JP2011066626A - A/d conversion apparatus, and ic chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パイプライン型A/DコンバータおよびΔΣ型A/Dコンバータを兼用可能なA/D変換装置、および、A/D変換装置を有するIC(Integrated Circuit)チップに関する。 The present invention relates to an A / D converter that can be used as both a pipelined A / D converter and a ΔΣ A / D converter, and an IC (Integrated Circuit) chip having the A / D converter.
従来、携帯電話機の規格として、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)通信方式と、GSM(Global System for Mobile communications)通信方式が存在する。また、近年においては、1台の携帯電話機で両方の通信方式による通信が可能なものも存在する。
図7は、WCDMA用のベースバンド受信部に用いられるA/Dコンバータの仕様と、GSM用のベースバンド受信部に用いられるA/Dコンバータの仕様とを比較する図である。図7に示すように、WCDMA用A/DコンバータとGSM用A/Dコンバータにおいては、周波数帯域、入力ダイナミックレンジ、S/Nに大きな違いがある。また、WCDMA用のA/Dコンバータでは、低い消費電力でMHzの周波数帯域を実現するためにパイプライン型A/Dコンバータが広く用いられる。一方、GSM用のA/Dコンバータでは、高い入力ダイナミックレンジを実現するためにΔΣ型A/Dコンバータが広く用いられている。
Conventionally, WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) communication systems and GSM (Global System for Mobile communications) communication systems exist as mobile phone standards. In recent years, there is a mobile phone that can perform communication using both communication methods.
FIG. 7 is a diagram comparing the specifications of the A / D converter used in the baseband receiver for WCDMA and the specifications of the A / D converter used in the baseband receiver for GSM. As shown in FIG. 7, the WCDMA A / D converter and the GSM A / D converter differ greatly in frequency band, input dynamic range, and S / N. In addition, in the A / D converter for WCDMA, a pipeline type A / D converter is widely used in order to realize a frequency band of MHz with low power consumption. On the other hand, in the A / D converter for GSM, a ΔΣ A / D converter is widely used to realize a high input dynamic range.
ここで、従来のWCDMA用A/Dコンバータであるパイプライン型A/Dコンバータの基本動作について、図8を用いて説明する。図8は、パイプライン型A/Dコンバータの回路構成を示す図である。なお、図8においては、8ビット出力のパイプライン型A/Dコンバータの回路構成を一例として示す。
パイプライン型A/Dコンバータ80は、複数のステージS81〜S87が従属接続されて構成されている。ステージS81は、A/D変換器AD81、およびD/A変換器DA81を有する。また、ステージS82〜S86は、それぞれ、減算器81等、サンプルホールド回路S&H_81等、A/D変換器AD82等、およびD/A変換器DA82等を有する。また、ステージS87は、減算器86、サンプルホールド回路S&H_86、およびA/D変換器AD87を有する。
Here, the basic operation of a pipeline type A / D converter, which is a conventional WCDMA A / D converter, will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration of a pipeline type A / D converter. FIG. 8 shows an example of a circuit configuration of an 8-bit output pipeline type A / D converter.
The pipeline type A /
パイプライン型A/Dコンバータ80に入力されたアナログ入力信号は、ステージS81のA/D変換器AD81および後段のステージS82の減算器81に入力される。A/D変換器AD81からは1.5ビットのデジタル出力信号が得られ、このデジタル出力信号はデジタル加算回路840に入力されるとともに、D/A変換器DA81にも入力される。また、D/A変換器DA81からのアナログ出力信号は減算器81での減算する電圧として、減算器81に与えられる。減算器81では、パイプライン型A/Dコンバータ80に入力されたアナログ入力信号から、D/A変換器DA81のアナログ出力信号が減算される。そして、減算器81からの出力信号は、サンプルホールド回路S&H_81に入力されて電圧が2倍された後、A/D変換器AD82および後段のステージS83の減算器82に入力される。A/D変換器AD82からは1.5ビットのデジタル出力が得られ、このデジタル出力信号はデジタル加算回路840およびD/A変換器DA82に入力される。
The analog input signal input to the pipeline type A /
以下、ステージS83〜S87においても同様の処理を行う。これにより、A/D変換器AD81〜AD87から、それぞれ1.5ビットのデジタルデータがデジタル加算回路840に出力される。そして、デジタル加算回路840では、これらのデジタル出力信号がシフト加算されて8ビットのデジタルデータが出力される。このようにして得られた8ビットのデジタルデータが、最終的にA/D変換された出力値となる。
Thereafter, the same processing is performed in stages S83 to S87. Thus, 1.5-bit digital data is output from the A / D converters AD81 to AD87 to the
次に、従来のGSM用のA/DコンバータであるΔΣ型A/Dコンバータの基本動作について、図9を用いて説明する。図9は、ΔΣ型A/Dコンバータに使用されるΔΣ変調器の回路構成を示す図である。なお、図9においては、2次の離散型ΔΣ変調器の回路構成を一例として示す。
ΔΣ変調器90は、2つのステージS91、S92が従属接続されている。ステージS91、S92は、それぞれ、減算器91およびサンプルホールド回路S&H_91、減算器92およびサンプルホールド回路S&H_92を有する。
Next, the basic operation of a ΔΣ A / D converter, which is a conventional GSM A / D converter, will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration of a ΔΣ modulator used in a ΔΣ A / D converter. In FIG. 9, a circuit configuration of a second-order discrete ΔΣ modulator is shown as an example.
In the
ΔΣ変調器90に入力されたアナログ入力信号は、ステージS91の減算器91に入力されて減算処理された後、積分器であるサンプルホールド回路S&H_91に入力される。また、サンプルホールド回路S&H_91の出力信号はステージS92の減算器92に入力されて減算処理された後、積分器であるサンプルホールド回路S&H_92に入力される。そして、サンプルホールド回路S&H_92の出力信号はA/D変換器AD91に入力されて、PWM(パルス幅変調)信号が出力される。また、A/D変換器AD91のデジタル出力信号はD/A変換器DA91にてアナログ信号に変換されて、その出力信号はステージS91、S92に帰還される。この帰還された信号により、ステージS91、S92の減算器91、92において減算される電圧値が決定される。
The analog input signal input to the
また、A/D変換器AD91から出力されるPWM信号は、デジタルフィルタ(図示せず)に入力されてデジタルデータが得られる。このようにして得られたデジタルデータが、最終的にA/D変換された出力値となる。
ところで、上述したように、近年においては、1台の携帯電話機でWCDMA方式とGSM方式の両方の通信方式による通信が可能なものが存在する。この両方の通信方式に対応したWCDMA/GSM統合ICにおいては、基本的に、2つの仕様の異なるA/Dコンバータが必要となり、回路規模が大きくなるという問題がある。このような問題を解決するために、例えば、特許文献1においては、コンデンサを共有して集積回路群を切替えることで、パイプライン型A/Dコンバータ又はΔΣ型A/Dコンバータに切り替える発明が開示されている。
The PWM signal output from the A / D converter AD91 is input to a digital filter (not shown) to obtain digital data. The digital data obtained in this way is finally an output value subjected to A / D conversion.
