown in Figure 7c.
La non-linéarité supplémentaire peut être éliminée en ajou- Additional non-linearity can be eliminated by adding
tant un bit, représentant le 128e pas de hauteur, à la longueur de as a bit, representing the 128th pitch, the length of
- 13 -- 13 -
mot du convertisseur N/A 18. Dans le domaine de validité du groupe de bits P(K), le convertisseur N/A 18 sort alors la valeur 100000002. Si la valeur Ni(K) = 11111112 et si Y0 = 1, cette source de courant du poids le plus fort est activée une fois de plus, dans l'impulsion partielle de droite N2(K). word of the D / A converter 18. In the field of validity of the bit group P (K), the D / A converter 18 then outputs the value 100000002. If the value Ni (K) = 11111112 and if Y0 = 1, this most significant current source is activated once again, in the partial right impulse N2 (K).
Ceci comporte un inconvénient, à savoir que, pour ne repré- This has a drawback, namely that, in order not to represent
senter qu'un pas de quantification manquant, la précision du conver- feel that a quantification step missing, the precision of the conversion
tisseur N/A doit être augmentée du facteur 2 (un bit supplémentaire). weaver N / A must be increased by factor 2 (one additional bit).
Pour remédier à cet inconvénient, on modifie donc, dans l'arrangement de circuits conforme à l'invention, la base du système numérique qui, de 2S+ 1, devient 2s+1-2, s étant la longueur de mot du convertisseur N/A. Dans le présent mode de réalisation, o s = 7, la base du système numérique est ramenée de 256 à 254. Ceci est illustré par le To remedy this drawback, the basis of the digital system is therefore modified in the circuit arrangement according to the invention which, from 2S + 1, becomes 2s + 1-2, s being the word length of the converter D / AT. In the present embodiment, o s = 7, the base of the digital system is reduced from 256 to 254. This is illustrated by the
tableau 2. Le report de P(K) = O à P(K) = 1 s'effectue à Y(K) = 254. table 2. The transfer from P (K) = O to P (K) = 1 is carried out at Y (K) = 254.
Là encore, N2(K) = N1(K) si YO = 0, et Again, N2 (K) = N1 (K) if YO = 0, and
N2(K) = N1(K) + 1 si Yo = 1.N2 (K) = N1 (K) + 1 if Yo = 1.
Donc, si Y(K) = 253, alors N1(K) = 126 et N2(K) = 127. Si So, if Y (K) = 253, then N1 (K) = 126 and N2 (K) = 127. If
Y(K) = 254, alors N1(K) = N2(K) = 0, mais P(K) = 1, une paire inté- Y (K) = 254, then N1 (K) = N2 (K) = 0, but P (K) = 1, an integer pair
rieure de barres étant réglée sur la valeur maximum 127. Pour Y(K) = 255, une nouvelle paire extérieure de barres apparaît car N1(K) = 0, et N2(K) = 1. La surface du paquet d'impulsions 22 augmente donc de bars are set to the maximum value 127. For Y (K) = 255, a new external pair of bars appears because N1 (K) = 0, and N2 (K) = 1. The surface of the pulse packet 22 therefore increases by
façon continue.continuously.
Cependant, le nombre total représentable de pas Y(K)max est ramené de 16 x 128 = 2048 à 16 x 127 = 2032. Le domaine dynamique BF est donc réduit d'environ 8 0/oo. Cependant, ceci est pratiquement négligeable. La conversion de base est également mémorisée dans la However, the total representable number of steps Y (K) max is reduced from 16 x 128 = 2048 to 16 x 127 = 2032. The dynamic domain BF is therefore reduced by approximately 8 0 / oo. However, this is practically negligible. The basic conversion is also stored in the
ROM 14 sous la forme d'un tableau de correspondances. ROM 14 in the form of a correspondence table.
