JP2003204267A - Da変換器およびデータ再生装置 - Google Patents

Da変換器およびデータ再生装置

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JP2003204267A JP2002308309A JP2002308309A JP2003204267A JP 2003204267 A JP2003204267 A JP 2003204267A JP 2002308309 A JP2002308309 A JP 2002308309A JP 2002308309 A JP2002308309 A JP 2002308309A JP 2003204267 A JP2003204267 A JP 2003204267A
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circuit
voltage
pwm
analog
digital
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Masayuki Yoshizawa
正幸 吉澤
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/32Delta-sigma modulation with special provisions or arrangements for power saving, e.g. by allowing a sleep mode, using lower supply voltage for downstream stages, using multiple clock domains, by selectively turning on stages when needed
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/50Digital/analogue converters using delta-sigma modulation as an intermediate step
    • H03M3/502Details of the final digital/analogue conversion following the digital delta-sigma modulation
    • H03M3/506Details of the final digital/analogue conversion following the digital delta-sigma modulation the final digital/analogue converter being constituted by a pulse width modulator

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DA変換器としての動作精度を低下させるこ
となく、デジタル回路部分の消費電力の低減化を図り、
全体として消費電力を低減化を図る。 【解決手段】 このDA変換器は、PWM回路26を含
むデジタル回路21と、アナログ回路22とを備えたΔ
・Σ型DA変換器であり、アナログ回路22の出力が所
定値になるように、アナログ回路22を所定の直流電圧
V1(例えば、5〔V〕)で駆動させ、デジタル回路2
1をその直流電圧V1よりも低く設定させた低圧の直流
電圧V2(例えば、3.3〔V〕)で駆動させるように
した。そして、デジタル回路21とアナログ回路22と
を異なる電源電圧で駆動させることに伴い、PWM回路
26とアナログ回路22の境界部分に、PWM回路26
から出力されるPWM信号のレベルの昇圧を行うレベル
シフタ23を介在させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル信号をア
ナログ信号に変換するDA変換器に関し、特に、デルタ
・シグマ(以下、「Δ・Σ」と表す)型DA変換器に関
する。また、本発明は、そのΔ・Σ型DA変換器を使用
してCD(コンパクトディスク)などの記録媒体の音声
データなどを再生するようにしたデータ再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のDA変換器として、PW
M回路を含むデジタル回路と、そのPWM回路からのP
WM信号をアナログ信号に変換するアナログ回路と、を
備えたものが知られている(例えば、特許文献1)。こ
のようなDA変換器では、その各部には電源電圧として
同一の直流電圧が供給され、その同一の直流電圧で各部
が駆動されるように構成されていた。
【0003】
【特許文献1】特開2001−102925号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のDA変
換器では、異なる性質のデジタル回路とアナログ回路が
混在するが、上記のように全体が同一の直流電圧で駆動