By the way, as described above, in recent years, there is a mobile phone capable of performing communication using both WCDMA and GSM communication systems. In the WCDMA / GSM integrated IC corresponding to both of these communication methods, there is basically a problem that two A / D converters having different specifications are required and the circuit scale becomes large. In order to solve such a problem, for example,
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、パイプライン型A/DコンバータとΔΣ型A/Dコンバータとにおいてコンデンサのみを共有しているため、依然として回路全体の面積が大きい。パイプライン型A/DコンバータとΔΣ型A/Dコンバータの双方の機能を有するICチップ等を、小型の通信装置に容易に搭載できるようにするためにも、回路全体の面積を削減することは重要な課題である。
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、大幅に面積を削減したA/D型コンバータと、ΔΣ型A/DコンバータにおけるΔΣ変調器とを兼用可能なA/D変換装置、およびA/D変換装置を有するICチップを提供することを目的とする。
However, in the invention described in
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an A / D converter that can be used both as an A / D converter with a greatly reduced area and as a ΔΣ modulator in a ΔΣ A / D converter. And an IC chip having an A / D converter.
上記課題を解決するために、本発明は、減算器と、サンプルホールド回路と、A/D変換器と、D/A変換器と、を含むステージを複数段従属接続した構成を有するA/D変換装置であって、パイプライン型A/D変換処理を実行する第1の動作モードと、ΔΣ型A/D変換処理を実行する第2の動作モードと、を切り替える切替部を有し、さらに、前記第1の動作モード時と前記第2の動作モード時とにおいて、前記複数のステージのうち少なくとも1つのステージにおける、前記減算器、前記サンプルホールド回路、および前記A/D変換器を共用することを特徴とするA/D変換装置を提案する。
すなわち、サンプルホールド回路を構成するコンデンサのみならず、オペアンプなどの基本回路やA/D変換器を共有化することで、パイプライン型A/D変換処理とΔΣ型A/D変換処理とを実行可能なA/D変換装置における回路全体の規模を、大幅に縮小することができる。
In order to solve the above problems, the present invention provides an A / D having a configuration in which a plurality of stages including a subtractor, a sample-and-hold circuit, an A / D converter, and a D / A converter are cascade-connected. A conversion device having a switching unit for switching between a first operation mode for executing pipeline A / D conversion processing and a second operation mode for executing ΔΣ A / D conversion processing; The subtractor, the sample hold circuit, and the A / D converter are shared in at least one of the plurality of stages in the first operation mode and the second operation mode. An A / D converter characterized by this is proposed.
In other words, not only the capacitors that make up the sample-and-hold circuit, but also basic circuits such as operational amplifiers and A / D converters are shared to execute pipeline-type A / D conversion processing and ΔΣ-type A / D conversion processing. The scale of the entire circuit in the possible A / D converter can be greatly reduced.
また、前記第1の動作モード時と前記第2の動作モード時とにおいて共用するステージは、前記複数のステージのうち、最終段のステージを含むステージであってもよい。パイプライン型A/Dコンバータではサンプルホールド回路において入力電圧を倍化する処理を行うため、前段のステージほど全体の特性への影響が大きく、後段のステージほど全体の特性に対する影響は小さい。よって、最後段のステージを含むステージにおいて回路の共有化を行うことで、パイプライン型A/Dコンバータのエラーの影響が少ないという効果がある。 Further, the stage shared in the first operation mode and the second operation mode may be a stage including a final stage among the plurality of stages. In the pipeline type A / D converter, since the input voltage is doubled in the sample and hold circuit, the influence on the overall characteristics is larger in the preceding stage, and the influence on the overall characteristics is smaller in the subsequent stage. Therefore, by sharing the circuit in the stage including the last stage, there is an effect that the influence of the error of the pipeline type A / D converter is small.
また、前記切替部は、前記第1の動作モードにおいて、前記減算器は前段ステージの前記サンプルホールド回路の出力信号から、前記D/A変換器からの出力信号を減算し、前記サンプリングホールド回路は前記減算器からの出力信号をサンプリングして保持し、前記A/D変換器は前記サンプルホールド回路からの出力信号をA/D変換処理し、前記D/A変換器は前記A/D変換器からの出力信号をD/A変換処理し、さらに、前記第2の動作モードにおいて、前記減算器は入力される信号から、前記D/A変換器からの出力信号を減算し、前記サンプルホールド回路は前記減算器からの出力信号をサンプリングして保持し、前記A/D変換器は前記サンプルホールド回路からの出力信号をA/D変換処理し、前記D/A変換器は前記A/D変換器からの出力信号をD/A変換処理して前記減算器に出力するように、前記第1の動作モード時と前記第2の動作モード時とを切り替えるようになっていてもよい。 In the first operation mode, the switching unit subtracts an output signal from the D / A converter from an output signal of the sample-and-hold circuit in the previous stage, and the sampling and holding circuit includes: The output signal from the subtractor is sampled and held, the A / D converter performs A / D conversion processing on the output signal from the sample hold circuit, and the D / A converter is the A / D converter. Output signal from the D / A converter, and in the second operation mode, the subtracter subtracts the output signal from the D / A converter from the input signal, and the sample hold circuit Samples and holds the output signal from the subtractor, the A / D converter performs A / D conversion on the output signal from the sample and hold circuit, and the D / A converter The output signal from the D converter to output to the subtracter by D / A conversion, may be adapted to switch between the time the first operation mode and the second mode of operation.
