JP2009010519A - A/d conversion circuit, a/d conversion method, and semiconductor integrated circuit - Google Patents
A/d conversion circuit, a/d conversion method, and semiconductor integrated circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009010519A JP2009010519A JP2007167977A JP2007167977A JP2009010519A JP 2009010519 A JP2009010519 A JP 2009010519A JP 2007167977 A JP2007167977 A JP 2007167977A JP 2007167977 A JP2007167977 A JP 2007167977A JP 2009010519 A JP2009010519 A JP 2009010519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- circuit
- analog input
- output
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明はA/D変換器に関し、特に並列型A/D変換器の非線形性歪を補正する技術に関する。 The present invention relates to an A / D converter, and more particularly to a technique for correcting non-linear distortion of a parallel A / D converter.
近年、アナログ情報をデジタル化するA/D変換器の需要が高まっている。とくに、デジタルTVやDVDレコーダなどにおいて、広帯域アナログ信号を高速でデジタル化する要求が高い。
その高速化の要求に応える高速A/D変換器として、初段にトラックホールド回路を設けて入力のアナログ信号をホールドすることによって、クロックのスキューによるダイナミックレンジの制限を緩和する技術が知られている。
しかし、サンプリング周波数が更に高速化すると、トラックホールド回路のセットリング時間が間に合わなくなり、A/D変換器の非線形性歪が発生する。
In recent years, there is an increasing demand for A / D converters that digitize analog information. In particular, in digital TVs and DVD recorders, there is a high demand for digitizing broadband analog signals at high speed.
As a high-speed A / D converter that meets the demand for higher speeds, a technique is known in which a track hold circuit is provided in the first stage to hold an input analog signal, thereby reducing the limitation of the dynamic range due to clock skew. .
However, when the sampling frequency is further increased, the settling time of the track hold circuit is not in time, and nonlinear distortion of the A / D converter occurs.
特許文献1には、パイプラインA/D変換器の非線形性歪を検出し、各ステージのオペアンプの利得を制御することで非線形性歪を補正する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、オペアンプを含むアナログ部を制御することとなるため、アナログ部の設計が複雑になるという問題がある。
However, the technique described in
近年、デバイスの微細化により電源電圧は低下し、デジタル回路は高速化、低消費電力化、高密度化といった数多くの恩恵を受けているが、アナログ回路は微細化によるばらつきの増加、電源電圧の低下によるダイナミックレンジの減少、非線形性歪の増大などさまざまな問題点が顕在化し、設計期間の長期化を招いている。 In recent years, power supply voltage has decreased due to miniaturization of devices, and digital circuits have received many benefits such as higher speed, lower power consumption, and higher density. Various problems such as a decrease in dynamic range due to a decrease and an increase in nonlinear distortion have become apparent, leading to a longer design period.
従って、アナログ部の設計期間の長期化を回避し、アナログ部で発生するA/D変換器の非線形性歪を補正することが望まれる。
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであって、アナログ部の設計期間の長期化を回避し、アナログ部で発生するA/D変換器の非線形性歪を補正することのできるA/D変換回路、A/D変換方法及び半導体集積回路を提供することを目的とする。
Therefore, it is desired to avoid an increase in the design period of the analog part and to correct the non-linear distortion of the A / D converter generated in the analog part.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to avoid an increase in the design period of the analog unit and to correct non-linear distortion of the A / D converter generated in the analog unit. It is an object to provide a conversion circuit, an A / D conversion method, and a semiconductor integrated circuit.
課題を解決するための本発明は、アナログ入力値の変化に追従し、所定のタイミングでアナログ入力値をホールドしてアナログ入力ホールド値を出力するトラックホールド回路と、所定の複数の参照値を生成する参照値生成回路と、前記アナログ入力ホールド値とそれぞれの参照値とを増幅する複数のプリアンプと、前記それぞれのプリアンプ出力に対応したロジック信号を発生するコンパレータと、前記コンパレータで発生された前記ロジック信号を所定コードのデジタル出力値に変換するエンコーダとを備え、前記エンコーダは、前記ロジック信号を前記所定コードに変換する変換ロジックを外部からの補正用データに基づいて変更するA/D変換回路である。 To solve the problem, the present invention follows a change in an analog input value, holds the analog input value at a predetermined timing and outputs the analog input hold value, and generates a plurality of predetermined reference values A reference value generating circuit for performing the processing, a plurality of preamplifiers for amplifying the analog input hold value and each reference value, a comparator for generating a logic signal corresponding to each preamplifier output, and the logic generated by the comparator An encoder that converts a signal into a digital output value of a predetermined code, and the encoder is an A / D conversion circuit that changes conversion logic for converting the logic signal into the predetermined code based on correction data from the outside. is there.
また本発明は、上記記載の発明であるA/D変換回路を含む半導体集積回路である。 Further, the present invention is a semiconductor integrated circuit including the A / D conversion circuit according to the invention described above.