されている。この結果、DA変換器として必要以上の電
力消費があり、全体の消費電力を低減化することが望ま
れる。
【0005】その一方、全体の消費電力の低減化を図る
に際しては、DA変換器としての動作精度を低下させな
いことが望まれる。そこで、本発明の第1の目的は、D
A変換器としての動作精度を低下させることなく、デジ
タル回路部分の消費電力の低減化を図り、全体として消
費電力を低減化できるようにしたDA変換器を提供する
ことにある。
【0006】また、本発明の第2の目的は、DA 変換
器の動作精度を低下することなく、装置全体として消費
電力の低減化を図ることができるようにしたデータ再生
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、本発
明の第1の目的を達成するために、請求項1〜請求項6
に記載の各発明は、以下のように構成した。すなわち、
請求項1に記載の発明は、PWM回路を含むデジタル回
路と、PWM出力値をアナログ出力値に変換するアナロ
グ回路と、を有するデルタ・シグマ型DA変換器におい
て、前記アナログ回路に入力する直流電圧を供給する第
1の電源と、前記第1の電源よりも低く設定され、前記
デジタル回路に入力する直流電圧を供給する第2の電源
を有し、前記PWM回路のPWM出力が前記アナログ回
路へ入力されるインターフェース部分に、前記PWM出
力を昇圧させてから前記アナログ回路へ伝搬させるレベ
ルシフタを介在させたことを特徴とするものである。
【0008】ここで、請求項1の記載に係る発明の作用
について説明する。図1に示すデルタ・シグマ型DA変
換器10において、デジタル回路5のPWM出力と、そ
のPWM出力を受け取るアナログ回路7との間では、P
WM出力の(電圧×時間)、即ち図2に示す、パルス波
形における方形部の(高さ×幅=面積)に比例した値の
波高をつないだアナログ波形に変換するので、デジタル
回路5の電源に変動があれば、PWM出力の電圧すなわ
ち波高hが変動し、その悪影響はアナログ回路7へ及
ぶ。
【0009】ここで、PWM出力のパルス波形における
方形部の(高さ×幅=面積)のうち、パルスの幅はジッ
タ等の外乱ノイズが無い限り、電源電圧VCCEの変動
とは無関係である。従って、パルス方形部の高さh(図
2)に該当する電圧を安定化するか又は、電圧変動の悪
影響を排除できるようにすれば、DA変換器10の動作
精度を落とすことがない。
【0010】すなわち、デジタル回路5のPWM出力の
うちパルスの幅が正確であるとすれば、パルスの高さh
(図2)がデジタル回路5の電源変動に伴って変動した
としても、そのPWM出力を受け取るアナログ回路7と
の間に介在させたレベルシフタ11の電圧レベル変換作
用により、その悪影響はアナログ回路7へ及ばないの
で、DA変換器10の動作精度を落とすことがない。
【0011】このようにしたので、デジタル回路5のP
WM出力と、そのPWM出力を受け取るアナログ回路7
との間に介在させたレベルシフタ11の電圧レベル変換
作用により、デジタル回路5の電源変動があっても、そ
の悪影響はアナログ回路7へ及ばず、DA変換器10の
動作精度を落とすことがない。請求項2に記載の発明
は、PWM回路を含むデジタル回路と、前記PWM回路
からのPWM信号をアナログ信号に変換するアナログ回
路と、を有するデルタ・シグマ型DA変換器において、
前記アナログ回路の出力が所定値となるように、前記ア
ナログ回路を所定の第1の直流電圧で駆動させ、前記デ
ジタル回路を前記第1の直流電圧よりも低圧の第2の直
流電圧で駆動させ、前記PWM回路と前記アナログ回路
との境界部分に、前記PWM回路からのPWM信号を昇
圧させて前記アナログ回路に出力するレベルシフタを設
けることを特徴とするものである。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のDA変換器において、前記レベルシフタは、前記第1
の直流電圧および前記第2の直流電圧で駆動させるよう
にしたことを特徴とするものである。請求項4に記載の
発明は、請求項2または請求項3に記載のDA変換器に
おいて、前記デジタル回路は、デジタルフィルタ、デル
タシグマ変調器、および前記PWM回路を備えることを
特徴とするものである。
【0013】請求項5に記載の発明は、請求項2、請求
項3又は請求項4に記載のDA変換器において、前記ア
ナログ回路は、前記第1の直流電圧に基づいて前記第2
の直流電圧を生成するレギュレータを、さらに含むこと
を特徴とするものである。請求項6に記載の発明は、請
求項2乃至請求項5のうちのいずれかに記載のDA変換
器において、前記デジタル回路、前記アナログ回路、お
よび前記レベルシフタを、同一の半導体基板上に集積回
路化したことを特徴とするものである。
【0014】このように、請求項2〜請求項6に記載の
各発明によれば、性質の異なるアナログ回路とデジタル
回路に着目し、アナログ回路の出力が所定値になるよう
