JP2013207559A - Sampling circuit, a/d converter, d/a converter and codec - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an A/D converter that can reduce effects of noise on electronic components mounted on an electronic apparatus while leaving the electronic components downsized as they are and avoiding advancement of process technology.SOLUTION: The A/D converter includes a continuous section 130a for outputting an analog signal that is a continuous signal yet to be sampled and quantized, and a sample-and-hold section 130b connected to the continuous section 130a to output a sampled signal to the continuous section 130a or to the outside. The sample-and-hold section 130b operates on a clock signal φ2' with jitter having one or more frequencies added.

Description

本発明は、サンプリング回路、サンプリング回路を含むA/D変換器、D/A変換器、CODEC(コーデック)に関する。   The present invention relates to a sampling circuit, an A / D converter including the sampling circuit, a D / A converter, and a CODEC (codec).

現在、電子機器に対する小型化の要求はますます強くなっていて、電子機器に搭載される電子部品は小型化され、電子部品同士はより近接して配置されようになっている。電子部品同士を近接して配置すると、電子部品で発生したノイズが直接、または搭載基板や配線を介して他の電子部品に伝わり、他の電子部品の正常な動作を妨げる可能性がある。このため、近年の電子機器には、小型化と共に、ノイズの影響を抑止することが求められている(以下、ノイズ対策とも記す)。   Currently, the demand for downsizing of electronic devices is increasing, electronic parts mounted on electronic devices are downsized, and electronic parts are arranged closer to each other. When electronic components are arranged close to each other, noise generated in the electronic components may be transmitted to other electronic components directly or via a mounting substrate or wiring, and may interfere with normal operation of the other electronic components. For this reason, recent electronic devices are required to be reduced in size and to suppress the influence of noise (hereinafter also referred to as noise countermeasures).

電子部品が発生するノイズが他の電子部品に影響することを防ぐには、一般的に、電子部品同士をノイズの影響が小さくなる程度に離して配置することや、電子部品を製造する際のプロセスにおいて、素子同士の配置や分離を工夫することが考えられる。また、入出力端子を電子部品の個々に分けて設けることも考えられる。
しかし、電子部品を離して配置することは、上記した電子機器の小型化を妨げるために好ましくない。また、電子部品のプロセスによってノイズが外部に影響することを防ぐためには、高度なプロセス技術が必要になり、製造コストの上昇を招くために好ましくない。さらに、電子部品の入力端子や出力端子を分けることは、電子機器の多ピン化が起こり、電子備品を小型化することに不利になる。
In order to prevent the noise generated by electronic components from affecting other electronic components, it is generally necessary to place electronic components apart so that the effect of noise is reduced, or when manufacturing electronic components. In the process, it is conceivable to devise arrangement and separation of elements. It is also conceivable to provide input / output terminals separately for each electronic component.
However, it is not preferable to dispose the electronic components apart from each other because it prevents the electronic device from being downsized. Further, in order to prevent noise from affecting the outside due to the process of the electronic component, an advanced process technique is required, which is not preferable because the manufacturing cost increases. Furthermore, separating input terminals and output terminals of electronic components is disadvantageous in reducing the size of electronic equipment due to the increase in the number of pins of electronic equipment.

ところで、電子機器に搭載される電子部品に、D/A変換器、あるいはA/D変換器がある。D/A変換器、A/D変換器は、電子機器のオーディオの機能等に多く利用される電子部品であり、特にノイズ対策が必要とされる電子部品である。
D/A変換器、A/D変換器のノイズ対策の従来技術としては、例えば、特許文献1に記載された発明がある。特許文献1に記載された発明では、D/A変換器、あるいはA/D変換器の入力信号の同期信号(制御用クロック信号)にジッタを付加している。このような特許文献1記載の発明によれば、出力信号を出力するための同期信号(変換用クロック信号)と制御用クロック信号とに起因するビートノイズの輻射を拡散させることが可能になる。
Incidentally, there are D / A converters or A / D converters as electronic components mounted on electronic devices. The D / A converter and the A / D converter are electronic components that are frequently used for audio functions of electronic devices, and are electronic components that particularly require noise countermeasures.
As a conventional technique for noise countermeasures for D / A converters and A / D converters, for example, there is an invention described in Patent Document 1. In the invention described in Patent Document 1, jitter is added to a D / A converter or a synchronization signal (control clock signal) of an input signal of the A / D converter. According to the invention described in Patent Document 1, it is possible to diffuse beat noise radiation caused by a synchronization signal (conversion clock signal) for outputting an output signal and a control clock signal.

