JP2002305447A - Dc offset compensating circuit - Google Patents

Dc offset compensating circuit

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JP2002305447A
JP2002305447A JP2001109304A JP2001109304A JP2002305447A JP 2002305447 A JP2002305447 A JP 2002305447A JP 2001109304 A JP2001109304 A JP 2001109304A JP 2001109304 A JP2001109304 A JP 2001109304A JP 2002305447 A JP2002305447 A JP 2002305447A
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circuit
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offset
integrating
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Shiyuuichi Kawama
修一 河間
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realizes a DC offset compensating circuit in which DC offset can be estimated with high accuracy through a small circuit scale, even if narrow- band low-pass characteristics are employed at estimating of the DC offset. SOLUTION: An up/down counter 21 counts up, when the output value from an AD converter 5 is large than 0 and counts down, when it is smaller than 0. Every time the AD converter 5 outputs an output value N times, the up/down counter 21 outputs a count, while rounding into a three-value, before being reset to 0. A moving average circuit 22 stores output values from the up/down counter 21 corresponding to recent M number of times and outputs a value proportional to these moving average values. Consequently, a value proportional to the integrated output value from the up/down counter 21 is outputted at the same output rate as that of the up/down counter 21. Furthermore, an integrating circuit 23 outputs a value proportional to the integrated output value from the moving average circuit 22 as the estimated value of DC offset.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直流オフセットの
補償対象となる回路の出力に基づいて、直流オフセット
量を推定し、上記回路の信号経路中に設けられた減算回
路で、当該直流オフセット量を減算することで、直流オ
フセットを補償する直流オフセット補償回路に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC offset compensating circuit for estimating a DC offset based on the output of a circuit to be compensated for the DC offset. And a DC offset compensation circuit for compensating for a DC offset by subtracting.

【0002】[0002]

【従来の技術】アナログ信号を差動増幅回路に通した場
合、差動対トランジスタなどの特性バラツキによって、
出力信号には、直流(DC)オフセット成分が加わる。
したがって、差動増幅回路自体や、差動増幅回路を入力
に持つオペアンプ、あるいは、オペアンプを含むアナロ
グフィルタ、ADC(Analog to Digital Converter)、
DAC(Digital to Analog Converter)などの回路にお
いて、回路の直流オフセットを補償するために、従来か
ら、直流オフセット補償回路が広く用いられている。
2. Description of the Related Art When an analog signal is passed through a differential amplifier circuit, the characteristics of a differential pair transistor and the like vary.
A direct current (DC) offset component is added to the output signal.
Therefore, the differential amplifier circuit itself, an operational amplifier having the differential amplifier circuit as an input, an analog filter including the operational amplifier, an ADC (Analog to Digital Converter),
2. Description of the Related Art In a circuit such as a DAC (Digital to Analog Converter), a DC offset compensating circuit has conventionally been widely used to compensate for a DC offset of the circuit.

【0003】例えば、特開昭59ー181719号公報
で開示された直流オフセット補償回路101は、図7に
示すように、フィルタ103およびADC105からな
る回路の直流オフセットを補償する回路であり、上記フ
ィルタ103には、積分処理部112から指示された直
流オフセット量を、入力信号から減算する減算回路11
1が設けられている。
For example, a DC offset compensating circuit 101 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-181719 is a circuit for compensating for a DC offset of a circuit including a filter 103 and an ADC 105 as shown in FIG. Reference numeral 103 denotes a subtraction circuit 11 for subtracting the DC offset amount specified by the integration processing unit 112 from the input signal.
1 is provided.

【0004】上記積分処理部112において、アップダ
ウンカウンタ121は、符号検出器113によって、A
DC105の出力が0ではないことが確認されている
間、ADC105が出力するデジタル値のMSBに応じ
て、カウント値をアップ/ダウンする。さらに、アップ
ダウンカウンタ121がオーバーフローすると、スイッ
チトキャパシタ型積分回路122は、アップダウンカウ
ンタ121のキャリー信号およびボロー信号に基づい
て、積分値を、所定の単位電圧分だけ増減すると共に、
積分結果は、直流オフセット値を示すアナログ信号とし
て、上記減算回路111に出力する。なお、オーバーフ
ロー時には、アップダウンカウンタ121のカウント値
は、リセットされている。
In the integration processing unit 112, an up / down counter 121 is operated by a sign detector 113 to detect A
While it is confirmed that the output of the DC 105 is not 0, the count value is increased / decreased according to the MSB of the digital value output by the ADC 105. Further, when the up / down counter 121 overflows, the switched-capacitor type integration circuit 122 increases or decreases the integrated value by a predetermined unit voltage based on the carry signal and the borrow signal of the up / down counter 121, and
The integration result is output to the subtraction circuit 111 as an analog signal indicating a DC offset value. At the time of overflow, the count value of the up / down counter 121 is reset.

【0005】上記構成では、ADC105の出力の正負
の傾向が、アップダウンカウンタ121の積分動作によ
って検出されると共に、直流オフセット量は、上記スイ
ッチトキャパシタ型積分回路122による上記積分結果
の積分によって求められている。
In the above configuration, the positive or negative tendency of the output of the ADC 105 is detected by the integration operation of the up / down counter 121, and the DC offset amount is obtained by integrating the integration result by the switched capacitor type integration circuit 122. ing.

【0006】ここで、直流オフセット量は、通常、殆ど
時間変化しないため、回路の信号成分よりも低い周波数
成分を持っている。したがって、上記アップダウンカウ
ンタ121およびスイッチトキャパシタ型積分回路12
2の積分動作時のローパス特性を十分狭帯域化すること
で、直流オフセット量を推定できる。
Here, since the DC offset amount usually hardly changes with time, it has a frequency component lower than the signal component of the circuit. Therefore, the up / down counter 121 and the switched capacitor type integrator 12
The DC offset amount can be estimated by sufficiently narrowing the low-pass characteristic at the time of the integration operation of 2.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の直流オフセット補償回路101では、例えば、広帯
域アンプやフィルタ、あるいは、高速ADCなどの直流
オフセットを補償する際、アップダウンカウンタ121
およびスイッチトキャパシタ型積分回路122が積分動
作するときのローパス特性を狭帯域化するために、アッ
プダウンカウンタ121の段数を増加させると、ダウン
サンプリング率が高くなってしまう。この結果、直流オ
フセットの推定精度を向上させるために、アップダウン
カウンタ121の前段にローパスフィルタが必要にな
り、回路規模が増大しやすいという問題を生ずる。
However, in the DC offset compensating circuit 101 having the above configuration, when compensating for a DC offset of a wideband amplifier, a filter, or a high-speed ADC, for example, the up / down counter 121 is used.
If the number of stages of the up-down counter 121 is increased in order to narrow the low-pass characteristic when the switched-capacitor-type integration circuit 122 performs the integration operation, the downsampling rate increases. As a result, in order to improve the accuracy of estimating the DC offset, a low-pass filter is required before the up-down counter 121, which causes a problem that the circuit scale is likely to increase.

【0008】具体的には、アップダウンカウンタ121
の段数を増加させると、ダウンサンプリング率、すなわ
ち、スイッチトキャパシタ型積分回路122のサンプリ
ングレートRcに対する、ADC105の出力レートR
adの比率(Rad/Rc)が高くなり、スイッチトキ
ャパシタ型積分回路122のサンプリングレートRcが
低くなってしまう。
Specifically, the up / down counter 121
Is increased, the downsampling rate, that is, the output rate R of the ADC 105 with respect to the sampling rate Rc of the switched capacitor type integrator 122 is increased.
The ratio of ad (Rad / Rc) increases, and the sampling rate Rc of the switched-capacitor integrator 122 decreases.

【0009】ここで、アップダウンカウンタ121の出
力には、エイリアシングによって、サンプリングレート
Rcの1/2以上の周波数成分が現れるため、サンプリ
ングレートRcが低くなると、エイリアシングによる折
り返し成分が、直流オフセットを推定する際に参照する
周波数帯域(略直流の周波数帯域)に現れやすくなり、
直流オフセット量の推定精度が低下してしまう。
Here, the output of the up / down counter 121 has a frequency component equal to or more than の of the sampling rate Rc due to the aliasing. Therefore, when the sampling rate Rc becomes low, the aliasing component caused by the aliasing estimates the DC offset. It is easy to appear in the frequency band (approximately DC frequency band) referenced when
The accuracy of estimating the DC offset amount is reduced.

【0010】一方、直流オフセット量の推定精度を向上
させるために、上記アップダウンカウンタ121の前段
に、ローパスフィルタを設けることによって、アップダ
ウンカウンタ121への入力信号において、サンプリン
グレートRcの1/2以上の周波数成分を減衰させる
と、直流オフセット量の推定精度が向上するものの、ロ
ーパスフィルタという比較的回路規模が大きな回路が必
要になり、直流オフセット補償回路101の回路規模が
増大してしまう。
On the other hand, in order to improve the accuracy of estimating the DC offset amount, a low-pass filter is provided in a stage preceding the up-down counter 121, so that the input signal to the up-down counter 121 has a half of the sampling rate Rc. When the above frequency components are attenuated, the DC offset amount estimation accuracy is improved, but a circuit having a relatively large circuit size such as a low-pass filter is required, and the circuit size of the DC offset compensation circuit 101 is increased.

【0011】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、直流オフセットを推定する
際、積分時のローパス特性を十分に狭帯域化する場合で
も、小さな回路規模で高精度に直流オフセット量を推定
可能な直流オフセット補償回路を実現することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to estimate a DC offset with a small circuit scale even when a low-pass characteristic at the time of integration is sufficiently narrowed. An object of the present invention is to realize a DC offset compensating circuit capable of estimating a DC offset amount with high accuracy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る直流オフセ
ット補償回路は、上記課題を解決するために、直流オフ
セットの補償対象となる回路の離散時間出力に基づい
て、直流オフセット量を推定する推定手段と、上記回路
の信号経路上に配され、上記推定手段によって推定され
た直流オフセット量を減算する減算手段とを有する直流
オフセット補償回路において、以下の手段を講じたこと
を特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a DC offset compensating circuit according to the present invention estimates an amount of DC offset based on a discrete time output of a circuit to be compensated for DC offset. In a DC offset compensating circuit having means and a subtracting means arranged on a signal path of the circuit and subtracting the DC offset amount estimated by the estimating means, the following means is employed.

【0013】すなわち、上記推定手段は、それぞれ予め
定められる1以上の整数をN、2以上の整数をMとする
とき、上記離散時間出力の一定のサンプル周期のN×M
倍に渡って、上記離散時間出力を積分し、上記サンプル
周期のN倍毎に出力する積分手段と、上記積分手段の出
力を積分して、上記直流オフセット量を示す信号を出力
する出力手段とを備えている。なお、積分の演算精度
は、直流オフセット量を推定する際に必要な精度に応じ
て決定され、十分な精度を確保できれば、直流オフセッ
ト補償回路の回路構成を簡略化するために、途中で数値
を丸めて演算してもよい。
That is, the estimating means sets N × M of a constant sampling period of the discrete time output, where N is an integer of 1 or more and M is an integer of 2 or more.
Integrating means for integrating the discrete time output over N times, and outputting the output every N times the sample period; and output means for integrating the output of the integrating means and outputting a signal indicating the DC offset amount. It has. In addition, the calculation accuracy of the integration is determined according to the accuracy required when estimating the DC offset amount, and if sufficient accuracy can be ensured, a numerical value is calculated in the middle to simplify the circuit configuration of the DC offset compensation circuit. The calculation may be rounded.

【0014】上記構成において、積分手段は、例えば、
移動平均を用いた積分などによって、サンプル周期のN
×M倍に渡って、離散時間出力を積分した結果を、サン
プル周期のN倍毎に出力する。積分手段の出力は、上記
出力手段にて、さらに積分され、直流オフセット量とし
て出力される。一方、直流オフセットの補償対象となる
回路において、信号経路に配された減算手段は、当該直
流オフセット量を入力信号から減算する。これにより、
上記回路の直流オフセットが補償される。
In the above configuration, the integrating means includes, for example,
By integration using a moving average, N
The result of integrating the discrete-time output over × M times is output every N times the sample period. The output of the integrating means is further integrated by the output means and output as a DC offset amount. On the other hand, in the circuit to be compensated for the DC offset, the subtraction means arranged on the signal path subtracts the DC offset amount from the input signal. This allows
The DC offset of the circuit is compensated.

【0015】上記構成によれば、積分手段は、サンプル
周期のN×M倍に渡って離散時間出力を積分した結果を
出力しているにも拘らず、積分結果を、サンプル周期の
N倍の周期で出力する。
According to the above arrangement, the integrating means outputs the integration result of N times the sample period, although the result of integration of the discrete time output is output over N × M times the sample period. Output in a cycle.

【0016】したがって、積分手段の出力レートは、サ
ンプル周期のN×M倍に渡って離散時間出力を積分した
結果をサンプル周期のN×M倍毎に出力する積分回路に
比べて、M倍になる。この結果、上記構成の積分手段
は、比較例の積分回路と同一の低域通過型の周波数特性
を持っているにも拘らず、比較例に比べて、ナイキスト
周波数における減衰量を大きくできる。これにより、折
り返し成分を削減でき、直流オフセット量の推定精度を
向上できる。
Therefore, the output rate of the integrating means is M times higher than that of an integrating circuit which outputs the result of integrating the discrete time output over N × M times the sample period every N × M times the sample period. Become. As a result, although the integrating means having the above configuration has the same low-pass frequency characteristics as the integrating circuit of the comparative example, the amount of attenuation at the Nyquist frequency can be increased as compared with the comparative example. As a result, aliasing components can be reduced, and the estimation accuracy of the DC offset amount can be improved.

【0017】ここで、上記比較例の構成では、直流オフ
セット量の推定精度を向上するために、上記積分回路の
前段に、フィルタ回路を設けて、折り返し成分を削減し
ようとすると、フィルタ回路という比較的回路規模の大
きな回路を追加する必要がある。
Here, in the configuration of the comparative example, in order to improve the accuracy of estimating the DC offset amount, a filter circuit is provided before the integrating circuit to reduce aliasing components. It is necessary to add a circuit with a large circuit scale.

【0018】これに対して、上記構成では、積分手段の
出力レートを向上させて、折り返し成分を削減している
ので、上記フィルタ回路を設けることなく、比較的小規
模な回路であるにも拘らず、十分な精度で直流オフセッ
ト量を推定できる。
On the other hand, in the above configuration, since the output rate of the integration means is improved to reduce aliasing components, the circuit is relatively small-scale without providing the filter circuit. Therefore, the DC offset amount can be estimated with sufficient accuracy.

【0019】また、本発明に係る直流オフセット補償回
路は、直流オフセットの補償対象となる回路の離散時間
出力に基づいて、直流オフセット量を推定する推定手段
と、上記回路の信号経路上に配され、上記推定手段によ
って推定された直流オフセット量を減算する減算手段と
を有する直流オフセット補償回路において、上記課題を
解決するために、以下の手段を講じたことを特徴として
いる。
Further, a DC offset compensation circuit according to the present invention is provided with estimating means for estimating a DC offset amount based on a discrete time output of a circuit to be compensated for a DC offset, and is provided on a signal path of the circuit. In order to solve the above-mentioned problem, a DC offset compensating circuit having a DC offset amount estimated by the estimating means and a subtracting means for subtracting the DC offset amount is characterized by taking the following means.

【0020】すなわち、上記推定手段は、予め定められ
る1以上の整数をNとするとき、上記離散時間出力の一
定のサンプル周期のN倍毎に、当該離散時間出力の略N
個を積分した値に比例する出力値を出力する第1積分手
段と、予め定められる2以上の整数をMとするとき、上
記第1積分手段の出力値のうち、最近のM個またはM−
1個を記憶する記憶手段と、上記記憶手段の記憶を参照
しながら、上記第1積分手段の出力値のM個分を積分し
た値に比例する出力値を、上記第1積分手段の出力周期
のM倍よりも短い周期で出力する第2積分手段と、上記
第2積分手段の出力を積分して、上記直流オフセット量
を示す信号を出力する出力手段とを備えている。
That is, if the estimating means sets a predetermined integer equal to or greater than 1 to N, every N times a fixed sampling period of the discrete time output, the estimating means sets the approximate N of the discrete time output.
A first integral means for outputting an output value proportional to a value obtained by integrating the first and second integral values.
A storage means for storing one value and an output value proportional to a value obtained by integrating M output values of the first integration means with reference to the storage of the storage means. A second integration means for outputting a signal having a period shorter than M times as large as an output of the second integration means, and an output means for outputting a signal indicating the DC offset amount.