また本発明は、アナログ入力値の変化に追従し、所定のタイミングでアナログ入力値をホールドしてアナログ入力ホールド値を出力するトラックホールド回路と、所定の複数の参照値を生成する参照値生成回路と、前記アナログ入力ホールド値とそれぞれの参照値とを増幅する複数のプリアンプと、前記それぞれのプリアンプ出力に対応したロジック信号を発生するコンパレータと、前記コンパレータで発生された前記ロジック信号を所定コードのデジタル出力値に変換するエンコーダとを有するA/D変換器と、このA/D変換器の入出力変換特性を変更するための補正用データを生成するデジタル補正回路とを備えたA/D変換回路のA/D変換方法であって、前記デジタル補正回路は、所定のアナログ入力値に対応するデジタル入力値を生成すると共に、この所定のアナログ入力値をA/D変換した値に対応して出力データ値を生成し、前記所定のアナログ入力値と前記出力データ値との複数組のデータを前記補正用データとして前記エンコーダに出力し、前記エンコーダは、前記ロジック信号を前記所定コードに変換する変換ロジックを前記デジタル補正回路からの前記補正用データに基づいて変更するA/D変換方法である。 The present invention also provides a track hold circuit that follows a change in an analog input value, holds the analog input value at a predetermined timing, and outputs the analog input hold value, and a reference value generation circuit that generates a plurality of predetermined reference values A plurality of preamplifiers that amplify the analog input hold value and each reference value; a comparator that generates a logic signal corresponding to each preamplifier output; and the logic signal generated by the comparator with a predetermined code A / D conversion comprising an A / D converter having an encoder for converting to a digital output value, and a digital correction circuit for generating correction data for changing the input / output conversion characteristics of the A / D converter A circuit A / D conversion method, wherein the digital correction circuit is a digital input value corresponding to a predetermined analog input value. And generating an output data value corresponding to a value obtained by A / D converting the predetermined analog input value, and a plurality of sets of the predetermined analog input value and the output data value are converted into the correction data. Is output to the encoder, and the encoder is an A / D conversion method that changes conversion logic for converting the logic signal into the predetermined code based on the correction data from the digital correction circuit.
この発明のA/D変換回路、A/D変換方法及び半導体集積回路によれば、アナログ部の設計期間の長期化を回避して、アナログ部で発生するA/D変換器の非線形性歪を補正することができる。 According to the A / D conversion circuit, the A / D conversion method, and the semiconductor integrated circuit of the present invention, it is possible to avoid an increase in the design period of the analog unit and to reduce the nonlinear distortion of the A / D converter generated in the analog unit. It can be corrected.
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るA/D変換回路1の構成を示すブロック図である。
A/D変換回路1には、A/D変換器2、デジタル補正回路3及びD/A変換器4が設けられている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an A /
The A /
そしてA/D変換器2には、アナログ入力信号Ain、アナログ補正入力信号Ain2、選択信号SEL、補正用データ、クロック信号CLKが接続され、A/D変換器2からは、変換結果がデジタル出力信号Doutとして出力される。
The A /
デジタル補正回路3は、A/D変換器2に対して非線形性歪を補正するための補正用データを出力する。
デジタル補正回路3は、補正用データを生成するために、D/A変換器4を介してアナログ補正入力信号Ain2をA/D変換器2に入力し、そのA/D変換結果であるデジタル出力信号Doutを取り込む。
The
The
デジタル補正回路3は、データ生成部5、データバッファ6、補正値演算部7、アドレスバッファ8及びアドレスデコーダ9を備えている。
データ生成部5は、入力データDをD/A変換器4及びデータバッファ6に出力する。入力データDは、D/A変換器4を介してアナログ補正入力信号Ain2としてA/D変換器2に入力する。また入力データDは、データバッファ6を介して補正用データとしてA/D変換器2に入力する。
補正値演算部7は、デジタル出力信号Doutを補正した信号を生成し、アドレスバッファ8、アドレスレコーダ9を介して補正信号としてA/D変換器2に入力する。
The
The
The
なお、不図示のコントローラによってA/D変換回路1の各部が統括して制御される。
Note that each unit of the A /
図2は、A/D変換器2の詳細の構成を示す図である。この構成のA/D変換器2は、並列型A/D変換器であり、アナログ入力信号Ainをクロック信号CLKに同期してサンプリングし、nビットのデジタル出力信号Doutに変換して出力する。
A/D変換器2は、セレクタ11、トラックホールド回路12、参照電圧生成回路13、プリアンプ14、コンパレータ15及びエンコーダ16を備えている。
そして、エンコーダ16には、コード変換器18とRAM19が設けられている。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the A /
The A /
The
セレクタ11は、選択信号SELに応じてアナログ入力信号Ainとアナログ補正入力信号Ain2とを切り換えて出力する。トラックホールド回路12は、アナログ入力値の変化に追従しクロック信号CLKに同期してアナログ入力値をホールドし、アナログ入力ホールド値を出力する。参照電圧生成回路13は、複数のプリアンプごとに所定の参照電圧値を生成する。
The
プリアンプ14は、アナログ入力ホールド値と参照電圧値とを増幅する。コンパレータ15は、クロック信号CLKに同期してアナログ入力ホールド値と参照電圧値との大小を比較してその結果を論理値(0,1)として出力する。エンコーダ16は、コンパレータ15で発生した論理値からバイナリコードに変換してデジタル出力値を生成する。
即ち、コード変換器18は、コンパレータ15から出力される温度計コードを1-of-nコードに変換し、RAM19は、1-of-nコードをバイナリコードに変換する。
The
That is, the
図3は、エンコーダ16のエンコード方法を示す図である。
図3(1)は、コード変換器18の入力となる温度計コードを示している。コード変換器18の入力はT1〜T7の7ビットであり、T1がLSB(Least Significant Bit)、T7がMSB(Most Significant Bit)である。
この温度計コードでは、アナログ入力値が最小となる一番下の行では全てのビットが0となり、アナログ入力値が増加するにつれて、下位ビットから上位ビットの方向、即ち、T1→T7の方向にビットが1に変化する。そして、アナログ入力値が最大となる一番上の行では全てのビットが1となる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an encoding method of the
FIG. 3A shows a thermometer code that is input to the
In this thermometer code, all the bits are 0 in the bottom row where the analog input value is the smallest, and as the analog input value increases, the direction from the lower bit to the higher bit, that is, T1 → T7. The bit changes to 1. In the top row where the analog input value is maximum, all bits are 1.