また、前記サンプルホールド回路および前記減算器は、複数のキャパシタと、複数のスイッチと、1つのオペアンプと、により構成され、前記切替部は、少なくとも1つの前記スイッチを切り替えることで、前記第1の動作モードと前記第2の動作モードとを切り替えるようになっていてもよい。サンプルホールド回路を構成するコンデンサのみならず、オペアンプなどの基本回路やA/D変換器を共有化することで、パイプライン型A/Dコンバータの回路規模でパイプライン型およびΔΣ型のA/Dコンバータを実現することができる。
また、本発明は、上記のA/D変換装置を有するベースバンド受信部を備えることを特徴とするICチップを提案する。この構成により、ICチップを大幅に小型化することが可能であるので、小型の携帯電話機等にも搭載することが容易となる。
Further, the sample hold circuit and the subtractor are configured by a plurality of capacitors, a plurality of switches, and an operational amplifier, and the switching unit switches the at least one switch to switch the first The operation mode and the second operation mode may be switched. By sharing not only the capacitors that make up the sample-and-hold circuit, but also basic circuits such as operational amplifiers and A / D converters, pipeline-type and ΔΣ-type A / D can be achieved with pipeline-type A / D converters. A converter can be realized.
In addition, the present invention proposes an IC chip comprising a baseband receiving unit having the above A / D conversion device. With this configuration, the IC chip can be significantly reduced in size, so that it can be easily mounted on a small mobile phone or the like.
以上説明したように、本発明によれば、サンプルホールド回路を構成するコンデンサのみならず、オペアンプなどの基本回路やA/D変換器を共有化することで、パイプライン型A/D変換処理とΔΣ型A/D変換処理とを実行可能なA/D変換装置における回路全体の規模を、大幅に縮小することができる。 As described above, according to the present invention, not only the capacitor constituting the sample and hold circuit, but also the basic circuit such as an operational amplifier and the A / D converter are shared, so that the pipeline type A / D conversion process can be performed. The scale of the entire circuit in the A / D conversion apparatus capable of executing the ΔΣ A / D conversion process can be greatly reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に参照する各図において、同等部分は同一符号により示す。
(A/D変換装置の構成)
まず、図1を用いて、本実施形態に係るA/D変換装置の構成について説明する。図1は、本実施形態に係るA/D変換装置の構成を示す概略図である。A/D変換装置10は、7つのステージS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7が従属接続されており、ステージS1〜S7によってパイプライン型A/Dコンバータを実現し、ステージS6およびS7によってΔΣ型A/DコンバータのΔΣ変調器を実現する。また、ステージS1〜S7の構成は、図8に例示した従来のパイプライン型A/Dコンバータに、新規のD/A変換器DA7を加えたものである。すなわち、ステージS1は、A/D変換器AD1およびD/A変換器DA1を有し、ステージS2〜S7は、それぞれ、減算器1等、サンプルホールド回路S&H_1等、A/D変換器AD2等、およびD/A変換器DA2等を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure referred below, an equivalent part is shown with the same code | symbol.
(Configuration of A / D converter)
First, the configuration of the A / D conversion device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an A / D conversion device according to the present embodiment. In the A /
また、A/D変換装置10は、スイッチWa、Wb、Wc、Wd、Ga、Gb、Gcを有する。スイッチWa、Wb、Wc、Wdは、A/D変換装置10がWCDMAモード、すなわちパイプライン型A/Dコンバータとして動作する際にONとなるスイッチであり、スイッチGa、Gb、Gcは、A/D変換装置10がGSMモード、すなわちΔΣ型A/DコンバータのΔΣ変調器として動作する際にONとなるスイッチである。
The A /
これらのスイッチのうち、主に、スイッチWa、Wd、Gaによって、A/D変換装置10はWCDMAモード又はGSMモードに切り替わる。つまり、スイッチWaとWdとがOFFとなりスイッチGaがONになると、ステージS1〜S5が構成全体から切り離されて、A/D変換装置10は実質的にステージS6およびS7のみの構成となり、ΔΣ変調器として動作する。より具体的には、スイッチWaおよびGaはA/D変換装置10への入力信号ライン上に設けられており、スイッチWaはA/D変換装置10に入力されるWCDMA信号をステージS1に導くためのスイッチであり、スイッチGaはA/D変換装置10に入力されるGSM信号をステージS6に導くためのスイッチである。また、スイッチWdはステージS5のサンプルホールド回路S&H_4からステージS6の減算器5へのライン上に設けられており、ステージS5のサンプルホールド回路S&H_4からの出力信号をステージS6の減算器5に導くためのスイッチである。
Among these switches, the A /
また、スイッチWbおよびWcは、それぞれ、ステージS5のD/A変換器DA5からステージS6の減算器5へのライン上、ステージS6のD/A変換器DA6からステージS7の減算器6へのライン上に設けられており、それぞれ、D/A変換器DA5、DA6からの出力信号を後段ステージの減算器5、減算器6に入力させて減算される信号とするためのスイッチである。また、スイッチGbおよびGcは、それぞれ、新規のD/A変換器DA7から、ステージS6の減算器5、ステージS7の減算器6へのライン上に設けられており、それぞれ、D/A変換器DA7からの出力信号を減算器5、減算器6に帰還させて減算される信号とするためのスイッチである。
The switches Wb and Wc are on the line from the D / A converter DA5 of the stage S5 to the subtracter 5 of the stage S6, and from the D / A converter DA6 of the stage S6 to the
また、本実施形態に係るA/D変換装置10がパイプライン型A/Dコンバータ又はΔΣ変調器として動作する場合の仕組みは、図8および図9に例示した従来の各A/Dコンバータと同様である。すなわち、パイプライン型A/Dコンバータとして動作する場合、各ステージS1〜S7において、減算器1等は、入力された信号から前段ステージのD/A変換器DA1等の出力信号を減算する。減算処理された信号はサンプルホールド回路S&H_1等において電圧が2倍されて、同ステージのA/D変換器AD2等および後段ステージの減算器に入力される。A/D変換器AD2等から得られる1.5ビットのデジタル出力はデジタル加算回路140に入力されてシフト加算され、得られた8ビットのデジタルデータが、最終的にA/D変換装置10によってA/D変換された出力値となる。
Further, the mechanism in the case where the A /