Un autre avantage lié à la conversion des valeurs de signal Another benefit of converting signal values
en paquets d'impulsions réside dans le fait que ceci empêche l'appa- in pulse packets is that this prevents the appearance of
rition de pointes de tension indésirables dans le convertisseur N/A 18. Ces phénomènes sont généralement causés par des différences de Rition of undesirable voltage spikes in the D / A converter 18. These phenomena are generally caused by differences in
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retard dans les commutateurs de courant du convertisseur N/A, en par- delay in the current switches of the D / A converter, in par-
ticulier si ces derniers se commutent alternativement, en passant par particular if these switch alternately, passing through
exemple de la valeur numérique 1000000 à 0111111. Ceci provoque l'ap- example of the numeric value 1000000 at 0111111. This causes the ap-
parition de courants transitoires qui se traduisent par des pointes indésirables - également connues sous le nom de "glitches" - dans le appearance of transient currents which result in unwanted spikes - also known as "glitches" - in the
signal analogique et donc nuisent au rapport signal-bruit de l'ensem- analog signal and therefore adversely affect the signal-to-noise ratio of the whole
*ble de l'arrangement de circuits.* ble of the circuit arrangement.
Une partie des sources de courant du convertisseur N/A est Part of the current sources of the D / A converter is
mise en circuit au point A du paquet d'impulsions 22 (figure 6, par- switching on at point A of the pulse packet 22 (FIG. 6, par-
tie de droite), et les autres sources de courant sont mises en cir- right), and the other current sources are switched on
cuit au point B. Au point C, seule une partie des sources de courant sont mises hors circuit et au point D les autres sources de courant sont mises hors circuit. Une mise en et hors circuit alternée ne peut s'effectuer qu'à un niveau d'entrée BF très élevé, si deux paquets d'impulsions successifs se suivent sans interruption. Cependant, ce cas est statistiquement très rare. En outre, le bruit indésirable cooked at point B. At point C, only part of the current sources are switched off and at point D the other current sources are switched off. Alternate switching on and off can only be done at a very high LF input level, if two successive pulse packets follow each other without interruption. However, this case is statistically very rare. In addition, unwanted noise
ainsi causé est alors masqué par le niveau sonore élevé. thus caused is then masked by the high noise level.
La figure 8 représente uneseconde forme dtimpulsions de sortie. A la différence des paquets d'impulsions 22 de la figure 6, dans chacun des paquets d'impulsions 22a, une seule barre extérieure augmente en hauteur lorsque l'amplitude s'accroit de façon continue, Figure 8 shows a second form of output pulses. Unlike the pulse packets 22 of FIG. 6, in each of the pulse packets 22a, a single outer bar increases in height when the amplitude increases continuously,
cette barre 23a modulée par l'amplitude étant alternativement conti- this bar 23a modulated by the amplitude being alternately conti-
guë aux cStés droit et gauche du paquet d'impulsions. Malgré cette at the right and left sides of the pulse pack. Despite this
asymétrie, les centres des paquets d'impulsions 22a restent sensible- asymmetry, the centers of the pulse packets 22a remain sensitive-
ment équidistants. L'erreur de temps est plus grande qu'avec la forme de sortie d'impulsion des figures 5 et 6, mais elle reste faible par rapport à la période T du cycle BF. L'erreur de temps maximum est equidistant. The time error is greater than with the form of pulse output of FIGS. 5 and 6, but it remains small compared to the period T of the cycle BF. The maximum time error is
1 11 1
Atmax 2-f 2P+1U-fCAtmax 2-f 2P + 1U-fC
o 2P est le nombre maximum d'impulsions par paquet d'impulsions. o 2P is the maximum number of pulses per packet of pulses.
- 15 -- 15 -
On obtient: AtMa, fNF TNF 2P+l 'Ufc A une fréquence audio de fNF = 1/4 * fc = 8 kHz, Atmax_ We obtain: AtMa, fNF TNF 2P + Ufc At an audio frequency of fNF = 1/4 * fc = 8 kHz, Atmax_
TNFmin 2P+3-.TNFmin 2P + 3-.