図3(2)は、コード変換器18の出力となる1-of-nコードを示している。コード変換器18の出力はO1〜O7の7ビットであり、O1がLSB、O7がMSBである。
この1-of-nコードでは、アナログ入力値が最小となる一番下の行では全てのビットが0である。アナログ入力値が増加するにつれて、下位ビットから上位ビットの方向、即ち、O1→O7の方向にビットが1に変化するが、新しく1に変化したビットのみ1を保持し、それ以外のビットは0にリセットされる。そして、アナログ入力値が最大となる一番上の行ではO7のビットのみが1となる。
FIG. 3B shows a 1-of-n code that is an output of the
In this 1-of-n code, all the bits are 0 in the bottom row where the analog input value is minimum. As the analog input value increases, the bit changes to 1 in the direction from the lower bit to the upper bit, that is, from O1 to O7, but only 1 that has changed to 1 is retained, and the other bits are 0. Reset to. In the top row where the analog input value is maximum, only the bit O7 is 1.
図3(3)は、RAM19の出力となるバイナリコードを示している。RAM19の出力はB1〜B3の3ビットであり、B1がLSB、B3がMSBである。
RAM19は、入力される1-of-nコードをバイナリコードに変換してデジタル出力信号Doutとして出力する。
なお、デジタル出力信号Doutは、バイナリコードに変換されたデータをパラレル信号として出力しても良く、シリアル信号として出力しても良い。
FIG. 3 (3) shows a binary code that is output from the
The
Note that the digital output signal Dout may be output as data converted into a binary code as a parallel signal or as a serial signal.
上述のエンコーダ16を構成するに際し、デジタル出力信号Doutをnビットのバイナリコードに変換する場合は、A/D変換器は(2n−1)ビットの入力端子を備える必要がある。従って、必要なRAM19のサイズは(2n−1)×nビットとなる。
When the digital output signal Dout is converted into an n-bit binary code when the
一般に、並列型のA/D変換器では、高速になるとコンパレータに供給するクロック信号CLKのスキューによりダイナミックレンジが制限されてしまうため、初段にトラックホールド回路12を設け、入力のアナログ信号をホールドすることにより、後段の(2n−1)個のコンパレータ15に分配されるクロック信号CLKのスキューが許容できるようにしている。
Generally, in a parallel type A / D converter, the dynamic range is limited by the skew of the clock signal CLK supplied to the comparator at high speed, so the
しかし、サンプリング周波数が高速になってくると、トラックホールド回路12のセットリング時間が間に合わなくなりA/D変換器2の性能が劣化してくる。そして、トラックホールド回路12のセットリングエラーはA/D変換器2の非線形性歪を生ずる。
However, as the sampling frequency becomes faster, the settling time of the
図4は、A/D変換器2の非線形性歪を説明する図である。
正しい入出力特性を点線で示し、非線形性歪による入出力特性を実線で示している。
トラックホールド回路12のセットリング時間を速くするには、トラックホールド出力の時定数を小さくする必要があるが、図2に示すようにトラックホールド回路12は、複数のプリアンプ14を駆動しなければならないため、時定数を下げるのは容易でない。
FIG. 4 is a diagram for explaining nonlinear distortion of the A /
Correct input / output characteristics are indicated by dotted lines, and input / output characteristics due to nonlinear distortion are indicated by solid lines.