【0021】なお、直流オフセット量の推定精度を向上
させるためには、サンプル周期に対する上記第1積分手
段の出力周期の比率(例えば、N倍)と、出力値を積分
する際に参照する離散時間出力の個数(例えば、Nc)
とは、同じである方が好ましいが、直流オフセット量の
推定精度よりも回路規模削減の方が求められ、しかも、
NcをNよりも小さく設定することで回路規模を削減で
きる場合は、NとNcとが略同じであり、推定精度の低
下を許容できる範囲内であれば、NcをNよりも小さい
値に設定してもよい。また、積分の演算精度は、直流オ
フセット量を推定する際に必要な精度に応じて決定さ
れ、十分な精度を確保できれば、直流オフセット補償回
路の回路構成を簡略化するために、途中で数値を丸めて
演算してもよい。
In order to improve the accuracy of estimating the DC offset amount, the ratio of the output period of the first integration means to the sample period (for example, N times) and the discrete time referred to when integrating the output value are determined. Number of outputs (eg, Nc)
Is preferably the same, but it is required to reduce the circuit size rather than the accuracy of estimating the DC offset amount, and moreover,
If the circuit scale can be reduced by setting Nc to be smaller than N, N and Nc are substantially the same, and Nc is set to a value smaller than N if the estimation accuracy can be reduced. May be. In addition, the calculation accuracy of the integration is determined according to the accuracy required when estimating the DC offset amount, and if sufficient accuracy can be ensured, a numerical value is calculated in the middle to simplify the circuit configuration of the DC offset compensation circuit. The calculation may be rounded.

【0022】上記構成において、第1積分手段は、サン
プル周期のN倍の周期で、出力値を出力し、記憶手段
が、出力値の最近のM個またはM−1個分を記憶する。
さらに、第2積分手段は、記憶手段を参照することで、
第1積分手段の出力値のM個を積分した値に比例する出
力値を、第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期
で出力する。なお、記憶手段がM−1個を記憶した場合
でも、第2積分手段が記憶手段の記憶と第1積分手段の
出力とを参照すれば、M個分を積分した値に比例した出
力値を算出できる。
In the above configuration, the first integration means outputs an output value at a cycle N times the sample cycle, and the storage means stores the latest M or M-1 output values.
Furthermore, the second integration means refers to the storage means,
An output value proportional to a value obtained by integrating M output values of the first integration means is output in a cycle shorter than M times the output cycle of the first integration means. Even when the storage means stores M-1, the output value proportional to the value obtained by integrating the M values can be obtained by referring to the storage of the storage means and the output of the first integration means. Can be calculated.

【0023】当該構成によれば、第2積分手段の各出力
は、第1積分手段の出力M個に依存しているにも拘ら
ず、第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期で出
力される。したがって、第2積分手段が、第1積分手段
の出力周期のM倍の周期で出力値を出力する構成と比較
すると、同一の低域通過型の周波数特性を持っているに
も拘らず、ナイキスト周波数における減衰量を大きくで
きる。したがって、折り返し成分を削減するためのフィ
ルタ回路を設けることなく、比較的小さな回路規模で、
十分な精度の直流オフセット量推定が可能となる。
According to this structure, each output of the second integrating means depends on the M outputs of the first integrating means, but has a cycle shorter than M times the output cycle of the first integrating means. Is output. Therefore, when compared with a configuration in which the second integration means outputs an output value at a cycle M times the output cycle of the first integration means, the Nyquist The attenuation at the frequency can be increased. Therefore, without providing a filter circuit for reducing aliasing components, with a relatively small circuit scale,
The DC offset amount can be estimated with sufficient accuracy.

【0024】また、本発明に係る直流オフセット補償回
路は、上述の第1積分回路の代わりに、予め定められる
1以上の整数をNとするとき、上記離散時間出力の一定
のサンプル周期のN倍毎に、当該離散時間出力の略N個
を積分した値を2値化あるいは3値化した出力値を出力
する第1積分手段が設けられていることを特徴としてい
る。
In the DC offset compensating circuit according to the present invention, when a predetermined integer equal to or greater than 1 is set to N instead of the above-mentioned first integrating circuit, the discrete time output is N times the fixed sampling period. Each time, a first integration means for outputting an output value obtained by binarizing or ternarizing a value obtained by integrating substantially N discrete time outputs is provided.

【0025】当該構成では、2値化あるいは3値化とい
う荒い量子化を行っているものの、第2積分手段の各出
力は、第1積分手段の出力値M個に依存しているにも拘
らず、第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期で
出力される。したがって、上記と同様、第2積分手段が
第1積分手段の出力周期のM倍の周期で出力値を出力す
る構成と比較して、同一の低域通過型の周波数特性を持
っているにも拘らず、ナイキスト周波数における減衰量
を大きくできる。この結果、折り返し成分を削減するた
めのフィルタ回路を設けることなく、比較的小さな回路
規模で、十分な精度の直流オフセット量推定が可能とな
る。
In this configuration, although rough quantization such as binarization or ternary quantization is performed, the output of the second integration means depends on the M output values of the first integration means. Instead, it is output at a cycle shorter than M times the output cycle of the first integration means. Therefore, as described above, even if the second integrator has the same low-pass frequency characteristic as compared with a configuration in which the second integrator outputs an output value at a period M times the output period of the first integrator, Regardless, the amount of attenuation at the Nyquist frequency can be increased. As a result, the DC offset amount can be estimated with sufficient accuracy with a relatively small circuit scale without providing a filter circuit for reducing aliasing components.

【0026】さらに、上記各構成に加えて、上記第2積
分手段は、上記第1積分手段の出力周期で、出力値を出
力する方が望ましい。当該構成では、第2積分手段が第
1積分手段の出力周期のM倍の周期で出力値を出力する
構成と比較して、第2積分手段の出力レートをM倍に増
加させることができる。この結果、ナイキスト周波数に
おける減衰量を、さらに大きく設定でき、折り返し成分
をさらに削減できる。
Further, in addition to each of the above configurations, it is preferable that the second integration means outputs an output value in an output cycle of the first integration means. In this configuration, the output rate of the second integration means can be increased by a factor of M, as compared with a configuration in which the second integration means outputs an output value at a cycle M times the output cycle of the first integration means. As a result, the amount of attenuation at the Nyquist frequency can be set larger, and the aliasing component can be further reduced.

【0027】また、上記各構成において、上記第2積分
手段は、直前の当該第2積分手段の出力値を保持する保
持手段と、次の第2積分手段の出力値を算出する際、上
記第1積分手段の現在の出力値に比例した値を、上記保
持手段の保持する値に加えると共に、上記記憶手段から
最も古い出力値を読み出して、上記保持手段の保持する
値から減算する演算手段とを備えていてもよい。
In each of the above structures, the second integrating means holds the output value of the immediately preceding second integrating means and the second integrating means calculates the next output value of the second integrating means. (1) arithmetic means for adding a value proportional to the current output value of the integration means to the value held by the holding means, reading the oldest output value from the storage means, and subtracting from the value held by the holding means; May be provided.

【0028】当該構成によれば、演算手段は、保持手段
が保持していた直前の第2積分手段の出力値に、第1積
分手段の現在の出力値に比例した値を加算し、上記記憶
手段の最も古い出力値に比例した値を減算して、次の第
2積分手段の出力値を算出する。したがって、第2積分
手段の出力周期毎に、第1積分手段のM個分の出力値を
加算して、加算結果に比例した値を出力する構成と比較
して、演算量を削減でき、演算手段の回路規模を削減で
きる。
According to this configuration, the calculating means adds a value proportional to the current output value of the first integrating means to the output value of the second integrating means immediately before being held by the holding means, and A value proportional to the oldest output value of the means is subtracted to calculate the next output value of the second integrating means. Therefore, it is possible to reduce the amount of calculation as compared with a configuration in which M output values of the first integration means are added for each output cycle of the second integration means and a value proportional to the addition result is output. The circuit scale of the means can be reduced.

【0029】また、上記第2積分手段の他の好適な形態
として、回路規模の削減が特に要求される場合は、上記
第2積分手段は、2値化または3値化した出力値を上記
出力手段へ与える方が望ましい。
As another preferred embodiment of the second integration means, when a reduction in circuit size is particularly required, the second integration means outputs the binarized or ternary output value to the output value. It is desirable to give to the means.

【0030】当該構成によれば、第2積分手段は、2値
化または3値化した出力値を出力できればよいので、よ
り小さな回路規模で実現できる。また、第2積分手段の
出力が2値化または3値化されているので、積分結果も
小さくなり、出力手段の回路規模も削減できる。特に、
出力手段がデジタル回路の場合、累算器ではなく、アッ
プダウンカウンタなど、さらに回路規模の小さな回路で
実現できる。また、出力手段がアナログ回路の場合であ
っても、第2積分手段が出力すべき電圧値の種類が少な
くなるので、第2積分手段の回路規模を削減できる。こ
れらの結果、大幅に回路規模の小さな直流オフセット補
償回路を実現できる。
According to this configuration, since the second integration means only needs to be able to output a binary or ternary output value, it can be realized with a smaller circuit scale. Further, since the output of the second integration means is binarized or ternary, the integration result is reduced, and the circuit scale of the output means can be reduced. In particular,
When the output means is a digital circuit, the output means can be realized not by an accumulator but by an even smaller circuit such as an up / down counter. Further, even when the output means is an analog circuit, the number of types of voltage values to be output by the second integration means is reduced, so that the circuit scale of the second integration means can be reduced. As a result, a DC offset compensating circuit having a significantly smaller circuit scale can be realized.

【0031】さらに、第2積分手段の有無や構成に拘ら
ず、上記構成に加えて、上記Nの値を変更するN値設定
手段を備えている方が望ましい。当該構成によれば、N
として設定する値の大小によって、直流オフセット補償
回路が直流オフセット量を推定する際の追従速度を変更
できる。
Further, irrespective of the presence / absence and configuration of the second integration means, it is desirable to provide an N value setting means for changing the value of N in addition to the above configuration. According to this configuration, N
The following speed can be changed when the DC offset compensating circuit estimates the DC offset amount depending on the magnitude of the value set as.

【0032】例えば、Nの値を小さくすることで、出力
手段が直流オフセット量を出力するレートを向上できる
ので、直流オフセット補償回路の追従速度を速くでき
る。したがって、例えば、電源投入時やゲインの変更時
など、回路の直流オフセットが大きく変化する場合であ
っても、当該直流オフセットの変動に追従して補償でき
る。
For example, by reducing the value of N, the rate at which the output means outputs the DC offset amount can be improved, so that the following speed of the DC offset compensation circuit can be increased. Therefore, for example, even when the DC offset of the circuit greatly changes, for example, when the power is turned on or when the gain is changed, it is possible to compensate by following the fluctuation of the DC offset.

【0033】一方、N値設定手段がNの値を大きく設定
することで、直流オフセット補償回路が直流オフセット
を推定する際の追従速度を遅くできるので、直流オフセ
ットの補償対象となる回路の出力が変動しても、直流オ
フセット量の変動を抑制できる。
On the other hand, when the N value setting means sets the value of N to a large value, the follow-up speed when the DC offset compensating circuit estimates the DC offset can be slowed down. Even if it fluctuates, the fluctuation of the DC offset amount can be suppressed.

【0034】また、N値設定手段は、上記回路の電源投
入時または休止状態からの復帰時に、一定時間だけ、上
記Nの値を通常値よりも小さな値に設定し、当該一定時
間が経過すると、上記通常値に復帰させる方が望まし
い。
The N value setting means sets the value of N to a value smaller than the normal value for a certain time when the power of the circuit is turned on or when the circuit returns from the halt state. , It is desirable to return to the normal value.

【0035】ここで、直流オフセットの補償対象となる
回路において、電源投入時または休止状態からの復帰時
には、直流オフセットが大きく変化するため、直流オフ
セット補償回路の追従速度を速くすることが求められ
る。これに対して、通常時には、直流オフセットは、余
り変化しないため、追従速度を速く設定すると、上記回
路の信号成分による出力値の変動によって直流オフセッ
ト量が変化し、上記回路の出力信号が歪む虞れがある。
Here, in the circuit to be compensated for the DC offset, the DC offset greatly changes when the power is turned on or when returning from the sleep state, so that the following speed of the DC offset compensation circuit needs to be increased. On the other hand, since the DC offset does not change much during normal times, if the tracking speed is set to be high, the DC offset amount changes due to a change in the output value due to the signal component of the circuit, and the output signal of the circuit may be distorted. There is.

【0036】これに対して、上記構成によれば、N値設
定手段は、電源投入時または休止状態からの復帰時に一
定時間だけNの値を通常値よりも小さな値に設定するの
で、通常時に上記回路の出力信号を歪ませることなく、
電源投入時または休止状態からの復帰時に、回路の直流
オフセットを確実に補償できる。
On the other hand, according to the above configuration, the N value setting means sets the value of N to a value smaller than the normal value for a fixed time when the power is turned on or when returning from the sleep state. Without distorting the output signal of the above circuit,
When turning on the power or returning from the sleep state, the DC offset of the circuit can be reliably compensated.

【0037】さらに、N値設定手段の有無に拘らず、上
記回路がアナログ信号を出力する場合、上記推定手段
は、上記アナログ信号を離散時間サンプルした結果を、
上記離散時間出力として出力するコンパレータを備えて
いる方が望ましい。
Further, in the case where the circuit outputs an analog signal irrespective of the presence or absence of the N value setting means, the estimating means calculates the result of discrete time sampling of the analog signal,
It is desirable to have a comparator that outputs the discrete time output.

【0038】上記構成によれば、上記コンパレータが上
記アナログ信号を離散時間、かつ、離散値出力に変換す
るので、直流オフセットの補償対象となる回路がアナロ
グ信号を出力する場合であっても、何ら支障なく、直流
オフセットを補償できる。
According to the above configuration, the comparator converts the analog signal into a discrete time and discrete value output. Therefore, even when the circuit for which the DC offset is to be compensated outputs the analog signal, the comparator converts the analog signal into a discrete value. The DC offset can be compensated without any trouble.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図1
ないし図6に基づいて説明すると以下の通りである。す
なわち、本実施形態に係る直流オフセット補償回路は、
例えば、アンプ、フィルタ、ADC(Analog to Digita
l Converter)、あるいは、DAC( Digital to Analog
Converter)など、直流(DC)オフセットを有する回
路を含むシステムの出力に基づいて、直流オフセットを
推定し、推定値を負帰還することで、上記システムの直
流オフセットを補償する回路であって、例えば、広帯域
アンプや広帯域フィルタ、あるいは、高速ADC( Ana
log to Digital Converter)や高速DAC( Digital t
o Analog Converter)など、高速に動作するシステム
に、特に好適に用いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The following is a description based on FIG. That is, the DC offset compensation circuit according to the present embodiment includes:
For example, amplifiers, filters, ADCs (Analog to Digita
l Converter) or DAC (Digital to Analog)
Converter), such as a circuit including a circuit having a direct current (DC) offset, estimating the DC offset based on the output, and negatively feedback the estimated value to compensate for the DC offset of the system, for example, , Broadband amplifiers and filters, or high-speed ADCs (Ana
log to Digital Converter) and high-speed DAC (Digital t
o It is particularly suitable for high-speed systems such as analog converters.

【0040】図1に示すように、本実施形態に係る直流
オフセット補償回路1は、例えば、フィルタ3およびA
DC5を含むシステム(回路)の直流オフセットを補償
する回路であって、フィルタ3内に設けられ、フィルタ
3を通過する信号から、指示された値を減算する減算回
路(減算手段)11と、ADC5の出力値を丸めながら
積分して、直流オフセットを推定し、推定値を減算量と
して、減算回路11へ指示する積分処理部(推定手段)
12とが設けられている。
As shown in FIG. 1, a DC offset compensating circuit 1 according to the present embodiment includes, for example, a filter 3 and an A
A circuit for compensating for a DC offset of a system (circuit) including the DC5, which is provided in the filter 3 and subtracts a designated value from a signal passing through the filter 3; An integration processing unit (estimating means) for instructing the subtraction circuit 11 by estimating the DC offset by integrating the output value of the above while rounding the output value, and using the estimated value as a subtraction amount.
12 are provided.

【0041】上記フィルタ3は、ADC5での折り返し
雑音を除去するためのフィルタであって、例えば、複数
の増幅器からなるアクティブフィルタとして実現されて
いる。また、上記減算回路11は、上記増幅器の1つと
して実現されており、直流オフセットの推定値を示す電
圧が印加されると、入力信号から当該推定値を減算でき
る。
The filter 3 is a filter for removing aliasing noise in the ADC 5, and is realized, for example, as an active filter including a plurality of amplifiers. Further, the subtraction circuit 11 is realized as one of the amplifiers, and when a voltage indicating the estimated value of the DC offset is applied, the subtraction circuit 11 can subtract the estimated value from the input signal.