に、そのアナログ回路を所定の第1の直流電圧で駆動さ
せ、デジタル回路をその第1の直流電圧よりも低圧の第
2の直流電圧で駆動させるようにしたが、PWM回路と
アナログ回路の境界部分に、PWM信号のレベルを昇圧
させるレベルシフタを介在させるようにした。
【0015】このため、DA変換器としての動作精度を
低下させることなく、デジタル回路部分の消費電力の低
減化を図ることができ、DA変換器全体の消費電力を低
減できる。次に、本発明の第2の目的を達成するため
に、請求項7〜請求項11に記載の各発明は、以下のよ
うに構成した。
【0016】請求項7に記載の発明は、データ再生装置
において、PWM回路を含む第1のデジタル回路と、前
記PWM回路からのPWM信号をアナログ信号に変換す
るアナログ回路と、を有するデルタ・シグマ型DA変換
器と、前記デルタ・シグマ型DA変換器に入力すべきデ
ジタル信号に対して所定のデジタル信号処理を行うデジ
タル信号処理回路からなる第2のデジタル回路と、を備
え、前記アナログ回路の出力が所定値になるように、そ
のアナログ回路を所定の第1の直流電圧で駆動させ、前
記第1のデジタル回路および前記第2のデジタル回路を
前記第1の直流電圧よりも低圧の第2の直流電圧で駆動
させ、前記PWM回路と前記アナログ回路との境界部分
に、前記PWM回路からのPWM信号を昇圧させて前記
アナログ回路に出力するレベルシフタを設けることを特
徴とするものである。
【0017】請求項8に記載の発明は、請求項7に記載
のデータ再生装置において、前記レベルシフタは、前記
第1の直流電圧および前記第2の直流電圧で駆動させる
ようにしたことを特徴とするものである。請求項9に記
載の発明は、請求項7または請求項8に記載のデータ再
生装置において、前記第1のデジタル回路は、デジタル
フィルタ、デルタシグマ変調器、および前記PWM回路
を備えることを特徴とするものである。
【0018】請求項10に記載の発明は、請求項7、請
求項8または請求項9に記載のデータ再生装置におい
て、前記アナログ回路は、前記第1の直流電圧に基づい
て前記第2の直流電圧を生成するレギュレータを、さら
に含むことを特徴とするものである。請求項11に記載
の発明は、請求項7乃至請求項10のうちのいずれかに
記載のデータ再生装置において、前記デジタル回路、前
記アナログ回路、および前記レベルシフタを、同一の半
導体基板上に集積回路化したことを特徴とするものであ
る。
【0019】このように、請求項7〜請求項11に記載
の発明によれば、アナログ回路の出力が所定値になるよ
うに、そのアナログ回路を所定の第1の直流電圧で駆動
させ、デジタル回路をその第1の直流電圧よりも低圧の
直流電圧で駆動させるようにしたが、PWM回路とアナ
ログ回路の境界部分に、PMW回路から出力されるPW
M信号のレベルを昇圧させてアナログ回路に出力するレ
ベルシフタを介在させるようにした。
【0020】このため、Δ・Σ型DA変換器の動作精度
を低下させることがない上に、DA変換処理前のデジタ
ル信号処理回路を含むデジタル回路部分の消費電力の低
減化を図ることができ、もって装置全体の消費電力を低
減できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。本発明のDA変換器の第1
実施形態の構成について、図1を参照しながら説明す
る。この第1実施形態に係るDA変換器は、Δ・Σ型D
A変換器10であり、内部に、PWM回路4を含むデジ
タル回路5と、アナログローパスフィルタ6を含むアナ
ログ回路7とを有し、デジタル信号入力端子2からデジ
タル信号を入力すると、アナログ信号出力端子3からア
ナログ信号を出力するようになっている。
【0022】さらに、この第1実施形態に係るDA変換
器は、アナログ回路7は5V系電源AVCCで動作さ
せ、アナログ回路7の動作を制御する制御信号を生成す
るデジタル回路5は、3.3V系電源VCCEで動作さ
せるようになっている。また、PWM回路4とアナログ
回路7とのインターフェース部分(境界部分)に、レベ
ルシフタ11を介在させるようにした。レベルシフタ1
1は、デジタル回路5において3.3V系電源を用いて
生成されたPWM信号(制御信号)を、アナログ回路7
へ昇圧させて伝搬する。
【0023】図2はPWM回路4からのPWM出力をア
ナログ波形に変換する説明図であり、(a)はPWM波
形、(b)はアナログ波形である。図2(a),(b)
において、所定の時間で区切られたタイミングt1,t
2,t3,t4,t5で伝送すべき信号値の表現方法と
して、図2(a)では前記信号値に比例した幅のパルス
をPWM出力として発生する。すなわち、t1では幅
0,t2では幅7.1,t3では幅10,t4では幅
7.1,t5では幅0である。これらのパルス幅とパル
ス波高hの積を、各タイミングにおけるアナログ波高と
してプロットし、図2(b)に示すアナログ波形に変換
する。
【0024】そして、理想的にパルス波高h=1に固定
すると、アナログ波高は、t1では0,t2では7.
