JP2009124507A - Delta-sigma type a/d converter, communication apparatus, and analog/digital conversion method - Google Patents

Delta-sigma type a/d converter, communication apparatus, and analog/digital conversion method Download PDF

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和久 高村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a delta-sigma type A/D converter capable of increasing the number of low-noise bandpass bands while suppressing power consumption low. <P>SOLUTION: The delta-sigma type A/D converter includes a signal generating means which samples input signals in different timing to generate a first signal and a second signal which are orthogonal with each other, and at least one bandpass filter means which inputs the first signal and the second signal to perform filtering thereon. The bandpass filter means includes: a first integration means for integrating the first signal; a second integration means for integrating the second signal; a first feedback means for feeding an output of the first integration means back to an input of the second integration means using a variable feedback coefficient; and a second feedback means for feeding an output of the second integration means back to an input of the first integration means using a variable feedback coefficient. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、AD変換器に関し、より詳細には、複素バンドパスフィルタを用いるデルタシグマ型のAD変換器、通信装置、およびアナログデジタル変換方法に関する。   The present invention relates to an AD converter, and more particularly, to a delta-sigma type AD converter using a complex bandpass filter, a communication apparatus, and an analog-digital conversion method.

デルタシグマ型のAD変換器は、デルタシグマ変調によってアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器である。デルタシグマ型のAD変換器は、逐次変換方式やフラッシュ変換方式等の他方式のAD変換器と比較して、高い分解能を得ることができ、さらにチップ面積も小さく抑えることができるという利点がある。そのため、デルタシグマ型のAD変換器は、無線通信を行う無線通信装置用のAD変換器として利用されている。   The delta-sigma type AD converter is an AD converter that converts an analog signal into a digital signal by delta-sigma modulation. The delta-sigma type AD converter has advantages in that a higher resolution can be obtained and a chip area can be reduced as compared with other types of AD converters such as a sequential conversion method and a flash conversion method. . Therefore, the delta-sigma type AD converter is used as an AD converter for a wireless communication apparatus that performs wireless communication.

従来のデルタシグマ型のAD変換器の一例を図7に示す(非特許文献1参照)。デルタシグマ型のAD変換器10は、互いに直交するIチャネルおよびQチャネルの信号を生成する乗算器11a、11bと、入力信号を遅延させて出力する遅延素子15a、15b、19a、19bと、遅延素子15a、15b、19a、19bの出力をフィードバックして加算する加算器14a、14b、18a、18bと、入力信号と積分器(加算器と遅延素子とで構成される)との間の振幅比を決定するアンプ13a、13b、17a、17bと、遅延素子19a、19bの出力を量子化する判定回路20と、判定回路20の出力にサンプル周波数の1/4の信号を乗算する乗算回路21と、判定回路20の出力をフィードバックして、加算器14a、14b、18a、18bの前段で入力信号から減算する減算器12a、12b、16a、16bと、を含んで構成される。上段では、乗算器11aが、入力された信号に対して、{1、0、−1、0}のビットストリームを順に乗じて出力するので、Iチャネルの信号が生成される。下段では、乗算器11bが、入力された信号に対して、{0、1、0、−1}のビットストリームを順に乗じて出力するので、Qチャネルの信号が生成される。   An example of a conventional delta-sigma type AD converter is shown in FIG. 7 (see Non-Patent Document 1). The delta-sigma type AD converter 10 includes multipliers 11a and 11b that generate orthogonal I-channel and Q-channel signals, delay elements 15a, 15b, 19a, and 19b that delay and output an input signal, Amplitude ratio between adders 14a, 14b, 18a, 18b that feed back and add the outputs of the elements 15a, 15b, 19a, 19b, and an input signal and an integrator (consisting of an adder and a delay element) Amplifiers 13a, 13b, 17a, and 17b, a determination circuit 20 that quantizes the outputs of the delay elements 19a and 19b, and a multiplication circuit 21 that multiplies the output of the determination circuit 20 by a signal of 1/4 of the sample frequency. The subtracters 12a, 12b, which feed back the output of the determination circuit 20 and subtract from the input signal in the previous stage of the adders 14a, 14b, 18a, 18b, 6a, configured to include a 16b, and. In the upper stage, the multiplier 11a sequentially multiplies the input signal by a bit stream of {1, 0, −1, 0} and outputs it, so that an I channel signal is generated. In the lower stage, the multiplier 11b sequentially multiplies the input signal by the bit stream of {0, 1, 0, −1} and outputs the Q channel signal.

図8は、図7に示した従来のデルタシグマ型のAD変換器の構成を実際の回路で構成した場合を示す説明図であり、図9は、図8に示した回路に入力されるクロック信号の位相の変化について示す説明図である。図9に示したクロック信号において、信号1は、IチャネルおよびQチャネルの信号のサンプリングを行うタイミングを示し、信号2は、IチャネルおよびQチャネルの信号の積分処理を行うタイミングを示している。また、信号Xは、乗算器11a、11bにおける乗算を行うためのレファレンス信号Vrefの反転操作を制御する信号であり、信号Zは、IチャネルおよびQチャネルの信号を生成するためのコサイン(Cos)信号およびサイン(Sin)信号の処理の区分を示している。また、図8に示した各スイッチは、図9に示した各クロック信号1、2、XおよびZ並びに判定回路20の出力Yがそれぞれ入力されることによって切り替わる。スイッチの近傍に付した数字及びアルファベットは、それぞれ各クロック信号1、2、XおよびZ並びに判定回路20の出力Yに対応している。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing a case where the configuration of the conventional delta-sigma type AD converter shown in FIG. 7 is configured by an actual circuit, and FIG. 9 is a clock input to the circuit shown in FIG. It is explanatory drawing shown about the change of the phase of a signal. In the clock signal shown in FIG. 9, signal 1 indicates the timing for sampling the I-channel and Q-channel signals, and signal 2 indicates the timing for performing integration processing on the I-channel and Q-channel signals. The signal X is a signal for controlling the inversion operation of the reference signal Vref for performing multiplication in the multipliers 11a and 11b, and the signal Z is a cosine (Cos) for generating I channel and Q channel signals. The processing division of a signal and a sine (Sin) signal is shown. Further, the switches shown in FIG. 8 are switched when the clock signals 1, 2, X and Z shown in FIG. 9 and the output Y of the determination circuit 20 are inputted. The numbers and alphabets in the vicinity of the switch correspond to the clock signals 1, 2, X and Z and the output Y of the determination circuit 20, respectively.

図8の回路の各スイッチに、図9に示したクロック信号がそれぞれ入力されることで信号に対する演算処理が行われる。クロック信号1がHIGHとなっているタイミングで、サンプリングされた信号はキャパシタCに電荷として蓄えられ、同時に対応する積分値(キャパシタCまたはキャパシタCに電荷として蓄えられた信号)がキャパシタCに移動される。どちらのキャパシタの電荷がキャパシタCに移動するかは、クロック信号1がHIGHとなっているタイミングにおけるクロック信号Zの状態に依存する。クロック信号ZがHIGHとなっていれば(図9の(1)または(5)の期間では)、キャパシタCの電荷がキャパシタCに移動し、クロック信号ZがLOWとなっていれば(図9の(3)または(7)の期間では)、キャパシタCの電荷がキャパシタCに移動する。 The clock signal shown in FIG. 9 is input to each switch of the circuit of FIG. 8 to perform arithmetic processing on the signal. At the timing when the clock signal 1 is HIGH, the sampled signal is stored as an electric charge in the capacitor C 1, and the corresponding integral value (the signal stored as an electric charge in the capacitor C i or the capacitor C q ) is simultaneously stored in the capacitor C 1. Moved to 2 . Which capacitor's charge moves to the capacitor C 2 depends on the state of the clock signal Z at the timing when the clock signal 1 is HIGH. If the clock signal Z becomes a HIGH (in a period of 9 (1) or (5)), the charge of the capacitor C i is moved to the capacitor C 2, if the clock signal Z becomes a LOW ( During the period of 3 or (7) in FIG. 9), the electric charge of the capacitor C q moves to the capacitor C 2.

そしてクロック信号2がHIGHとなっているタイミングで、キャパシタCおよびCに蓄えられた電荷がキャパシタCまたはキャパシタCに移動し、積分演算が完了する。キャパシタCとキャパシタCのどちらに電荷が移動するかは、クロック信号2がHIGHとなったタイミングにおけるクロック信号Zの状態に依存する。クロック信号ZがHIGHとなっていれば(図9の(2)または(6)の期間では)、キャパシタCに電荷が移動し、クロック信号ZがLOWとなっていれば(図9の(4)または(8)の期間では)、キャパシタCに電荷が移動する。 Then, at the timing when the clock signal 2 is HIGH, the charges stored in the capacitors C 1 and C 2 move to the capacitor C i or the capacitor C q , and the integration operation is completed. Whether the charge is transferred to the capacitor C i or the capacitor C q depends on the state of the clock signal Z at the timing when the clock signal 2 becomes HIGH. If the clock signal Z becomes a HIGH (in the period (2) or (6) in FIG. 9), the charge moves to the capacitor C i, the clock signal Z is if a LOW (in FIG. 9 ( In the period 4) or (8)), the charge moves to the capacitor Cq .