このような従来技術は、A/D変換器、D/A変換器が発生する輻射ノイズを低減させ、ノイズの他の機器に対する影響を低減するという発想に基づいてなされたものである。   Such prior art is based on the idea of reducing radiation noise generated by the A / D converter and D / A converter and reducing the influence of noise on other devices.

特開昭62−6536号公報JP 62-6536 A

しかしながら、従来技術のように、D/A変換器、A/D変換器が各々発生する輻射ノイズを低減しても、発生したノイズが他方に与える影響を十分に低減することはできない。
また、従来技術はデジタル部にのみジッタを加えるため、アナログ部の突入電流起因の周期ノイズを拡散することはできない。このため、従来技術の拡散効果は限定的なものになる。
However, even if the radiation noise generated by each of the D / A converter and the A / D converter is reduced as in the prior art, the influence of the generated noise on the other cannot be sufficiently reduced.
Further, since the prior art adds jitter only to the digital part, it is not possible to diffuse periodic noise caused by the inrush current of the analog part. For this reason, the diffusion effect of the prior art is limited.

また、従来技術を用いて、個々の電子部品が発生する輻射ノイズが、直接、あるいは間接的にD/A変換器、A/D変換器に与える影響を低減するためには、電子機器内に搭載される複数の他の部品にジッタを入力する回路を設けなければならない。このような構成では、ジッタを入力する回路を多数設ける必要が生じ、電子機器の小型化が妨げられることが考えられる。   In order to reduce the influence of radiation noise generated by individual electronic components directly or indirectly on the D / A converter and A / D converter using conventional technology, A circuit for inputting jitter must be provided in a plurality of other components to be mounted. In such a configuration, it is necessary to provide a large number of circuits for inputting jitter, and it is considered that miniaturization of electronic devices is hindered.

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであって、電子部品の小型化を妨げることがなく、プロセス技術の高度化を回避しながら、電子機器に搭載される電子部品が受けるノイズの影響を低減することができるサンプリング回路、このサンプリング回路を備えたA/D変換器、D/A変換器、このようなA/D変換器とD/A変換器とを混載したCODECを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described points, and does not hinder downsizing of electronic components and avoids the advancement of process technology, while reducing the noise received by electronic components mounted on electronic devices. Provided is a sampling circuit capable of reducing the influence, an A / D converter having the sampling circuit, a D / A converter, and a CODEC in which such an A / D converter and a D / A converter are mounted together For the purpose.

上記課題を解決するため、本発明の一態様のサンプリング回路は、標本化及び量子化されていない、連続する信号であるアナログ信号を出力するコンテニアス部(例えば図14、15に示したコンテニアス部130a)と、前記コンテニアス部に接続され、標本化された信号を前記コンテニアス部または外部に出力するサンプル・ホールド部(例えば図14、15に示したサンプル・ホールド部130b)と、を含み、前記サンプル・ホールド部は、1以上の周波数を持つジッタが加えられたクロック信号に基づいて動作することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a sampling circuit according to one embodiment of the present invention includes a continuous unit (for example, the continuous unit 130a illustrated in FIGS. 14 and 15) that outputs an analog signal that is not sampled and quantized and is a continuous signal. And a sample-and-hold unit (for example, the sample-and-hold unit 130b shown in FIGS. 14 and 15) that is connected to the continuous unit and outputs a sampled signal to the continuous unit or the outside. The hold unit operates based on a clock signal to which jitter having one or more frequencies is added.

また、本発明の一態様のサンプリング回路は、上記サンプリング回路において、前記ジッタが、一定の周波数を持つことが望ましい。
本発明の一態様のサンプリング回路は、上記サンプリング回路において、前記ジッタが、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことが望ましい。
In the sampling circuit of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a constant frequency in the sampling circuit.
In the sampling circuit of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter includes a first jitter having a first frequency and a second jitter having a frequency different from the first jitter.

また、本発明の一態様のサンプリング回路は、上記サンプリング回路において、前記ジッタが、ランダムな周波数を持つことが望ましい。
また、本発明は、上記サンプリング回路において、前記サンプル・ホールド部が、標本化及び量子化がされた非連続の信号を出力するデジタル部に接続されることが望ましい。
本発明の一態様のサンプリング回路は、上記サンプリング回路において、前記コンテニアス部が、ジッタが加えられていないクロック信号に基づいて動作することが望ましい。
In the sampling circuit of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a random frequency in the sampling circuit.
According to the present invention, in the sampling circuit, the sample and hold unit is preferably connected to a digital unit that outputs a discontinuous signal that has been sampled and quantized.
In the sampling circuit of one embodiment of the present invention, it is preferable that in the sampling circuit, the continuous portion operates based on a clock signal to which jitter is not added.