【0042】上記積分処理部12は、ADC5の出力値
が0より大きい場合、カウントアップし、0より小さい
場合、カウントダウンすると共に、ADC5が予め定め
られた回数(N回)、出力値を出力する度に、カウント
値を{−1,0,+1}の3値に丸めて出力した後で0
リセットされるアップダウンカウンタ(第1積分手段)
21と、アップダウンカウンタ21の出力値のうち、最
近のM回分を記憶し、これらM個の値の移動平均値に比
例した値を出力することで、アップダウンカウンタ21
の出力レートRcと同じ出力レートRcで、アップダウ
ンカウンタ21の出力値の積分値に比例した値を出力す
る移動平均回路(第2積分手段)22と、移動平均回路
22の出力値を積分し、積分結果に比例した値を、直流
オフセットの推定値として、減算回路11へ入力する積
分回路(出力手段)23とを備えている。
The integration processing unit 12 counts up when the output value of the ADC 5 is larger than 0, and counts down when the output value is smaller than 0, and outputs the output value a predetermined number of times (N times). Each time, after the count value is rounded to the three values {-1, 0, +1} and output, 0
Up / down counter to be reset (first integrating means)
21 and the latest M times of the output values of the up-down counter 21 are stored, and a value proportional to the moving average value of these M values is output.
A moving average circuit (second integrating means) 22 that outputs a value proportional to the integrated value of the output value of the up / down counter 21 at the same output rate Rc as the output rate Rc of the above, and the output value of the moving average circuit 22 is integrated. And an integration circuit (output means) 23 for inputting a value proportional to the integration result to the subtraction circuit 11 as an estimated value of the DC offset.

【0043】なお、移動平均回路22および積分回路2
3の比例定数は、直流オフセット補償回路1が直流オフ
セットを誤差なく推定した場合に、減算回路11が直流
オフセットを打ち消し可能な値に設定されている。ま
た、上記アップダウンカウンタ21および移動平均回路
22が特許請求の範囲に記載の積分手段に対応してい
る。
The moving average circuit 22 and the integrating circuit 2
The proportionality constant of 3 is set to a value that allows the subtraction circuit 11 to cancel the DC offset when the DC offset compensation circuit 1 estimates the DC offset without error. Further, the up / down counter 21 and the moving average circuit 22 correspond to the integration means described in the claims.

【0044】ここで、移動平均回路22の出力値は、A
DC5のN×M個の出力値に基づいて決定されている
が、移動平均回路22の出力レートRcは、ADC5の
出力レートをRadとすると、Rc=Rad/Nであ
る。したがって、アップダウンカウンタ21および移動
平均回路22(以下では、両者を前段部と称する)の、
周波数f〔Hz〕に対する伝達関数Hma(f)は、量
子化誤差を無視して算出すると、以下の式(1)に示す
ように、 |Hma(f)|2 =〔1−cos{(2π・f・M)/(Rc)}〕 /〔1−cos{(2π・f)/(N・Rc)}〕 …(1) となり、ADC5の出力レートRadに換算して表現す
ると、以下の式(2)に示すように、 |Hma(f)|2 =〔1−cos{(2π・f・M・N)/(Rad)}〕 /〔1−cos{(2π・f)/(Rad)}〕 …(2) となる。
Here, the output value of the moving average circuit 22 is A
Although determined based on the N × M output values of the DC5, the output rate Rc of the moving average circuit 22 is Rc = Rad / N where the output rate of the ADC5 is Rad. Therefore, the up-down counter 21 and the moving average circuit 22 (both are hereinafter referred to as a pre-stage unit)
When the transfer function Hma (f) for the frequency f [Hz] is calculated ignoring the quantization error, as shown in the following equation (1), | Hma (f) | 2 = [1-cos {(2π F · M) / (Rc)}] / [1−cos {(2π · f) / (N · Rc)}] (1) and expressed in terms of the output rate Rad of the ADC 5, As shown in equation (2), | Hma (f) | 2 = [1-cos {(2π · f · M · N) / (Rad)}] / [1-cos {(2π · f) / ( Rad)}] (2)

【0045】ここで、比較例として、移動平均回路22
の代わりに、アップダウンカウンタ21が出力値をM個
出力する毎に0リセットされる累算回路を設け、アップ
ダウンカウンタ21の出力値の積分値に比例した値が、
アップダウンカウンタ21の出力レートの1/Mの出力
レートRcp(=Rad/(N×M))で、積分回路2
3に入力される場合を考えると、比較例に係るアップダ
ウンカウンタ21および累算回路(以下では、両者を前
段部と称する)の、周波数f〔Hz〕に対する伝達関数
Ha(f)は、上記式(1)と同様に、量子化誤差を無
視して算出すると、以下の式(3)に示すように、 |Ha(f)|2 =〔1−cos{(2π・f)/(Rcp)}〕 /〔1−cos{(2π・f)/(M・N・Rcp)}〕 …(3) となり、上記式(2)と同様に、ADC5の出力レート
Radに換算して表現すると、以下の式(4)に示すよ
うに、 |Ha(f)|2 =〔1−cos{(2π・f・M・N)/(Rad)}〕 /〔1−cos{(2π・f)/(Rad)}〕 …(4) となる。
Here, as a comparative example, the moving average circuit 22
Is provided, an accumulation circuit is provided which is reset to 0 each time the up / down counter 21 outputs M output values, and a value proportional to the integral value of the output value of the up / down counter 21 is
At an output rate Rcp (= Rad / (N × M)) of 1 / M of the output rate of the up / down counter 21, the integration circuit 2
3, the transfer function Ha (f) for the frequency f [Hz] of the up / down counter 21 and the accumulator circuit (both are hereinafter referred to as a precedent part) according to the comparative example is as described above. Similarly to the equation (1), when the calculation is performed ignoring the quantization error, as shown in the following equation (3), | Ha (f) | 2 = [1−cos {(2π · f) / (Rcp) )}] / [1−cos {(2π · f) / (M · N · Rcp)}] (3), and expressed in terms of the output rate Rad of the ADC 5 in the same manner as in the above equation (2). | Ha (f) | 2 = [1-cos {(2π · f · M · N) / (Rad)}] / [1-cos {(2π · f), as shown in the following equation (4): ) / (Rad)}] (4)

【0046】上記式(2)および式(4)を比較すると
明らかなように、ADC5のサンプリング周波数Rad
で表現すると、前段部の伝達関数は、互いに同一である
が、実際には、前段部の出力レート、すなわち、サンプ
リング周波数は、相互に異なっており、本実施形態に係
る前段部の方がサンプリング周波数が高くなっている。
ここで、標本化する場合、サンプリング周波数の半分し
か有効ではないので、式(1)のように、本実施形態に
係る前段部を用い、移動平均を行った方が、阻止帯域を
広く確保できる。
As is clear from comparison of the above equations (2) and (4), the sampling frequency Rad of the ADC 5 is
The transfer functions of the former part are the same as each other, but the output rate of the former part, that is, the sampling frequency is actually different from each other, and the former part according to the present embodiment has a higher sampling rate. Frequency is high.
Here, in the case of sampling, only half the sampling frequency is effective. Therefore, as shown in Expression (1), it is possible to secure a wider stopband by performing the moving average using the pre-stage according to the present embodiment. .

【0047】さらに、標本化する場合、サンプリング周
波数の1/2以上の周波数成分は、標本化によりフィル
タリングされ、1/2以下の周波数帯域に折り返され
る。したがって、本実施形態のように、移動平均を行っ
て、サンプリング周波数Rcを、より高く設定する方
が、比較例のようにサンプリング周波数Rcpが、より
低く設定されている場合よりも、折り返し成分を大幅に
削減でき、直流オフセットの推定精度を向上できる。
Further, in the case of sampling, a frequency component equal to or more than の of the sampling frequency is filtered by sampling, and is returned to a frequency band equal to or less than 1 /. Therefore, when the moving average is performed and the sampling frequency Rc is set higher as in the present embodiment, the aliasing component is reduced more than when the sampling frequency Rcp is set lower as in the comparative example. Dramatic reduction can be achieved, and the accuracy of DC offset estimation can be improved.

【0048】例えば、ADC5のサンプリング周波数R
adが15.36〔MHz〕、N=512、M=8、N
×M=4096の場合、4096データの積分演算は、
図2に示す周波数特性を持つ。なお、図2の周波数特性
は、ゲインが最大値=1に正規化されている。
For example, the sampling frequency R of the ADC 5
ad is 15.36 [MHz], N = 512, M = 8, N
In the case of × M = 4096, the integral operation of the 4096 data is
It has the frequency characteristics shown in FIG. In the frequency characteristic of FIG. 2, the gain is normalized to the maximum value = 1.

【0049】ここで、本実施形態のように移動平均する
と、前段部の出力レートが30000〔Hz〕となの
で、有効周波数帯域は、0〔Hz〕〜15000〔H
z〕となり、15000〔Hz〕以上の周波数成分が、
折り返し成分として、有効周波数帯域に入り込む。これ
に対して、比較例のように移動平均しないと、前段部の
出力レートが3750〔Hz〕なので、有効周波数帯域
は、0〔Hz〕〜1875〔Hz〕となり、1875
〔Hz〕以上の周波数成分が、折り返し成分として、有
効周波数帯域に入り込む。
Here, when the moving average is obtained as in the present embodiment, the output rate of the preceding stage is 30000 [Hz], and the effective frequency band is 0 [Hz] to 15000 [H].
z], and the frequency component of 15000 [Hz] or more is
As an aliasing component, it enters the effective frequency band. On the other hand, if the moving average is not performed as in the comparative example, the output rate of the preceding stage is 3750 [Hz], and the effective frequency band is 0 [Hz] to 1875 [Hz], and 1875 [Hz].
[Hz] or more frequency components enter the effective frequency band as aliasing components.

【0050】一方、図2に示すように、積分演算の周波
数特性は、移動平均しない場合の折り返し周波数187
5〔Hz〕では、例えば、0.6以上と、十分に減衰し
ていない。この結果、有効範囲外の成分が、本来のDC
(0〔Hz〕)付近の信号成分に混入し、DC付近の信
号成分が大きく変化してしまう。したがって、直流オフ
セットの推定精度を向上させるためには、例えば、前段
部より前に、狭帯域フィルタを設けるなどして、前段部
へ入力される信号において、折り返し周波数以上の周波
数成分を抑制する必要がある。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the frequency characteristic of the integration operation is the return frequency 187 when the moving average is not performed.
At 5 [Hz], for example, 0.6 or more, it is not sufficiently attenuated. As a result, components outside the effective range are replaced with the original DC.
(0 [Hz]), and the signal component near DC greatly changes. Therefore, in order to improve the accuracy of estimating the DC offset, it is necessary to suppress a frequency component equal to or higher than the aliasing frequency in a signal input to the front stage, for example, by providing a narrow band filter before the front stage. There is.

【0051】これに対して、本実施形態のように、移動
平均すると、折り返し周波数が15000〔Hz〕と非
常に大きくなる。この結果、積分演算の周波数特性が同
じであっても、折り返し周波数以上の帯域におけるゲイ
ンは、十分に減衰しており、例えば、図2の特性の場合
で、約0.1以下に抑えられている。したがって、有効
周波数帯域以外の成分が、有効周波数帯域に入り込んで
も、DC付近の信号成分に余り大きな影響を与えない。
このように、移動平均回路22が、アップダウンカウン
タ21と共に積分動作を行い、しかも、移動平均回路2
2がダウンサンプリング率の増大を抑えることによっ
て、比較例と異なり、新たな狭帯域フィルタを設けず
に、十分に高い精度で、直流オフセットを推定できる。
On the other hand, as in the present embodiment, when the moving average is performed, the return frequency becomes as large as 15000 [Hz]. As a result, even when the frequency characteristics of the integration operation are the same, the gain in the band equal to or higher than the return frequency is sufficiently attenuated. For example, in the case of the characteristic of FIG. I have. Therefore, even if components other than the effective frequency band enter the effective frequency band, they do not significantly affect the signal components near DC.
As described above, the moving average circuit 22 performs the integration operation together with the up / down counter 21 and the moving average circuit 2
2 suppresses an increase in the downsampling rate, so that the DC offset can be estimated with sufficiently high accuracy without providing a new narrow band filter unlike the comparative example.

【0052】ここで、Mが小さければ、移動平均回路2
2は、上記狭帯域フィルタよりも小さな回路規模で実現
できる。したがって、比較例のように、アップダウンカ
ウンタ21のビット数を増加させ、さらに、狭帯域フィ
ルタを設ける場合よりも、回路規模を削減できる。
Here, if M is small, the moving average circuit 2
2 can be realized with a smaller circuit scale than the narrow band filter. Therefore, as in the comparative example, the number of bits of the up / down counter 21 is increased, and the circuit scale can be reduced as compared with the case where a narrow band filter is provided.

【0053】また、移動平均回路22は、移動平均によ
って、アップダウンカウンタ21の最新のM個の出力に
応じた値を出力するので、アップダウンカウンタ21が
値を出力する毎に、出力値を出力しているにも拘らず、
各出力値の演算精度は、移動平均しない場合と同一に保
たれている。
The moving average circuit 22 outputs a value corresponding to the latest M outputs of the up / down counter 21 by moving average, so that the output value is changed every time the up / down counter 21 outputs a value. Despite the output,
The calculation accuracy of each output value is kept the same as when no moving average is performed.

【0054】ところで、上記構成の直流オフセット補償
回路1は、アップダウンカウンタ21の前段にフィルタ
を設けない簡単な回路であるにも拘らず、通常は、時間
変化が非常に小さな直流オフセットを高精度に補償でき
る。また、直流オフセット補償回路1の積分特性によっ
て、ADC5の出力を十分に鈍らせているため、直流オ
フセット補償回路1は、フィルタ3およびADC5へ入
力される信号の低周波成分の影響を受けずに、直流オフ
セットを推定し、補償できる。
Incidentally, the DC offset compensating circuit 1 having the above configuration is a simple circuit in which a filter is not provided in a stage preceding the up / down counter 21. Can be compensated. Further, since the output of the ADC 5 is sufficiently blunted by the integration characteristic of the DC offset compensating circuit 1, the DC offset compensating circuit 1 is not affected by the low frequency components of the signal input to the filter 3 and the ADC 5. , The DC offset can be estimated and compensated.

【0055】ところが、例えば、フィルタ3よりも前段
に配された回路やフィルタ3またはADC5などの回路
に設けられたアンプのゲインを切り換えるなどして、こ
れらの回路の特性が変化した場合、あるいは、ADC5
を含むシステムの電源を投入した場合など、通常よりも
大きく直流オフセットが変化した場合には、通常時に合
わせて設定された直流オフセット補償回路1の積分特性
によって、直流オフセットの変化が鈍らされてしまうた
め、直流オフセット補償回路1は、直流オフセットの推
定信号を急峻に変化させることができない。この結果、
新たな直流オフセットをキャンセルするまでに時間がか
かってしまう。
However, when the characteristics of these circuits change, for example, by switching the gain of an amplifier provided in a circuit disposed before the filter 3 or in a circuit such as the filter 3 or the ADC 5, or ADC5
When the DC offset changes more than usual, such as when the power supply of the system including the power supply is turned on, the change in the DC offset is slowed down by the integration characteristic of the DC offset compensation circuit 1 set according to the normal time. Therefore, the DC offset compensation circuit 1 cannot sharply change the DC offset estimation signal. As a result,
It takes time to cancel the new DC offset.

【0056】これに対して、図3に示す直流オフセット
補償回路1aには、図1の構成に加えて、直流オフセッ
トの変動に応じて、アップダウンカウンタ21の出力レ
ートを、通常のレートRc(=Rad/N)よりも大き
な値Rc2に変更する直流オフセット変動判定部(N値
設定手段)15が設けられている。
On the other hand, in addition to the configuration of FIG. 1, the DC offset compensating circuit 1a shown in FIG. 3 changes the output rate of the up / down counter 21 according to the fluctuation of the DC offset to the normal rate Rc ( = Rad / N), a DC offset fluctuation determining unit (N value setting unit) 15 for changing the value to a value Rc2 is provided.

【0057】上記直流オフセット変動判定部15は、例
えば、電源管理回路によって、フィルタ3へ信号を入力
する回路、フィルタ3またはADC5などの回路におけ
る電源投入が検出された場合、または、これらの回路に
おける休止状態からの復帰が検出された場合、直流オフ
セットが大きく変化すると判断する。
The DC offset fluctuation judging unit 15 detects, for example, when the power supply management circuit detects that a circuit for inputting a signal to the filter 3 or a circuit such as the filter 3 or the ADC 5 has been turned on, or in these circuits. When the return from the sleep state is detected, it is determined that the DC offset changes greatly.