また、ΔΣ変調器としてのA/D変換装置10の動作は、ステージS6およびS7において、減算器5、減算器6は、入力された信号からD/A変換器DA7の出力信号を減算する。減算処理された信号は、それぞれ、サンプルホールド回路S&H_5、S&H_6を介してA/D変換器AD6、AD7に入力されてA/D変換される。また、ステージ7のA/D変換器AD7から出力されるPWM信号が、A/D変換装置10によってΔΣ変調された信号であり、このPWM信号がデジタルフィルタ(図示せず)に入力されることにより、最終的なA/D変換の出力値が得られる。
In the operation of the A /
このように、本実施形態に係るA/D変換装置10は、2つの異なるA/D変換モードにおいて、サンプルホールド回路を構成するコンデンサのみならずオペアンプなどの基本回路やA/D変換器を共有化することで、パイプライン型A/Dコンバータの回路規模でパイプライン型およびΔΣ型のA/Dコンバータを実現することができる。また、D/A変換器DA7はGSMモード時のみ動作する回路であるが、A/D変換器AD7からの出力が、例えば1〜2ビット程度であれば簡単なロジック回路で十分であり、その面積の全体に対する影響はごく小さい。
As described above, the A /
また、本例では、パイプライン型A/Dコンバータの回路構成をベースに、最後段であるステージS6とステージS7とが2次のΔΣ変調器としても動作するように回路を共有化しているが、別の連続した2個のステージを共有化しても構わない。ただし、パイプライン型A/Dコンバータではサンプルホールド回路において入力電圧を倍化しており、前段のステージほど全体の特性への影響が大きく、後段のステージほど全体の特性に対する影響は小さい。よって、本例のように最後段のステージにおいて回路の共有化を行うことで、パイプライン型A/Dコンバータのエラーの影響が少ない、というメリットがある。
また、A/D変換装置10がn次(nは1以上の整数)のΔΣ変調器として動作するように回路を共有化する場合は、連続したn個のステージを共有化するように構成すればよい。
In this example, the circuit is shared based on the circuit configuration of the pipeline type A / D converter so that the last stage S6 and stage S7 also operate as a secondary ΔΣ modulator. Another two consecutive stages may be shared. However, in the pipeline type A / D converter, the input voltage is doubled in the sample-and-hold circuit, and the influence on the overall characteristics is greater in the preceding stage, and the influence on the overall characteristics is less in the subsequent stage. Therefore, by sharing the circuit in the last stage as in this example, there is an advantage that the influence of the error of the pipeline type A / D converter is small.
Further, when the circuit is shared so that the A /
(ステージS6およびS7の詳細な構成)
次に、図2を用いて、ステージS6およびS7の詳細な構成について説明する。図2は、ステージS6およびS7の詳細な構成を示す図である。
ステージS6の減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5は、CAP(キャパシタ)群およびスイッチ群CS1と、オペアンプOP1とから構成される。また、ステージS7の減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6は、CAP群およびスイッチ群CS2と、オペアンプOP2とから構成される。
(Detailed configuration of stages S6 and S7)
Next, the detailed configuration of the stages S6 and S7 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the stages S6 and S7.
The subtractor 5 and the sample and hold circuit S & H_5 of the stage S6 are composed of a CAP (capacitor) group and a switch group CS1, and an operational amplifier OP1. Further, the
WCDMAモード時は、ステージS6およびS7に対してWCDMA ON制御信号201a、201bが入力される。また、GSMモード時は、ステージS6およびS7に対してGSM ON制御信号202a、202bが入力される。そして、これらの制御信号に応じて、スイッチ群CS1およびスイッチ群CS2においてONとなるスイッチの組み合わせが変わり、その結果、減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5と、減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6とにおいて全体の構成が変化し、それぞれ、パイプライン型A/Dコンバータ用の回路とΔΣ変調器用の回路とに切り替わる、という仕組みである。
In the WCDMA mode, WCDMA
より詳細には、WCDMAモード時において、CAP群およびスイッチ群CS1と、CAP群およびスイッチ群CS2は、次のように動作する。すなわち、CAP群およびスイッチ群CS1は、信号のサンプリングを行うサンプルフェーズでは、サンプルホールド回路S&H_4の出力信号とD/A変換器DA5の出力信号とをサンプルし、サンプリングした信号を保持するホールドフェーズでは、サンプリングしたサンプルホールド回路S&H_4の出力信号を2倍した後、D/A変換器DA5の出力信号を減算した信号をオペアンプOP1に出力する。また、CAP群およびスイッチ群CS2は、サンプルフェーズでは、サンプルホールド回路S&H_5の出力信号とD/A変換器DA6の出力信号とをサンプルし、ホールドフェーズでは、サンプリングしたサンプルホールド回路S&H_5の出力信号を2倍した後、D/A変換器DA6の出力信号を減算した信号をオペアンプOP2に出力する。 More specifically, in the WCDMA mode, the CAP group and switch group CS1, and the CAP group and switch group CS2 operate as follows. That is, the CAP group and the switch group CS1 sample the output signal of the sample hold circuit S & H_4 and the output signal of the D / A converter DA5 in the sample phase for sampling the signal, and in the hold phase for holding the sampled signal. After the sampled output signal of the sample and hold circuit S & H_4 is doubled, a signal obtained by subtracting the output signal of the D / A converter DA5 is output to the operational amplifier OP1. The CAP group and the switch group CS2 sample the output signal of the sample hold circuit S & H_5 and the output signal of the D / A converter DA6 in the sample phase, and sample the output signal of the sample hold circuit S & H_5 in the hold phase. After being doubled, a signal obtained by subtracting the output signal of the D / A converter DA6 is output to the operational amplifier OP2.