1,t3では10,t4では7.1,t5では0であ
る。しかし、例えばt2でパルス波高h=1.1に変動
すれば、それを乗じて1.1×7.1=7.81,同様
にt4ではパルス波高h=0.9に変動すれば、それを
乗じて0.9×7.1=6.39となり、本来のt2と
t4では同じ値の7.1から、かけ離れたアナログ波高
(図示せず)となってしまう。このように、パルス波高
h=0.9〜1.1に変動出力するPWM出力の波高h
に対して、本発明ではレベルシフタ11を介在させるこ
とより、電圧変動の悪影響を排除するように、例えばパ
ルス波高h=5に精密にレベルシフトする。
【0025】そうすることにより、本来の伝送すべき信
号値が、正確に伝送される。又、ダイナミックレンジ及
び出力値を大きく取るためには、電圧値が高いほど有利
とされるアナログ波形(図2(b)参照)のレベルを、
レベルシフタ11の出力電圧のレベル及びアナログ回路
用の電源AVCCの電圧レベルにより、希望通りに高く
昇圧して設定できるので、設計の自由度を増すことがで
きる。逆に、同じ性能を実現するのであれば、デジタル
回路用の電源VCCEを可能な限り、例えば最低DC
1.8V迄位に低く設定できる。このことにより、消費
電力を抑制する事ができる。
【0026】次に、本発明のDA変換器の第2実施形態
の構成について、図3を参照して説明する。この第2実
施形態に係るDA変換器は、デジタル回路21とアナロ
グ回路22とを備えたΔ・Σ型DA変換器であり、アナ
ログ回路22の出力が所定値(所定レベル)となるよう
に、アナログ回路22を所定の直流電圧V1(例えば、
5〔V〕)で駆動させ、デジタル回路21をその直流電
圧V1よりもできる限り低く設定させた低圧の直流電圧
V2(例えば、3.3〔V〕)で駆動させるようにした
ものである。
【0027】また、この第2実施形態に係るDA変換器
では、デジタル回路21とアナログ回路22とを異なる
電源電圧で駆動させることに伴い、デジタル回路21と
アナログ回路22の境界部分に、デジタル回路21の出
力のレベル変換を行うレベルシフタ23を介在させるよ
うにした。デジタル回路21は、デジタルフィルタ24
と、Δ・Σ変調器25と、PWM回路26とを備え、デ
ジタルフィルタ24には入力端子27に供給される入力
データが入力され、PWM回路26からはPWM信号が
取り出されてレベルシフタ23に供給されるようになっ
ている。
【0028】デジタルフィルタ24、Δ・Σ変調器2
5、およびPWM回路26は、電源(図示せず)から電
源端子29に供給される直流電圧V2により駆動される
ように構成されている。そして、その電源端子29に供
給される直流電圧V2が、電源ライン28を介してその
各部に供給されるようになっている。また、デジタルフ
ィルタ24、Δ・Σ変調器25、およびPWM回路26
は、共通の接地ライン30に接続され、その共通接続部
が接地端子31に接続され、その接地端子31は接地し
て使用するようになっている。
【0029】このような構成からなるデジタル回路21
では、デジタルフィルタ24、Δ・Σ変調器25、およ
びPWM回路26は、例えばMOSトランジスタなどか
ら構成され、単一の半導体基板上に集積回路化されてい
る。レベルシフタ23は、PWM回路26から出力され
るPWM信号のレベルを昇圧し、この昇圧されたPWM
信号をアナログ回路22のアナログフィルタ35に出力
するようになっている。
【0030】レベルシフタ23は、例えば、デジタル回
路21を駆動する直流電圧V2と、アナログ回路22を
駆動する直流電圧V1とにより駆動されるようになって
おり、直流電圧V2が供給される電源端子32と、直流
電圧V1が供給される電源端子33とを備えている。ま
た、レベルシフタ23は接地端子34を備え、その接地
端子34は接地して使用するようになっている。
【0031】アナログ回路22は、少なくとも能動型の
アナログフィルタ35を備えている。アナログフィルタ
35は、オペアンプなどから構成される能動型のローパ
スフィルタ(LPF)からなる。このアナログフィルタ
35は、レベルシフタ23で昇圧されたPWM信号をア
ナログ信号に変換し、この変換されたアナログ信号は出
力端子36から取り出すようになっている。
【0032】アナログフィルタ35は、直流電圧V1に
より駆動されるようになっており、直流電圧V1が供給
される電源端子37を備えている。また、アナログフィ
ルタ35は接地端子38を備え、その接地端子38を接