Si on choisit un facteur de suréchantillonnage = 8 et une longueur de comptage p = 3 comme pour les paquets d'impulsions de la figure 8, l'erreur de temps maximum par rapport à la période BF n'est que de 0,2 /oo. Par rapport à cette erreur de temps, le facteur de If we choose an oversampling factor = 8 and a counting length p = 3 as for the pulse packets of figure 8, the maximum time error compared to the LF period is only 0.2 / oo. With respect to this time error, the factor of
distorsion est faible et, donc, négligeable. L'avantage de cette for- distortion is small and therefore negligible. The advantage of this form-
me de sortie d'impulsion par rapport à celle des figures 5 et 6 r5si- me pulse output compared to that of Figures 5 and 6 r5si-
de en ce que, pour le même facteur U et la même longueur de mot p, le nombre de courbes partielles (voir figure 7b) double. Le niveau de in that, for the same factor U and the same word length p, the number of partial curves (see FIG. 7b) doubles. The level of
l'erreur de linéarité, par rapport à la sortie maximum, est donc ré- the linearity error, with respect to the maximum output, is therefore
duit de moitié, c'est-à-direhalved, that is to say
A, = àA, = to
2P D'autre part, pour une exigence de lin8arité identique, le 2P On the other hand, for an identical linearity requirement, the
facteur de suréchantillonnage U peut être doublé sans qu'il soit n4- oversampling factor U can be doubled without being n4-
cessaire de doubler la fréquence de r8p8ttiton d'impulsion de sortie fl. Comme expliqué précédemment, ceci ramène la longueur de mot r de la séquence de valeurs Y(K) à 10 bits par exemple, et la résolution s du convertisseur N/A à 7 bits. Le domaine d'adresses p + r de la ROM stop doubling the frequency of output pulse r8p8ttiton fl. As explained previously, this reduces the word length r of the sequence of values Y (K) to 10 bits for example, and the resolution s of the D / A converter to 7 bits. The p + r address domain of ROM
14 est réduite de 2 bits.14 is reduced by 2 bits.
Pour faire l'économie du bit supplémentaire, dans le conver- To save the additional bit, in the conver-
tisseur N/A, pour représenter la 28Sme sous-surface d'une barre, la base du système numérique peut à nouveau être convertie au moyen d'un weaver N / A, to represent the 28Sme subsurface of a bar, the base of the digital system can again be converted using a
tableau de correspondances dans la mémoire 14 ou d'un dispositif PLA. table of correspondences in memory 14 or of a PLA device.
- 16 -- 16 -
Etant donné que, dans le présent cas, on a des barres individuelles montées les unes derrière les autres, et non des paires de barres, Since, in this case, we have individual bars mounted one behind the other, and not pairs of bars,
la base peut être réduite pour passer de 2s à 2S-l. the base can be reduced from 2s to 2S-l.
La figure 9 montre une troisième forme de sortie de paquets d'impulsions 22b. Les impulsions sont symétriques par rapport à une tension de référence de 1/2*Umax par exemple. En fonction du signe de l'amplitude du signal BF, les impulsions, par rapport à la tension de Figure 9 shows a third form of pulse packet output 22b. The pulses are symmetrical with respect to a reference voltage of 1/2 * Umax for example. Depending on the sign of the amplitude of the LF signal, the pulses, relative to the voltage of
référence, sont positives ou négatives. La figure 9a montre le passa- reference, are positive or negative. Figure 9a shows the passa-
ge par zéro d'une onde BF de faible amplitude. On constate qu'il n'y a pas d'erreur de temps à des niveaux d'entrée BF faibles. L'erreur ge by zero of a low amplitude BF wave. It can be seen that there is no time error at low LF input levels. The mistake
de temps ne se produit que pour des amplitudes élevées auxquelles el- time only occurs for high amplitudes at which it
le est neutralisée par l'effet de masquage connu. Un passage par zéro the is neutralized by the known masking effect. Zero crossing
d'une onde BF de grande amplitude est représenté à la figure 9b. of a large amplitude LF wave is represented in FIG. 9b.
L'avantage particulier à ce cas réside en ce qu'à de faibles amplitudes, la teneur en harmoniques produite par la fréquence The particular advantage in this case is that at low amplitudes, the harmonic content produced by the frequency
d'échantillonnage est également faible. Le rapport entre les harmoni- sampling is also low. The relationship between the harmoni-
ques et l'amplitude du signal BF est donc sensiblement constant. Le filtrepasse-bas analogique 20 choisi peut donc présenter un degré inférieur par rapport aux premières formes de sortie d'impulsion. La ques and the amplitude of the LF signal is therefore substantially constant. The analog low-pass filter 20 chosen may therefore have a lower degree compared to the first forms of pulse output. The
loi de formation applicable à la troisième forme de sortie d'impul- training law applicable to the third form of pulse output
sion est également mémorisée sous la forme d'un tableau de correspon- sion is also stored in the form of a table of correspon-
dances dans la ROM 14.dances in ROM 14.