【0058】この場合、直流オフセット変動判定部15
は、新たな直流オフセットを素早くキャンセルするため
に、Nを減少させて、一定の時間、アップダウンカウン
タ21の出力レートをRc2に変更する。この結果、積
分回路23が出力する直流オフセット推定値は、より速
く変化して、新たな直流オフセットにより速く近づく。
したがって、直流オフセット補償回路1aの追従性が向
上する。
In this case, the DC offset fluctuation determining section 15
Changes the output rate of the up / down counter 21 to Rc2 for a certain period of time by decreasing N in order to quickly cancel the new DC offset. As a result, the DC offset estimated value output by the integration circuit 23 changes faster and approaches a new DC offset more quickly.
Therefore, the followability of the DC offset compensation circuit 1a is improved.

【0059】例えば、通常は、N=512に設定されて
いる場合、N=128に変更すると、アップダウンカウ
ンタ21の出力レートは、4倍に増加するので、上記直
流オフセット推定値の単位時間あたりの変化量も4倍に
なる。
For example, normally, when N = 512, if the value is changed to N = 128, the output rate of the up / down counter 21 increases by four times. Is also quadrupled.

【0060】ここで、アップダウンカウンタ21の出力
レートをRc2に増大させたままでは、積分処理部12
の低域通過帯域が広く(上記数値例では、4倍)になっ
ているので、フィルタ3に入力される信号の低周波成分
の影響で、直流オフセット推定値が揺らぎ、ADC5の
出力信号波形が歪む虞れがある。
Here, while the output rate of the up / down counter 21 is increased to Rc2, the integration processing unit 12
Is wide (four times in the above numerical example), the DC offset estimation value fluctuates due to the effect of the low frequency component of the signal input to the filter 3, and the output signal waveform of the ADC 5 There is a risk of distortion.

【0061】これに対して、本実施形態に係る直流オフ
セット変動判定部15は、タイマによって、一定時間の
経過が検出されると、アップダウンカウンタ21の出力
レートを通常の値Rcに戻す。これにより、フィルタ3
に入力される信号の低周波成分に起因する通常時の直流
オフセット推定値の揺らぎを防止しながら、追従性を向
上できる。
On the other hand, the DC offset fluctuation determining section 15 according to the present embodiment returns the output rate of the up / down counter 21 to the normal value Rc when the elapse of a predetermined time is detected by the timer. Thereby, the filter 3
The tracking performance can be improved while preventing the fluctuation of the estimated DC offset value in the normal state caused by the low frequency component of the signal input to the input terminal.

【0062】また、本実施形態では、直流オフセットが
大きく変動した場合と、通常時との双方において、アッ
プダウンカウンタ21の出力レートRc、Rc2が固定
されているので、折り返し周波数を正確に求めることが
できる。したがって、折り返し成分に起因する直流オフ
セット量の推定誤差を正確に評価でき、必要な推定精度
が得られるように、各出力レートRc、Rc2を設定で
きる。
In this embodiment, since the output rates Rc and Rc2 of the up / down counter 21 are fixed both in the case where the DC offset greatly fluctuates and in the normal state, it is necessary to accurately determine the return frequency. Can be. Therefore, the output errors Rc and Rc2 can be set so that the estimation error of the DC offset amount caused by the aliasing component can be accurately evaluated, and the necessary estimation accuracy can be obtained.

【0063】なお、上記では、積分処理部12が移動平
均回路22を備えている場合について説明したが、積分
処理部12が移動平均回路22を備えず、アップダウン
カウンタ21の出力値が積分回路23に直接入力される
場合であっても、直流オフセットが大きく変動した場合
と、通常時との双方において、アップダウンカウンタ2
1の出力レートRc、Rc2が固定されているので、折
り返し成分に起因する直流オフセット量の推定誤差を正
確に評価でき、必要な推定精度が得られるように、各出
力レートRc、Rc2を設定できる。
In the above description, the case where the integration processing unit 12 includes the moving average circuit 22 has been described. However, the integration processing unit 12 does not include the moving average circuit 22, and the output value of the up / down counter 21 is used as the integration circuit. Even when the DC offset is directly input to the counter 23, the up-down counter 2 is used both when the DC offset greatly fluctuates and during normal operation.
Since the output rates Rc and Rc2 are fixed, the estimation error of the DC offset caused by the aliasing component can be accurately evaluated, and the output rates Rc and Rc2 can be set so that the required estimation accuracy is obtained. .

【0064】また、上記では、Mを固定してNを小さく
して追従性を上げる場合について説明したが、Nを固定
してMを小さくすることで追従性を上げることもでき
る。ただし、通常時のNおよびMが互いに同じで、出力
レート上昇時の追従性が同じ場合(N×Mが互いに同じ
場合)で比較すると、Nを調整する方が、追従性向上時
における、アップダウンカウンタ21の出力レート(サ
ンプリングレート)Rc2が大きくなる。また、出力レ
ート上昇時のNおよびMが互いに同じで、通常時のN×
Mが互いに同じとすると、Nを調整する方が、通常時に
おけるアップダウンカウンタ21のサンプリングレート
Rcを大きく設定できる。したがって、上述のように、
Nを調整する構成の方が、Mを調整する構成に比べて、
直流オフセット推定値への折り返し成分の混入を防止で
き、より正確な直流オフセット推定値を得ることができ
る。
Further, in the above description, the case where M is fixed and N is reduced to improve the followability is described. However, by fixing N and M is reduced, the followability can be improved. However, when N and M in the normal state are the same as each other and the tracking performance at the time of output rate rise is the same (when N × M is the same), it is better to adjust N to improve the tracking performance. The output rate (sampling rate) Rc2 of the down counter 21 increases. Also, N and M at the time of output rate increase are the same, and N ×
Assuming that M is the same as each other, adjusting N can set the sampling rate Rc of the up / down counter 21 in the normal state to be higher. Therefore, as described above,
The configuration for adjusting N is better than the configuration for adjusting M,
It is possible to prevent aliasing components from being mixed into the DC offset estimation value, and to obtain a more accurate DC offset estimation value.

【0065】以下では、上記直流オフセット補償回路1
の各部の構成例を詳細に説明する。すなわち、本実施形
態では、ADC5が2の補数形式のデジタル値を出力し
ており、ADC5のMSB(Most Significant Bit)が
出力値の正負を示している。したがって、アップダウン
カウンタ21には、MSBを示す信号が入力されてお
り、アップダウンカウンタ21は、MSBが「0」の場
合、カウントアップし、MSBが「0」の場合、カウン
トダウンする。さらに、本実施形態に係る直流オフセッ
ト補償回路1には、ADC5の出力値が「0」を示す特
定のコードであることを検出する符号検出器13が設け
られており、アップダウンカウンタ21は、符号検出器
13の出力するゼロ判定信号が、「0」を示している場
合、MSBの値に拘らず、カウント値を維持する。これ
により、アップダウンカウンタ21は、ADC5の出力
値が0より大きい場合のみ、カウントアップし、0より
小さい場合のみ、カウントダウンできる。
In the following, the DC offset compensating circuit 1
The configuration example of each section will be described in detail. That is, in the present embodiment, the ADC 5 outputs a two's complement digital value, and the MSB (Most Significant Bit) of the ADC 5 indicates the sign of the output value. Therefore, a signal indicating the MSB is input to the up / down counter 21. The up / down counter 21 counts up when the MSB is “0”, and counts down when the MSB is “0”. Further, the DC offset compensating circuit 1 according to the present embodiment is provided with a code detector 13 for detecting that the output value of the ADC 5 is a specific code indicating “0”. When the zero determination signal output from the code detector 13 indicates “0”, the count value is maintained regardless of the value of the MSB. Thus, the up / down counter 21 can count up only when the output value of the ADC 5 is larger than 0, and can count down only when the output value is smaller than 0.

【0066】さらに、本実施形態に係る直流オフセット
補償回路1には、例えば、ADC5へ入力される同期信
号を数え、予め定める数になると、自らのカウント値を
リセットするカウンタなどによって、ADC5が出力値
をN回出力する毎に、アップダウンカウンタ21へ0リ
セットを指示する制御回路14が設けられている。これ
により、アップダウンカウンタ21は、所定の周期(A
DC5のサンプリング周期のN倍)毎にカウント値を0
リセットできる。
Further, the DC offset compensating circuit 1 according to the present embodiment counts the synchronization signal input to the ADC 5 and outputs the ADC 5 by a counter or the like which resets its own count value when the number reaches a predetermined number. A control circuit 14 is provided for instructing the up / down counter 21 to reset 0 every time the value is output N times. Thus, the up / down counter 21 operates at the predetermined period (A
The count value is set to 0 every N times the sampling period of DC5).
Can be reset.

【0067】また、本実施形態に係るアップダウンカウ
ンタ21も、ADC5と同様に、2の補数表現で、デジ
タル値を出力している。さらに、アップダウンカウンタ
21は、符号検出器13と同様の回路を備えており、ゼ
ロ判定信号も出力できる。したがって、カウント値のM
SBを示す信号とゼロ判定信号とによって、{−1,
0,+1}の3値を出力できる。
The up / down counter 21 according to the present embodiment also outputs a digital value in two's complement notation, like the ADC 5. Further, the up / down counter 21 includes a circuit similar to the code detector 13, and can output a zero determination signal. Therefore, the count value M
By the signal indicating SB and the zero determination signal, {−1,
It can output three values of 0, +1}.

【0068】一方、移動平均回路22は、アップダウン
カウンタ21の出力の移動平均に比例した値を出力する
回路である。ここで、アップダウンカウンタ21の出力
列のうち、サンプル時点iにおける出力値をU(i)と
すると、サンプル時点nまでの最新のM個の出力値U
(i)〜U(i−M+1)に基づいた移動平均値A
(i)は、以下の式(5)に示すように、 A(i) =〔 U(i) +U(i-1) + … + U(i-M+1) 〕/M …(5) となる。
On the other hand, the moving average circuit 22 outputs a value proportional to the moving average of the output of the up / down counter 21. Here, assuming that the output value at the sampling point i in the output sequence of the up / down counter 21 is U (i), the latest M output values U up to the sampling point n are obtained.
(I) Moving average value A based on U (i−M + 1)
(I) is represented by the following equation (5): A (i) = [U (i) + U (i-1) +... + U (i-M + 1)] / M (5) Becomes

【0069】ここで、各出力値U(i)〜U(i−M+
1)は、それぞれ{−1,0,+1}のいずれかの値な
ので、いずれのサンプル時点であっても、移動平均値A
(i)が取り得る値は、{−1,−(M−1)/M,
…,−1/M,0,1/M,…1}の2・M+1種類と
なり、移動平均回路22は、移動平均値に比例した値と
して、{−M・Vr,−(M−1)・Vr,…,−V
r,0,+Vr,…(M−1)・Vr,M・Vr}を出
力できればよい。
Here, each output value U (i) to U (i−M +
1) is any one of {-1, 0, +1}, so that the moving average A
Possible values of (i) are {-1, − (M−1) / M,
.., -1 / M, 0, 1 / M,..., 1}, and the moving average circuit 22 calculates {−M · Vr, − (M−1) as a value proportional to the moving average value.・ Vr, ...,-V
r, 0, + Vr,... (M−1) · Vr, M · Vr} may be output.

【0070】したがって、本実施形態に係る移動平均回
路22は、上記式(5)の割り算(/M)を演算せずに
出力値を出力できるように、サンプル時点iにおける、
移動平均回路22の出力値O(i)を、以下の式(6)
に示すように、 O(i) =〔 U(i) +U(i-1) + … + U(i-M+1) 〕・Vr …(6) で算出している。なお、この場合の比例定数は、Vr/
Mである。
Therefore, the moving average circuit 22 according to the present embodiment outputs the output value without calculating the division (/ M) of the above equation (5) so that the output value can be output at the sampling time point i.
The output value O (i) of the moving average circuit 22 is calculated by the following equation (6).
As shown in the following, the calculation is performed as follows: O (i) = [U (i) + U (i-1) +... + U (i-M + 1)]. Vr (6) The proportional constant in this case is Vr /
M.

【0071】上記電圧Vrは、直流オフセット推定電圧
の最小量子化DC電圧であり、Vrを低電圧にすればす
るほど、直流オフセット推定量を正確に表現できる一方
で、正確な直流オフセット推定量になるまでの時間が長
くなり、追従性を低下させる。したがって、電圧Vrの
値は、ADC5を含むシステムに要求される精度や追従
性能に応じて、直流オフセットを推定する際の精度と追
従性とのバランスが取れるように設定される。
The voltage Vr is the minimum quantized DC voltage of the DC offset estimation voltage. The lower the voltage Vr is, the more accurately the DC offset estimation amount can be expressed. This increases the time it takes to reduce the tracking performance. Therefore, the value of the voltage Vr is set so as to balance the accuracy and the followability when estimating the DC offset according to the accuracy and the follow-up performance required for the system including the ADC 5.

【0072】ここで、例えば、図4に示す構成例におい
て、移動平均回路22aは、アップダウンカウンタ21
のMSBの保持用およびゼロ判定信号の値の保持用に、
それぞれM段のシフトレジスタ31および32を備えて
いる。
Here, for example, in the configuration example shown in FIG.
In order to hold the MSB of and the value of the zero determination signal,
Each of them has M stages of shift registers 31 and 32.

【0073】本構成例では、上記シフトレジスタ31
が、Mビットのシフトレジスタで実現されており、シフ
トレジスタ31の初段のラッチ回路には、アップダウン
カウンタ21からMSBが入力される。また、シフトレ
ジスタ31を構成する各ラッチ回路(いずれも図示せ
ず)には、例えば、制御回路14などから、アップダウ
ンカウンタ21の出力レートRcと同一レートのクロッ
ク信号が印加されている。当該クロック信号のパルス印
加タイミングは、アップダウンカウンタ21がADC5
のN回分の出力に基づいてカウントした値(より正確に
は、そのMSB)を出力している期間中に、初段のラッ
チ回路のデータ取り込みタイミングが含まれるように設
定されており、各ラッチ回路は、データ取り込みタイミ
ングにおいて、アップダウンカウンタ21のMSBまた
は前段のラッチ回路の出力を取得し、次のデータ取り込
みタイミングまで保持する。これにより、シフトレジス
タ31は、アップダウンカウンタ21の出力レートRc
と同一の出力レートRcで、各ラッチ回路の出力とし
て、最近のM回分のアップダウンカウンタ21のMSB
を出力できる。
In this configuration example, the shift register 31
Are realized by an M-bit shift register, and the MSB is input from the up / down counter 21 to the first-stage latch circuit of the shift register 31. In addition, a clock signal having the same rate as the output rate Rc of the up / down counter 21 is applied to each latch circuit (none of which is shown) constituting the shift register 31 from, for example, the control circuit 14 or the like. The pulse application timing of the clock signal is determined by the up / down counter
Is set so as to include the data fetch timing of the first-stage latch circuit during the period of outputting the value (more precisely, the MSB thereof) counted based on the N outputs of the latch circuit. Acquires the MSB of the up / down counter 21 or the output of the preceding latch circuit at the data fetch timing and holds it until the next data fetch timing. Thereby, the shift register 31 outputs the output rate Rc of the up / down counter 21.
At the same output rate Rc as the output of each latch circuit, the MSB of the up-down counter 21 for the latest M times
Can be output.

【0074】同様に、シフトレジスタ32もMビットの
シフトレジスタで実現されており、当該シフトレジスタ
32の各ラッチ回路は、データ取り込みタイミングにお
いて、アップダウンカウンタ21のゼロ判定信号の値ま
たは前段のラッチ回路の出力を取得し、次のデータ取り
込みタイミングまで保持する。これにより、シフトレジ
スタ32は、アップダウンカウンタ21の出力レートR
cと同一の出力レートRcで、各ラッチ回路の出力とし
て、最近のM回分のアップダウンカウンタ21のゼロ判
定信号の値を出力できる。なお、シフトレジスタ32へ
印加されるクロック信号は、アップダウンカウンタ21
の出力レートRcと同一の出力レートであり、初段のラ
ッチ回路によって、アップダウンカウンタ21がADC
5のN回分の出力に基づいてカウントした値のゼロ判定
信号が取り込まれるように設定されている。
Similarly, the shift register 32 is also realized by an M-bit shift register, and each latch circuit of the shift register 32 controls the value of the zero determination signal of the up / down counter 21 or the latch of the preceding stage at the data fetch timing. The output of the circuit is obtained and held until the next data fetch timing. Thus, the shift register 32 determines the output rate R of the up / down counter 21.
At the same output rate Rc as c, the value of the zero determination signal of the up-down counter 21 for the latest M times can be output as the output of each latch circuit. It should be noted that the clock signal applied to the shift register 32 is
The output rate is the same as the output rate Rc.
It is set so that the zero determination signal of the value counted based on the output of N times of 5 is taken in.