また、GSMモード時において、CAP群およびスイッチ群CS1と、CAP群およびスイッチ群CS2は、次のように動作する。すなわち、CAP群およびスイッチ群CS1は、サンプルフェーズでは、A/D変換装置10に入力されるGSM入力信号とD/A変換器DA7の出力信号とをサンプルし、ホールドフェーズでは、サンプリングしたGSM入力信号からD/A変換器DA7の出力信号を減算した信号をオペアンプOP1に出力する。また、CAP群およびスイッチ群CS2は、サンプルフェーズでは、サンプルホールド回路S&H_5の出力信号とD/A変換器DA7の出力信号とをサンプルし、ホールドフェーズでは、サンプリングしたサンプルホールド回路S&H_5の出力信号からD/A変換器DA7の出力信号を減算した信号をオペアンプOP2に出力する。
In the GSM mode, the CAP group and switch group CS1, and the CAP group and switch group CS2 operate as follows. That is, the CAP group and the switch group CS1 sample the GSM input signal input to the A /
(ステージS6およびS7の具体的な回路構成)
次に、図3乃至図6を用いて、ステージS6およびS7の具体的な回路構成について説明する。図3および図4は、A/D変換装置10がWCDMAモードにある場合のステージS6およびS7の回路構成を示す図である。図3は、ステージS6の減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がサンプルフェーズ、ステージS7の減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がホールドフェーズにある場合の回路構成を示し、図4は、ステージS6の減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がホールドフェーズ、ステージS7の減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がサンプルフェーズにある場合の回路構成を示す。すなわち、A/D変換装置10は、図3および図4に示す回路構成によって実現される各フェーズを交互に実行することで、WCDMAモードにおけるステージS6およびステージS7での処理を実現する。
(Specific circuit configuration of stages S6 and S7)
Next, specific circuit configurations of the stages S6 and S7 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 are diagrams showing circuit configurations of stages S6 and S7 when the A /
また、図5および図6は、A/D変換装置10がGSMモードにある場合のステージS6およびS7の回路構成を示す図である。図5は、ステージS6の減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がサンプルフェーズ、ステージS7の減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がホールドフェーズにある場合の回路構成を示し、図6は、ステージS6の減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がホールドフェーズ、ステージS7の減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がサンプルフェーズにある場合の回路構成を示す。すなわち、A/D変換装置10は、図5および図6に示す回路構成によって実現される各フェーズを交互に実行することで、GSMモードにおけるステージS6およびステージS7での処理を実現する。
5 and 6 are diagrams showing circuit configurations of stages S6 and S7 when the A /
ここで、図3乃至図6に示す回路においては、以下の点について共通である。まず、入力されるサンプリングクロックとしては、WΦ1、WΦ2、GΦ1、GΦ2、Φ1、Φ2が存在する。また、WΦ1とWΦ2、GΦ1とGΦ2、Φ1とΦ2は、それぞれ、互いに逆位相の関係にある。WΦ1とWΦ2はWCDMAモード時のみ動作し、GSMモード時は、原則、両方とも同時に‘low’に落ちる(負論理(PMOS(Positive-channel Metal-Oxide Semiconductor)スイッチ)ならば‘high’になる)。ただし、後述するスイッチSW33、SW42については、GSMモード時は、‘high’(負論理ならば‘low’)のままになる。また、GΦ1とGΦ2はGSMモード時にのみ動作し、WCDMAモード時は両方とも同時に‘low’に落ちる(負論理ならば‘high’になる)。また、Φ1とΦ2はWCDMAモード時およびGSMモード時の両方のモードにおいて動作する。 Here, in the circuits shown in FIGS. 3 to 6, the following points are common. First, as input sampling clocks, there are WΦ1, WΦ2, GΦ1, GΦ2, Φ1, and Φ2. Further, WΦ1 and WΦ2, GΦ1 and GΦ2, and Φ1 and Φ2 are in an antiphase relationship with each other. WΦ1 and WΦ2 operate only in WCDMA mode. In GSM mode, in principle, both of them fall to 'low' at the same time (in negative logic (PMOS (Positive-channel Metal-Oxide Semiconductor) switch) becomes 'high') . However, the switches SW33 and SW42 to be described later remain ‘high’ (in the case of negative logic, ‘low’) in the GSM mode. GΦ1 and GΦ2 operate only in the GSM mode, and both simultaneously fall to 'low' in the WCDMA mode (or 'high' if negative logic). Φ1 and Φ2 operate in both the WCDMA mode and the GSM mode.
また、これらのサンプリングクロックに応じて動作するスイッチとして、以下のスイッチが存在する。すなわち、スイッチSW31、SW32、SW33はクロックWΦ1に応じて動作し、スイッチSW41、SW42、SW43はクロックWΦ2に応じて動作する。また、スイッチSW51、SW52はクロックGΦ1に応じて動作し、スイッチSW61、SW62はクロックGΦ2に応じて動作する。また、スイッチSW11、SW12はクロックΦ1に応じて動作し、スイッチSW21、SW22はクロックΦ2に応じて動作する。 Further, the following switches exist as switches that operate according to these sampling clocks. That is, the switches SW31, SW32, and SW33 operate according to the clock WΦ1, and the switches SW41, SW42, and SW43 operate according to the clock WΦ2. The switches SW51 and SW52 operate according to the clock GΦ1, and the switches SW61 and SW62 operate according to the clock GΦ2. The switches SW11 and SW12 operate according to the clock Φ1, and the switches SW21 and SW22 operate according to the clock Φ2.
また、スイッチW1、W2、W3、W4、W5、W6、W7は、WCDMAモード時は常にONとなり、GSMモード時は常にOFFとなる。また、スイッチG1、G2、G3は、WCDMAモード時は常にOFFとなり、GSMモード時は常にONとなる。
また、キャパシタC1、C2、C3、C4、C5、C6、C7の値については、C1+C2=C3+C4+C5、C6=2C7、の関係になっている。なお、キャパシタC1〜C7の値をそれぞれ適当な比に設定することで、ΔΣ変調器の伝達関数を決定することができる。
The switches W1, W2, W3, W4, W5, W6, and W7 are always ON in the WCDMA mode, and are always OFF in the GSM mode. The switches G1, G2, and G3 are always OFF in the WCDMA mode, and are always ON in the GSM mode.
Further, the values of the capacitors C1, C2, C3, C4, C5, C6, and C7 have a relationship of C1 + C2 = C3 + C4 + C5, C6 = 2C7. The transfer function of the ΔΣ modulator can be determined by setting the values of the capacitors C1 to C7 to appropriate ratios.
以上を前提として、各モードにおけるステージS6およびS7の動作について、以下、説明する。
(WCDMAモード時におけるステージS6およびS7の動作)
まず、図3を用いて、A/D変換装置10がWCDMAモードであって、ステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がサンプルフェーズ、ステージS7の図1における減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がホールドフェーズにある場合の動作について説明する。本例の場合、サンプルクロックについては、Φ1相およびWΦ1相のスイッチがONとなり、Φ2相およびWΦ2相のスイッチがOFFとなる。なお、スイッチWp(p=1、2、3、4、5、6、7)はONとなり、スイッチGq(q=1、2)はOFFとなる。また、図3においては、ステージS6のDA6からの出力信号がステージS7のキャパシタC7に入力され減算器(図1における減算器6)として動作するように接続された状態を示している。
Based on the above, the operation of stages S6 and S7 in each mode will be described below.