Avec un convertisseur N/A à 7 bits, par exemple, la ligne médiane 1/2 Usax correspond, par exemple, à la valeur numérique 10000002. Après le passage par zéro de l'onde BF, la valeur numérique With a 7-bit D / A converter, for example, the center line 1/2 Usax corresponds, for example, to the digital value 10000002. After the LF wave has passed through zero, the digital value
est légèrement inférieure, par exemple 0111111. Cependant, comme in- is slightly lower, for example 0111111. However, as in-
diqué précédemment, cette transition se traduit par une pointe de tension transitoire indésirable car, dans ce cas, toutes les sources previously stated, this transition results in an undesirable transient voltage spike because, in this case, all the sources
de courant du convertisseur N/A se commutent au même moment. of the D / A converter switch at the same time.
Des impulsions parasites de ce type peut être évitées avec l'arrangement de la figure 10. Dans cet arrangement, le circuit de codage 12 comprend une ROM 24 dont deux sorties sont reliées à un Spurious pulses of this type can be avoided with the arrangement of FIG. 10. In this arrangement, the coding circuit 12 comprises a ROM 24, two outputs of which are connected to a
circuit de porte 27 par les lignes 25 et, respectivement 26. La va- gate circuit 27 by lines 25 and, respectively 26. The va-
leur absolue des données de sortie de la mémoire 24 est transmise au circuit de porte 27 par l'intermédiaire de la ligne 25, et leur signe their absolute data output from memory 24 is transmitted to gate circuit 27 via line 25, and their sign
- 17 -- 17 -
est transmis par l'intermédiaire de la ligne 26. Les sorties du cir- is transmitted via line 26. The exits from the circuit
cuit de porte 26 sont reliées à un premier convertisseur N/A 29 par la ligne 28, et à un second convertisseur N/A 32 par une ligne 30. La résolution de chacun de ces convertisseurs N/A 29, 31 est égale à la moitié de celle du convertisseur N/A 18 de la figure 1. Les sorties des deux convertisseurs N/A 29, 31 sont additionnées dans un circuit de totalisation 32, et la somme est transmise au filtre passe-bas 20 door 26 are connected to a first D / A converter 29 by line 28, and to a second D / A converter 32 by a line 30. The resolution of each of these D / A converters 29, 31 is equal to the half that of the D / A converter 18 of FIG. 1. The outputs of the two D / A converters 29, 31 are added in a totalization circuit 32, and the sum is transmitted to the low-pass filter 20
dont les sorties fournissent le signal BF. whose outputs provide the LF signal.
Si le signe est positif, le circuit de porte 27 transmet la valeur absolue au premier convertisseur N/A 29 par l'intermédiaire de la ligne 28, et la valeur absolue la plus élevée 1111112, sous la forme d'une valeur fixe, à l'entrée du second convertisseur N/A 31 If the sign is positive, the gate circuit 27 transmits the absolute value to the first D / A converter 29 via line 28, and the highest absolute value 1111112, in the form of a fixed value, to the input of the second D / A converter 31
par l'intermédiaire de la ligne 30. Si le signe est négatif, le cir- via line 30. If the sign is negative, the cir-
cuit de porte inverse la valeur absolue bit à bit, c'est-à-dire qu'il forme le complément binaire et le transmet au second convertisseur N/A 31, tandis que tous les bits transmis par la ligne 28 au premier door cooked reverses the absolute value bit by bit, i.e. it forms the binary complement and transmits it to the second D / A converter 31, while all the bits transmitted by line 28 to the first
convertisseur N/A 29 reçoivent la valeur 0 logique. D / A converter 29 receive the logical value 0.
Pour faire l'économie du bit supplémentaire, dans le présent exemple, pour représenter la 26%me sous-surface, la base du système numérique dans le mode de réalisation de la figure 10 peut également être modifiée pour passer de 26 = 64 à 26-1 = 63, cette modification étant de préférence réalisée à l'aide d'un tableau de correspondances To save the additional bit, in this example, to represent the 26% me subsurface, the base of the digital system in the embodiment of Figure 10 can also be changed from 26 = 64 to 26 -1 = 63, this modification being preferably carried out using a correspondence table
mémorisé dans la ROM 24.stored in ROM 24.
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1986
- 1986-05-28 GB GB8612910A patent/GB2176070B/en not_active Expired
- 1986-06-02 FR FR8607864A patent/FR2582883A1/en not_active Withdrawn
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GB2176070B (en) | 1989-07-12 |
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