In order to increase the settling time of the
本実施の形態のA/D変換回路1では、デジタル補正回路3、D/A変換器4を用いてこの非線形性歪を補正している。
ここで、デジタル補正回路3、D/A変換器4は、非線形性歪を補正するときにのみ機能し、通常では機能しない。例えば、装置の電源が最初に投入されたときに自動で非線形性歪の補正を行う、あるいは、オペレータの設定によって非線形性歪の補正を行う。
In the A /
Here, the
図5は、非線形性歪を補正する手順を示すフロー図である。
以下、図1,2,5を参照しつつ非線形性歪の補正動作を説明する。なお、この動作は上述の不図示のコントローラによって統括して制御されている。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for correcting nonlinear distortion.
The nonlinear distortion correction operation will be described below with reference to FIGS. This operation is controlled in an integrated manner by the controller (not shown).
ステップS01において、コントローラは、A/D変換器2のRAM19に初期値を設定する。ここで、設定される初期値は、例えば図3に示すように1-of-nコードをバイナリコードに変換するための値である。ステップS02において、コントローラは、デジタル補正回路3のデータバッファ6及びアドレスバッファ8を初期化する。
In step S01, the controller sets an initial value in the
ステップS03において、コントローラは、選択信号SELを1にセットし、データ生成部5は入力データDを0にセットする。入力データDは、D/A変換器4によってアナログ補正入力信号Ain2に変換されて、A/D変換器2に出力される。
A/D変換器2では、選択信号SELが1にセットされると、セレクタ11は、アナログ補正入力信号Ain2を選択してトラックホールド回路12に出力する。そして、上述のA/D変換動作に従って、入力データDは、デジタル信号に変換されてデジタル出力信号Doutとして出力される。
In step S03, the controller sets the selection signal SEL to 1, and the
In the A /
ステップS04において、補正値演算部7は、デジタル出力信号DoutをN個サンプリングして入力する。そして、ステップS05において、サンプリングしたN個のデジタル出力信号Doutの平均値を求め、それを補正値CORRとする。ステップ5で求めた補正値CORRは、入力データDに対応している。即ち、補正値CORRの期待値は入力データDである。
In step S04, the correction
ステップS06において、入力データDを、データバッファ6にセットし、補正値CORRをアドレスバッファ8にセットする。そして、ステップS07において、入力データDが最大値(2n−1)かどうかを調べる。
In
ステップS07でNoの場合、即ち、入力データDが最大値(2n−1)でない場合は、ステップS08において、入力データDを1増加させた新たな入力データDに更新する。そして、ステップS04に戻り、上述の処理を繰り返して実行する。 If No in step S07, that is, if the input data D is not the maximum value (2 n −1), the input data D is updated to new input data D increased by 1 in step S08. Then, the process returns to step S04, and the above process is repeated.
ステップS07でYesの場合、即ち、入力データDが最大値(2n−1)であった場合は、ステップS09において、データバッファ6、アドレスバッファ8に保存されている入力データDと補正値CORRを補正用データとしてRAM19に書き込む。この際、補正値CORRは、アドレスデコーダ9において、1-of-nコードに変換される。
この結果、RAM19では補正値CORRを補正前の入出力特性とし、入力データDを補正後の入出力特性とするように変換コードを設定する。図6は、補正による非線形性歪の改善結果を示す。
If Yes in step S07, that is, if the input data D is the maximum value (2 n −1), the input data D stored in the
As a result, the
なお、非線形性歪についての補正用データのRAM19への書き込みが終了後、実際にA/D変換器2を使用する際は、選択信号SELを0とすれば良い。また、デジタル補正回路3、D/A変換器4をパワーダウンすれば、消費電力を削減することができる。
Note that the selection signal SEL may be set to 0 when the A /
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態では、D/A変換器を使用していない点で、第1の実施の形態と異なっている。従って、第1の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。
[Second Embodiment]
The second embodiment is different from the first embodiment in that no D / A converter is used. Accordingly, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図7は、第2の実施の形態に係るA/D変換回路1の構成を示すブロック図である。
A/D変換回路1には、A/D変換器10及び、デジタル補正回路3が設けられている。図1に示す第1の実施の形態と異なり、データ生成部5が生成した入力データDは、直接A/D変換器10に入力する。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the A /
The A /
図8は、A/D変換器10の詳細の構成を示す図である。このA/D変換器10には、新たにアナログマルチプレクサ20が設けられている。そして、入力データDにもとづいてマルチプレクサが動作し、参照電圧生成回路13のラダー抵抗の端子電圧を切り換えてアナログ補正入力信号Aoutを生成する。アナログ補正入力信号Aoutは、セレクタ11に入力され、選択信号SELが1になったときに選択されて、トラックホールド回路12に出力される。
FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of the A /
図9は、アナログマルチプレクサ20の構成を示す図である。アナログマルチプレクサ20には、複数のスイッチ素子M11〜M22が設けられ、入力データDの各ビットD1、D2、・・・の状態に対応したスイッチ素子が選択されてオンされる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the
例えば、入力データD=”00”の場合は、スイッチ素子M14,M22がオンとなり、アナログ補正入力信号AoutはV1となる。入力データD=”10”の場合は、スイッチ素子M13,M22がオンとなり、アナログ補正入力信号AoutはV2となる。入力データD=”01”の場合は、スイッチ素子M12,M21がオンとなり、アナログ補正入力信号AoutはV2n−2となる。入力データD=”11”の場合は、スイッチ素子M11,M21がオンとなり、アナログ補正入力信号AoutはV2n−2となる。
アナログマルチプレクサ20にさらにスイッチ素子を追加して構成すれば、入力データDのビット数が多い場合にも対応することができる。
For example, when the input data D = “00”, the switch elements M14 and M22 are turned on, and the analog correction input signal Aout is V1. When the input data D = "10", the switch elements M13 and M22 are turned on, and the analog correction input signal Aout is V2. When the input data D = “01”, the switch elements M12 and M21 are turned on, and the analog correction input signal Aout is V2 n −2. When the input data D = “11”, the switch elements M11 and M21 are turned on, and the analog correction input signal Aout is V2 n −2.