図10は、図9に示したデルタシグマ型のAD変換器10からの出力信号の波形をグラフで示す説明図である。図10で示したグラフの横軸は、左端がDC(Direct Current)、右端がサンプリング周波数の半分の周波数を示しており、入力波形はサンプリング周波数の1/4付近でシミュレーションしたものである。図10に示したように、出力信号の周波数付近に量子化ノイズの最小値が来るような構成となっている。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing a waveform of an output signal from the delta sigma type AD converter 10 shown in FIG. 9 in a graph. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 10 shows DC (Direct Current) at the left end, half the sampling frequency at the right end, and the input waveform is simulated near ¼ of the sampling frequency. As shown in FIG. 10, the configuration is such that the minimum value of the quantization noise comes near the frequency of the output signal.

実際にAD変換器として用いる場合には、図8に示した回路の出力Yをそのまま出力することにより、信号をDC付近で取り出すことができる。言い換えれば、出力側のXNOR回路を省くことで、信号をDC付近で取り出すことができる。   When actually used as an AD converter, a signal can be taken out in the vicinity of DC by outputting the output Y of the circuit shown in FIG. 8 as it is. In other words, the signal can be extracted near DC by omitting the XNOR circuit on the output side.

この様に、図8に示した回路によって、サンプリング周波数の1/4の周波数付近の信号を、低ノイズでデジタル化することができる。また、図9のクロック信号を図11のように変更することで、入力段のミキサをオフにすることができる。この場合には、DC付近の入力信号を低ノイズでデジタル化できるデルタシグマ型のAD変換器として動作する。図12は、図11に示したクロック信号を図8に示したデルタシグマ型のAD変換器10に入力した場合の出力波形をグラフで示す説明図である。   Thus, the circuit shown in FIG. 8 can digitize a signal in the vicinity of a quarter of the sampling frequency with low noise. Further, the mixer of the input stage can be turned off by changing the clock signal of FIG. 9 as shown in FIG. In this case, it operates as a delta sigma type AD converter capable of digitizing an input signal near DC with low noise. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the output waveform in a graph when the clock signal shown in FIG. 11 is input to the delta sigma type AD converter 10 shown in FIG.

以上から、図8に示した回路構成によって、DCおよびサンプリング周波数の1/4の2つの帯域において、低ノイズでアナログ信号をデジタル化できる、デルタシグマ型AD変換器を作成することができる。   From the above, with the circuit configuration shown in FIG. 8, it is possible to create a delta-sigma type AD converter that can digitize an analog signal with low noise in two bands of DC and 1/4 of the sampling frequency.

アナログ信号を低ノイズでデジタル化できる帯域の数をさらに増加させることで、クロック信号は一定のままで多くの帯域の信号をアナログ信号からデジタル信号にAD変換することができ、無線通信におけるAD変換やデルタシグマ変調に有用となることが期待される。   By further increasing the number of bands in which analog signals can be digitized with low noise, AD signals can be converted from analog signals to digital signals while keeping the clock signal constant. And is expected to be useful for delta-sigma modulation.

Bang-Sup Song, “A Fourth-Order Bandpass Delta-Sigma Modulator withReduced Number of Op Amps” IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.30, NO.12,pp1309-1315, DECEMBER 1995.Bang-Sup Song, “A Fourth-Order Bandpass Delta-Sigma Modulator with Reduced Number of Op Amps” IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.30, NO.12, pp1309-1315, DECEMBER 1995.

そこで、デルタシグマ型のAD変換器を用いて、低ノイズのバンドパス帯域の数をさらに増やすには、積分器のループ内の遅延数を増加させることで容易に実現可能である。   Therefore, using the delta-sigma type AD converter to further increase the number of low-noise bandpass bands can be easily realized by increasing the number of delays in the loop of the integrator.

しかし、積分器のループ内の遅延数を増加させることは、アンプの数を増加させることを意味し、消費電力の増加に繋がってしまう問題が生じる。また、回路構成が全てのバンドパス帯域の中で最も遅延が必要な帯域に対応するための冗長な回路構成となってしまい、本来必要ではない高速なクロックでの動作が必要となってしまう。結果として、低消費電力、小回路規模を求める際には適さない。   However, increasing the number of delays in the loop of the integrator means increasing the number of amplifiers, resulting in a problem that leads to an increase in power consumption. In addition, the circuit configuration becomes a redundant circuit configuration for dealing with the band that requires the most delay among all the bandpass bands, and an operation with a high-speed clock that is not essential is required. As a result, it is not suitable for obtaining low power consumption and a small circuit scale.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、消費電力を低く抑えながら、低ノイズのバンドパス帯域の数をさらに増やすことが可能な、新規かつ改良されたデルタシグマ型のAD変換器、通信装置、およびアナログデジタル変換方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel device capable of further increasing the number of low-noise bandpass bands while keeping power consumption low. Another object of the present invention is to provide an improved delta-sigma type AD converter, communication apparatus, and analog-digital conversion method.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、デルタシグマ型のAD変換器であって、入力信号を異なるタイミングで標本化して、互いに直交する第1の信号および第2の信号を生成する信号生成手段と、信号生成手段で生成される信号を演算する信号演算手段と、を備え、信号演算手段は、信号生成手段で生成される第1の信号を積分する第1の積分手段と、信号生成手段で生成される第2の信号を積分する第2の積分手段と、第1の積分手段の出力に所定の係数を乗算して第2の積分手段の入力にフィードバックする第1のフィードバック手段と、第2の積分手段の出力に所定の係数を乗算して第1の積分手段の入力にフィードバックする第2のフィードバック手段と、を備えることを特徴とする、デルタシグマ型のAD変換器が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a delta-sigma type AD converter is provided that samples an input signal at different timings, and first and second signals orthogonal to each other. And a signal calculation means for calculating a signal generated by the signal generation means, wherein the signal calculation means integrates a first signal generated by the signal generation means. Means, a second integrating means for integrating the second signal generated by the signal generating means, and a second coefficient that multiplies the output of the first integrating means by a predetermined coefficient and feeds back to the input of the second integrating means. And a second feedback means for multiplying the output of the second integrating means by a predetermined coefficient and feeding back to the input of the first integrating means. AD conversion There is provided.

かかる構成によれば、信号生成手段は入力信号を異なるタイミングで標本化して、互いに直交する第1の信号および第2の信号を生成し、第1の積分手段は信号生成手段で生成される第1の信号を積分し、第2の積分手段は信号生成手段で生成される第2の信号を積分し、第1のフィードバック手段は第1の積分手段の出力に所定の係数を乗算して第2の積分手段の入力にフィードバックして、第2のフィードバック手段は第2の積分手段の出力に所定の係数を乗算して第1の積分手段の入力にフィードバックする。その結果、互いに直交する第1の信号および第2の信号に対して積分処理し、積分結果をそれぞれ相手の信号にフィードバックすることによって、冗長な構成にすることなく、消費電力を低く抑えながら、低ノイズのバンドパス帯域の数をさらに増やすことが可能となる。   According to this configuration, the signal generation unit samples the input signal at different timings to generate the first signal and the second signal that are orthogonal to each other, and the first integration unit is generated by the signal generation unit. 1 is integrated, the second integrating means integrates the second signal generated by the signal generating means, and the first feedback means multiplies the output of the first integrating means by a predetermined coefficient to Feedback is made to the input of the second integrating means, and the second feedback means multiplies the output of the second integrating means by a predetermined coefficient and feeds back to the input of the first integrating means. As a result, integration processing is performed on the first signal and the second signal orthogonal to each other, and the integration result is fed back to the partner signal, thereby reducing power consumption without making a redundant configuration, It becomes possible to further increase the number of low-noise bandpass bands.

信号生成手段は、標本化された第1の信号または第2の信号に対応する電荷をそれぞれ蓄積する第1のキャパシタを備え、信号演算手段は、第1のキャパシタで保存された第1の信号に対応する電荷を積分して蓄積する第2のキャパシタ、および第2のキャパシタの容量の所定の係数倍の容量を有する第3のキャパシタと、第1のキャパシタで保存された第2の信号に対応する電荷を積分して蓄積する第4のキャパシタ、および第4のキャパシタの容量の所定の係数倍の容量を有する第5のキャパシタと、第2のキャパシタ、第3のキャパシタ、第4のキャパシタおよび第5のキャパシタに蓄積される電荷および電圧を一時的に蓄積する第6のキャパシタおよび第7のキャパシタと、を備え、第1のキャパシタ、第6のキャパシタ、および第7のキャパシタに蓄積された電荷は、所定の係数に対応する所定の比率で第2のキャパシタおよび第3のキャパシタ、または第4のキャパシタおよび第5のキャパシタに振り分けられ、第6のキャパシタに蓄積した電荷と、第7のキャパシタに蓄積された電荷とを、第2のキャパシタおよび第3のキャパシタ、または第4のキャパシタおよび第5のキャパシタにフィードバックし、第3のキャパシタおよび第5のキャパシタに蓄積された電荷は、それぞれ他方の信号入力にフィードバックしてもよい。   The signal generation means includes a first capacitor for storing charges corresponding to the sampled first signal or the second signal, respectively, and the signal calculation means includes the first signal stored in the first capacitor. A second capacitor that integrates and accumulates charges corresponding to, a third capacitor having a capacitance that is a predetermined coefficient multiple of the capacitance of the second capacitor, and a second signal stored in the first capacitor. A fourth capacitor for integrating and storing corresponding charges, a fifth capacitor having a capacitance that is a predetermined coefficient multiple of the capacitance of the fourth capacitor, a second capacitor, a third capacitor, and a fourth capacitor And a sixth capacitor and a seventh capacitor for temporarily accumulating charges and voltages accumulated in the fifth capacitor, the first capacitor, the sixth capacitor, and the The charge stored in the capacitor is distributed to the second capacitor and the third capacitor, or the fourth capacitor and the fifth capacitor at a predetermined ratio corresponding to a predetermined coefficient, and stored in the sixth capacitor. The charge and the charge accumulated in the seventh capacitor are fed back to the second capacitor and the third capacitor, or the fourth capacitor and the fifth capacitor, and accumulated in the third capacitor and the fifth capacitor. Each of the generated charges may be fed back to the other signal input.