【0075】さらに、移動平均回路22aには、移動平
均回路22aが出力可能な電圧{−M・Vr,−(M−
1)・Vr,…,−Vr,0,+Vr,…(M−1)・
Vr,M・Vr}を、それぞれ出力する電源33と、こ
れらの電圧のいずれか1つを選択して、図1に示す積分
回路23へ出力するスイッチ34と、上記両シフトレジ
スタ31・32の各ラッチ回路の出力に基づき、上記式
(6)が示す電圧O(i)を出力するように、スイッチ
34を制御するロジック回路35とが設けられている。
Further, the moving average circuit 22a has a voltage {−M · Vr, − (M−
1) Vr, ..., -Vr, 0, + Vr, ... (M-1)
Vr, M · Vr}, a switch 34 for selecting one of these voltages and outputting the selected voltage to the integration circuit 23 shown in FIG. A logic circuit 35 for controlling the switch 34 is provided so as to output the voltage O (i) represented by the above equation (6) based on the output of each latch circuit.

【0076】上記ロジック回路35は、例えば、各ラッ
チ回路の出力と、スイッチ34への制御信号との組み合
わせから導出される真理値表を出力できるように、論理
回路で構成してもよい。また、出力値O(i)の演算開
始前にリセットされるアップダウンカウンタと、各ラッ
チ回路の出力に基づき、jを1〜Mまでの整数とする
と、U(i−j+1)が正の場合、当該アップダウンカ
ウンタへカウントアップを指示し、U(i−j+1)が
負の場合にカウントダウンを指示する論理回路と、例え
ば、ADC5の出力レートRadなどで、上記論理回路
へ指示するjを1からMまで変化させる制御回路との組
み合わせで構成し、アップダウンカウンタ21の出力周
期よりも短い周期内に、ロジック回路35内のアップダ
ウンカウンタのカウント値をM回分、アップ/ダウン/
維持してもよい。
The logic circuit 35 may be constituted by, for example, a logic circuit so as to output a truth table derived from a combination of an output of each latch circuit and a control signal to the switch 34. If j is an integer from 1 to M based on the output of each latch circuit and an up / down counter that is reset before the operation of the output value O (i) starts, if U (i−j + 1) is positive A logic circuit instructing the up / down counter to count up, and instructing a countdown when U (i−j + 1) is negative, and, for example, j instructing the logic circuit by the output rate Rad of the ADC 5 by 1 And a control circuit that changes from M to M. The count value of the up / down counter in the logic circuit 35 is increased / decreased by M times within a cycle shorter than the output cycle of the up / down counter 21.
May be maintained.

【0077】これにより、移動平均回路22aは、アッ
プダウンカウンタ21の最近のM個の出力(MSB,ゼ
ロ判定信号の値)={(0,0),(0,1),(1,
0)}に対して、出力値U(i)={−1,0,+1}
の値を与え、出力値U(i)の移動平均値A(i)に比
例した値O(i)を、電圧信号として、積分回路23へ
出力できる。
As a result, the moving average circuit 22a calculates the most recent M outputs (MSB, value of the zero determination signal) of the up / down counter 21 = {(0,0), (0,1), (1,
0)}, the output value U (i) = {− 1, 0, +1}
And a value O (i) proportional to the moving average value A (i) of the output value U (i) can be output to the integration circuit 23 as a voltage signal.

【0078】なお、上記では、両シフトレジスタ31・
32がM段のシフトレジスタであり、ロジック回路35
が、シフトレジスタ31・32の各段出力に基づいてス
イッチ34を制御する場合について説明したが、それぞ
れをM−1段のシフトレジスタで構成し、ロジック回路
35が、シフトレジスタ31・32への入力と、シフト
レジスタ31・32の各段出力とに基づいて、スイッチ
34を制御してもよい。この場合は、シフトレジスタ3
1・32の段数を1段削減できると共に、積分回路23
には、M段の構成よりも1サンプル時点進んだ出力値が
与えられる。
In the above description, both shift registers 31.
32 is an M-stage shift register, and a logic circuit 35
Described the case where the switch 34 is controlled based on the output of each stage of the shift registers 31 and 32. However, each is configured by an M-1 stage shift register, and the logic circuit 35 The switch 34 may be controlled based on the input and the output of each stage of the shift registers 31 and 32. In this case, shift register 3
The number of stages of 1.32 can be reduced by one, and the integration circuit 23
Is provided with an output value advanced by one sample point from the configuration of the M stages.

【0079】また、上記では、電源33とスイッチ34
との組み合わせで、電圧{−M・Vr,−(M−1)・
Vr,…,−Vr,0,+Vr,…(M−1)・Vr,
M・Vr}のうち、ロジック回路35が指示した電圧を
出力しているが、例えば、DAコンバータによって、ロ
ジック回路35が指示した電圧を出力してもよい。
In the above description, the power supply 33 and the switch 34
And the voltage {−M · Vr, − (M−1) ·
Vr, ...,-Vr, 0, + Vr, ... (M-1) Vr,
Although the voltage specified by the logic circuit 35 is output from M · Vr}, the voltage specified by the logic circuit 35 may be output by, for example, a DA converter.

【0080】さらに、構成の簡略化が特に要求される場
合には、移動平均回路22aの出力も2値または3値化
し、例えば、{−Vr,0,+Vr}の3値に制限して
もよい。この場合、直流オフセットの推定精度が低下す
るものの、上記電源33が出力する電圧の数を削減でき
ると共に、ロジック回路35の演算量を削減できるの
で、回路構成を大幅に簡略化できる。
Further, when simplification of the configuration is particularly required, the output of the moving average circuit 22a is binarized or ternary, and is limited to, for example, ternary {-Vr, 0, + Vr}. Good. In this case, although the accuracy of estimating the DC offset is reduced, the number of voltages output from the power supply 33 can be reduced and the amount of operation of the logic circuit 35 can be reduced, so that the circuit configuration can be greatly simplified.

【0081】ところで、上記では、移動平均回路22a
が式(6)に基づいて出力値O(i)を演算する構成、
すなわち、移動平均回路22aのロジック回路35が、
アップダウンカウンタ21のM個分の出力値U(i−M
+1)〜U(i)を参照する構成について説明したが、
移動平均値A(i)に比例した値を出力できれば、他の
構成でもよい。
In the above description, the moving average circuit 22a
Calculates the output value O (i) based on equation (6),
That is, the logic circuit 35 of the moving average circuit 22a
M output values U (i-M) of the up-down counter 21
+1) to U (i) have been described,
Other configurations may be used as long as a value proportional to the moving average value A (i) can be output.

【0082】例えば、上述の式(5)および式(6)を
漸化式に変形すると、以下の式(7)および式(8)に
示すように、 A(i) =A(i-1) +〔 U(i) − U(i-M) 〕/M …(7) O(i) =O(i-1) +〔 U(i) − U(i-M) 〕・Vr …(8) となる。
For example, when the above equations (5) and (6) are transformed into a recurrence equation, as shown in the following equations (7) and (8), A (i) = A (i-1) ) + [U (i) -U (iM)] / M (7) O (i) = O (i-1) + [U (i) -U (iM)]. Vr (8) .

【0083】したがって、図4に示すロジック回路35
を、U(i) − U(i-M) の累算値を保持するアップダウ
ンカウンタで構成することもできる。この場合、ロジッ
ク回路35は、両シフトレジスタ31・32の初段のラ
ッチ回路への入力からU(i)を取得すると共に、両シフ
トレジスタ31・32の最終段のラッチ出力からU(i-
M) を取得する。さらに、ロジック回路35は、U(i)
が「+1」であれば、アップダウンカウンタをカウント
アップし、「−1」であればカウントダウンする。ま
た、ロジック回路35は、U(i-M) が「+1」であれ
ば、カウントアップし、「−1」であれば、アップダウ
ンカウンタをカウントダウンする。なお、この場合、ア
ップダウンカウンタ21の出力周期毎に、ロジック回路
35のアップダウンカウンタが2回カウントアップ/ダ
ウン/維持される。
Therefore, the logic circuit 35 shown in FIG.
Can be configured by an up-down counter that holds the accumulated value of U (i) -U (iM). In this case, the logic circuit 35 obtains U (i) from the input to the first-stage latch circuit of both shift registers 31 and 32, and U (i−) from the last-stage latch output of both shift registers 31 and 32.
M). Further, the logic circuit 35 includes U (i)
Is "+1", the up / down counter counts up, and if "-1", it counts down. The logic circuit 35 counts up if U (iM) is "+1", and counts down an up-down counter if U (iM) is "-1". In this case, the up / down counter of the logic circuit 35 is counted up / down / maintained twice every output cycle of the up / down counter 21.

【0084】これにより、アップダウンカウンタには、
U(i) − U(i-M) の累算値がカウント値として保持さ
れる。したがって、カウント値に基づいて、スイッチ3
4を切り換えることで、移動平均回路22aは、移動平
均値A(i)に比例した値O(i)を出力できる。
Thus, the up / down counter has:
The accumulated value of U (i) -U (iM) is held as a count value. Therefore, based on the count value, the switch 3
By switching 4, the moving average circuit 22a can output a value O (i) proportional to the moving average value A (i).

【0085】また、他の構成例として、図5に示す移動
平均回路22bのように、スイッチトキャパシタ型の積
分回路で累算してもよい。具体的には、当該移動平均回
路22bは、図4に示す両シフトレジスタ31・32と
同様、それぞれM段のシフトレジスタ41・42と、−
Vr,0,+Vrの3電圧を出力する電源43と、電源
43の出力する3電圧のうちのいずれか1つを選択して
出力するスイッチ44と、両シフトレジスタ41・42
の初段のラッチ回路への入力、並びに、両シフトレジス
タ41・42の最終段のラッチ回路の出力に基づいて、
スイッチ44を制御するロジック回路45と、スイッチ
44の出力を累算するスイッチトキャパシタ型積分回路
46とを備えている。なお、スイッチ44、ロジック回
路45およびスイッチトキャパシタ型積分回路46が特
許請求の範囲に記載の演算手段に対応している。
As another configuration example, accumulation may be performed by a switched-capacitor type integration circuit, such as a moving average circuit 22b shown in FIG. More specifically, the moving average circuit 22b includes M-stage shift registers 41 and 42, like the two shift registers 31 and 32 shown in FIG.
A power supply 43 that outputs three voltages of Vr, 0, and + Vr, a switch 44 that selects and outputs one of the three voltages output by the power supply 43, and both shift registers 41 and 42
Based on the input to the first-stage latch circuit and the output of the last-stage latch circuit of both shift registers 41 and 42.
A logic circuit 45 for controlling the switch 44 and a switched-capacitor-type integration circuit 46 for accumulating the output of the switch 44 are provided. Note that the switch 44, the logic circuit 45, and the switched-capacitor-type integration circuit 46 correspond to the calculating means described in the claims.

【0086】本実施形態では、上記ロジック回路45
が、アップダウンカウンタ21の出力周期のうち、第1
の期間において、両シフトレジスタ41・42の初段の
ラッチ回路への入力に基づき、U(i) が「+1」の場
合、スイッチ44に電圧Vrを選択させる。また、U
(i) が「0」の場合、スイッチ44に電圧0(接地レベ
ル)を選択させ、「−1」の場合、電圧−Vrを選択さ
せる。さらに、上記ロジック回路45は、アップダウン
カウンタ21の出力周期のうち、残余の第2の期間にお
いて、両シフトレジスタ41・42の最終段のラッチ回
路の出力に基づき、U(i-M) が「+1」、0、「−1」
のいずれであるかに応じて、電圧+Vr、電圧0、電圧
−Vrをスイッチ44に選択させる。さらに、本実施形
態に係る移動平均回路22bには、スイッチトキャパシ
タ型積分回路46の出力値を保持するサンプルホールド
回路47が設けられている。これにより、スイッチ44
およびスイッチトキャパシタ型積分回路46のサンプリ
ングレート(2・Rc)が、元のサンプリングレートR
cに変換され、移動平均回路22bは、サンプリングレ
ートRcで、移動平均値に比例した出力値O(i)を出
力できる。
In this embodiment, the logic circuit 45
Is the first of the output periods of the up / down counter 21.
In the period, when U (i) is "+1" based on the input to the first-stage latch circuits of both shift registers 41 and 42, switch 44 selects voltage Vr. Also, U
If (i) is "0", the switch 44 selects the voltage 0 (ground level), and if "-1", the switch 44 selects the voltage -Vr. Further, the logic circuit 45 sets U (iM) to "+1" based on the outputs of the last-stage latch circuits of both the shift registers 41 and 42 in the remaining second period of the output cycle of the up / down counter 21. ", 0," -1 "
The switch 44 selects the voltage + Vr, the voltage 0, and the voltage −Vr according to which of Further, the moving average circuit 22b according to the present embodiment is provided with a sample-and-hold circuit 47 for holding the output value of the switched-capacitor type integration circuit 46. Thereby, the switch 44
And the sampling rate (2 · Rc) of the switched capacitor type integrator 46 is equal to the original sampling rate R
c, and the moving average circuit 22b can output an output value O (i) proportional to the moving average value at the sampling rate Rc.

【0087】上記スイッチトキャパシタ型積分回路46
の構成例と動作とをさらに詳細に説明すると、スイッチ
トキャパシタ型積分回路46には、例えば、非反転入力
端子が接地されたオペアンプ51と、オペアンプ51の
反転出力端子と出力端子との間に配された帰還コンデン
サ(保持手段)52と、一端が接地された入力コンデン
サ53と、入力コンデンサ53の他端を、上記スイッチ
44およびオペアンプ51の反転入力端子の一方に選択
的に接続するスイッチ54とが設けられている。
The switched capacitor type integrating circuit 46
The configuration example and operation of the operational amplifier 51 will be described in more detail. For example, the switched-capacitor-type integrating circuit 46 includes an operational amplifier 51 having a non-inverting input terminal grounded, and an inverting output terminal and an output terminal of the operational amplifier 51. A feedback capacitor (holding means) 52, an input capacitor 53 having one end grounded, and a switch 54 for selectively connecting the other end of the input capacitor 53 to one of the switch 44 and one of the inverting input terminals of the operational amplifier 51. Is provided.

【0088】上記構成では、サンプリング時点iの直前
において、スイッチトキャパシタ型積分回路46には、
帰還コンデンサ52に蓄積された電荷量として、サンプ
リング時点(i−1)の移動平均値に比例した出力値O
(i−1)が蓄積されている。
In the above configuration, immediately before the sampling time point i, the switched capacitor type integrator 46
The output value O proportional to the moving average value at the sampling time point (i-1) is calculated as the amount of charge stored in the feedback capacitor 52.
(I-1) is accumulated.

【0089】この状態で、サンプリング時点iにおい
て、アップダウンカウンタ21がMSBとゼロ判定信号
の値との組み合わせとして出力値U(i)を出力する
と、ロジック回路45は、当該組み合わせに基づいて、
スイッチ44を切り換える。これにより、U(i)×V
rの電圧が、スイッチトキャパシタ型積分回路46に印
加される。一方、スイッチ54がU(i)×Vrの電圧
が印加されている間の少なくとも一部に、スイッチトキ
ャパシタ型積分回路46のスイッチ54は、スイッチ4
4と入力コンデンサ53とを接続する。これにより、入
力コンデンサ53には、U(i)×Vrの電圧に比例し
た電荷が蓄積される。
In this state, when the up / down counter 21 outputs the output value U (i) as a combination of the MSB and the value of the zero determination signal at the sampling time i, the logic circuit 45 outputs
The switch 44 is switched. Thereby, U (i) × V
The voltage of r is applied to the switched-capacitor type integration circuit 46. On the other hand, the switch 54 of the switched-capacitor-type integrator 46 is connected to the switch 4 at least partially while the switch 54 is applied with the voltage of U (i) × Vr.
4 and the input capacitor 53 are connected. As a result, charges proportional to the voltage of U (i) × Vr are accumulated in the input capacitor 53.

【0090】さらに、例えば、サンプリング時点iから
サンプリング周期の1/4だけ経過した時点など、スイ
ッチトキャパシタ型積分回路46にU(i)×Vrの電
圧が入力されている間に、スイッチ54は、例えば、ロ
ジック回路45の指示などに基づいて切り換えられ、入
力コンデンサ53は、電荷を保持したまま、帰還コンデ
ンサ52に接続される。これにより、帰還コンデンサ5
2には、O(i−1)+U(i)×Vrの電圧に応じた
電荷が蓄積される。
Further, while the voltage of U (i) × Vr is being input to the switched-capacitor-type integrator circuit 46, for example, at the time when one-fourth of the sampling period has elapsed from the sampling time i, the switch 54 For example, switching is performed based on an instruction from the logic circuit 45 or the like, and the input capacitor 53 is connected to the feedback capacitor 52 while retaining the charge. Thereby, the feedback capacitor 5
In 2, charges corresponding to the voltage of O (i−1) + U (i) × Vr are accumulated.