If a switch element is further added to the
なお、これ以外の部位の構成及び動作は第1の実施の形態のA/D変換回路と同様であるためにその詳細の説明は省略する。 Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the A / D conversion circuit of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
この第2の実施の形態によれば、D/A変換器に代えてアナログマルチプレクサ20を用いているため、第1の実施の形態と比べて安価に構成することができる。但し、参照電圧発生回路による非線形性歪が存在するため、A/D変換器全体の非線形性歪と比較して、参照電圧発生回路の非線形性歪が十分小さい場合に、本第2の実施の形態のA/D変換回路を用いることができる。
According to the second embodiment, since the
また、上述のA/D変換回路は広く適用され得る。例えば、光ディスク再生装置においては、次の形態で使用されている。
図10は、各実施の形態のA/D変換器を用いた光ディスク再生装置の構成を示す図である。
Further, the above-described A / D conversion circuit can be widely applied. For example, in an optical disk reproducing apparatus, it is used in the following form.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an optical disc reproducing apparatus using the A / D converter of each embodiment.
光ディスク装置100は、光ディスク媒体Dからの情報の読み取りを行う装置であり、主なものとしてピックアップヘッド(PUH)111、A/D変換器(ADC)112、位相比較器113、周波数誤差検出器114、ループフィルタ115、VCO(Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発振器)116、適応等化器117、最尤復号器118等を有する。
The
ピックアップヘッド111は、光ディスク媒体Dに記録された情報に対応する信号を再生するものであり、光ディスク媒体Dにレーザ光を照射するレーザ光源、光ディスク媒体Dから反射されたレーザ光を受光する受光器(図示せず)を備える。受光器から出力される再生信号は、再生アンプ111bによって増幅されて再生RF信号となり、さらに前置波形等化手段111cを経てA/D変換器112へ導かれるよう構成されている。
The
A/D変換器112は、入力された再生RF信号をA/D変換してデジタルRF信号(多値化RF信号)を出力する素子である。このデジタルRF信号は、略一定時間間隔で出力される多値のデジタル値である。
The A /
A/D変換器112でのA/D変換は、VCO(電圧制御発振器)116から出力される制御信号によって制御される。即ち、A/D変換の周期(時間間隔)がVCO116の発振周波数に基づいて定まる。
A / D conversion in the A /
A/D変換器112の出力は、入力された再生RF信号のオフセット(ゼロレベル/スライスレベル)及び振幅を調整する調整機構112b(一種のアンプ)の入力に接続され、この調整機構112bで調整された再生RF信号は次のアシンメトリ補正112cで補正された信号となるよう構成されている。
The output of the A /
適応等化器117は、多値化RF信号をPR(Partial Response)波形に等化するフィルタである。適応等化器117はトランスバーサルフィルタ等からなり、波形等化器として機能し、再生歪みを修正すると共に、再生RF信号のオフセット(ゼロレベル/スライスレベル)及び振幅を調整するための信号調整情報を最尤復号器118へと出力する。
The
最尤(Maximum Likelihood)復号器118はビタビ復号器等からなり、適応等化器117で等化されたデータを復号するよう構成されている。最尤復号器118の出力がデジタル復調データとして利用される。最尤復号器118の出力はまた適応等化器117ヘフィードバックされる。
位相比較器113は、最尤復号器118から出力される多値化RF信号とVCO116からの出力信号(図示せず)との位相を比較し、位相差を出力する回路である。
The
周波数誤差検出器114は、A/D変換器112から入力される多値化RF信号の周波数を検出(測定)し、この周波数とVCO116からの出力信号の周波数の差を表す周波数誤差信号を出力する回路である。又、周波数誤差検出器114は、出力する周波数誤差信号をループフィルタ115で使用するか否かを制御する誤差情報制御信号として用いられる周立波数誤差検出信号をも出力する。
The
ループフィルタ115は、位相比較器113から出力される位相誤差、及び周波数誤差検出器114から出力される周波数誤差に基づいて、VCO116を制御する電圧を発生する回路である。
The
VCO116は、ループフィルタ115から出力された制御電圧に対応する周波数で発振する発振回路であり、制御信号発生器として機能する。
The
〔各実施の形態の効果〕
以上説明した各実施の形態のA/D変換回路は、アナログ部で発生した非線形性歪を、デジタル補正回路を用いて補正する。上述のように、アナログ回路は微細化によるばらつきの増加、電源電圧の低下によるダイナミックレンジの減少、非線形性歪の増大などさまざまな問題点が顕在化し、設計期間の長期化を招いている。このため、アナログ部で非線形性歪を補正するように構成することと比較すると、上記各実施の形態のA/D変換回路では、アナログ部の設計期間の長期化を回避し、アナログ部で発生するA/D変換器の非線形性歪を補正できるという効果を有する。
[Effect of each embodiment]
The A / D conversion circuit of each embodiment described above corrects the non-linear distortion generated in the analog unit using the digital correction circuit. As described above, various problems such as an increase in variation due to miniaturization, a decrease in dynamic range due to a decrease in power supply voltage, and an increase in non-linear distortion have become apparent in analog circuits, leading to an increase in design period. For this reason, compared with the configuration in which the non-linear distortion is corrected in the analog unit, the A / D conversion circuit of each of the above embodiments avoids an increase in the design period of the analog unit and occurs in the analog unit. The non-linear distortion of the A / D converter to be corrected can be corrected.