第3のキャパシタおよび第5のキャパシタの容量は可変であってもよい。その結果、キャパシタの容量を変更することによって、バンドパス帯域を変更することができる。   The capacitances of the third capacitor and the fifth capacitor may be variable. As a result, the band pass band can be changed by changing the capacitance of the capacitor.

第1の信号と第2の信号の処理タイミングは逆転可能であってもよい。その結果、その結果、第1の信号と第2の信号の処理タイミングを変更することによって、バンドパス帯域を変更することができる。   The processing timing of the first signal and the second signal may be reversible. As a result, as a result, the band pass band can be changed by changing the processing timing of the first signal and the second signal.

信号生成手段における標本化の周期は可変であってもよい。その結果、標本化の周期を変更することによって、様々な周波数の信号に対してバンドパス帯域の追加や変更を行うことができる。   The sampling period in the signal generating means may be variable. As a result, by changing the sampling period, bandpass bands can be added or changed for signals of various frequencies.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記デルタシグマ型のAD変換器を備えることを特徴とする、通信装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a communication apparatus comprising the delta sigma type AD converter.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、入力信号を異なるタイミングで標本化して、互いに直交する第1の信号および第2の信号を生成する信号生成ステップと、信号生成ステップで生成される第1の信号を積分して出力する第1の積分ステップと、信号生成ステップで生成される第2の信号を積分して出力する第2の積分ステップと、第1の積分ステップの出力に所定の係数を乗算して第2の積分ステップの入力にフィードバックする第1のフィードバックステップと、第2の積分ステップの出力に所定の係数を乗算して第1の積分ステップの入力にフィードバックする第2のフィードバックステップと、を備えることを特徴とする、アナログデジタル変換方法が提供される。   In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a signal generation step of sampling an input signal at different timings to generate a first signal and a second signal orthogonal to each other; A first integration step for integrating and outputting the first signal generated in the signal generation step; a second integration step for integrating and outputting the second signal generated in the signal generation step; A first feedback step that multiplies the output of the integration step by a predetermined coefficient and feeds it back to the input of the second integration step; and a first integration step that multiplies the output of the second integration step by a predetermined coefficient. There is provided a second feedback step of feeding back to the input of the analog-to-digital conversion method.

かかる構成によれば、信号生成ステップは入力信号を異なるタイミングで標本化して、互いに直交する第1の信号および第2の信号を生成し、第1の積分ステップは信号生成ステップで生成される第1の信号を積分して出力し、第2の積分ステップは信号生成ステップで生成される第2の信号を積分して出力し、第1のフィードバックステップは第1の積分ステップの出力に所定の係数を乗算して第2の積分手段の入力にフィードバックして、第2のフィードバックステップは第2の積分ステップの出力に所定の係数を乗算して第1の積分ステップの入力にフィードバックする。その結果、互いに直交する第1の信号および第2の信号に対して積分処理し、積分結果をそれぞれ相手の信号にフィードバックすることによって、冗長な構成にすることなく、消費電力を低く抑えながら、低ノイズのバンドパス帯域の数をさらに増やすことが可能となる。   According to this configuration, the signal generation step samples the input signal at different timings to generate the first signal and the second signal orthogonal to each other, and the first integration step is generated by the signal generation step. 1 signal is integrated and output, the second integration step integrates and outputs the second signal generated in the signal generation step, and the first feedback step outputs a predetermined signal to the output of the first integration step. The coefficient is multiplied and fed back to the input of the second integration means, and the second feedback step multiplies the output of the second integration step by a predetermined coefficient and feeds back to the input of the first integration step. As a result, integration processing is performed on the first signal and the second signal orthogonal to each other, and the integration result is fed back to the partner signal, thereby reducing power consumption without making a redundant configuration, It becomes possible to further increase the number of low-noise bandpass bands.

以上説明したように本発明によれば、消費電力を低く抑えながら、低ノイズのバンドパス帯域の数をさらに増やすことが可能な、新規かつ改良されたデルタシグマ型のAD変換器、通信装置、およびアナログデジタル変換方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, a new and improved delta-sigma type AD converter, communication device, which can further increase the number of low-noise bandpass bands while suppressing power consumption, And an analog-digital conversion method can be provided.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

まず、低ノイズのバンドパス帯域の数をさらに増やすために、Iチャネルの信号とQチャネルの信号のそれぞれの積分値を用いてフィードバックを行う方法を検討する。図13は、Iチャネルの信号とQチャネルの信号のそれぞれの積分値を用いてフィードバックを行って低ノイズのバンドパス帯域の数を増やすことを試みるデルタシグマ型のAD変換器について示す説明図である。   First, in order to further increase the number of low-noise band-pass bands, a method of performing feedback using respective integrated values of I-channel signals and Q-channel signals will be examined. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a delta-sigma type AD converter that attempts to increase the number of low-noise bandpass bands by performing feedback using respective integrated values of the I-channel signal and the Q-channel signal. is there.

図13では、Iチャネルの出力信号を量子化する判定回路20aの出力と、Qチャネルの出力信号を量子化する判定回路20bの出力を、それぞれフィードバックして入力信号から減算する点では、図7に示した構成と同様である。図7と異なるのは、図7の積分器の部分が図13では複素共振器21となっている点である。複素共振器21とすることで、図7とは異なるバンドパス帯域を生成することができる。   In FIG. 13, the output of the decision circuit 20a that quantizes the output signal of the I channel and the output of the decision circuit 20b that quantizes the output signal of the Q channel are fed back and subtracted from the input signal, respectively. The configuration is the same as that shown in FIG. 7 is different from FIG. 7 in that the integrator shown in FIG. 7 is a complex resonator 21 in FIG. By using the complex resonator 21, a bandpass band different from that in FIG. 7 can be generated.

図14は、図13に示したデルタシグマ型のAD変換器における、複素共振器21の構成について説明する説明図である。図14に示したように、複素共振器21は、積分器22a、22bと、キャパシタ25a、25b、26a、26bと、を含んで構成される。また積分器22aは、アンプ23aと、キャパシタ24aと、を含んで構成され、同様に積分器22bは、アンプ23bと、キャパシタ24bと、を含んで構成される。   FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the complex resonator 21 in the delta sigma type AD converter shown in FIG. As shown in FIG. 14, the complex resonator 21 includes integrators 22a and 22b and capacitors 25a, 25b, 26a, and 26b. The integrator 22a includes an amplifier 23a and a capacitor 24a. Similarly, the integrator 22b includes an amplifier 23b and a capacitor 24b.

図14に示した複素共振器21は、積分器22a、22bの出力がそれぞれ自チャネルのフィードバック用キャパシタ25a、25bと、他チャネルのフィードバック用キャパシタ26a、26bとに、それぞれ蓄えられる。そして、次のタイミングで、複素共振器21の入力と共に積分される。   In the complex resonator 21 shown in FIG. 14, the outputs of the integrators 22a and 22b are stored in the feedback capacitors 25a and 25b for the own channel and the feedback capacitors 26a and 26b for the other channels, respectively. Then, it is integrated with the input of the complex resonator 21 at the next timing.

図15は、図14に図示した複素共振器21の構成をブロック図で示す説明図である。図15に示したように、共振器全体の伝達関数Hは、cを他チャネルのフィードバック用キャパシタ26a、26bの容量、dを自チャネルのフィードバック用キャパシタ25a、25bの容量とすると、

Figure 2009124507
となる。すなわち、c、dの値を変化させることで伝達関数を変化させることができ、従ってバンドパス帯域を変化させることができる。 FIG. 15 is an explanatory diagram showing the configuration of the complex resonator 21 shown in FIG. 14 in a block diagram. As shown in FIG. 15, the transfer function H of the whole resonator has a capacity of c for feedback capacitors 26 a and 26 b for other channels and a capacity of feedback capacitors 25 a and 25 b for own channels.
Figure 2009124507
It becomes. That is, the transfer function can be changed by changing the values of c and d, and therefore the bandpass band can be changed.

そこで、図7に示したデルタシグマ型のAD変換器に、図14に示した複素共振器21を適用することで、バンドパス帯域を変化させることができるものと考えられるが、実際には図7に示したデルタシグマ型のAD変換器に、図14に示した複素共振器21をそのまま適用することができない。何故ならば、図14に示した複素共振器21は、同時にサンプリングされたIチャネルの信号およびQチャネルの信号を用いているのに対し、図7に示したデルタシグマ型のAD変換器では、異なるタイミングで相互にサンプリングされたIチャネルの信号およびQチャネルの信号を用いているからである。   Therefore, it is considered that the bandpass band can be changed by applying the complex resonator 21 shown in FIG. 14 to the delta-sigma type AD converter shown in FIG. The complex resonator 21 shown in FIG. 14 cannot be applied to the delta-sigma type AD converter shown in FIG. This is because the complex resonator 21 shown in FIG. 14 uses the I-channel signal and the Q-channel signal sampled simultaneously, whereas the delta-sigma type AD converter shown in FIG. This is because I channel signals and Q channel signals sampled at different timings are used.