【0091】一方、例えば、サンプリング時点iからサ
ンプリング周期の1/2だけ経過した時点など、第2の
期間が開始された時点において、ロジック回路45は、
シフトレジスタ41・42の最終段のラッチ回路出力か
らU(i−M)を求め、スイッチ44は、ロジック回路
45の指示に従って、−U(i−M)×Vrの電圧を出
力する。また、スイッチ54は、スイッチ44側に切り
換えられ、−U(i−M)×Vrの電圧に応じた電荷
が、入力コンデンサ53に蓄積される。さらに、例え
ば、サンプリング時点iからサンプリング周期の3/4
だけ経過した時点など、−U(i−M)×Vrの電圧が
入力されている間に、スイッチ54が帰還コンデンサ5
2側に切り換えられ、入力コンデンサ53は、電荷を保
持したまま、帰還コンデンサ52に接続される。これに
より、帰還コンデンサ52には、O(i−1)+U
(i)×Vr−U(i−M)×Vrの電圧に応じた電荷
が蓄積され、スイッチトキャパシタ型積分回路46は、
当該電圧を出力する。
On the other hand, at the time when the second period is started, for example, at the time when half the sampling period has elapsed from the sampling time i, the logic circuit 45
U (i−M) is obtained from the output of the last-stage latch circuit of the shift registers 41 and 42, and the switch 44 outputs a voltage of −U (i−M) × Vr according to the instruction of the logic circuit 45. Further, the switch 54 is switched to the switch 44 side, and a charge corresponding to a voltage of −U (i−M) × Vr is accumulated in the input capacitor 53. Further, for example, 3/4 of the sampling period from the sampling point i
When the voltage of −U (i−M) × Vr is being input, for example, when the switch 54
The input capacitor 53 is connected to the feedback capacitor 52 while retaining the charge. As a result, the feedback capacitor 52 has O (i-1) + U
The charge corresponding to the voltage of (i) × Vr−U (i−M) × Vr is accumulated, and the switched-capacitor type integration circuit 46
The voltage is output.

【0092】また、サンプルホールド回路47は、例え
ば、サンプリング時点iからサンプリング周期の3/4
だけ経過した時点からサンプリング時点(i+1)の直
前の時点までのいずれかの時点など、スイッチトキャパ
シタ型積分回路46がO(i−1)+U(i)×Vr−
U(i−M)×Vrの電圧を出力している時点におい
て、スイッチトキャパシタ型積分回路46の出力をサン
プリングし、次のサンプリング時点まで保持する。これ
により、移動平均回路22bは、アップダウンカウンタ
21と同一の出力レートRcにて、移動平均値に比例し
た出力値O(i)を出力できる。
The sample-and-hold circuit 47 operates, for example, at 3/4 of the sampling period from the sampling point i.
, And the switched-capacitor-type integrator 46 performs O (i−1) + U (i) × Vr−, for example, any time from the time when the time has elapsed to the time immediately before the sampling time (i + 1).
At the time when the voltage of U (i−M) × Vr is being output, the output of the switched capacitor type integration circuit 46 is sampled and held until the next sampling time. Thus, the moving average circuit 22b can output the output value O (i) proportional to the moving average value at the same output rate Rc as the up / down counter 21.

【0093】上記構成では、移動平均回路22bに設け
られている電源43は、移動平均回路22bが出力すべ
き2M+1個の電圧値{−M・Vr,−(M−1)・V
r,…,−Vr,0,+Vr,…(M−1)・Vr,M
・Vr}よりも少ない3つの電圧値{−Vr,0,+V
r}しか出力していないにも拘らず、移動平均回路22
bは、2M+1種類の電圧値を出力できる。したがっ
て、図5の構成を採用することで、他の回路と電源を共
用できず、新たに電源33・43用の回路が必要な場合
に、図4の構成よりも回路を簡略化できる。
In the above configuration, the power supply 43 provided in the moving average circuit 22b outputs 2M + 1 voltage values す べ き −M · Vr, − (M−1) · V to be output by the moving average circuit 22b.
r, ...,-Vr, 0, + Vr, ... (M-1) Vr, M
・ Three voltage values {−Vr, 0, + V less than Vr}
Although only r 回路 is output, the moving average circuit 22
b can output 2M + 1 types of voltage values. Therefore, by adopting the configuration of FIG. 5, when the power supply cannot be shared with other circuits, and the circuits for the power supplies 33 and 43 are newly required, the circuit can be simplified as compared with the configuration of FIG.

【0094】また、図5の移動平均回路22bは、2M
+1個の電圧値を出力できるため、図4の構成におい
て、移動平均回路22aが移動平均値に比例した出力値
O(i)を丸めて、出力可能な電圧値を{−Vr,0,
+Vr}の3値に制限する構成と異なり、追従性を低下
させることなく、電源33・43用の回路を簡略化でき
る。
The moving average circuit 22b shown in FIG.
Since +1 voltage values can be output, in the configuration of FIG. 4, the moving average circuit 22a rounds the output value O (i) proportional to the moving average value, and outputs the outputtable voltage values as {−Vr, 0,
Unlike the configuration in which the value is limited to three values of + Vr}, the circuits for the power supplies 33 and 43 can be simplified without lowering the followability.

【0095】なお、上記では、U(i)、U(i−M)
のそれぞれに対応する項を演算するために、スイッチ4
4およびスイッチトキャパシタ型積分回路46が、アッ
プダウンカウンタ21の出力レートRcの2倍のレート
で動作していたが、ロジック回路45が{U(i)−U
(i−M)}/2を計算して、{−1,0,+1}の3
値に丸め、この値に対応した電圧を、Rcのレートでス
イッチトキャパシタ型積分回路46へ与えてもよい。こ
の場合は、スイッチトキャパシタ型積分回路46の出力
レートがRcになるので、サンプルホールド回路47を
削除できる。
In the above description, U (i), U (i-M)
Switch 4 to calculate the term corresponding to each of
4 and the switched-capacitor-type integrating circuit 46 operate at a rate twice the output rate Rc of the up / down counter 21, but the logic circuit 45 performs the operation of {U (i) −U
(I−M)} / 2 is calculated, and 3 of {−1, 0, +1} is calculated.
The value may be rounded, and a voltage corresponding to this value may be supplied to the switched capacitor type integrator circuit 46 at a rate of Rc. In this case, the output rate of the switched-capacitor-type integration circuit 46 becomes Rc, so that the sample-and-hold circuit 47 can be omitted.

【0096】一方、積分回路23は、移動平均回路22
(22a・22b)の出力値O(i)を積分して、直流
オフセット推定値を求める回路であって、出力値O
(i)を積分できれば、移動平均回路22bのスイッチ
トキャパシタ型積分回路46と同様のスイッチトキャパ
シタ型の積分回路であってもよいし、非反転入力端子が
接地されたオペアンプと、オペアンプの反転入力端子お
よび出力端子の間に設けられた帰還コンデンサと、積分
回路23の入力端子およびオペアンプの反転入力端子の
間に設けられた抵抗とからなる積分回路であってもよ
い。
On the other hand, the integrating circuit 23
A circuit for integrating the output value O (i) of (22a / 22b) to obtain an estimated DC offset value,
As long as (i) can be integrated, a switched-capacitor-type integration circuit similar to the switched-capacitor-type integration circuit 46 of the moving average circuit 22b may be used, or an operational amplifier having a non-inverting input terminal grounded and an inverting input terminal of the operational amplifier. And an integration circuit including a feedback capacitor provided between the output terminal and a resistor provided between the input terminal of the integration circuit 23 and the inverting input terminal of the operational amplifier.

【0097】また、積分回路23を、例えば、レジスタ
と加算回路とからなる累算回路(アキュムレータ)のよ
うにデジタル回路で実現し、積分回路23の後にDAコ
ンバータを設けて、フィルタ3の減算回路11へ減算量
を指示してもよい。この場合、移動平均回路22(22
a・22b)は、積分回路23へデジタル値を出力すれ
ばよいので、例えば、図4に示す移動平均回路22aの
ように、ロジック回路35がデジタル値で移動平均値A
(i)に比例した値を出力する構成の場合、電源33お
よびスイッチ34を削除して、ロジック回路35の出力
を積分回路23へ与えればよい。
The integrating circuit 23 is realized by a digital circuit such as an accumulator (accumulator) including a register and an adding circuit. A DA converter is provided after the integrating circuit 23, and the subtracting circuit of the filter 3 is provided. 11, the subtraction amount may be instructed. In this case, the moving average circuit 22 (22
a.22b) may output a digital value to the integration circuit 23. For example, as in the moving average circuit 22a shown in FIG.
In the case of a configuration that outputs a value proportional to (i), the power supply 33 and the switch 34 may be deleted, and the output of the logic circuit 35 may be provided to the integration circuit 23.

【0098】さらに、回路規模の簡略化が特に要求され
る場合、移動平均回路22(22a)は、自らの出力値
O(i)を2値または3値化して出力する方が望まし
い。当該構成では、積分回路23を累算器ではなく、ア
ップダウンカウンタで構成できるので、回路規模を削減
できる。さらに、2値化または3値化せず、より多くの
ビットが入力される場合に比べて、積分回路23のダイ
ナミックレンジ(オーバーフローしない範囲)が小さく
なり、積分結果を記憶する際のビット数が少なくなる。
これらの結果、積分回路23のビット数(レジスタ段
数)を削減でき、回路規模を大幅に削減できる。
Furthermore, when simplification of the circuit scale is particularly required, it is preferable that the moving average circuit 22 (22a) binarize and output the output value O (i) of the moving average circuit 22 (22a). In this configuration, since the integration circuit 23 can be configured by an up-down counter instead of an accumulator, the circuit scale can be reduced. Furthermore, the dynamic range of the integrating circuit 23 (range in which overflow does not occur) is reduced as compared with the case where more bits are input without binarization or ternarization, and the number of bits when storing the integration result is reduced. Less.
As a result, the number of bits (the number of register stages) of the integration circuit 23 can be reduced, and the circuit scale can be significantly reduced.

【0099】また、アップダウンカウンタ21は、オー
バーフローせずに、N回カウントアップまたはカウント
ダウンできれば、どのような構成でもよい。ただし、N
が2のべき乗に等しい場合、アップダウンカウンタ21
に必要なビット数が増大してしまう。具体的には、例え
ば、N=512とすると、アップダウンカウンタ21
は、−512〜+512のカウント値を取る場合があ
る。ここで、10ビットのビット幅では、−511〜+
511までしかカウントできないので、完全にカウント
しようとすると、アップダウンカウンタ21は、少なく
とも11ビットのビット幅を持つ必要がある。ここで、
アップダウンカウンタ21のビット幅を1ビット増加さ
せるためには、フリップフロップ回路などの順序回路や
ANDゲートやORゲートなどの論理回路が必要なの
で、回路規模が増大してしまう。一方、Mを変更せず
に、出力レートRc(=Rad/N)を低下させると、
N×Mが低くなるので、フィルタ3を通過する信号の低
周波成分が、直流オフセット推定値に影響を及ぼす虞れ
がある。したがって、Nが2のべき乗で、しかも、十分
大きい場合には、nを1以上の整数とすると、出力レー
トをRc=Rad/Nのままに保ったままで、アップダ
ウンカウンタ21が実際にカウントするADC5の出力
の個数NcをN−nに設定すればよい。
The up / down counter 21 may have any configuration as long as it can count up or down N times without overflowing. Where N
Is equal to a power of two, the up-down counter 21
The number of bits required for the operation increases. Specifically, for example, if N = 512, the up-down counter 21
May take a count value of -512 to +512. Here, with a bit width of 10 bits, -511 to +
Since it is only possible to count up to 511, in order to count completely, the up / down counter 21 needs to have a bit width of at least 11 bits. here,
In order to increase the bit width of the up / down counter 21 by one bit, a sequential circuit such as a flip-flop circuit and a logic circuit such as an AND gate and an OR gate are required, so that the circuit scale increases. On the other hand, if the output rate Rc (= Rad / N) is reduced without changing M,
Since N × M becomes low, the low frequency component of the signal passing through the filter 3 may affect the DC offset estimation value. Therefore, when N is a power of 2 and is sufficiently large, if n is an integer of 1 or more, the up / down counter 21 actually counts while keeping the output rate at Rc = Rad / N. What is necessary is just to set the number Nc of outputs of the ADC 5 to N−n.

【0100】当該構成では、アップダウンカウンタ21
の出力レートをRad/Nに保ったまま、アップダウン
カウンタ21のビット数を削減でき、回路規模を抑える
ことができる。例えば、N=512の場合は、Nc=5
11と設定することで、アップダウンカウンタ21のビ
ット幅を10ビットに削減でき、回路規模を抑えること
ができる。この場合であっても、アップダウンカウンタ
21は、{−1,0,+1}の3値を出力しているた
め、実際のカウント値を数個減らしても、出力が変化し
ない。したがって、直流オフセットの推定精度を低下さ
せずに、回路規模を削減できる。なお、精度低下を抑制
するためには、nは、1が最適である。
In this configuration, the up / down counter 21
, The number of bits of the up / down counter 21 can be reduced, and the circuit size can be reduced. For example, when N = 512, Nc = 5
By setting to 11, the bit width of the up / down counter 21 can be reduced to 10 bits, and the circuit scale can be reduced. Even in this case, since the up / down counter 21 outputs the three values {-1, 0, +1}, the output does not change even if the actual count value is reduced by several. Therefore, the circuit scale can be reduced without lowering the DC offset estimation accuracy. In order to suppress a decrease in accuracy, n is optimally 1.

【0101】ところで、上記各構成では、アップダウン
カウンタ21は、カウントしたADC5の出力値のう
ち、正の値の方が負の値よりも多ければ、「+1」を出
力し、負の値の方が多ければ、「−1」を出力すると共
に、同数であれば、「0」を出力する。したがって、ア
ップダウンカウンタ21の代わりに、ADC5の出力値
のMSBおよび符号検出器13の出力値を、それぞれN
個保持するシフトレジスタと、シフトレジスタの各段出
力に基づいて、Nサンプル区間における、ADC5の出
力のうち、正の値が多いか負の値が多いかを判別する多
数決回路とを設けてもよい。アップダウンカウンタ21
と同じ機能(入出力)を実現できれば、同様の効果が得
られる。
In each of the above configurations, the up-down counter 21 outputs “+1” when the positive value of the counted output values of the ADC 5 is larger than the negative value, and outputs the value “+1”. If the number is larger, "-1" is output, and if the number is the same, "0" is output. Therefore, instead of the up / down counter 21, the MSB of the output value of the ADC 5 and the output value of the code detector 13 are respectively set to N
And a majority circuit that determines whether the output of the ADC 5 in the N-sample period has a large number of positive values or a large number of negative values based on the output of each stage of the shift register. Good. Up / down counter 21
If the same function (input / output) can be realized, the same effect can be obtained.

【0102】ところで、回路規模の削減よりも、直流オ
フセットの推定精度向上の方が優先される場合は、アッ
プダウンカウンタ21は、移動平均回路22(22a・
22b)へ、MSBおよびゼロ判定信号の値だけではな
く、上位の複数ビットあるいは全ビットを出力してもよ
い。また、さらに、直流オフセットの推定精度向上が求
められる場合は、アップダウンカウンタ21の代わりに
加減算回路を用い、ADC5の上位の複数ビットまたは
全出力を用いて加減算すればよい。なお、これらの場
合、移動平均回路22(22a・22b)は、シフトレ
ジスタ31・32またはシフトレジスタ41・42の代
わりに、アップダウンカウンタ21の出力ビット幅に応
じたビット幅のシフトレジスタを設けるなどして、M個
の出力値を保持する必要がある。また、電源33が出力
する電圧の数およびロジック回路35の動作、あるい
は、ロジック回路45の動作やスイッチ44およびスイ
ッチトキャパシタ型積分回路46の周期も、移動平均回
路22(22a・22b)が、M個の出力値に基づい
て、上述の式(6)や式(8)に示すO(i)を出力で
きるように設定される。これらの構成によれば、直流オ
フセットの推定量を正確に算出できると共に、上述の各
構成と同様に、狭帯域のローパスフィルタを別途設ける
必要がないので、回路規模を削減できる。
If the improvement of the estimation accuracy of the DC offset is prioritized over the reduction of the circuit scale, the up / down counter 21 sets the moving average circuit 22 (22a ·
To 22b), not only the values of the MSB and the zero determination signal, but also a plurality of upper bits or all bits may be output. Further, when it is required to further improve the estimation accuracy of the DC offset, an addition / subtraction circuit may be used instead of the up / down counter 21 and addition / subtraction may be performed using a plurality of upper bits or all outputs of the ADC 5. In these cases, the moving average circuit 22 (22a, 22b) is provided with a shift register having a bit width corresponding to the output bit width of the up / down counter 21 instead of the shift registers 31 and 32 or the shift registers 41 and 42. For example, it is necessary to hold M output values. In addition, the number of voltages output from the power supply 33 and the operation of the logic circuit 35, or the operation of the logic circuit 45 and the cycles of the switch 44 and the switched-capacitor-type integrator 46 are determined by the moving average circuit 22 (22a and 22b) by M Based on these output values, the setting is made so that O (i) shown in the above-described equations (6) and (8) can be output. According to these configurations, the estimated amount of the DC offset can be accurately calculated, and similarly to the above-described configurations, there is no need to separately provide a narrow-band low-pass filter, so that the circuit scale can be reduced.