地して使用するようになっている。以上説明したよう
に、この第2実施形態では、アナログ回路22の出力が
所定値となるように、アナログ回路22を所定の直流電
圧V1で駆動させ、デジタル回路21をその直流電圧V
1よりもできる限り低く設定させた低圧の直流電圧V2
で駆動させるようにしたが、PWM回路26とアナログ
回路22の境界部分に、PWM回路26の出力のレベル
変換を行うレベルシフタ23を介在させるようにした。
【0033】このため、この第2実施形態によれば、Δ
・Σ型DA変換器としての動作精度を低下させることな
く、デジタル回路21部分の消費電力の低減化を図るこ
とができ、全体の消費電力を低減できる。なお、上記の
第2実施形態では、デジタル回路21、レベルシフタ2
3、およびアナログ回路22をそれぞれ個別に構成する
ようにした。しかし、これに代えて、デジタル回路2
1、レベルシフタ23、およびアナログ回路22を同一
の半導体基板上に集積回路化するようにしても良い。
【0034】次に、本発明のDA変換器の第3実施形態
の構成について、図4を参照して説明する。この第3実
施形態に係るDA変換器は、デジタル回路41とアナロ
グ回路42とを備えたΔ・Σ型DA変換器であり、アナ
ログ回路42の出力が所定値となるように、アナログ回
路42を電源(図示せず)から供給される所定の直流電
圧V1(例えば、5〔V〕)で駆動させ、デジタル回路
41をその直流電圧V1よりもできる限り低めに設定さ
れ、アナログ回路42に含まれるレギュレータ44から
出力される低圧の直流電圧V2(例えば、3.3
〔V〕)で駆動させるようにした。
【0035】また、この第3実施形態に係るDA変換器
では、デジタル回路41とアナログ回路42とを異なる
電源電圧で駆動させることに伴い、デジタル回路41と
アナログ回路42の境界部分に、デジタル回路41の出
力のレベル変換を行うレベルシフタ43を介在させるよ
うにした。さらに、この第3実施形態に係るDA変換器
では、上記のデジタル回路41、アナログ回路42、お
よびレベルシフタ43は、MOSトランジスタなどから
構成され、単一の半導体基板上に集積回路化されてい
る。
【0036】デジタル回路41は、図3に示すデジタル
回路21と同様に、デジタルフィルタ24と、Δ・Σ変
調器25と、PWM回路26とを備え、デジタルフィル
タ24には入力端子45に供給される入力データが入力
され、PWM回路26からはPWM信号が取り出されて
レベルシフタ43に供給されるようになっている。デジ
タルフィルタ24、Δ・Σ変調器25、およびPWM回
路26は、レギュレータ44の出力側から供給される直
流電圧V2により駆動されるように構成されている。こ
のため、その直流電圧V2が、低圧の電源ライン46を
介してその各部に供給されるようになっている。
【0037】また、デジタルフィルタ24、Δ・Σ変調
器25、およびPWM回路26は、共通の接地ライン4
7に接続され、その共通接続部が接地端子48に接続さ
れ、その接地端子48を接地して使用するようになって
いる。レベルシフタ43は、PWM回路26から出力さ
れるPWM信号のレベルを昇圧し、この昇圧されたPW
M信号をアナログ回路42のアナログフィルタ35に出
力するようになっている。
【0038】レベルシフタ43は、例えば、デジタル回
路41を駆動する直流電圧V2と、アナログ回路42を
駆動する直流電圧V1とにより駆動されるようになって
おり、直流電圧V2が低圧の電源ライン46を介して供
給され、直流電圧V1が高圧の電源ライン49を介して
供給されるようになっている。また、レベルシフタ43
は接地ライン47を介して接地端子48に接続されてい
る。
【0039】アナログ回路42は、少なくとも能動型の
アナログフィルタ35と、レギュレータ44を備えてい
る。アナログフィルタ35は、能動型のローパスフィル
タ(LPF)からなり、レベルシフタ43で昇圧された
PWM信号をアナログ信号に変換し、この変換されたア
ナログ信号は出力端子50から取り出すようになってい
る。
【0040】アナログフィルタ35は、電源端子51に
供給される直流電圧V1により駆動されるようになって
おり、高圧の電源ライン49を介して電源端子51に接
続されている。また、アナログフィルタ35は、接地ラ
イン47を介して接地端子48に接続されている。レギ
ュレータ44は、電源(図示せず)から供給される直流
電圧V1をそれよりも低圧の直流電圧V2に変換して出