従って、本発明の一実施形態においては、異なるタイミングで相互にサンプリングされたIチャネルの信号およびQチャネルの信号を用いてフィードバックを行うことで、バンドパス帯域を変化させるデルタシグマ型のAD変換器について説明する。   Therefore, in one embodiment of the present invention, a delta-sigma type AD converter that changes the bandpass band by performing feedback using the I-channel signal and the Q-channel signal that are sampled mutually at different timings. Will be described.

まず、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型のAD変換器について説明する前に、どのようにフィードバックを行えば、異なるタイミングで相互にサンプリングされたIチャネルの信号およびQチャネルの信号を用いてバンドパス帯域を変化させることができるかについて、検討する。   First, before describing a delta-sigma type AD converter according to an embodiment of the present invention, how to perform feedback uses I-channel signals and Q-channel signals sampled at different timings. The bandpass bandwidth can be changed.

入力信号が振幅一定の正弦波である場合、n番目にサンプルされた信号の複素平面上の位置を(Xn、Yn)、n−1番目にサンプルされた信号の複素平面上の位置を(Xn−1、Yn−1)、n−2番目にサンプルされた信号の複素平面上の位置を(Xn−2、Yn−2)とすると、以下の数式2が成立する。

Figure 2009124507
なお、複素平面上においては、横軸(X)がIチャネルに、縦軸(Y)がQチャネルに、それぞれ該当する。 When the input signal is a sine wave having a constant amplitude, the position of the nth sampled signal on the complex plane is (Xn, Yn), and the position of the n−1th sampled signal on the complex plane is (Xn). −1, Yn−1), where the position on the complex plane of the (n−2) th sampled signal is (Xn−2, Yn−2), Equation 2 below is established.
Figure 2009124507
On the complex plane, the horizontal axis (X) corresponds to the I channel, and the vertical axis (Y) corresponds to the Q channel.

図7に示したようなデルタシグマ型のAD変換器のように入力された信号がミキサ処理されるとすれば、Iチャネルの信号とQチャネルの信号とが交互にサンプリングされる。従って、サンプリングを行った時点ではIチャネルの信号とQチャネルの信号のいずれかしかサンプルされず、n番目のサンプルタイミングでX成分が分かっている場合には、Y成分は不明である。言い換えれば、n番目のサンプルタイミングでX成分が分かっている場合には、n−1番目のY成分とn−2番目のX成分が分かっており、n番目のサンプルタイミングでY成分が分かっている場合には、n−1番目のX成分とn−2番目のY成分が分かっていることとなる。   If the input signal is subjected to mixer processing like a delta sigma type AD converter as shown in FIG. 7, the I channel signal and the Q channel signal are sampled alternately. Therefore, at the time of sampling, only one of the I channel signal and the Q channel signal is sampled, and when the X component is known at the nth sample timing, the Y component is unknown. In other words, when the X component is known at the nth sample timing, the (n-1) th Y component and the (n-2) th X component are known, and the Y component is known at the nth sample timing. In this case, the (n-1) th X component and the (n-2) th Y component are known.

また、上記の数式2に示したθは、1サンプルあたりの位相の進み量を示している。ここでは、サンプル周波数の1/4の周波数でミキシングしているので、1サンプルあたりの位相の進み量は、サンプリング周波数の1/4の周波数と、入力正弦波の周波数との差分から求めることができる。サンプリング周波数をfs、入力正弦波の周波数をfcとすると、θは以下の数式3で求められる。

Figure 2009124507
In addition, θ shown in Equation 2 above indicates the amount of phase advance per sample. Here, since mixing is performed at a quarter of the sample frequency, the amount of phase advance per sample can be obtained from the difference between the quarter of the sampling frequency and the frequency of the input sine wave. it can. Assuming that the sampling frequency is fs and the frequency of the input sine wave is fc, θ is obtained by the following Equation 3.
Figure 2009124507

ここで、上記数式2で示した行列式を解くと、XnとYnは以下の数式4の通りとなる。

Figure 2009124507
Here, when the determinant expressed by Equation 2 is solved, Xn and Yn are as shown in Equation 4 below.
Figure 2009124507

上述したように、n番目のサンプルタイミングでX成分が分かっている場合には、n−1番目のY成分とn−2番目のX成分が分かっていて、n番目のサンプルタイミングでY成分が分かっている場合には、n−1番目のX成分とn−2番目のY成分が分かっているので、図7に示した構成で得られる情報のみで複素共振器を用いたフィードバックが可能となる。上記のXnとYnをフィードバックすることで、バンドパス帯域がfcとなるようなフィードバックを行うことができる。そのときの複素共振器の伝達関数Hは以下の数式5の通りとなる。

Figure 2009124507
As described above, when the X component is known at the nth sample timing, the (n-1) th Y component and the (n-2) th X component are known, and the Y component is found at the nth sample timing. If it is known, since the (n-1) th X component and the (n-2) th Y component are known, feedback using a complex resonator is possible only with the information obtained with the configuration shown in FIG. Become. By feeding back the above Xn and Yn, it is possible to perform feedback so that the band pass band becomes fc. The transfer function H of the complex resonator at that time is as shown in Equation 5 below.
Figure 2009124507

例えば、サンプリング周波数fsの3/8の帯域をバンドパス帯域としたい場合には、数式3のfcに3fs/8を代入すると、θは以下の数式6のようになる。

Figure 2009124507
For example, when the band of 3/8 of the sampling frequency fs is desired to be a band pass band, if 3fs / 8 is substituted for fc in Equation 3, θ becomes as shown in Equation 6 below.
Figure 2009124507

従って、サンプリング周波数fsの3/8の帯域をバンドパス帯域としたい場合には、数式4にθ=π/4を代入し、

Figure 2009124507
となるようなフィードバックを行えばよいことが分かる。 Therefore, when it is desired to set the band of 3/8 of the sampling frequency fs as a band pass band, θ = π / 4 is substituted into Equation 4,
Figure 2009124507
It can be seen that it is sufficient to provide feedback such that

以上の検討を踏まえて、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型のAD変換器について説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の構成について説明する説明図である。以下、図1を用いて、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の構成について説明する。   Based on the above discussion, a delta-sigma type AD converter according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the configuration of a delta-sigma AD converter 100 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of a delta-sigma type AD converter 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示したように、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100は、互いに直交するIチャネルおよびQチャネルの信号を生成する乗算器111a、111b、111c、111dと、入力信号を遅延させて出力する遅延素子115a、115b、119a、119bと、遅延素子の出力をフィードバックして加算する加算器114a、114b、118a、118bと、入力信号と、一の遅延素子と一の加算器との組で構成される積分器との間の振幅比を決定するアンプ113a、113b、117a、117bと、積分器の出力を量子化する判定回路120と、判定回路120の出力をフィードバックして、加算器114a、114b、118a、118bの前段で入力信号から減算する減算器112a、112b、116a、116bと、遅延素子115a、115b、119a、119bの出力を乗算し、それぞれ他のチャネルの積分器の入力にフィードバックする乗算器122a、122b、123a、124bと、判定回路120の出力を所定のnタイミング遅らせて入力信号との差分を行う遅延素子125と、を含んで構成される。   As shown in FIG. 1, a delta-sigma AD converter 100 according to an embodiment of the present invention includes multipliers 111a, 111b, 111c, and 111d that generate I-channel and Q-channel signals that are orthogonal to each other, and an input. Delay elements 115a, 115b, 119a, and 119b that delay and output signals; adders 114a, 114b, 118a, and 118b that feed back and add the outputs of the delay elements; an input signal; one delay element; Amplifiers 113a, 113b, 117a, and 117b that determine the amplitude ratio between the integrator and the integrator configured with the adder, the determination circuit 120 that quantizes the output of the integrator, and the output of the determination circuit 120 are fed back. Subtractors 112a, 112b for subtracting from the input signal before the adders 114a, 114b, 118a, 118b, The multipliers 122a, 122b, 123a, and 124b that multiply the outputs of the delay elements 115a, 116b, the delay elements 115a, 115b, 119a, and 119b and feed back to the integrator inputs of the other channels, respectively, and the output of the determination circuit 120 And a delay element 125 that performs a difference from the input signal with a delay of n timings.

図1に示したデルタシグマ型AD変換器100では、上段では、乗算器111aが、入力された信号に、{1、0、−1、0}のビットストリームを順に乗じて出力するので、Iチャネルの信号が生成される。一方下段では、乗算器111bが、入力された信号に対して、{0、1、0、−1}のビットストリームを順に乗じて出力するので、Qチャネルの信号が生成される。   In the delta sigma type AD converter 100 shown in FIG. 1, in the upper stage, the multiplier 111a multiplies the input signal by the bit stream of {1, 0, −1, 0} in order, and outputs it. A channel signal is generated. On the other hand, in the lower stage, the multiplier 111b sequentially multiplies the input signal by the bit stream of {0, 1, 0, −1} and outputs the Q channel signal.