【0103】また、上記各構成では、アップダウンカウ
ンタ21は、ADC5の出力値が「0」の場合、カウン
ト値を維持していたが、フィルタ3の出力雑音に比べ
て、ADC5の最小量子化幅が小さい場合は、ADC5
が常に0を出力することがなく、ADC5の出力値が0
になる頻度が極めて低い。この場合は、符号検出器13
を削除しても、略同様の推定精度で、直流オフセットを
推定できる。さらに、この場合、実際にカウントする個
数Ncを奇数に設定することで、アップダウンカウンタ
21の出力値を{−1,+1}の2値に限定できる。し
たがって、移動平均回路22(22a・22)の回路構
成を簡略化できる。具体的には、図4(図5)に示す移
動平均回路22a(22b)において、シフトレジスタ
32(42)を削除できると共に、電源33(43)か
ら、0出力を省略できる。また、これらの簡略化に伴
い、ロジック回路35(45)の回路規模も削減でき
る。なお、Ncが偶数の場合であっても、アップダウン
カウンタ21の出力値が0になる頻度が極めて低い場合
には、出力値0を「+1」または「−1」とみなすこと
で、出力値を{−1,+1}の2値に限定してもよい。
In each of the above-described configurations, the up-down counter 21 maintains the count value when the output value of the ADC 5 is “0”. If the width is small, ADC5
Does not always output 0, and the output value of ADC5 is 0.
Is extremely low. In this case, the code detector 13
, The DC offset can be estimated with substantially the same estimation accuracy. Further, in this case, by setting the actually counted number Nc to an odd number, the output value of the up / down counter 21 can be limited to two values of {-1, + 1}. Therefore, the circuit configuration of the moving average circuit 22 (22a · 22) can be simplified. Specifically, in the moving average circuit 22a (22b) shown in FIG. 4 (FIG. 5), the shift register 32 (42) can be omitted, and 0 output can be omitted from the power supply 33 (43). Further, with the simplification, the circuit scale of the logic circuit 35 (45) can be reduced. Even when Nc is an even number, if the frequency of the output value of the up / down counter 21 is extremely low, the output value 0 is regarded as “+1” or “−1”, and May be limited to the two values {-1, + 1}.

【0104】また、上記各構成では、直流オフセット補
償回路1(1a)は、フィルタ3内の減算回路11へ直
流オフセット推定値を示す電圧を印加して、直流オフセ
ット推定値を減算しているが、入力端子T1を介してフ
ィルタ3に入力される信号において、フィルタ3の追加
帯域成分が十分小さい場合は、フィルタ3を削除しても
よい。この場合、入力端子T1から入力される信号は、
減算回路11を介してADC5に印加される。
In each of the above configurations, the DC offset compensation circuit 1 (1a) applies the voltage indicating the DC offset estimation value to the subtraction circuit 11 in the filter 3 to subtract the DC offset estimation value. If the additional band component of the filter 3 in the signal input to the filter 3 via the input terminal T1 is sufficiently small, the filter 3 may be deleted. In this case, the signal input from the input terminal T1 is
The signal is applied to the ADC 5 via the subtraction circuit 11.

【0105】なお、上記各構成では、直流オフセット補
償の対象回路として、ADC5を例にして説明したが、
これに限るものではない。直流オフセットを生じる回路
であれば、どのような回路にも適用できる。例えば、図
6に示すように、アナログ回路7を補償対象とする場
合、入力端子T1から入力される信号は、減算回路11
を介してアナログ回路7に印加される。
In each of the above configurations, the ADC 5 has been described as an example of a circuit subject to DC offset compensation.
It is not limited to this. The present invention can be applied to any circuit that causes a DC offset. For example, as shown in FIG. 6, when the analog circuit 7 is to be compensated, the signal input from the input terminal T1 is
Is applied to the analog circuit 7 via the.

【0106】ここで、アナログ回路7は、ADC5と異
なり、デジタル値を出力していない。したがって、直流
オフセット補償回路1bには、アナログ回路7の出力値
を2値または3値に量子化する量子化回路(コンパレー
タ)16が設けられており、アップダウンカウンタ21
は、量子化回路16の出力に応じてカウントする。例え
ば、2値に量子化する構成の場合、量子化回路16は、
0電圧(接地レベル)とアナログ回路7の出力とを比較
するコンパレータから構成され、アナログ回路7の出力
が正か負かを判定する。一方、アップダウンカウンタ2
1は、正の場合、カウント値をカウントアップし、負の
場合、カウントダウンする。
Here, unlike the ADC 5, the analog circuit 7 does not output a digital value. Accordingly, the DC offset compensating circuit 1b is provided with a quantizing circuit (comparator) 16 for quantizing the output value of the analog circuit 7 into a binary or ternary value.
Counts according to the output of the quantization circuit 16. For example, in the case of a configuration for performing quantization to binary, the quantization circuit 16
It is composed of a comparator that compares the voltage 0 (ground level) with the output of the analog circuit 7 and determines whether the output of the analog circuit 7 is positive or negative. On the other hand, up-down counter 2
When 1 is positive, the count value is counted up, and when negative, the count value is counted down.

【0107】また、3値に量子化する構成の場合、量子
化回路16は、−Vzおよび+Vzとアナログ回路7の
出力とをそれぞれ比較する2個のコンパレータから構成
され、アナログ回路7の出力信号が、{−Vz以下、−
Vzから+Vzまで、+Vz以上}の3つの範囲のいず
れに含まれているかを判定する。一方、アップダウンカ
ウンタ21は、−Vz以下を示す信号が出力された場合
にカウントダウンし、+Vz以上を示す信号が出力され
た場合にカウントダウンする。なお、−Vzから+Vz
の間の場合は、カウント値を維持する。
In the case of a ternary quantization configuration, the quantization circuit 16 is composed of two comparators for comparing -Vz and + Vz with the output of the analog circuit 7, respectively. Is {−Vz or less, −
From Vz to + Vz, it is determined which of the three ranges from + Vz to} is included. On the other hand, the up / down counter 21 counts down when a signal indicating −Vz or less is output, and counts down when a signal indicating + Vz or more is output. Note that from −Vz to + Vz
In the case between, the count value is maintained.

【0108】なお、いずれに量子化する場合であって
も、量子化回路16は、アップダウンカウンタ21への
入力に十分な時間、出力値を保持できない場合、出力を
保持するラッチ回路を備えていてもよい。
Regardless of the quantization, the quantization circuit 16 includes a latch circuit for holding the output when the output value cannot be held for a time sufficient for input to the up / down counter 21. You may.

【0109】ラッチ回路の有無に拘らず、アップダウン
カウンタ21は、サンプリングレートRc×Nで、カウ
ント値をアップ/ダウン/維持するので、アップダウン
カウンタ21は、サンプリングレートRc×Nで時間サ
ンプリングされた信号に基づいて動作し、出力レートR
cで、出力値U(i)を出力する。一方、移動平均回路
22は、アップダウンカウンタ21の出力値U(i)に
基づいて、移動平均値に比例した値O(i)を積分回路
23へ印加すると共に、積分回路23が移動平均回路2
2の出力の積分値に比例した値を、直流オフセット推定
値として減算回路11に印加する。これにより、ADC
5を補償対象とする場合と同様に、直流オフセットを補
償できる。
Regardless of the presence or absence of the latch circuit, the up / down counter 21 counts up / down / maintains at the sampling rate Rc × N. Therefore, the up / down counter 21 performs time sampling at the sampling rate Rc × N. The output rate R
At c, an output value U (i) is output. On the other hand, the moving average circuit 22 applies a value O (i) proportional to the moving average value to the integrating circuit 23 based on the output value U (i) of the up / down counter 21, and the integrating circuit 23 2
A value proportional to the integral value of the output of the second output is applied to the subtraction circuit 11 as a DC offset estimated value. This allows the ADC
DC offset can be compensated in the same manner as in the case where 5 is the compensation target.

【0110】また、上記各構成において、ADC5やア
ナログ回路7よりも前の信号経路に、DAコンバータが
ある場合、減算回路11をDAコンバータの前に配し
て、デジタル領域で減算する方が望ましい。この場合
は、デジタル領域で減算されるので、アナログ領域で減
算される場合と異なり、直流オフセット推定量の入力端
子から、熱雑音などの不要成分が混入することがない。
したがって、不要成分の混入を防止でき、直流オフセッ
トの補償精度を向上できる。
In each of the above configurations, if a DA converter is provided in a signal path before the ADC 5 and the analog circuit 7, it is preferable to arrange the subtraction circuit 11 in front of the DA converter and perform subtraction in the digital domain. . In this case, since the subtraction is performed in the digital domain, unlike the case where the subtraction is performed in the analog domain, unnecessary components such as thermal noise do not enter the input terminal of the DC offset estimation amount.
Therefore, mixing of unnecessary components can be prevented, and the accuracy of DC offset compensation can be improved.

【0111】なお、この場合は、デジタル領域で減算さ
れるので、積分回路23をデジタル回路で実現する場合
と同様、例えば、図4に示す移動平均回路22aのよう
に、ロジック回路35がデジタル値で移動平均値A
(i)に比例した値を出力する構成の場合、電源33お
よびスイッチ34を削除して、ロジック回路35の出力
を積分回路23へ与えればよい。この場合、累算器とし
ての積分回路23は、累算値をデジタルの減算回路11
へ与えて減算量を指示する。
In this case, since the subtraction is performed in the digital domain, similarly to the case where the integration circuit 23 is implemented by a digital circuit, for example, the logic circuit 35 is provided with a digital value like the moving average circuit 22a shown in FIG. Moving average value A
In the case of a configuration that outputs a value proportional to (i), the power supply 33 and the switch 34 may be deleted, and the output of the logic circuit 35 may be provided to the integration circuit 23. In this case, the integrating circuit 23 as an accumulator converts the accumulated value into a digital subtraction circuit 11.
To indicate the amount of subtraction.

【0112】[0112]

【発明の効果】本発明に係る直流オフセット補償回路
は、以上のように、それぞれ予め定められる1以上の整
数をN、2以上の整数をMとするとき、補償対象回路の
離散時間出力のサンプル周期のN×M倍に渡って、上記
離散時間出力を積分し、上記サンプル周期のN倍毎に出
力する積分手段と、上記積分手段の出力を積分して、上
記直流オフセット量を示す信号を出力する出力手段とを
備えている構成である。
As described above, in the DC offset compensation circuit according to the present invention, when the predetermined integer of 1 or more is N and the integer of 2 or more is M, the sample of the discrete time output of the circuit to be compensated is Integrating means for integrating the discrete time output over N × M times of the cycle and outputting the output every N times of the sample cycle; and integrating the output of the integrating means to obtain a signal indicating the DC offset amount. And output means for outputting.

【0113】上記構成によれば、積分手段は、サンプル
周期のN×M倍に渡って離散時間出力を積分した結果を
出力しているにも拘らず、積分結果を、サンプル周期の
N倍の周期で出力するので、積分手段の出力レートは、
サンプル周期のN×M倍に渡って離散時間出力を積分し
た結果をサンプル周期のN×M倍毎に出力する積分回路
に比べて、M倍になる。したがって、比較例の積分回路
と同一の低域通過型の周波数特性を持っているにも拘ら
ず、比較例に比べて、ナイキスト周波数における減衰量
を大きくでき、折り返し成分を削減できる。この結果、
積分手段の前段にフィルタ回路を設けず、比較的小規模
な回路であるにも拘らず、十分な精度で直流オフセット
量を推定できるという効果を奏する。
According to the above configuration, the integrating means outputs the integration result of N times the sample period, despite outputting the result of integrating the discrete time output over N × M times the sample period. Since the output is made in a cycle, the output rate of the integrating means is
The result of integrating the discrete time output over N × M times the sample period is M times as large as that of an integrating circuit that outputs the result every N × M times of the sample period. Therefore, despite having the same low-pass type frequency characteristics as the integration circuit of the comparative example, the amount of attenuation at the Nyquist frequency can be increased and the aliasing component can be reduced as compared with the comparative example. As a result,
There is provided an effect that the DC offset amount can be estimated with sufficient accuracy even though the filter circuit is not provided in the preceding stage of the integrating means and the circuit is relatively small.

【0114】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
以上のように、予め定められる1以上の整数をNとする
とき、補償対象回路の離散時間出力のサンプル周期のN
倍毎に、当該離散時間出力の略N個を積分した値に比例
する出力値を出力する第1積分手段と、予め定められる
2以上の整数をMとするとき、上記第1積分手段の出力
値のうち、最近のM個またはM−1個を記憶する記憶手
段と、上記記憶手段の記憶を参照しながら、上記第1積
分手段の出力値のM個分を積分した値に比例する出力値
を、上記第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期
で出力する第2積分手段と、上記第2積分手段の出力を
積分して、上記直流オフセット量を示す信号を出力する
出力手段とを備えている構成である。
The DC offset compensation circuit according to the present invention
As described above, when a predetermined integer equal to or greater than 1 is N, the sample period of the discrete time output of the compensation target circuit is N
A first integrating means for outputting an output value proportional to a value obtained by integrating substantially N discrete time outputs, and an output of the first integrating means when a predetermined integer of 2 or more is M Storage means for storing the latest M or M-1 of the values, and an output proportional to a value obtained by integrating the M output values of the first integration means with reference to the storage of the storage means. A second integration means for outputting a value in a cycle shorter than M times an output cycle of the first integration means, and an output for integrating the output of the second integration means and outputting a signal indicating the DC offset amount Means.

【0115】当該構成によれば、第2積分手段の各出力
は、第1積分手段の出力M個に依存しているにも拘ら
ず、第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期で出
力される。したがって、第2積分手段が、第1積分手段
の出力周期のM倍の周期で出力値を出力する構成と比較
すると、同一の低域通過型の周波数特性を持っているに
も拘らず、ナイキスト周波数における減衰量を大きくで
きる。この結果、折り返し成分を削減するためのフィル
タ回路を設けず、比較的小さな回路規模であるにも拘ら
ず、十分な精度で直流オフセット量を推定できるという
効果を奏する。
According to this configuration, each output of the second integrating means depends on the M outputs of the first integrating means, but has a cycle shorter than M times the output cycle of the first integrating means. Is output. Therefore, when compared with a configuration in which the second integration means outputs an output value at a cycle M times the output cycle of the first integration means, the Nyquist The attenuation at the frequency can be increased. As a result, there is an effect that the DC offset amount can be estimated with sufficient accuracy despite the relatively small circuit scale without providing a filter circuit for reducing aliasing components.

【0116】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
以上のように、上述の第1積分回路の代わりに、予め定
められる1以上の整数をNとするとき、上記離散時間出
力の一定のサンプル周期のN倍毎に、当該離散時間出力
の略N個を積分した値を2値化あるいは3値化した出力
値を出力する第1積分手段が設けられている構成であ
る。
The DC offset compensation circuit according to the present invention
As described above, when a predetermined integer equal to or greater than 1 is set to N instead of the above-described first integration circuit, approximately N times of the discrete time output is obtained at every N times of a fixed sampling period of the discrete time output. This is a configuration in which first integration means for outputting an output value obtained by converting a value obtained by integrating the two values into a binary value or a ternary value is provided.

【0117】当該構成では、2値化あるいは3値化とい
う荒い量子化を行っているものの、第2積分手段の各出
力は、第1積分手段の出力M個に依存しているにも拘ら
ず、第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期で出
力される。したがって、上記と同様、第2積分手段が第
1積分手段の出力周期のM倍の周期で出力値を出力する
構成と比較して、同一の低域通過型の周波数特性を持っ
ているにも拘らず、ナイキスト周波数における減衰量を
大きくできる。この結果、折り返し成分を削減するため
のフィルタ回路を設けず、比較的小さな回路規模である
にも拘らず、十分な精度で直流オフセット量を推定でき
るという効果を奏する。
In this configuration, although rough quantization such as binarization or ternarization is performed, each output of the second integration means depends on the M outputs of the first integration means. Are output in a cycle shorter than M times the output cycle of the first integration means. Therefore, as described above, even if the second integrator has the same low-pass frequency characteristic as compared with a configuration in which the second integrator outputs an output value at a period M times the output period of the first integrator, Regardless, the amount of attenuation at the Nyquist frequency can be increased. As a result, there is an effect that the DC offset amount can be estimated with sufficient accuracy despite the relatively small circuit scale without providing a filter circuit for reducing aliasing components.