本発明の一態様のサンプリング回路は、標本化及び量子化がされた非連続の信号であるデジタル信号を出力するデジタル部(例えば図15に示したデジタル部130c)によって入力されたデジタル信号に基づく入力信号をサンプリングし、サンプリングされた前記信号を保持、転送するサンプル・ホールド部と、当該サンプル・ホールド部によって転送された信号を、アナログ信号として出力するコンテニアス部と、を備え、前記コンテニアス部は、ジッタが加えられていない第1クロック信号に基づいて動作し、前記サンプル・ホールド部は、1以上の周波数を持つジッタが加えられた第2クロック信号に基づいて動作することを特徴とする。   The sampling circuit of one embodiment of the present invention is based on a digital signal input by a digital unit (for example, the digital unit 130c illustrated in FIG. 15) that outputs a digital signal that is a discontinuous signal that has been sampled and quantized. A sample and hold unit that samples an input signal, holds and transfers the sampled signal, and a continuous unit that outputs the signal transferred by the sample and hold unit as an analog signal. The sample and hold unit operates based on a second clock signal to which jitter having a frequency of 1 or more is added.

本発明の一態様のサンプリング回路は、上記サンプリング回路において、前記ジッタが、一定の周波数を持つことが望ましい。
本発明の一態様のサンプリング回路は、上記サンプリング回路において、前記ジッタが、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことが望ましい。
本発明の一態様のサンプリング回路は、上記サンプリング回路において、前記ジッタが、ランダムな周波数を持つことが望ましい。
In the sampling circuit of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a constant frequency in the sampling circuit.
In the sampling circuit of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter includes a first jitter having a first frequency and a second jitter having a frequency different from the first jitter.
In the sampling circuit of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a random frequency in the sampling circuit.

本発明の一態様のA/D変換器は、アナログ信号を入力するコンテニアス部(例えば図14、15に示したコンテニアス部130a)、当該コンテニアス部によって入力されたアナログ信号に基づく入力信号をサンプリングし、サンプリングされた前記信号を保持、転送するサンプル・ホールド部(例えば図14、15に示したサンプル・ホールド部130b)、当該サンプル・ホールド部によって転送された信号を、デジタル信号として出力するデジタル部(例えば図15に示したデジタル部130c)、を含むサンプリング回路(例えば図14、15に示したサンプリング回路140)と、前記コンテニアス部に対しては、第1クロック信号にジッタを加えることなく供給し、前記サンプル・ホールド部に対しては、第2クロック信号に1以上の周波数を持つジッタを加えて供給するクロック信号供給部(例えば図14、15に示した制御回路139)と、を備えることを特徴とする。   The A / D converter of one embodiment of the present invention samples an input signal based on an analog signal input by the continuous unit (for example, the continuous unit 130a illustrated in FIGS. 14 and 15) that inputs an analog signal. A sample-and-hold unit (for example, the sample-and-hold unit 130b shown in FIGS. 14 and 15) that holds and transfers the sampled signal, and a digital unit that outputs the signal transferred by the sample-and-hold unit as a digital signal A sampling circuit (for example, the sampling circuit 140 shown in FIGS. 14 and 15) including (for example, the digital unit 130c shown in FIG. 15) and the continuous unit are supplied without adding jitter to the first clock signal. However, the second clock signal is applied to the sample and hold unit. Characterized in that it comprises more than the clock signal supply unit for supplying added jitter having a frequency of (for example, the control circuit 139 shown in FIG. 14 and 15), the.

本発明の一態様のA/D変換器は、上記A/D変換器において、前記ジッタが、一定の周波数を持つことが望ましい。
本発明の一態様のA/D変換器は、上記A/D変換器において、前記ジッタが、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことが望ましい。
In the A / D converter of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a constant frequency in the A / D converter.
An A / D converter according to an aspect of the present invention is the A / D converter, wherein the jitter includes a first jitter having a first frequency and a second jitter having a frequency different from the first jitter. It is desirable to include.