アンプ113a、113b、117a、117bは、上述したように入力信号と積分器との間の振幅比を決定するものであり、本実施形態においては、初段においては入力を0.5倍して出力するアンプを、次段においては入力を2倍して出力するアンプを採用している。なお、本発明においてはアンプの増幅倍率はかかる例に限られない。   As described above, the amplifiers 113a, 113b, 117a, and 117b determine the amplitude ratio between the input signal and the integrator. In this embodiment, the input is multiplied by 0.5 in the first stage and output. In the next stage, an amplifier that doubles the input and outputs is used. In the present invention, the amplification factor of the amplifier is not limited to this example.

加算器と遅延素子との組み合わせで構成される積分器は、それぞれIチャネルまたはQチャネルの入力信号を積分して出力するものである。図1に示したデルタシグマAD変換器100では、加算器114aと遅延素子115aとで1つの積分器を構成する。同様に、加算器114bと遅延素子115bとで、加算器118aと遅延素子119aとで、加算器118bと遅延素子119bとで、それぞれ1つの積分器を構成するものである。後段の積分器の出力は判定回路120に入力され、アナログで入力される後段の積分器の入力をデジタル化して出力するものである。判定回路120で量子化された出力データは、Iチャネル、Qチャネルに別れたDC信号がデジタル化され、互い違いに出力されたものである。   An integrator composed of a combination of an adder and a delay element integrates and outputs an I-channel or Q-channel input signal. In the delta sigma AD converter 100 shown in FIG. 1, the adder 114a and the delay element 115a constitute one integrator. Similarly, the adder 114b and the delay element 115b, the adder 118a and the delay element 119a, and the adder 118b and the delay element 119b constitute one integrator, respectively. The output of the subsequent-stage integrator is input to the determination circuit 120, and the input of the subsequent-stage integrator that is input in analog is digitized and output. The output data quantized by the determination circuit 120 is obtained by alternately outputting a DC signal divided into an I channel and a Q channel.

図7に示した従来のデルタシグマ型のAD変換器10と、図1に示したデルタシグマ型AD変換器100とは、遅延素子115a、115b、119a、119bの出力を、それぞれ他のチャネルの積分器の入力に所定の倍率を乗じてフィードバックする乗算器122a、122b、123a、124bと、判定回路120の出力を所定のnタイミング遅らせる遅延素子125とが追加されている点で異なっている。   The conventional delta sigma type AD converter 10 shown in FIG. 7 and the delta sigma type AD converter 100 shown in FIG. 1 respectively output the outputs of the delay elements 115a, 115b, 119a, and 119b to other channels. The difference is that multipliers 122a, 122b, 123a, and 124b that multiply the input of the integrator by a predetermined magnification and feedback and a delay element 125 that delays the output of the determination circuit 120 by a predetermined n timing are added.

乗算器122a、123aは、入力される信号に所定の倍率を乗じてQチャネル信号からIチャネル信号へのフィードバックを行うものである。フィードバックを行う際には、上記の数式4に対応するように−2sinθを乗じてフィードバックする。なお、実際には乗算器122a、123aで2sinθを乗じ、加算器114a、118aにおいてアンプ113a、117aの出力から乗算器122a、123aの出力を減算することで、数式4に対応するように−2sinθを乗じたフィードバックを実現する。一方、乗算器122b、123bは、Iチャネル信号からQチャネル信号へのフィードバックを行うものである。フィードバックを行う際には、上記の数式4に対応するように2sinθを乗じてフィードバックする。   The multipliers 122a and 123a perform feedback from the Q channel signal to the I channel signal by multiplying the input signal by a predetermined magnification. When feedback is performed, feedback is performed by multiplying by −2 sin θ so as to correspond to the above Equation 4. Actually, the multipliers 122a and 123a multiply by 2 sin θ, and the adders 114a and 118a subtract the outputs of the multipliers 122a and 123a from the outputs of the amplifiers 113a and 117a, so that −2 sin θ corresponds to Equation 4. To achieve feedback. On the other hand, the multipliers 122b and 123b perform feedback from the I channel signal to the Q channel signal. When feedback is performed, the feedback is performed by multiplying by 2 sin θ so as to correspond to the above Equation 4.

このように2sinθまたは−2sinθを乗じた他チャネルの信号と、1サンプル分遅延された自チャネルの信号とをフィードバックし、加算器で加算または減算を行うことで、上記の数式4で示した数式を実現することが可能となる。   Thus, by feeding back the signal of the other channel multiplied by 2 sin θ or −2 sin θ and the signal of the own channel delayed by one sample and performing addition or subtraction by the adder, the equation shown in the above equation 4 Can be realized.

また、遅延素子125は判定回路120の出力を所定のnタイミング遅らせており、遅延素子125の出力は減算器112a、112b、116a、116bに入力されて、入力信号との差分が行われる。ここで、nはn=(θ/π)で表される値である。上述したように、サンプリング周波数fsの3/8の帯域をバンドパス帯域としたい場合には、θ=π/4を代入することでn=4となるので、サンプリングのクロック4周期分を遅延素子125で遅延させればよいことが分かる。   The delay element 125 delays the output of the determination circuit 120 by a predetermined n timings, and the output of the delay element 125 is input to the subtractors 112a, 112b, 116a, and 116b, and a difference from the input signal is performed. Here, n is a value represented by n = (θ / π). As described above, when 3/8 of the sampling frequency fs is desired to be a band pass band, n = 4 is obtained by substituting θ = π / 4. It can be seen that a delay is required at 125.

以上、図1を用いて、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の回路構成について説明する。   The configuration of the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention has been described above with reference to FIG. Next, a circuit configuration of the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention will be described.

図2は、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の回路構成について説明する説明図である。図7に示した従来のデルタシグマ型のAD変換器10と比較して、図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100は、Iチャネルの信号をQチャネルの信号にフィードバックするためのキャパシタ(2sinθ・C)と、Qチャネルの信号をIチャネルの信号にフィードバックするためのキャパシタ(2sinθ・C)とが追加されている点で異なっている。 FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a circuit configuration of the delta-sigma AD converter 100 according to the embodiment of the present invention. Compared with the conventional delta sigma type AD converter 10 shown in FIG. 7, the delta sigma type AD converter 100 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. The difference is that a capacitor (2 sin θ · C i ) for feeding back to the signal and a capacitor (2 sin θ · C q ) for feeding back the Q channel signal to the I channel signal are added.

キャパシタ2sinθ・CとキャパシタCとの容量比は、2sinθ:1となるように構成されている。同様に、キャパシタ2sinθ・CとキャパシタCとの容量比も、2sinθ:1となるように構成されている。このように容量比を設定することで、キャパシタCに蓄えられた電荷は、2sinθ:1となるようにキャパシタ2sinθ・CとキャパシタC、およびキャパシタ2sinθ・CとキャパシタCに振り分けられる。そして、キャパシタ2sinθ・C、およびキャパシタ2sinθ・Cに蓄えられた電荷は、それぞれ他方のチャネルに対応するキャパシタにフィードバックされ、キャパシタC、Cに蓄えられた電荷は、それぞれ自分のチャネルに対応するキャパシタにフィードバックされることで、上記の数式4で示した数式を満たすようになる。なお、上記の数式4および図1に示したように、QチャネルからIチャネルにフィードバックを行う際には−2sinθを乗じてフィードバックする必要があるため、図2ではIチャネル側の電荷をQチャネル側にフィードバックするように回路構成を行っている。 The capacitance ratio of the capacitor 2 sin θ · C i and the capacitor C i is configured to be 2 sin θ: 1. Similarly, the capacitance ratio between the capacitor 2 sin θ · C q and the capacitor C q is also set to 2 sin θ: 1. By setting the capacitance ratio in this way, the charge stored in the capacitor C 1 is distributed to the capacitors 2 sin θ · C i and the capacitor C i , and to the capacitors 2 sin θ · C q and the capacitor C q so that 2 sin θ: 1. It is done. Then, the capacitor 2sinθ · C i, and the charge stored in the capacitor 2sinθ · C q are each fed back to the capacitor corresponding to the other channels, the capacitor C i, the charge stored in C q, the own channel, respectively Is fed back to the capacitor corresponding to the above, the mathematical expression shown in the mathematical expression 4 is satisfied. As shown in the above equation 4 and FIG. 1, when feedback is performed from the Q channel to the I channel, it is necessary to multiply by −2 sin θ. Therefore, in FIG. 2, the charge on the I channel side is represented by the Q channel. The circuit is configured to feed back to the side.

なお、図2に示した回路に入力されるクロック信号は、図7に示した従来のデルタシグマ型のAD変換器10に入力されるクロック信号と同一のものが入力される。図9に示したクロック信号が入力されることで、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100が動作する。図2に示した各スイッチは、図9に示した各クロック信号1、2、XおよびZ、並びに遅延素子125の出力Yがそれぞれ入力されることによって切り替わる。スイッチの近傍に付した数字及びアルファベットは、それぞれ各クロック信号1、2、XおよびZ、並びに遅延素子125の出力Yに対応している。   The clock signal input to the circuit shown in FIG. 2 is the same as the clock signal input to the conventional delta sigma type AD converter 10 shown in FIG. When the clock signal shown in FIG. 9 is input, the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention operates. The switches shown in FIG. 2 are switched by inputting the clock signals 1, 2, X and Z shown in FIG. 9 and the output Y of the delay element 125, respectively. The numbers and alphabets in the vicinity of the switch correspond to the clock signals 1, 2, X and Z and the output Y of the delay element 125, respectively.