力するとともに、その出力電圧の安定化を図るようにな
っている。
【0041】ここで、レギュレータ44がその構成にお
いて出力インピーダンスが大きな場合には、その出力電
圧であるデジタル回路41の電源電圧が変動(低下)す
る。しかし、レベルシフタ43は、図1に示すレベルシ
フタ11と同様に動作するので、レギュレータ44の出
力電圧の変動の影響を防止できる。以上説明したよう
に、この第3実施形態では、アナログ回路42の出力が
所定値となるように、アナログ回路42を所定の直流電
圧V1で駆動させ、デジタル回路41をその直流電圧V
1よりもできる限り低めに設定された低圧の直流電圧V
2で駆動させるようにしたが、PWM回路26とアナロ
グ回路42の境界部分に、PWM回路26の出力のレベ
ル変換を行うレベルシフタ43を介在させるようにし
た。
【0042】このため、この第3実施形態によれば、Δ
・Σ型DA変換器としての動作精度を低下させることな
く、デジタル回路41部分の消費電力の低減化を図るこ
とができ、全体の消費電力を低減できる。次に、本発明
のデータ再生装置の実施形態の構成について、図5を参
照して説明する。
【0043】この実施形態に係るデータ再生装置は、例
えば、CD(コンパクトディスク)のような記録媒体に
記録されるデータを光学的に読み取った読み取りデータ
に対して所定のデジタル信号処理を行い、その後に、図
4に示すようなΔ・Σ型DA変換器によりデジタル信号
をアナログ信号に変換し、その変換したアナログ信号に
基づいてスピーカやヘッドフォンにより音声信号を再現
するものである。
【0044】このために、この実施形態に係るデータ再
生装置は、図5に示すように、デジタル回路61とアナ
ログ回路62とを備え、アナログ回路62の出力が所定
値となるように、アナログ回路62を電源(図示せず)
から供給される所定の直流電圧V1(例えば、5
〔V〕)で駆動させ、デジタル回路61をその直流電圧
V1よりもできる限り低めに設定され、アナログ回路6
2に含まれるレギュレータ64から出力される低圧の直
流電圧V2(例えば、3.3〔V〕)で駆動させるよう
にした。
【0045】また、この実施形態に係るデータ再生装置
では、デジタル回路61とアナログ回路62とを異なる
電源電圧で駆動させることに伴い、デジタル回路61と
アナログ回路62の境界部分に、デジタル回路61の出
力のレベル変換を行うレベルシフタ63を介在させるよ
うにした。さらに、この実施形態に係るデータ再生装置
では、上記のデジタル回路61、アナログ回路62、お
よびレベルシフタ63が、MOSトランジスタなどから
構成され、単一の半導体基板上に集積回路化されてい
る。
【0046】デジタル回路61は、図4に示すデジタル
回路41と同様に、デジタルフィルタ24、Δ・Σ変調
器25、およびPWM回路26とを備え、かつ、デジタ
ルフィルタ24の入力側にデジタル信号処理回路65を
備えている。ここで、デジタル回路61は、デジタルフ
ィルタ24、Δ・Σ変調器25、およびPWM回路26
からなり、Δ・Σ型DA変換器の一部を構成する第1の
デジタル回路と、デジタル信号処理回路65からなる第
2のデジタル回路とから構成される。
【0047】デジタル信号処理回路65は、CDのよう
な記録媒体に記録されるデータを光学的に読み取った読
み取りデータに対して、DA変換する前に所定のデジタ
ル信号処理(例えば誤り訂正など)を行うための回路で
あり、入力端子66を介して所定の入力データが入力さ
れるようになっている。デジタル信号処理回路65は、
例えばCPU67などを含み、メモリ接続端子68に外
部のメモリ69を接続することにより、CPU67とメ
モリ69との間でデータの授受ができるようになってい
る。
【0048】デジタル信号処理回路65、デジタルフィ
ルタ24、Δ・Σ変調器25、およびPWM回路26
は、レギュレータ64から出力される直流電圧V2によ
り駆動されるように構成されている。このため、その直
流電圧V2が、低圧の電源ライン70を介してその各部
に供給されるようになっている。また、デジタル信号処
理回路65、デジタルフィルタ24、Δ・Σ変調器2
5、およびPWM回路26は、共通の接地ライン71に
接続され、その共通接続部が接地端子72に接続され、
その接地端子72を接地して使用するようになってい
る。
【0049】レベルシフタ63は、PWM回路26から
出力されるPWM信号のレベルを昇圧し、この昇圧され
たPWM信号をアナログ回路62のアナログフィルタ3