本発明の一態様のA/D変換器は、上記A/D変換器において、ジッタが、ランダムな周波数を持つことが望ましい。
本発明の一態様のA/D変換器は、上記A/D変換器において、前記サンプル・ホールド部が、前記入力信号によって生じる電荷を蓄積する容量素子と、当該容量素子に蓄積された電荷を、前記デジタル部に転送するスイッチング素子と、を含み、前記スイッチング素子は、ジッタが加えられた前記第2クロック信号にしたがってオン、オフ動作をすることを特徴とする。
In the A / D converter of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a random frequency in the A / D converter.
In the A / D converter of one embodiment of the present invention, in the A / D converter, the sample and hold unit may store a capacitor element that accumulates charges generated by the input signal, and a charge accumulated in the capacitor element. And a switching element for transferring to the digital unit, wherein the switching element performs an on / off operation in accordance with the second clock signal to which jitter has been added.

本発明の一態様のA/D変換器は、上記A/D変換器において、前記クロック信号供給部は、前記第2クロック信号を、ジッタを加えることなく、またはジッタを加えて前記デジタル部に供給することを特徴とする。
本発明の一態様のD/A変換器は、デジタル信号を入力するデジタル部(例えば図17に示したデジタル部150c)、当該デジタル部によって入力されたデジタル信号に基づく入力信号をサンプリングし、サンプリングされた前記信号を保持、転送するサンプル・ホールド部(例えば図16、17に示したサンプル・ホールド部150b)、当該サンプル・ホールド部によって転送された信号を、アナログ信号として出力するコンテニアス部(例えば図16、17に示したコンテニアス部150a)、を含むサンプリング回路(例えば図16、17に示したサンプリング回路160)と、前記コンテニアス部に対しては、第1クロック信号にジッタを加えることなく供給し、前記サンプル・ホールド部に対しては、第2クロック信号に1以上の周波数を持つジッタを加えて供給するクロック信号供給部(例えば図16、17に示した制御回路159)と、を備えることを特徴とする。
In the A / D converter according to one aspect of the present invention, in the A / D converter, the clock signal supply unit may add the second clock signal to the digital unit without adding jitter or adding jitter. It is characterized by supplying.
The D / A converter of one embodiment of the present invention samples a digital unit (for example, the digital unit 150c illustrated in FIG. 17) that inputs a digital signal, and samples an input signal based on the digital signal input by the digital unit. A sample-and-hold unit (for example, the sample-and-hold unit 150b shown in FIGS. 16 and 17) that holds and transfers the received signal, and a continuous unit that outputs the signal transferred by the sample-and-hold unit as an analog signal (for example, The sampling circuit (for example, the sampling circuit 160 shown in FIGS. 16 and 17) including the continuous unit 150a) shown in FIGS. 16 and 17 and the continuous unit are supplied without adding jitter to the first clock signal. For the sample and hold unit, 1 or less is added to the second clock signal. A clock signal supply unit for supplying added jitter having a frequency (for example, the control circuit 159 shown in FIG. 16, 17), characterized in that it comprises a.

本発明の一態様のD/A変換器は、上記D/A変換器において、前記ジッタが、一定の周波数を持つことが望ましい。
本発明の一態様のD/A変換器は、上記D/A変換器において、前記ジッタが、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことが望ましい。
In the D / A converter of one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a constant frequency in the D / A converter.
In the D / A converter according to one aspect of the present invention, in the D / A converter, the jitter includes a first jitter having a first frequency, and a second jitter having a frequency different from the first jitter; It is desirable to include.

本発明の一態様のD/A変換器は、上記D/A変換器において、前記ジッタが、ランダムな周波数を持つことが望ましい。
本発明の一態様のD/A変換器は、上記D/A変換器において、前記サンプル・ホールド部が、前記入力信号によって生じる電荷を蓄積する容量素子と、当該容量素子に蓄積された電荷を、前記コンテニアス部に転送するスイッチング素子と、を含み、前記スイッチング素子は、ジッタが加えられた前記第2クロック信号にしたがってオン、オフ動作をすることが望ましい。
In the D / A converter according to one embodiment of the present invention, it is preferable that the jitter has a random frequency in the D / A converter.
In the D / A converter of one embodiment of the present invention, in the D / A converter, the sample and hold unit may store a capacitor element that stores charges generated by the input signal, and a capacitor element that stores charges stored in the capacitor element. A switching element that transfers to the continuous section, and the switching element preferably performs an on / off operation in accordance with the second clock signal to which jitter has been added.