これでIチャネルとQチャネルの積分値のフィードバック比を達成することができた。しかし、サンプリングされる信号との電荷量の比は1:1のままである。従って、図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100では、さらに積分器の出力をフィードバックするためのキャパシタ(2sinθ・C)を追加した。キャパシタ2sinθ・Cは、キャパシタCとの容量比が2sinθ:1となるように構成されている。 Thus, the feedback ratio of the integral value of the I channel and the Q channel could be achieved. However, the ratio of the charge amount to the sampled signal remains 1: 1. Therefore, in the delta-sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, a capacitor ( 2 sin θ · C 2 ) for feeding back the output of the integrator is further added. The capacitor 2 sin θ · C 2 is configured such that the capacitance ratio with the capacitor C 2 is 2 sin θ: 1.

このキャパシタ2sinθ・Cによって、キャパシタCに蓄えられた電荷のキャパシタC、キャパシタCへの移動と同時に、キャパシタ2sinθ・Cからの電荷の移動が発生するので、所望のフィードバックを得ることができる。 The capacitor 2 sin θ · C 2 causes the movement of the charge from the capacitor 2 sin θ · C 2 simultaneously with the movement of the electric charge stored in the capacitor C 2 to the capacitors C i and C q , so that a desired feedback is obtained. be able to.

図2に示した回路の動作を、図8に示した従来のシグマデルタ型AD変換器10の動作を比較することで、より詳細に説明する。   The operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described in more detail by comparing the operation of the conventional sigma-delta AD converter 10 shown in FIG.

図8に示した従来のシグマデルタ型AD変換器10と同様に、図2に示したシグマデルタ型AD変換器100は、クロック信号1がHIGHとなっているタイミング(図9の(1)、(3)、(5)、または(7)の期間で)で、サンプリングされた信号はキャパシタCに電荷として蓄えられ、同時に対応する積分値(キャパシタCまたはキャパシタCに電荷として蓄えられた信号)がキャパシタCに移動される。どちらのキャパシタの電荷がキャパシタCに移動するかは、クロック信号1がHIGHとなったタイミングにおけるクロック信号Zの状態に依存する。クロック信号ZがHIGHとなっていれば(図9の(1)または(5)の期間では)、キャパシタCの電荷がキャパシタCに移動し、クロック信号ZがLOWとなっていれば(図9の(3)または(7)の期間では)、キャパシタCの電荷がキャパシタCに移動する。また、クロック信号1がHIGHとなったタイミングで、キャパシタ2sinθ・Cに電荷が蓄積される。 Similar to the conventional sigma-delta AD converter 10 shown in FIG. 8, the sigma-delta AD converter 100 shown in FIG. 2 has a timing when the clock signal 1 becomes HIGH ((1) in FIG. (3), (5), or a period of (7)), the sampled signals are stored as electric charges in the capacitor C 1, is stored as a corresponding integral value (charge in the capacitor C i or capacitor C q simultaneously signal) is moved to the capacitor C 2. Which electric charge of the capacitor moves to the capacitor C 2 is dependent on the state of the clock signal Z at the time when the clock signal 1 becomes HIGH. If the clock signal Z becomes a HIGH (in a period of 9 (1) or (5)), the charge of the capacitor C i is moved to the capacitor C 2, if the clock signal Z becomes a LOW ( in the period (3) or (7) in FIG. 9), the electric charge of the capacitor C q moves to the capacitor C 2. Further, at the timing when the clock signal 1 becomes HIGH, electric charge is accumulated in the capacitor 2 sin θ · C 2 .

そして、クロック信号2がHIGHとなっているタイミングで、キャパシタC、C、および2sinθ・Cに蓄えられた電荷がキャパシタC、2sinθ・CまたはキャパシタC、2sinθ・Cに移動する。どの組のキャパシタに電荷が移動するかは、クロック信号2がHIGHとなっているタイミングにおけるクロック信号Zの状態に依存する。クロック信号ZがHIGHとなっていれば(図9の(2)または(4)の期間では)、キャパシタCおよびキャパシタ2sinθ・Cに電荷が移動し、クロック信号ZがLOWとなっていれば(図9の(4)または(8)の期間では)、キャパシタCおよびキャパシタ2sinθ・Cに電荷が移動する。 Then, at the timing when the clock signal 2 is HIGH, the charges stored in the capacitors C 1 , C 2 and 2 sin θ · C 2 are transferred to the capacitors C i , 2 sin θ · C i or the capacitors C q , 2sin θ · C q . Moving. Which set of capacitors the charge is transferred to depends on the state of the clock signal Z at the timing when the clock signal 2 is HIGH. If the clock signal Z is HIGH (in the period (2) or (4) in FIG. 9), the charge moves to the capacitor C i and the capacitor 2 sin θ · C i , and the clock signal Z can be LOW. For example, during the period (4) or (8) in FIG. 9, the charge moves to the capacitor C q and the capacitor 2 sin θ · C q .

また、クロック信号1とクロック信号Zが共にHIGHとなっているタイミングで(図9の(1)または(5)の期間で)、iチャネル側のキャパシタ2sinθ・Cに蓄えられていた電荷がqチャネル側の回路に移動する。つまり、クロック信号1の1周期前にサンプリングされたIチャネルおよびQチャネルの信号に対応する電荷が、それぞれ他方のチャネルに対応する回路に移動することで、上述した数式4の2つの式における右辺第1項を実現することが可能となる。 Further, at the timing when both the clock signal 1 and the clock signal Z are HIGH (in the period (1) or (5) in FIG. 9), the charge stored in the capacitor 2 sin θ · C q on the i-channel side is Move to the circuit on the q channel side. That is, the charges corresponding to the I-channel and Q-channel signals sampled one cycle before the clock signal 1 move to the circuits corresponding to the other channels, respectively, so that the right side in the two equations of Equation 4 described above The first term can be realized.

このように、それぞれのキャパシタにおいて電荷の移動と放出を繰り返すことによって、バンドパス特性を有するスイッチトキャパシタフィルタが形成される。そして、θの値を変更することで、バンドパス帯域を任意に変更することができる。   In this way, a switched capacitor filter having a bandpass characteristic is formed by repeating the movement and release of charges in each capacitor. And the band pass band can be arbitrarily changed by changing the value of θ.

例えば、サンプリング周波数fsの3/8の帯域をバンドパス帯域としたい場合には。θはθ=π/4となり、2sinθの値は2sin(π/4)=√2となる。従って、キャパシタの容量比が√2:1となるように回路を構成することで、サンプリング周波数fsの3/8の帯域がバンドパス帯域となる、デルタシグマ型のAD変換器を実現することができる。   For example, when 3/8 of the sampling frequency fs is desired to be a band pass band. θ is θ = π / 4, and the value of 2sinθ is 2sin (π / 4) = √2. Therefore, by configuring the circuit so that the capacitance ratio of the capacitor becomes √2: 1, it is possible to realize a delta sigma type AD converter in which a band of 3/8 of the sampling frequency fs is a band pass band. it can.

また例えば、サンプリング周波数fsの1/8の帯域をバンドパス帯域としたい場合には。θはθ=−π/4となるが、2sinθの値は同じく2sin(−π/4)=√2となる。従って、キャパシタの容量比が√2:1となるように回路を構成することで、サンプリング周波数fsの1/8の帯域がバンドパス帯域となる、デルタシグマ型のAD変換器を実現することができる。   For example, when it is desired to set a band of 1/8 of the sampling frequency fs as a band pass band. θ is θ = −π / 4, but the value of 2sinθ is also 2sin (−π / 4) = √2. Therefore, by configuring the circuit so that the capacitance ratio of the capacitor becomes √2: 1, it is possible to realize a delta-sigma type AD converter in which a band of 1/8 of the sampling frequency fs is a bandpass band. it can.

以上、図2を用いて本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の回路構成について説明した。   The circuit configuration of the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention has been described above with reference to FIG.

図3は、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100において、サンプリング周波数fsの3/8の周波数を入力信号として与えた場合の出力をグラフで示す説明図である。図3に示したように、量子化ノイズが信号帯域において低減されて、目的が達せられていることが分かる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing, in a graph, an output when a frequency of 3/8 of the sampling frequency fs is given as an input signal in the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, it can be seen that the quantization noise is reduced in the signal band to achieve the purpose.

次に、同じ回路構成でもう一つのバンドパス帯域が達成可能であることを示す。図4は、図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100に入力するクロック信号の別の例について示す説明図である。図4に示したクロック信号は、図9と比較してクロック信号Zの位相が逆転している。従って、図9のクロック信号をデルタシグマ型AD変換器100に入力することで達成したバンドパス帯域の反対側がバンドパス帯域となる。ここで反対側とは、キャリア周波数から見て同じ絶対値での反対側を指す。   Next, it is shown that another band pass band can be achieved with the same circuit configuration. FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of the clock signal input to the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. In the clock signal shown in FIG. 4, the phase of the clock signal Z is reversed as compared with FIG. Therefore, the band pass band is the opposite side of the band pass band achieved by inputting the clock signal of FIG. 9 to the delta sigma type AD converter 100. Here, the opposite side refers to the opposite side with the same absolute value when viewed from the carrier frequency.