5に出力するようになっている。レベルシフタ63は、
例えば、デジタル回路61を駆動する直流電圧V2と、
アナログ回路62を駆動する直流電圧V1とにより駆動
されるようになっており、直流電圧V2が低圧の電源ラ
イン70を介して供給され、直流電圧V1が高圧の電源
ライン73を介して供給されるようになっている。ま
た、レベルシフタ63は接地ライン71を介して接地端
子72に接続されている。
【0050】アナログ回路62は、少なくとも能動型の
アナログフィルタ35と、増幅回路74と、レギュレー
タ64を備えたものである。アナログフィルタ35は、
能動型のローパスフィルタ(LPF)からなり、レベル
シフタ63で昇圧されたPWM信号をアナログ信号に変
換し、この変換されたアナログ信号は増幅回路74に供
給されるようになっている。増幅回路74は、アナログ
フィルタ35から供給されるアナログ信号を増幅して出
力端子75に接続されるスピーカ76を駆動するように
なっている。
【0051】アナログフィルタ35および増幅回路74
は、電源端子77に供給される直流電圧V1により駆動
されるようになっており、高圧の電源ライン73を介し
て電源端子77に接続されている。また、アナログフィ
ルタ35および増幅回路74は、接地ライン71を介し
て接地端子72に接続されている。レギュレータ64
は、電源(図示せず)から供給される直流電圧V1をそ
れよりも低圧の直流電圧V2に変換して出力するととも
に、その出力電圧の安定化を図るようになっている。
【0052】ここで、レギュレータ64がその構成にお
いて出力インピーダンスが大きな場合には、その出力電
圧であるデジタル回路61の電源電圧が変動(低下)す
る。しかし、レベルシフタ63は、図1に示すレベルシ
フタ11と同様に動作するので、レギュレータ64の出
力電圧の変動の影響を防止できる。以上説明したよう
に、この実施形態では、アナログ回路62の出力が所定
値となるように、アナログ回路62を電源(図示せず)
から供給される所定の直流電圧V1で駆動させ、デジタ
ル回路61をその直流電圧V1よりもできる限り低めに
設定された低圧の直流電圧V2で駆動させるようにした
が、PWM回路26とアナログ回路62の境界部分に、
PWM回路26の出力のレベル変換を行うレベルシフタ
63を介在させるようにした。
【0053】このため、この実施形態によれば、Δ・Σ
型DA変換器の動作精度を低下させることがない上に、
DA変換処理前のデジタル信号処理回路65を含むデジ
タル回路61部分の消費電力の低減化を図ることがで
き、もって装置全体の消費電力を低減できる。なお、上
記の実施形態では、デジタル回路61、レベルシフタ6
3、およびアナログ回路62を同一の半導体基板上に集
積回路化するようにした。しかし、これに代えて、デジ
タル回路61、レベルシフタ63、およびアナログ回路
62を異なる半導体基板にそれぞれ個別に集積回路化
し、3つの部品からなるようにしても良い。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のDA変換
器によれば、Δ・Σ型DA変換器としての動作精度を低
下させることなく、デジタル回路部分の消費電力の低減
化を図ることができ、もってDA変換器全体の消費電力
を低減できる。本発明のデータ再生装置によれば、Δ・
Σ型DA変換器の動作精度を低下させることがない上
に、DA変換処理前のデジタル信号処理回路を含むデジ
タル回路部分の消費電力の低減化を図ることができ、も
って装置全体の消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のDA変換器の第1実施形態の構成を
示すブロック図である。
【図2】 PWM出力をアナログ波形に変換する説明図
であり、(a)はPWM波形(b)はアナログ波形であ
る。
【図3】 本発明のDA変換器の第2実施形態の構成を
示すブロック図である。
【図4】 本発明のDA変換器の第3実施形態の構成を
示すブロック図である。
【図5】 本発明のデータ再生装置の実施形態の構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
21、41、61はデジタル回路、22、42、62は
アナログ回路、23、43、63はレベルシフタ、24
はデジタルフィルタ、25はΔ・Σ変調器、26はPW
M回路、35はアナログフィルタ、44、64はレギュ