(Operations of stages S6 and S7 in WCDMA mode)
First, referring to FIG. 3, the A /
また、図3および後述する図4においては、スイッチW1〜W6によってキャパシタC1とC2、キャパシタC3〜C5は、それぞれ並列接続される。
図3において、入力信号は、スイッチWaがONとなることによって、図1のステージS5のサンプルホールド回路S&H_4から出力されるWCDMA信号が選択される。このサンプルホールド回路S&H_4からのWCDMA信号は、スイッチW1〜W6により並列接続されたキャパシタC1、C2とキャパシタC3〜C5とに、それぞれサンプリングされる(実線30)。すなわち、これによりステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5におけるサンプルフェーズが実現される。
Further, in FIG. 3 and FIG. 4 described later, the capacitors C1 and C2 and the capacitors C3 to C5 are connected in parallel by the switches W1 to W6, respectively.
In FIG. 3, the WCDMA signal output from the sample hold circuit S & H_4 of the stage S5 in FIG. 1 is selected as the input signal when the switch Wa is turned on. The WCDMA signal from the sample and hold circuit S & H_4 is sampled by capacitors C1 and C2 and capacitors C3 to C5 connected in parallel by switches W1 to W6 (solid line 30). That is, this realizes the sample phase in the subtracter 5 and the sample hold circuit S & H_5 in FIG.
また、これと同時に、オペアンプOP2によってキャパシタC6にチャージされていた電荷がホールドされてA/D変換器AD7に入力される(実線31)。また、オペアンプOP2からの出力は、キャパシタC6を介して反転入力端子に帰還される(破線32)。なお、キャパシタC6にチャージされていた電荷とは、図4にて後に詳述するフェーズにおいてキャパシタC6にサンプリングされていた電荷であり、ステージS6の図1のサンプルホールド回路S&H_5からの出力信号に該当するものである。この点については、後に詳述する。また、この時、キャパシタC7にはD/A変換器DA6の出力信号が印加される(実線33)。上述したように、キャパシタC6、C7の値については、C6=2C7、の関係であるので、これにより、オペアンプOP2においては、図1におけるサンプルホールド回路S&H_5の出力信号を2倍にしてD/A変換器DA6の出力信号を減算するという処理が実行されることになる。すなわち、以上の動作によりステージS7の図1における減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6におけるホールドフェーズが実現される。
At the same time, the charge charged in the capacitor C6 by the operational amplifier OP2 is held and input to the A / D converter AD7 (solid line 31). The output from the operational amplifier OP2 is fed back to the inverting input terminal via the capacitor C6 (broken line 32). The charge charged in the capacitor C6 is the charge sampled in the capacitor C6 in the phase described in detail later in FIG. 4, and corresponds to the output signal from the sample hold circuit S & H_5 in FIG. 1 of the stage S6. To do. This will be described in detail later. At this time, the output signal of the D / A converter DA6 is applied to the capacitor C7 (solid line 33). As described above, the values of the capacitors C6 and C7 have a relationship of C6 = 2C7. Accordingly, in the operational amplifier OP2, the output signal of the sample hold circuit S & H_5 in FIG. A process of subtracting the output signal of the converter DA6 is executed. That is, the hold phase in the
次に、図4を用いて、A/D変換装置10がWCDMAモードであって、ステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がホールドフェーズ、ステージS7の図1における減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がサンプルフェーズにある場合の動作について説明する。本例の場合、サンプルクロックについては、Φ1相およびWΦ1相のスイッチがOFFとなり、Φ2相およびWΦ2相のスイッチがONとなる。なお、図3と同様に、スイッチWpはONとなり、スイッチGqはOFFとなる。また、図4においては、ステージS5のDA5からの出力信号がステージS6のキャパシタC3〜C5に入力され減算器(図1における減算器5)として動作するように接続された状態を示している。
Next, referring to FIG. 4, the A /
入力信号は、図3と同様に、スイッチWaがONとなることによって、図1のステージS5のサンプルホールド回路S&H_4から出力されるWCDMA信号が選択される。また、スイッチSW11、SW12がOFFとなり、スイッチSW22がONとなることによって、キャパシタC1、C2とキャパシタC3〜C5とにチャージされていた電荷が、オペアンプOP1においてホールドされてA/D変換器AD6に入力される(実線40)。また、スイッチSW21がONとなることによって、オペアンプOP1からの出力は、キャパシタC1、C2を介して反転入力端子に帰還される(破線41)。なお、キャパシタC1、C2とキャパシタC3〜C5とにチャージされていた電荷とは、図3にて説明したフェーズにおいてキャパシタC1、C2とキャパシタC3〜C5とにサンプリングされていた電荷であり、図1のステージS5のサンプルホールド回路S&H_4からの出力信号に該当するものである。また、この時、キャパシタC3〜C5にはD/A変換器DA5の出力信号が印加される(実線42)。上述したように、キャパシタC1〜C5の値については、C1+C2=C3+C4+C5、の関係であるので、これにより、オペアンプOP1においては、図1におけるサンプルホールド回路S&H_4の出力信号を2倍にしてD/A変換器DA5の出力信号を減算するという処理が実行されることになる。すなわち、以上の動作によりステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5におけるホールドフェーズが実現される。
また、これと同時に、スイッチSW42がONとなることによって、キャパシタC6にはオペアンプOP1の出力信号がサンプリングされる(実線43)。すなわち、これにより図1におけるステージS7の減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6におけるサンプルフェーズが実現される。
As in FIG. 3, as the input signal, when the switch Wa is turned on, the WCDMA signal output from the sample hold circuit S & H_4 of the stage S5 in FIG. 1 is selected. Further, when the switches SW11 and SW12 are turned OFF and the switch SW22 is turned ON, the charges charged in the capacitors C1 and C2 and the capacitors C3 to C5 are held in the operational amplifier OP1 and are supplied to the A / D converter AD6. Input (solid line 40). When the switch SW21 is turned on, the output from the operational amplifier OP1 is fed back to the inverting input terminal via the capacitors C1 and C2 (broken line 41). The charges charged in the capacitors C1 and C2 and the capacitors C3 to C5 are charges sampled in the capacitors C1 and C2 and the capacitors C3 to C5 in the phase described with reference to FIG. This corresponds to the output signal from the sample and hold circuit S & H_4 of the stage S5. At this time, the output signal of the D / A converter DA5 is applied to the capacitors C3 to C5 (solid line 42). As described above, since the values of the capacitors C1 to C5 have the relationship of C1 + C2 = C3 + C4 + C5, the operational amplifier OP1 doubles the output signal of the sample hold circuit S & H_4 in FIG. A process of subtracting the output signal of the converter DA5 is executed. In other words, the hold phase in the subtracter 5 and the sample hold circuit S & H_5 in FIG.