図5は、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100において、サンプリング周波数fsの1/8の周波数を入力信号として与えた場合の出力をグラフで示す説明図である。図5に示したように、量子化ノイズが信号帯域において低減されて、目的が達せられていることが分かる。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing, in a graph, an output when a frequency that is 1/8 of the sampling frequency fs is given as an input signal in the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, it can be seen that the quantization noise is reduced in the signal band and the purpose is achieved.

図6は、図3に示したサンプリング周波数fsの3/8の周波数を入力信号として与えた場合の出力に、サンプリング周波数fsの1/8の周波数の信号を乗算し、DC信号に変換した状態のスペクトラムについて説明する説明図である。このような信号にローパスフィルタを通すことによって、所望の信号を得ることができる。これは、図5に示したサンプリング周波数fsの1/8の周波数を入力信号として与えた場合の出力についても同様である。   FIG. 6 shows a state in which a signal having a frequency of 1/8 of the sampling frequency fs is multiplied by an output when the frequency of 3/8 of the sampling frequency fs shown in FIG. It is explanatory drawing explaining the spectrum of this. A desired signal can be obtained by passing such a signal through a low-pass filter. The same applies to the output when a frequency of 1/8 of the sampling frequency fs shown in FIG. 5 is given as an input signal.

また、図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100において、キャパシタ2sinθ・C、キャパシタ2sinθ・C、およびキャパシタ2sinθ・Cを使用しないようにすることで、図7に示した従来のデルタシグマ型のAD変換器10と同じ回路構成となる。従って、図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100は、サンプリング周波数fsの1/4の周波数およびDCに対応するバンドパスデルタシグマ変換器として動作することが分かる。よって、図1および図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100は、サンプリング周波数fsの1/4、DC、および±θに対応する周波数の4つのバンドパス帯域に対応することができる。また、図1および図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100は、入力されるクロック信号のクロック周波数を変更してサンプリング周期を変更することで、バンドパス帯域を変更可能であることも明らかである。 Further, in the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the capacitor 2 sin θ · C 2 , the capacitor 2 sin θ · C i , and the capacitor 2 sin θ · C q are not used. The circuit configuration is the same as that of the conventional delta-sigma type AD converter 10 shown in FIG. Therefore, it can be seen that the delta sigma type AD converter 100 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 2 operates as a bandpass delta sigma converter corresponding to a frequency of 1/4 of the sampling frequency fs and DC. . Therefore, the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 includes four bandpass bands of frequencies corresponding to 1/4 of the sampling frequency fs, DC, and ± θ. It can correspond to. The delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 changes the sampling frequency by changing the clock frequency of the input clock signal, so that the bandpass band It is also clear that can be changed.

以上、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100について説明した。   The delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention has been described above.

なお、図1および図2においては、アンプと複素共振器との組を2つ設けていたが、これは図7に示した従来のデルタシグマ型のAD変換器10との比較を容易にするために2つ設けたものであり、本発明においてはかかる例に限定されない。複素共振器は1つであってもよく、3つ以上であってもよい。また、図2に示したデルタシグマ型AD変換器100に入力されるクロック信号は、クロック信号1とクロック信号2とはそれぞれ位相がちょうど反対になっているが、クロック信号1および2は2つともHIGHとならないように、クロック信号2のLOW期間をクロック信号1のHIGH期間よりも長くしてもよい。   In FIG. 1 and FIG. 2, two pairs of amplifiers and complex resonators are provided. This facilitates comparison with the conventional delta-sigma type AD converter 10 shown in FIG. For this reason, two are provided, and the present invention is not limited to this example. There may be one complex resonator or three or more complex resonators. Further, the clock signals input to the delta sigma type AD converter 100 shown in FIG. 2 are exactly opposite in phase to the clock signal 1 and the clock signal 2, but there are two clock signals 1 and 2. In order not to be HIGH, the LOW period of the clock signal 2 may be longer than the HIGH period of the clock signal 1.

(変形例)
以下、本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型のAD変換器の種々の変更例について説明する。
(Modification)
Hereinafter, various modifications of the delta-sigma type AD converter according to the embodiment of the present invention will be described.

図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の回路構成において、さらにキャパシタを追加したり、キャパシタを可変キャパシタに変更したりすることで、バンドパス帯域の追加や変更が可能となる。具体的には、図2に示したデルタシグマ型AD変換器100の回路構成において、キャパシタ2sinθ・C、キャパシタ2sinθ・C、およびキャパシタ2sinθ・Cを可変キャパシタにしたり、異なるθに対応する容量を有するキャパシタ群を並列に存在させて切り替えて使用したりすることにより、異なるθ、つまり異なる周波数にパスバンドを有するデルタシグマ型のAD変換器を構成することができる。 In the circuit configuration of the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, by adding a capacitor or changing the capacitor to a variable capacitor, Changes can be made. Specifically, in the circuit configuration of the delta sigma type AD converter 100 shown in FIG. 2, the capacitor 2 sin θ · C 2 , the capacitor 2 sin θ · C i , and the capacitor 2 sin θ · C q may be variable capacitors, or may correspond to different θ. By switching and using capacitors having the capacity to be parallel, a delta-sigma type AD converter having passbands at different θ, that is, different frequencies can be configured.

また、図1、図2に示した構成では、サンプリング周波数fsの1/4の周波数の信号と入力信号との乗算を行う乗算器111a、111bが含まれているが、本発明においては、この乗算器111a、111bをデルタシグマ型のAD変換器から分離してもよい。   1 and 2 include multipliers 111a and 111b that multiply a signal having a frequency that is ¼ of the sampling frequency fs by an input signal. The multipliers 111a and 111b may be separated from the delta sigma type AD converter.

なお、図1、図2に示した本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100を、ネットワーク通信を行う通信装置に使用してもよい。本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100を、ネットワーク通信を行う通信装置に使用することで、消費電力を低く抑えつつ、パスバンド位置を複数有することができるので、消費電力を抑えつつ通信効率を向上させることができる。   Note that the delta sigma type AD converter 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 may be used in a communication apparatus that performs network communication. By using the delta sigma type AD converter 100 according to an embodiment of the present invention for a communication apparatus that performs network communication, it is possible to have a plurality of passband positions while suppressing power consumption, thereby reducing power consumption. Communication efficiency can be improved while suppressing.

また、Iチャネルの信号とQチャネルの信号とを逆に入れ替えてデルタシグマ型AD変換器100でデルタシグマ変調を行い、アナログ信号からデジタル信号に変換してもよい。Iチャネルの信号とQチャネルの信号とを入れ替えて入力することでバンドパス帯域を変更することができる。   Alternatively, the I-channel signal and the Q-channel signal may be reversed and delta-sigma modulation may be performed by the delta-sigma type AD converter 100 to convert the analog signal into a digital signal. The band pass band can be changed by switching the I channel signal and the Q channel signal and inputting them.

以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、スイッチの制御、キャパシタの容量制御、およびクロックの制御を複合的に用いることによって、消費電力を低く抑えつつ、パスバンド位置を複数有することができるデルタシグマ型のAD変換器を実現することができる。これによって、複数の周波数チャネルを用いて、通信処理・信号処理を1つの回路で実現することが可能となる。   As described above, according to an embodiment of the present invention, by using a combination of switch control, capacitor capacitance control, and clock control, power consumption is kept low, and a plurality of passband positions are provided. It is possible to realize a delta-sigma type AD converter that can perform this. As a result, communication processing and signal processing can be realized by a single circuit using a plurality of frequency channels.

また、Iチャネル信号およびQチャネル信号に対して、同じ回路を用いて時分割処理を行うため。回路規模が小さく済み、IQインバランスの発生も抑制することができる。よって、従来の複素バンドパスデルタシグマAD変換器と比較して、小型、低消費電力、低コスト、および低歪を達成することができ、また容易に作成が可能となる。   In addition, in order to perform time division processing on the I channel signal and the Q channel signal using the same circuit. The circuit scale is small, and the occurrence of IQ imbalance can be suppressed. Therefore, as compared with the conventional complex bandpass delta sigma AD converter, it is possible to achieve small size, low power consumption, low cost, and low distortion, and it can be easily created.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば、図1において、遅延素子125から減算器112a、112b、116a、116bへのフィードバックを行っているが、本発明では、減算器112a、112b、116a、116bへのフィードバックはかかる例に限られず、遅延素子125以外の方法でのフィードバックを行ってもよい。そして、図2においても3クロック分遅延させている遅延素子からフィードバックを行っているが、本発明はかかる例に限られず、その他の方法でのフィードバックを行ってもよい。   For example, in FIG. 1, feedback from the delay element 125 to the subtractors 112a, 112b, 116a, and 116b is performed. However, in the present invention, feedback to the subtractors 112a, 112b, 116a, and 116b is not limited to this example. The feedback may be performed by a method other than the delay element 125. In FIG. 2, the feedback is performed from the delay element delayed by 3 clocks, but the present invention is not limited to such an example, and the feedback may be performed by other methods.

本発明は、AD変換器に関し、特に複素バンドパスフィルタを用いるデルタシグマ型のAD変換器、通信装置、およびアナログデジタル変換方法に適用可能である。   The present invention relates to an AD converter, and is particularly applicable to a delta-sigma type AD converter using a complex bandpass filter, a communication device, and an analog-digital conversion method.