レータ、65はデジタル信号処理回路である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PWM回路を含むデジタル回路と、PW
    M出力値をアナログ出力値に変換するアナログ回路と、
    を有するデルタ・シグマ型DA変換器において、 前記アナログ回路に入力する直流電圧を供給する第1の
    電源と、 前記第1の電源よりも低く設定され、前記デジタル回路
    に入力する直流電圧を供給する第2の電源を有し、 前記PWM回路のPWM出力が前記アナログ回路へ入力
    されるインターフェース部分に、 前記PWM出力を昇圧させてから前記アナログ回路へ伝
    搬させるレベルシフタを介在させたことを特徴とするD
    A変換器。
  2. 【請求項2】 PWM回路を含むデジタル回路と、前記
    PWM回路からのPWM信号をアナログ信号に変換する
    アナログ回路と、を有するデルタ・シグマ型DA変換器
    において、 前記アナログ回路の出力が所定値となるように、前記ア
    ナログ回路を所定の第1の直流電圧で駆動させ、前記デ
    ジタル回路を前記第1の直流電圧よりも低圧の第2の直
    流電圧で駆動させ、 前記PWM回路と前記アナログ回路との境界部分に、前
    記PWM回路からのPWM信号を昇圧させて前記アナロ
    グ回路に出力するレベルシフタを設けることを特徴とす
    るDA変換器。
  3. 【請求項3】 前記レベルシフタは、前記第1の直流電
    圧および前記第2の直流電圧で駆動させるようにしたこ
    とを特徴とする請求項2に記載のDA変換器。
  4. 【請求項4】 前記デジタル回路は、デジタルフィル
    タ、デルタシグマ変調器、および前記PWM回路を備え
    ることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のD
    A変換器。
  5. 【請求項5】 前記アナログ回路は、前記第1の直流電
    圧に基づいて前記第2の直流電圧を生成するレギュレー
    タを、さらに含むことを特徴とする請求項2、請求項3
    または請求項4に記載のDA変換器。
  6. 【請求項6】 前記デジタル回路、前記アナログ回路、
    および前記レベルシフタを、同一の半導体基板上に集積
    回路化したことを特徴とする請求項2乃至請求項5のう
    ちのいずれかに記載のDA変換器。
  7. 【請求項7】 PWM回路を含む第1のデジタル回路
    と、前記PWM回路からのPWM信号をアナログ信号に
    変換するアナログ回路と、を有するデルタ・シグマ型D
    A変換器と、 前記デルタ・シグマ型DA変換器に入力すべきデジタル
    信号に対して所定のデジタル信号処理を行うデジタル信
    号処理回路からなる第2のデジタル回路と、を備え、 前記アナログ回路の出力が所定値になるように、そのア
    ナログ回路を所定の第1の直流電圧で駆動させ、前記第
    1のデジタル回路および前記第2のデジタル回路を前記
    第1の直流電圧よりも低圧の第2の直流電圧で駆動さ
    せ、 前記PWM回路と前記アナログ回路との境界部分に、前
    記PWM回路からのPWM信号を昇圧させて前記アナロ
    グ回路に出力するレベルシフタを設けることを特徴とす
    るデータ再生装置。
  8. 【請求項8】 前記レベルシフタは、前記第1の直流電
    圧および前記第2の直流電圧で駆動させるようにしたこ
    とを特徴とする請求項7に記載のデータ再生装置。
  9. 【請求項9】 前記第1のデジタル回路は、デジタルフ
    ィルタ、デルタシグマ変調器、および前記PWM回路を
    備えることを特徴とする請求項7または請求項8に記載
    のデータ再生装置。
  10. 【請求項10】 前記アナログ回路は、前記第1の直流
    電圧に基づいて前記第2の直流電圧を生成するレギュレ
    ータを、さらに含むことを特徴とする請求項7、請求項
    8または請求項9に記載のデータ再生装置。
  11. 【請求項11】 前記デジタル回路、前記アナログ回
    路、および前記レベルシフタを、同一の半導体基板上に
    集積回路化したことを特徴とする請求項7乃至請求項1
    0のうちのいずれかに記載のデータ再生装置。
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