【0118】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
以上のように、上記各構成に加えて、上記第2積分手段
は、上記第1積分手段の出力周期で、出力値を出力する
構成である。
A DC offset compensating circuit according to the present invention
As described above, in addition to each of the above configurations, the second integration means outputs an output value in an output cycle of the first integration means.

【0119】当該構成では、第2積分手段が第1積分手
段の出力周期のM倍の周期で出力値を出力する構成と比
較して、第2積分手段の出力レートをM倍に増加させる
ことができる。この結果、ナイキスト周波数における減
衰量を、さらに大きく設定でき、折り返し成分をさらに
削減できるという効果を奏する。
In this configuration, the output rate of the second integration means is increased by a factor M compared to a configuration in which the second integration means outputs an output value at a period M times the output cycle of the first integration means. Can be. As a result, the amount of attenuation at the Nyquist frequency can be set to be larger, and the effect that the aliasing component can be further reduced can be obtained.

【0120】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
以上のように、上記各構成において、上記第2積分手段
は、直前の当該第2積分手段の出力値を保持する保持手
段と、次の第2積分手段の出力値を算出する際、上記第
1積分手段の現在の出力値に比例した値を、上記保持手
段の保持する値に加えると共に、上記記憶手段から最も
古い出力値を読み出して、上記保持手段の保持する値か
ら減算する演算手段とを備えている構成である。
A DC offset compensating circuit according to the present invention
As described above, in each of the above-described configurations, the second integrating means holds the output value of the immediately preceding second integrating means and the second integrating means calculates the next output value of the second integrating means. (1) arithmetic means for adding a value proportional to the current output value of the integration means to the value held by the holding means, reading the oldest output value from the storage means, and subtracting from the value held by the holding means; It is a configuration provided with.

【0121】当該構成によれば、演算手段は、保持手段
が保持していた直前の第2積分手段の出力値に、第1積
分手段の現在の出力値に比例した値を加算し、上記記憶
手段の最も古い出力値に比例した値を減算して、次の第
2積分手段の出力値を算出する。したがって、第2積分
手段の出力周期毎に、第1積分手段のM個分の出力値を
加算して、加算結果に比例した値を出力する構成と比較
して、演算量を削減できるので、演算手段の回路規模を
削減できるという効果を奏する。
According to this configuration, the calculating means adds a value proportional to the current output value of the first integrating means to the output value of the second integrating means immediately before being held by the holding means, and A value proportional to the oldest output value of the means is subtracted to calculate the next output value of the second integrating means. Therefore, the amount of calculation can be reduced as compared with a configuration in which M output values of the first integration means are added and an output value proportional to the addition result is output for each output cycle of the second integration means. There is an effect that the circuit scale of the calculation means can be reduced.

【0122】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
以上のように、上記構成に加えて、上記第2積分手段
は、2値化または3値化した出力値を上記出力手段へ与
える構成である。当該構成によれば、第2積分手段の出
力が2値化または3値化されているので、第2積分手段
自体の回路規模および後段の出力手段の回路規模を大幅
に小さくできる。この結果、回路規模の小さな直流オフ
セット補償回路を実現できるという効果を奏する。
The DC offset compensation circuit according to the present invention
As described above, in addition to the above configuration, the second integration means is configured to provide a binarized or ternary output value to the output means. According to this configuration, since the output of the second integration means is binarized or ternary, the circuit scale of the second integration means itself and the circuit scale of the output means at the subsequent stage can be significantly reduced. As a result, there is an effect that a DC offset compensation circuit having a small circuit scale can be realized.

【0123】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
以上のように、上記構成に加えて、上記Nの値を変更す
るN値設定手段を備えている構成である。当該構成によ
れば、Nとして設定する値の大小によって、直流オフセ
ット補償回路が直流オフセット量を推定する際の追従速
度を変更できるという効果を奏する。
A DC offset compensating circuit according to the present invention
As described above, in addition to the above configuration, the configuration is provided with the N value setting means for changing the value of N. According to this configuration, there is an effect that the following speed can be changed when the DC offset compensation circuit estimates the DC offset amount, depending on the value of the value set as N.

【0124】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
以上のように、N値設定手段が、上記回路の電源投入時
または休止状態からの復帰時に、一定時間だけ、上記N
の値を通常値よりも小さな値に設定し、当該一定時間が
経過すると、上記通常値に復帰させる構成である。
A DC offset compensating circuit according to the present invention
As described above, when the power of the circuit is turned on or when the circuit is restored from the halt state, the N value setting means sets the N value for a fixed time.
Is set to a value smaller than the normal value, and is returned to the normal value after the predetermined time has elapsed.

【0125】上記構成によれば、N値設定手段は、電源
投入時または休止状態からの復帰時に一定時間だけNの
値を通常値よりも小さな値に設定するので、通常時に上
記回路の出力信号を歪ませることなく、電源投入時また
は休止状態からの復帰時に、回路の直流オフセットを確
実に補償できるという効果を奏する。
According to the above configuration, the N-value setting means sets the value of N to a value smaller than the normal value for a fixed time when the power is turned on or when returning from the sleep state. Without distortion, it is possible to surely compensate for the DC offset of the circuit when the power is turned on or when returning from the sleep state.

【0126】本発明に係る直流オフセット補償回路は、
上記回路がアナログ信号を出力する場合、上記推定手段
は、上記アナログ信号を離散時間サンプルした結果を、
上記離散時間出力として出力するコンパレータを備えて
いる構成である。
A DC offset compensating circuit according to the present invention
When the circuit outputs an analog signal, the estimating unit calculates a result obtained by discrete-time sampling the analog signal,
This is a configuration including a comparator that outputs the discrete-time output.

【0127】上記構成によれば、上記コンパレータが上
記アナログ信号を離散時間、かつ、離散値出力に変換す
るので、直流オフセットの補償対象となる回路がアナロ
グ信号を出力する場合であっても、何ら支障なく、直流
オフセットを補償できるという効果を奏する。
According to the above configuration, the comparator converts the analog signal into a discrete time and discrete value output. Therefore, even if the circuit for which the DC offset is to be compensated outputs the analog signal, the comparator converts the analog signal into a discrete value. There is an effect that the DC offset can be compensated without any trouble.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示すものであり、直流オ
フセット補償回路と、直流オフセット補償回路が直流オ
フセットを補償する回路との要部構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention, and is a block diagram illustrating a main configuration of a DC offset compensation circuit and a circuit that compensates for a DC offset by the DC offset compensation circuit.

【図2】上記直流オフセット補償回路に設けられたアッ
プダウンカウンタと移動平均回路とからなる回路の伝達
関数の周波数特性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a frequency characteristic of a transfer function of a circuit including an up-down counter and a moving average circuit provided in the DC offset compensation circuit.

【図3】本発明の他の実施形態を示すものであり、直流
オフセット補償回路と、直流オフセット補償回路が直流
オフセットを補償する回路との要部構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 illustrates another embodiment of the present invention, and is a block diagram illustrating a main configuration of a DC offset compensation circuit and a circuit that compensates for a DC offset by the DC offset compensation circuit.

【図4】上記直流オフセット補償回路に設けられた移動
平均回路の構成例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a moving average circuit provided in the DC offset compensation circuit.

【図5】上記移動平均回路の他の構成例を示す回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another configuration example of the moving average circuit.

【図6】上記直流オフセット補償回路の変形例を示すも
のであり、アナログ信号を出力する回路と、当該回路用
の直流オフセット補償回路との要部構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a modification of the DC offset compensating circuit, and showing a main configuration of a circuit for outputting an analog signal and a DC offset compensating circuit for the circuit.

【図7】従来技術を示すものであり、直流オフセット補
償回路と、直流オフセット補償回路が直流オフセットを
補償する回路との要部構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a related art, showing a main configuration of a DC offset compensating circuit and a circuit for compensating for a DC offset by the DC offset compensating circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・1a 直流オフセット補償回路 5 AD変換器(回路) 7 アナログ回路(回路) 11 減算回路(減算手段) 12 積分処理部(推定手段) 15 直流オフセット変動判定部
(N値設定手段) 16 量子化回路(コンパレータ) 21 アップダウンカウンタ(積分
手段、第1積分手段) 22・22a・22b 移動平均回路(積分手段、第
2積分手段) 23 積分回路(出力手段) 31・32・41・42 シフトレジスタ(記憶手段) 44 スイッチ(演算手段) 45 ロジック回路(演算手段) 46 スイッチトキャパシタ型積分
回路(演算手段) 52 帰還コンデンサ(保持手段)
1. 1a DC offset compensation circuit 5 AD converter (circuit) 7 Analog circuit (circuit) 11 Subtraction circuit (subtraction means) 12 Integration processing section (estimation means) 15 DC offset fluctuation determination section (N value setting means) 16 Quantization Circuit (comparator) 21 Up / down counter (integrating means, first integrating means) 22 · 22a / 22b Moving average circuit (integrating means, second integrating means) 23 Integrating circuit (output means) 31 · 32 · 41 · 42 Shift register (Storage means) 44 Switch (arithmetic means) 45 Logic circuit (arithmetic means) 46 Switched capacitor type integration circuit (arithmetic means) 52 Feedback capacitor (holding means)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流オフセットの補償対象となる回路の離
散時間出力に基づいて、直流オフセット量を推定する推
定手段と、上記回路の信号経路上に配され、上記推定手
段によって推定された直流オフセット量を減算する減算
手段とを有する直流オフセット補償回路において、 上記推定手段は、それぞれ予め定められる1以上の整数
をN、2以上の整数をMとするとき、上記離散時間出力
の一定のサンプル周期のN×M倍に渡って、上記離散時
間出力を積分し、上記サンプル周期のN倍毎に出力する
積分手段と、 上記積分手段の出力を積分して、上記直流オフセット量
を示す信号を出力する出力手段とを備えていることを特
徴とする直流オフセット補償回路。
An estimating means for estimating a DC offset amount based on a discrete time output of a circuit to be compensated for a DC offset, and a DC offset provided on a signal path of the circuit and estimated by the estimating means. A DC offset compensating circuit having a subtracting means for subtracting an amount, wherein the estimating means is such that when a predetermined integer of 1 or more is N and an integer of 2 or more is M, Integrating means for integrating the discrete-time output over N × M times of the above, and outputting the signal every N times the sample period; integrating the output of the integrating means to output a signal indicating the DC offset amount A DC offset compensating circuit, comprising:
【請求項2】直流オフセットの補償対象となる回路の離
散時間出力に基づいて、直流オフセット量を推定する推
定手段と、上記回路の信号経路上に配され、上記推定手
段によって推定された直流オフセット量を減算する減算
手段とを有する直流オフセット補償回路において、 上記推定手段は、予め定められる1以上の整数をNとす
るとき、上記離散時間出力の一定のサンプル周期のN倍
毎に、当該離散時間出力の略N個を積分した値に比例す
る出力値を出力する第1積分手段と、 予め定められる2以上の整数をMとするとき、上記第1
積分手段の出力値のうち、最近のM個またはM−1個を
記憶する記憶手段と、 上記記憶手段の記憶を参照しながら、上記第1積分手段
の出力値のM個分を積分した値に比例する出力値を、上
記第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期で出力
する第2積分手段と、 上記第2積分手段の出力を積分して、上記直流オフセッ
ト量を示す信号を出力する出力手段とを備えていること
を特徴とする直流オフセット補償回路。
2. An estimating means for estimating a DC offset amount based on a discrete time output of a circuit to be compensated for a DC offset, and a DC offset disposed on a signal path of the circuit and estimated by the estimating means. A DC offset compensating circuit having a subtracting means for subtracting an amount, wherein the estimating means, where N is an integer equal to or greater than a predetermined one, every N times a fixed sample period of the discrete time output. A first integrating means for outputting an output value proportional to a value obtained by integrating approximately N time outputs;
A storage means for storing the latest M or M-1 of the output values of the integration means; and a value obtained by integrating M output values of the first integration means with reference to the storage of the storage means. A second integration means for outputting an output value proportional to the following in a cycle shorter than M times the output cycle of the first integration means; a signal indicating the DC offset amount by integrating the output of the second integration means A DC offset compensating circuit comprising:
【請求項3】直流オフセットの補償対象となる回路の離
散時間出力に基づいて、直流オフセット量を推定する推
定手段と、上記回路の信号経路上に配され、上記推定手
段によって推定された直流オフセット量を減算する減算
手段とを有する直流オフセット補償回路において、 上記推定手段は、予め定められる1以上の整数をNとす
るとき、上記離散時間出力の一定のサンプル周期のN倍
毎に、当該離散時間出力の略N個を積分した値を2値化
あるいは3値化した出力値を出力する第1積分手段と、 予め定められる2以上の整数をMとするとき、上記第1
積分手段の出力値のうち、最近のM個またはM−1個を
記憶する記憶手段と、 上記記憶手段の記憶を参照しながら、上記第1積分手段
の出力値のM個分を積分した値に比例する出力値を、上
記第1積分手段の出力周期のM倍よりも短い周期で出力
する第2積分手段と、 上記第2積分手段の出力を積分して、上記直流オフセッ
ト量を示す信号を出力する出力手段とを備えていること
を特徴とする直流オフセット補償回路。
3. An estimating means for estimating a DC offset amount based on a discrete time output of a circuit to be compensated for a DC offset, and a DC offset disposed on a signal path of the circuit and estimated by the estimating means. A DC offset compensating circuit having a subtracting means for subtracting an amount, wherein the estimating means, where N is an integer equal to or greater than a predetermined one, every N times a fixed sample period of the discrete time output. A first integrating means for outputting a binary or ternary output value obtained by integrating a value obtained by integrating approximately N pieces of time output; and a first integer when M is a predetermined integer of 2 or more.
A storage means for storing the latest M or M-1 of the output values of the integration means; and a value obtained by integrating M output values of the first integration means with reference to the storage of the storage means. A second integration means for outputting an output value proportional to the following in a cycle shorter than M times the output cycle of the first integration means; a signal indicating the DC offset amount by integrating the output of the second integration means A DC offset compensating circuit comprising:
【請求項4】上記第2積分手段は、上記第1積分手段の
出力周期で、出力値を出力することを特徴とする請求項
2または3記載の直流オフセット補償回路。
4. The DC offset compensation circuit according to claim 2, wherein said second integration means outputs an output value in an output cycle of said first integration means.
【請求項5】上記第2積分手段は、直前の当該第2積分
手段の出力値を保持する保持手段と、次の第2積分手段
の出力値を算出する際、上記第1積分手段の現在の出力
値に比例した値を、上記保持手段の保持する値に加える
と共に、上記記憶手段から最も古い出力値を読み出し
て、上記保持手段の保持する値から減算する演算手段と
を備えていることを特徴とする請求項2、3または4記
載の直流オフセット補償回路。
5. The second integration means includes a holding means for holding the output value of the immediately preceding second integration means, and a current value of the first integration means when calculating the next output value of the second integration means. Computing means for adding a value proportional to the output value of the storage means to the value held by the holding means, reading the oldest output value from the storage means, and subtracting from the value held by the holding means. 5. The DC offset compensation circuit according to claim 2, wherein:
【請求項6】上記第2積分手段は、2値化または3値化
した出力値を上記出力手段へ与えることを特徴とする請
求項2、3または4記載の直流オフセット補償回路。
6. The DC offset compensating circuit according to claim 2, wherein said second integrating means supplies a binarized or ternary output value to said output means.
【請求項7】上記Nの値を変更するN値設定手段を備え
ていることを特徴とする請求項1、2、3、4、5また
は6記載の直流オフセット補償回路。
7. The DC offset compensation circuit according to claim 1, further comprising N value setting means for changing the value of N.
【請求項8】上記N値設定手段は、上記回路の電源投入
時または休止状態からの復帰時に、一定時間だけ、上記
Nの値を通常値よりも小さな値に設定し、当該一定時間
が経過すると、上記通常値に復帰させることを特徴とす
る請求項7記載の直流オフセット補償回路。
8. The N value setting means sets the value of N to a value smaller than a normal value for a certain time when the power of the circuit is turned on or when the circuit returns from a halt state. The DC offset compensating circuit according to claim 7, wherein the DC offset is restored to the normal value.
【請求項9】上記回路は、アナログ信号を出力すると共
に、 上記推定手段は、上記アナログ信号を離散時間サンプル
した結果を、上記離散時間出力として出力するコンパレ
ータを備えていることを特徴とする請求項1、2、3、
4、5、6、7または8記載の直流オフセット補償回
路。
9. The circuit according to claim 8, wherein said circuit outputs an analog signal, and said estimating means includes a comparator which outputs a result obtained by sampling the analog signal in discrete time as the discrete time output. Terms 1, 2, 3,
The DC offset compensation circuit according to 4, 5, 6, 7 or 8.
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