なお、本A/D変換回路は、半導体集積回路に含めて構成することができる。 Note that the A / D conversion circuit can be included in a semiconductor integrated circuit.
本発明の代表的な構成要素を例示すると以下のように示すことができる。 The typical components of the present invention can be illustrated as follows.
<図1、2について>
1.アナログ入力値の変化に追従し、所定のタイミングでアナログ入力値をホールドしてアナログ入力ホールド値を出力するトラックホールド回路(12)と、
所定の複数の参照値を生成する参照値生成回路(13)と、
前記アナログ入力ホールド値とそれぞれの参照値とを増幅する複数のプリアンプ(14)と、
前記それぞれのプリアンプ出力に対応したロジック信号を発生するコンパレータ(15)と、
前記コンパレータで発生された前記ロジック信号を所定コードのデジタル出力値に変換するエンコーダ(16)とを備え、
前記エンコーダは、前記ロジック信号を前記所定コードに変換する変換ロジックを外部からの補正用データに基づいて変更することを特徴とするA/D変換回路。
<About Figures 1 and 2>
1. A track hold circuit (12) that follows the change of the analog input value, holds the analog input value at a predetermined timing, and outputs the analog input hold value;
A reference value generation circuit (13) for generating a plurality of predetermined reference values;
A plurality of preamplifiers (14) for amplifying the analog input hold values and the respective reference values;
A comparator (15) for generating a logic signal corresponding to each preamplifier output;
An encoder (16) for converting the logic signal generated by the comparator into a digital output value of a predetermined code;
The A / D conversion circuit, wherein the encoder changes conversion logic for converting the logic signal into the predetermined code based on correction data from the outside.
<図1について>
2.所定のアナログ入力値に対応するデジタル入力値を生成すると共に、この所定のアナログ入力値をA/D変換した値に対応して出力データ値を生成し、前記所定のアナログ入力値と前記出力データ値との複数組のデータを前記補正用データとして前記エンコーダに出力するデジタル補正回路(3)を備えたことを特徴とするA/D変換回路。
<About Figure 1>
2. A digital input value corresponding to a predetermined analog input value is generated, an output data value is generated corresponding to a value obtained by A / D converting the predetermined analog input value, and the predetermined analog input value and the output data An A / D conversion circuit comprising a digital correction circuit (3) for outputting a plurality of sets of values and values as correction data to the encoder.
<図2について>
3.前記エンコーダは、
前記補正用データに基づいて、前記出力データ値が入力されたときは前記デジタル入力値を出力するように前記変換ロジックを変更することを特徴とするA/D変換回路。
<About Figure 2>
3. The encoder is
An A / D conversion circuit, wherein the conversion logic is changed so that the digital input value is output when the output data value is input based on the correction data.
<図1、図8について>
4.前記デジタル補正回路で生成した前記デジタル入力値を前記アナログ入力値に変換するD/A変換器(4、20)を備えたことを特徴とするA/D変換回路。
<About FIGS. 1 and 8>
4). An A / D conversion circuit comprising a D / A converter (4, 20) for converting the digital input value generated by the digital correction circuit into the analog input value.
<図8、図9について>
5.前記D/A変換器は、
前記デジタル入力値に基づいて前記参照値生成回路の複数の参照値を切替えて前記アナログ入力値を生成するマルチプレクサ(20)であることを特徴とするA/D変換回路。
<About FIGS. 8 and 9>
5). The D / A converter is
An A / D conversion circuit comprising: a multiplexer (20) for generating the analog input value by switching a plurality of reference values of the reference value generation circuit based on the digital input value.