At the same time, when the switch SW42 is turned on, the output signal of the operational amplifier OP1 is sampled in the capacitor C6 (solid line 43). That is, this realizes the sample phase in the
(GSMモード時におけるステージS6およびS7の動作)
次に、図5を用いて、A/D変換装置10がGSMモードであって、ステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がサンプルフェーズ、ステージS7の図1における減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がホールドフェーズにある場合の動作について説明する。本例の場合、サンプルクロックについては、Φ1相およびGΦ1相のスイッチがONとなり、Φ2相およびGΦ2相のスイッチがOFFとなる。また、スイッチWpはOFFとなり、スイッチGqはONとなる。また、WΦ1とWΦ2は、原則、両方とも同時に‘low’に落ちる(負論理(PMOSスイッチ)ならば‘high’になる)。ただし、スイッチSW33、SW42については、例外的に‘high’(負論理ならば‘low’)のままになる(後述する図6においても同様である)。なお、A/D変換器AD6は、GSMモード時はOFFとなり、動作しない。また、図5においては、ステージS7のDA7からの出力信号が、ステージS6のキャパシタC3およびステージS7のキャパシタC4に入力され、それぞれ、図1における減算器5、減算器6として動作するように接続された状態を示している。
(Operations of stages S6 and S7 in GSM mode)
Next, referring to FIG. 5, the A /
入力信号は、スイッチGaがONとなることによって、A/D変換装置10に入力されるGSM信号が選択される。このGSM信号は、スイッチSW11を経てキャパシタC1にサンプリングされる(実線50)。また、D/A変換器DA7からの出力信号がキャパシタC3にサンプリングされる(破線51)。また、オペアンプOP1の出力はキャパシタC6を介して反転入力端子に帰還される(破線55)。すなわち、これにより、図1のサンプルホールド回路S&H_5は積分器として機能し、ステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5におけるサンプルフェーズが実現される。
As the input signal, the GSM signal input to the A /
また、これと同時に、オペアンプOP2によってキャパシタC2、C4、C7にチャージされていた電荷がホールドされてA/D変換器AD7に入力される(実線52)。また、オペアンプOP2からの出力は、キャパシタC7を介して反転入力端子に帰還される(破線53)。なお、キャパシタC2、C4にチャージされていた電荷とは、図6にて後に詳述するフェーズにおいてキャパシタC2、C4にサンプリングされていた電荷であり、ステージS6の図1のサンプルホールド回路S&H_5からの出力信号に該当するものである。この点については、後に詳述する。また、この時、キャパシタC4にはD/A変換器DA7の出力信号が印加される(実線54)。これにより、オペアンプOP2においては、図1のサンプルホールド回路S&H_5の出力信号からD/A変換器DA7の出力信号を減算するという処理が実行されることになる。すなわち、以上の動作によりステージS7の図1における減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6におけるホールドフェーズが実現される。
At the same time, the charges charged in the capacitors C2, C4, and C7 by the operational amplifier OP2 are held and input to the A / D converter AD7 (solid line 52). The output from the operational amplifier OP2 is fed back to the inverting input terminal via the capacitor C7 (dashed line 53). The charges charged in the capacitors C2 and C4 are the charges sampled in the capacitors C2 and C4 in the phase described in detail later with reference to FIG. 6, and the charges from the sample hold circuit S & H_5 in FIG. This corresponds to the output signal. This will be described in detail later. At this time, the output signal of the D / A converter DA7 is applied to the capacitor C4 (solid line 54). As a result, the operational amplifier OP2 executes a process of subtracting the output signal of the D / A converter DA7 from the output signal of the sample hold circuit S & H_5 of FIG. That is, the hold phase in the
次に、図6を用いて、A/D変換装置10がGSMモードであって、ステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5がホールドフェーズ、ステージS7の図1における減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6がサンプルフェーズにある場合の動作について説明する。本例の場合、サンプルクロックについては、Φ1相およびGΦ1相のスイッチがOFFとなり、Φ2相およびGΦ2相のスイッチがONとなる。なお、図5と同様に、スイッチWpはOFFとなり、スイッチGqはONとなる。なお、A/D変換器AD6は、GSMモード時はOFFとなり、動作しない。また、図6においては、ステージS7のDA7からの出力信号が、ステージS6のキャパシタC3およびステージS7のキャパシタC4に入力され、それぞれ、図1における減算器5、減算器6として動作するように接続された状態を示している。
Next, referring to FIG. 6, the A /
入力信号は、図5と同様に、スイッチGaがONとなることによって、A/D変換装置10に入力されるGSM信号が選択される。また、スイッチSW11、SW12がOFFとなり、スイッチSW22がONとなることによって、オペアンプOP1において、キャパシタC1、C3、C6とにチャージされていた電荷がホールドされる(実線60)。また、オペアンプOP1からの出力は、スイッチSW42を経て、キャパシタC6を介して反転入力端子に帰還される(実線61)。なお、キャパシタC1、C3にチャージされていた電荷とは、図5にて説明したフェーズにおいてキャパシタC1、C3にサンプリングされていた電荷であり、それぞれ、GSM入力信号、D/A変換器DA7からの出力信号に該当するものである。また、この時、キャパシタC3にはD/A変換器DA7の出力信号が印加される(実線62)。これにより、オペアンプOP1においては、GSM入力信号からD/A変換器DA7の出力信号を減算するという処理が実行されることになる。すなわち、以上の動作によりステージS6の図1における減算器5およびサンプルホールド回路S&H_5におけるホールドフェーズが実現される。
As in FIG. 5, the GSM signal to be input to the A /
また、これと同時に、スイッチSW21がONとなることによって、キャパシタC2にはオペアンプOP1の出力信号がサンプリングされる(破線63)。また、キャパシタC4には、D/A変換器DA7の出力がサンプリングされる(破線64)。また、オペアンプOP2の出力はキャパシタC7を介して反転入力端子に帰還される(破線65)。すなわち、これにより、図1のサンプルホールド回路S&H_6は積分器として機能し、ステージS7の図1における減算器6およびサンプルホールド回路S&H_6におけるサンプルフェーズが実現される。
なお、図3乃至図6に示したキャパシタC1〜C7のそれぞれは、各図には一つのキャパシタとして図示しているが、実際の回路でも、図と同様に必要な容量を備えた一つのキャパシタで実現してもよいし、あるいは、実際の回路では、容量の小さい複数のキャパシタ群を違いに並列に接続することで必要な容量を備えたキャパシタC1〜C7のそれぞれを実現してもよい。
At the same time, when the switch SW21 is turned ON, the output signal of the operational amplifier OP1 is sampled in the capacitor C2 (broken line 63). Further, the output of the D / A converter DA7 is sampled in the capacitor C4 (broken line 64). The output of the operational amplifier OP2 is fed back to the inverting input terminal via the capacitor C7 (dashed line 65). In other words, the sample hold circuit S & H_6 in FIG. 1 functions as an integrator, and the sample phase in the
Each of the capacitors C1 to C7 shown in FIG. 3 to FIG. 6 is shown as one capacitor in each figure. However, in an actual circuit, one capacitor having a necessary capacity is provided as in the figure. Alternatively, in an actual circuit, each of the capacitors C1 to C7 having a necessary capacity may be realized by connecting a plurality of capacitor groups having small capacities in parallel.