本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の構成について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the delta-sigma type AD converter 100 concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100の回路構成について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the circuit structure of the delta-sigma type AD converter 100 concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100において、サンプリング周波数fsの3/8の周波数を入力信号として与えた場合の出力をグラフで示す説明図である。In delta sigma type AD converter 100 concerning one embodiment of the present invention, it is an explanatory view showing an output at the time of giving a frequency of 3/8 of sampling frequency fs as an input signal with a graph. 本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100に入力するクロック信号の別の例について示す説明図である。It is explanatory drawing shown about another example of the clock signal input into the delta-sigma type AD converter 100 concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるデルタシグマ型AD変換器100において、サンプリング周波数fsの1/8の周波数を入力信号として与えた場合の出力をグラフで示す説明図である。In the delta sigma type AD converter 100 concerning one embodiment of the present invention, it is an explanatory view showing an output at the time of giving a frequency of 1/8 of sampling frequency fs as an input signal with a graph. DC信号に変換した状態のスペクトラムについて説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the spectrum of the state converted into DC signal. 従来のデルタシグマ型のAD変換器10について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the conventional delta-sigma type AD converter. 従来のデルタシグマ型のAD変換器10の回路構成について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the circuit structure of the conventional delta sigma type AD converter. 図8に示したデルタシグマ型のAD変換器10に入力するクロック信号の一例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a clock signal input to the delta sigma type AD converter illustrated in FIG. 8. 図9に示したデルタシグマ型のAD変換器10からの出力信号の波形をグラフで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the waveform of the output signal from the delta-sigma type AD converter 10 shown in FIG. 9 with a graph. 図8に示したデルタシグマ型のAD変換器10に入力するクロック信号の別の例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating another example of a clock signal input to the delta-sigma type AD converter illustrated in FIG. 8. 図11に示したクロック信号を図8に示したデルタシグマ型のAD変換器10に入力した場合の出力波形をグラフで示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating, in a graph, an output waveform when the clock signal illustrated in FIG. 11 is input to the delta sigma type AD converter illustrated in FIG. 8. Iチャネルの信号とQチャネルの信号のそれぞれの積分値を用いてフィードバックを行って低ノイズのバンドパス帯域の数を増やすことを試みるデルタシグマ型のAD変換器について示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the delta-sigma type AD converter which tries to increase the number of the low noise band pass bands by performing feedback using the integration value of each of the I channel signal and the Q channel signal. 図13に示したデルタシグマ型のAD変換器における、複素共振器21の構成について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the complex resonator 21 in the delta-sigma type AD converter shown in FIG. 複素共振器21の構成をブロック図で示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a configuration of a complex resonator 21 in a block diagram. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 デルタシグマ型AD変換器
111a、111b、111c、111d、122a、122b、123a、124b 乗算器
112a、112b、116a、116b 減算器
113a、113b、117a、117b アンプ
114a、114b、118a、118b 加算器
115a、115b、119a、119b 遅延素子
120 判定回路
125 遅延素子
100 Delta sigma type AD converter 111a, 111b, 111c, 111d, 122a, 122b, 123a, 124b Multiplier 112a, 112b, 116a, 116b Subtractor 113a, 113b, 117a, 117b Amplifier 114a, 114b, 118a, 118b Adder 115a, 115b, 119a, 119b delay element 120 determination circuit 125 delay element

Claims (8)

デルタシグマ型のAD変換器であって、
入力信号を異なるタイミングで標本化して、互いに直交する第1の信号および第2の信号を生成する信号生成手段と;
前記信号生成手段で生成される信号を演算する信号演算手段と;
を備え、前記信号演算手段は、
前記信号生成手段で生成される前記第1の信号を積分する第1の積分手段と;
前記信号生成手段で生成される前記第2の信号を積分する第2の積分手段と;
前記第1の積分手段の出力に所定の係数を乗算して前記第2の積分手段の入力にフィードバックする第1のフィードバック手段と;
前記第2の積分手段の出力に所定の係数を乗算して前記第1の積分手段の入力にフィードバックする第2のフィードバック手段と;
を備えることを特徴とする、デルタシグマ型のAD変換器。
A delta-sigma type AD converter,
Signal generating means for sampling an input signal at different timings to generate a first signal and a second signal orthogonal to each other;
Signal calculating means for calculating a signal generated by the signal generating means;
The signal calculation means comprises:
First integrating means for integrating the first signal generated by the signal generating means;
Second integrating means for integrating the second signal generated by the signal generating means;
First feedback means for multiplying the output of the first integration means by a predetermined coefficient and feeding back to the input of the second integration means;
Second feedback means for multiplying the output of the second integration means by a predetermined coefficient and feeding back to the input of the first integration means;
A delta-sigma type AD converter, comprising:
前記信号生成手段は、
標本化された前記第1の信号または前記第2の信号に対応する電荷をそれぞれ蓄積する第1のキャパシタを備え、
前記信号演算手段は、
前記第1のキャパシタで保存された前記第1の信号に対応する電荷を積分して蓄積する第2のキャパシタおよび第3のキャパシタと;
前記第1のキャパシタで保存された前記第2の信号に対応する電荷を積分して蓄積する第4のキャパシタおよび第5のキャパシタと;
前記第2のキャパシタ、第3のキャパシタ、第4のキャパシタおよび第5のキャパシタに蓄積される電荷および電圧を一時的に蓄積する第6のキャパシタおよび第7のキャパシタと;
を備え、
前記第1のキャパシタ、第6のキャパシタ、および第7のキャパシタに蓄積された電荷は、前記所定の係数に対応する比率で前記第2のキャパシタおよび第3のキャパシタ、または前記第4のキャパシタおよび第5のキャパシタに振り分けられ、
前記第6のキャパシタに蓄積した電荷と、前記第7のキャパシタに蓄積された電荷とを、前記第2のキャパシタおよび第3のキャパシタ、または前記第4のキャパシタおよび第5のキャパシタにフィードバックし、
前記第3のキャパシタおよび第5のキャパシタに蓄積された電荷は、それぞれ他方の信号入力にフィードバックすることを特徴とする、請求項1に記載のデルタシグマ型のAD変換器。
The signal generating means includes
A first capacitor for respectively storing charges corresponding to the sampled first signal or the second signal;
The signal calculation means includes
A second capacitor and a third capacitor for integrating and storing charges corresponding to the first signal stored in the first capacitor;
A fourth capacitor and a fifth capacitor for integrating and storing charges corresponding to the second signal stored in the first capacitor;
A sixth capacitor and a seventh capacitor that temporarily store charges and voltages stored in the second capacitor, the third capacitor, the fourth capacitor, and the fifth capacitor;
With
The charges stored in the first capacitor, the sixth capacitor, and the seventh capacitor are the second capacitor and the third capacitor, or the fourth capacitor and the charge at a ratio corresponding to the predetermined coefficient. To the fifth capacitor,
Feeding back the charge accumulated in the sixth capacitor and the charge accumulated in the seventh capacitor to the second capacitor and the third capacitor, or the fourth capacitor and the fifth capacitor;
2. The delta-sigma type AD converter according to claim 1, wherein charges accumulated in the third capacitor and the fifth capacitor are fed back to the other signal input, respectively.
前記第3のキャパシタおよび前記第5のキャパシタの容量は可変であることを特徴とする、請求項2に記載のデルタシグマ型のAD変換器。   The delta-sigma type AD converter according to claim 2, wherein capacitances of the third capacitor and the fifth capacitor are variable. 前記第1の信号と前記第2の信号の処理タイミングは逆転可能であることを特徴とする、請求項1に記載のデルタシグマ型のAD変換器。   2. The delta-sigma type AD converter according to claim 1, wherein processing timings of the first signal and the second signal can be reversed. 前記信号生成手段における標本化の周期は可変であることを特徴とする、請求項1に記載のデルタシグマ型のAD変換器。   2. The delta-sigma type AD converter according to claim 1, wherein a sampling period in the signal generation means is variable. 前記所定の係数は、2sinθ(θは前記信号生成手段における1サンプルあたりの位相の進み量)であることを特徴とする、請求項1に記載のデルタシグマ型のAD変換器。   2. The delta-sigma type AD converter according to claim 1, wherein the predetermined coefficient is 2 sin [theta] ([theta] is a phase advance amount per sample in the signal generating means). 請求項1〜6のいずれかに記載のデルタシグマ型のAD変換器を備えることを特徴とする、通信装置。   A communication apparatus comprising the delta-sigma type AD converter according to claim 1. 入力信号を異なるタイミングで標本化して、互いに直交する第1の信号および第2の信号を生成する信号生成ステップと;
前記信号生成ステップで生成される前記第1の信号を積分して出力する第1の積分ステップと;
前記信号生成ステップで生成される前記第2の信号を積分して出力する第2の積分ステップと;
前記第1の積分ステップの出力に所定の係数を乗算して前記第2の積分ステップの入力にフィードバックする第1のフィードバックステップと;
前記第2の積分ステップの出力に所定の係数を乗算して前記第1の積分ステップの入力にフィードバックする第2のフィードバックステップと;
を備えることを特徴とする、アナログデジタル変換方法。
A signal generation step of sampling the input signal at different timings to generate a first signal and a second signal orthogonal to each other;
A first integration step of integrating and outputting the first signal generated in the signal generation step;
A second integration step of integrating and outputting the second signal generated in the signal generation step;
A first feedback step of multiplying the output of the first integration step by a predetermined coefficient and feeding back to the input of the second integration step;
A second feedback step of multiplying the output of the second integration step by a predetermined coefficient and feeding back to the input of the first integration step;
An analog-to-digital conversion method comprising:
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