<図2、図8について>
6.前記D/A変換器からのアナログ入力値と、他のアナログ入力値とのいずれかを選択して前記トラックホールド回路に出力する選択回路(11)を備えたことを特徴とする請求項4記載のA/D変換回路。
<About FIGS. 2 and 8>
6). 5. A selection circuit (11) for selecting either an analog input value from the D / A converter or another analog input value and outputting the selected analog input value to the track hold circuit. A / D conversion circuit.
7.請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載のA/D変換回路を含むことを特徴とする半導体集積回路。
7. A semiconductor integrated circuit comprising the A / D conversion circuit according to
<図1、図2、図5について>
8.アナログ入力値の変化に追従し、所定のタイミングでアナログ入力値をホールドしてアナログ入力ホールド値を出力するトラックホールド回路と、所定の複数の参照値を生成する参照値生成回路と、前記アナログ入力ホールド値とそれぞれの参照値とを増幅する複数のプリアンプと、前記それぞれのプリアンプ出力に対応したロジック信号を発生するコンパレータと、前記コンパレータで発生された前記ロジック信号を所定コードのデジタル出力値に変換するエンコーダとを有するA/D変換器と、
このA/D変換器の入出力変換特性を変更するための補正用データを生成するデジタル補正回路とを備えたA/D変換回路のA/D変換方法であって、
前記デジタル補正回路は、
所定のアナログ入力値に対応するデジタル入力値を生成すると共に、この所定のアナログ入力値をA/D変換した値に対応して出力データ値を生成し、
前記所定のアナログ入力値と前記出力データ値との複数組のデータを前記補正用データとして前記エンコーダに出力し、
前記エンコーダは、
前記ロジック信号を前記所定コードに変換する変換ロジックを前記デジタル補正回路からの前記補正用データに基づいて変更する
ことを特徴とするA/D変換方法。
<About FIG. 1, FIG. 2, FIG. 5>
8). A track hold circuit that follows a change in an analog input value, holds the analog input value at a predetermined timing and outputs an analog input hold value, a reference value generation circuit that generates a plurality of predetermined reference values, and the analog input A plurality of preamplifiers for amplifying the hold value and each reference value, a comparator for generating a logic signal corresponding to each preamplifier output, and converting the logic signal generated by the comparator into a digital output value of a predetermined code An A / D converter having an encoder to perform,
An A / D conversion method for an A / D conversion circuit comprising a digital correction circuit for generating correction data for changing the input / output conversion characteristics of the A / D converter,
The digital correction circuit includes:
Generating a digital input value corresponding to a predetermined analog input value, and generating an output data value corresponding to a value obtained by A / D converting the predetermined analog input value;
Outputting a plurality of sets of data of the predetermined analog input value and the output data value as the correction data to the encoder;
The encoder is
A conversion logic for converting the logic signal into the predetermined code is changed based on the correction data from the digital correction circuit.
尚、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
D…入力データ、CORR…補正値、M11〜M22…スイッチ素子、1…A/D変換回路、2…A/D変換器、3…デジタル補正回路、4…D/A変換器、5…データ生成部、7…補正値演算部、11…セレクタ、12…トラックホールド回路、13…参照電圧生成回路、14…プリアンプ、15…コンパレータ、16…エンコーダ、18…コード変換器、19…RAMm、20…アナログマルチプレクサ。 D: Input data, CORR: Correction value, M11 to M22: Switch element, 1 ... A / D conversion circuit, 2 ... A / D converter, 3 ... Digital correction circuit, 4 ... D / A converter, 5 ... Data Generation unit, 7 ... correction value calculation unit, 11 ... selector, 12 ... track hold circuit, 13 ... reference voltage generation circuit, 14 ... preamplifier, 15 ... comparator, 16 ... encoder, 18 ... code converter, 19 ... RAMm, 20 ... analog multiplexer.
Claims (8)
所定の複数の参照値を生成する参照値生成回路と、
前記アナログ入力ホールド値とそれぞれの参照値とを増幅する複数のプリアンプと、
前記それぞれのプリアンプ出力に対応したロジック信号を発生するコンパレータと、
前記コンパレータで発生された前記ロジック信号を所定コードのデジタル出力値に変換するエンコーダとを備え、
前記エンコーダは、前記ロジック信号を前記所定コードに変換する変換ロジックを外部からの補正用データに基づいて変更することを特徴とするA/D変換回路。 A track hold circuit that follows the change in the analog input value, holds the analog input value at a predetermined timing, and outputs the analog input hold value;
A reference value generation circuit for generating a predetermined plurality of reference values;
A plurality of preamplifiers for amplifying the analog input hold value and each reference value;
A comparator that generates a logic signal corresponding to each preamplifier output;
An encoder that converts the logic signal generated by the comparator into a digital output value of a predetermined code;
The A / D conversion circuit, wherein the encoder changes conversion logic for converting the logic signal into the predetermined code based on correction data from the outside.
備えたことを特徴とする請求項1記載のA/D変換回路。 A digital input value corresponding to a predetermined analog input value is generated, an output data value is generated corresponding to a value obtained by A / D converting the predetermined analog input value, and the predetermined analog input value and the output data The A / D conversion circuit according to claim 1, further comprising: a digital correction circuit that outputs a plurality of sets of data and values as the correction data to the encoder.