(まとめ)
以上説明したように、本発明によれば、サンプルホールド回路を構成するコンデンサのみならず、オペアンプなどの基本回路やA/D変換器を共有化することで、パイプライン型A/D変換処理とΔΣ型A/D変換処理とを実行可能なA/D変換装置における回路全体の規模を、大幅に縮小することができる。
(Summary)
As described above, according to the present invention, not only the capacitor constituting the sample and hold circuit, but also the basic circuit such as an operational amplifier and the A / D converter are shared, so that the pipeline type A / D conversion process can be performed. The scale of the entire circuit in the A / D conversion apparatus capable of executing the ΔΣ A / D conversion process can be greatly reduced.
10 A/D変換装置
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7 ステージ
AD1、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7 A/D変換器
DA1、DA2、DA3、DA4、DA5、DA6、DA7 D/A変換器
S&H_1、S&H_2、S&H_3、S&H_4、S&H_5、S&H_6 サンプルホールド回路
140 デジタル加算回路
Wa、Wb、Wc、Wd スイッチ
Ga、Gb、Gc スイッチ
CS1、CS2 CAP群およびスイッチ群
OP1、OP2 オペアンプ
W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7 スイッチ
G1、G2、G3 スイッチ
SW31、SW32、SW33 クロックWΦ1に応じて動作するスイッチ
SW41、SW42、SW43 クロックWΦ2に応じて動作するスイッチ
SW51、SW52 クロックGΦ1に応じて動作するスイッチ
SW61、SW62 クロックGΦ2に応じて動作するスイッチ
SW11、SW12 クロックΦ1に応じて動作するスイッチ
SW21、SW22 クロックΦ2に応じて動作するスイッチ
C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7 キャパシタ
10 A / D converters S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 Stages AD1, AD2, AD3, AD4, AD5, AD6, AD7 A / D converters DA1, DA2, DA3, DA4, DA5, DA6, DA7 D / A converter S & H_1, S & H_2, S & H_3, S & H_4, S & H_5, S & H_6 Sample hold
Claims (5)
パイプライン型A/D変換処理を実行する第1の動作モードと、ΔΣ型A/D変換処理を実行する第2の動作モードと、を切り替える切替部を有し、さらに、
前記第1の動作モード時と前記第2の動作モード時とにおいて、前記複数のステージのうち少なくとも1つのステージにおける、前記減算器、前記サンプルホールド回路、および前記A/D変換器を共用することを特徴とするA/D変換装置。 An A / D conversion apparatus having a configuration in which a plurality of stages including a subtractor, a sample hold circuit, an A / D converter, and a D / A converter are connected in cascade.
A switching unit that switches between a first operation mode for executing pipeline-type A / D conversion processing and a second operation mode for executing ΔΣ-type A / D conversion processing;
Sharing the subtractor, the sample hold circuit, and the A / D converter in at least one of the plurality of stages in the first operation mode and the second operation mode. An A / D converter characterized by the above.
前記第1の動作モードにおいて、
前記減算器は前段ステージの前記サンプルホールド回路の出力信号から、前記D/A変換器からの出力信号を減算し、前記サンプリングホールド回路は前記減算器からの出力信号をサンプリングして保持し、前記A/D変換器は前記サンプルホールド回路からの出力信号をA/D変換処理し、前記D/A変換器は前記A/D変換器からの出力信号をD/A変換処理し、さらに、
前記第2の動作モードにおいて、
前記減算器は入力される信号から、前記D/A変換器からの出力信号を減算し、前記サンプルホールド回路は前記減算器からの出力信号をサンプリングして保持し、前記A/D変換器は前記サンプルホールド回路からの出力信号をA/D変換処理し、前記D/A変換器は前記A/D変換器からの出力信号をD/A変換処理して前記減算器に出力するように、前記第1の動作モード時と前記第2の動作モード時とを切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載のA/D変換装置。 The switching unit is
In the first operation mode,
The subtracter subtracts the output signal from the D / A converter from the output signal of the sample hold circuit in the previous stage, and the sampling hold circuit samples and holds the output signal from the subtractor, The A / D converter performs A / D conversion processing on the output signal from the sample hold circuit, the D / A converter performs D / A conversion processing on the output signal from the A / D converter, and
In the second operation mode,
The subtracter subtracts the output signal from the D / A converter from the input signal, the sample hold circuit samples and holds the output signal from the subtractor, and the A / D converter A / D conversion processing is performed on the output signal from the sample hold circuit, and the D / A converter performs D / A conversion processing on the output signal from the A / D converter and outputs it to the subtractor. The A / D conversion apparatus according to claim 1, wherein the A / D conversion apparatus switches between the first operation mode and the second operation mode.
前記切替部は、少なくとも1つの前記スイッチを切り替えることで、前記第1の動作モードと前記第2の動作モードとを切り替えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一に記載のA/D変換装置。 The sample-and-hold circuit and the subtractor include a plurality of capacitors, a plurality of switches, and one operational amplifier.
The A / according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching unit switches between the first operation mode and the second operation mode by switching at least one of the switches. D converter.
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