前記補正用データに基づいて、前記出力データ値が入力されたときは前記デジタル入力値を出力するように前記変換ロジックを変更することを特徴とする請求項2記載のA/D変換回路。 The encoder is
3. The A / D conversion circuit according to claim 2, wherein the conversion logic is changed so that the digital input value is output when the output data value is input based on the correction data.
前記デジタル入力値に基づいて前記参照値生成回路の複数の参照値を切替えて前記アナログ入力値を生成するマルチプレクサであることを特徴とする請求項4記載のA/D変換回路。 The D / A converter is
5. The A / D conversion circuit according to claim 4, wherein the A / D conversion circuit is a multiplexer that generates the analog input value by switching a plurality of reference values of the reference value generation circuit based on the digital input value.
このA/D変換器の入出力変換特性を変更するための補正用データを生成するデジタル補正回路とを備えたA/D変換回路のA/D変換方法であって、
前記デジタル補正回路は、
所定のアナログ入力値に対応するデジタル入力値を生成すると共に、この所定のアナログ入力値をA/D変換した値に対応して出力データ値を生成し、
前記所定のアナログ入力値と前記出力データ値との複数組のデータを前記補正用データとして前記エンコーダに出力し、
前記エンコーダは、
前記ロジック信号を前記所定コードに変換する変換ロジックを前記デジタル補正回路からの前記補正用データに基づいて変更する
ことを特徴とするA/D変換方法。 A track hold circuit that follows a change in an analog input value, holds the analog input value at a predetermined timing and outputs an analog input hold value, a reference value generation circuit that generates a plurality of predetermined reference values, and the analog input A plurality of preamplifiers for amplifying the hold value and each reference value, a comparator for generating a logic signal corresponding to each preamplifier output, and converting the logic signal generated by the comparator into a digital output value of a predetermined code An A / D converter having an encoder to perform,
An A / D conversion method for an A / D conversion circuit comprising a digital correction circuit for generating correction data for changing the input / output conversion characteristics of the A / D converter,
The digital correction circuit includes:
A digital input value corresponding to a predetermined analog input value, and an output data value corresponding to a value obtained by A / D converting the predetermined analog input value;
Outputting a plurality of sets of data of the predetermined analog input value and the output data value as the correction data to the encoder;
The encoder is
A conversion logic for converting the logic signal into the predetermined code is changed based on the correction data from the digital correction circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007167977A JP2009010519A (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | A/d conversion circuit, a/d conversion method, and semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007167977A JP2009010519A (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | A/d conversion circuit, a/d conversion method, and semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009010519A true JP2009010519A (en) | 2009-01-15 |
Family
ID=40325188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007167977A Pending JP2009010519A (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | A/d conversion circuit, a/d conversion method, and semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009010519A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013183408A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Toshiba Corp | Ad converter |
JP2015005982A (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 富士通株式会社 | Control system, control method and storage medium |
-
2007
- 2007-06-26 JP JP2007167977A patent/JP2009010519A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013183408A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Toshiba Corp | Ad converter |
JP2015005982A (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 富士通株式会社 | Control system, control method and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4157145B2 (en) | Information playback device | |
US6693863B2 (en) | Asymmetry correcting circuit and information reproducing apparatus using the same | |
US7898451B2 (en) | Analog-to-digital converter, optical disk reproduction device, and receiver device | |
US6922384B2 (en) | Information reproducing apparatus | |
JP2009010519A (en) | A/d conversion circuit, a/d conversion method, and semiconductor integrated circuit | |
JP4603490B2 (en) | Amplitude adjusting apparatus, amplitude adjusting method, and storage system | |
TWI398765B (en) | Electronic apparatus | |
JP2004326952A (en) | Information storing and reproducing device | |
US7130257B2 (en) | Recording/reproducing apparatus having a substituting part substituting for burst errors and a method of substituting for burst errors | |
JP4785007B2 (en) | Digital equalizer | |
JP4281909B2 (en) | A / D conversion circuit and disk playback system using the same | |
WO2010055694A1 (en) | Detector and detection method | |
US20070109925A1 (en) | Apparatus for generating tracking error signals | |
JP2010152951A (en) | Optical disk drive device | |
JP4230937B2 (en) | Digital equalizer | |
JP3439680B2 (en) | Digital modulation circuit | |
JP2003157528A (en) | Optical disk device | |
JP2007184029A (en) | Data reproduction control ic | |
JP2000339863A (en) | Reproducing device | |
JP2009015912A (en) | Optical disk device, controller for optical disk device, and defect detecting method | |
JP4948450B2 (en) | Signal processing device | |
JP2008146696A (en) | Data reproducing device | |
JP2008084393A (en) | A/d conversion circuit and optical disk device | |
JP2002203373A (en) | Boost regulation method and information reproducing device using the same | |
JP2006196080A (en) | Reproducing device |