本発明の一態様のD/A変換器は、上記D/A変換器において、前記クロック信号供給部が、前記第2クロック信号を、ジッタを加えることなく、またはジッタを加えて前記デジタル部に供給することが望ましい。
本発明の一態様のCODECは、前記請求項11に記載のA/D変換器(例えば図15に示したA/D変換器)と、前記請求項17に記載のD/A変換器(例えば図17に示したD/A変換器)と、を混載したことを特徴とする(例えば図18に示したCODEC)。
In the D / A converter according to one aspect of the present invention, in the D / A converter, the clock signal supply unit may add the second clock signal to the digital unit without adding jitter or adding jitter. It is desirable to supply.
A CODEC according to one aspect of the present invention includes an A / D converter according to claim 11 (for example, the A / D converter illustrated in FIG. 15) and a D / A converter according to claim 17 (for example, The D / A converter shown in FIG. 17 is mixedly mounted (for example, CODEC shown in FIG. 18).

本発明の一態様のCODECは、上記CODECにおいて、前記A/D変換器と前記D/A変換器とが、非同期動作することを特徴とする。   The CODEC of one embodiment of the present invention is characterized in that, in the CODEC, the A / D converter and the D / A converter operate asynchronously.

以上の本発明によれば、電子機器に搭載される電子部品が受けるノイズの影響を低減することができるサンプリング回路、この回路を備えたA/D変換器、D/A変換器、このようなA/D変換器とD/A変換器とを混載したCODECを提供することができる。そして、このような効果を、ジッタが加えられていない第1クロック信号に基づいてコンテニアス部を動作させ、ジッタが加えられた第2クロック信号に基づいてサンプル・ホールド部を動作させることによって得られるので、電子部品の小型化が妨げられることがない。また、プロセス技術を高度化する必要もない。   According to the present invention described above, the sampling circuit that can reduce the influence of noise received by the electronic component mounted on the electronic device, the A / D converter, the D / A converter, and the like provided with this circuit, A CODEC in which an A / D converter and a D / A converter are mounted together can be provided. Such an effect is obtained by operating the continuous unit based on the first clock signal to which no jitter is added and operating the sample and hold unit based on the second clock signal to which jitter is added. Therefore, downsizing of electronic parts is not hindered. Moreover, it is not necessary to upgrade process technology.

さらに、アナログ部の突入電流起因の輻射ノイズを拡散できるため、輻射ノイズを効果的に抑制できる。   Furthermore, since the radiation noise caused by the inrush current of the analog part can be diffused, the radiation noise can be effectively suppressed.

本発明の実施形態のD/A変換器及びサンプリング回路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the D / A converter and sampling circuit of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の参照信号Vrefに周期ノイズがない場合のD/A変換器の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of a D / A converter when there is no periodic noise in the reference signal Vref of embodiment of this invention. 図1に示したキャパシタから出力される信号とキャパシタに供給されるクロック信号との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the signal output from the capacitor shown in FIG. 1, and the clock signal supplied to a capacitor. 図1に示したサンプリング回路において、参照信号Vrefに周期ノイズがある場合のD/A変換器の動作を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the D / A converter when the reference signal Vref has periodic noise in the sampling circuit shown in FIG. 1. 図4に示した周期ノイズを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the periodic noise shown in FIG. D/A変換器のデジタル部にジッタを付加したクロックを供給した場合の周期ノイズについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the periodic noise at the time of supplying the clock which added the jitter to the digital part of the D / A converter. 図6(a)に示したキャパシタから出力される信号を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the signal output from the capacitor shown to Fig.6 (a). D/A変換器において、デジタル部のクロック信号及び、サンプル・ホールド部のクロック信号にジッタを加えた場合の周期ノイズについて説明するための図である。In the D / A converter, it is a figure for demonstrating the periodic noise at the time of adding a jitter to the clock signal of a digital part, and the clock signal of a sample hold part. デジタル部と共にサンプル・ホールド部に一定の周波数のジッタを加えたクロック信号を入力してサンプリングした場合の周期ノイズの折り返しを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the return | turnback of the periodic noise at the time of inputting and sampling the clock signal which added the jitter of the fixed frequency to the sample hold part with the digital part. デジタル部と共にサンプル・ホールド部に2つの周波数を持つジッタを加えたクロック信号を入力してサンプリングした場合の周期ノイズの折り返しを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the return | turnback of the periodic noise at the time of inputting and sampling the clock signal which added the jitter which has two frequencies to a sample hold part with a digital part. 本発明の実施形態1の「2つの周波数を持つジッタを」を説明するための図である。It is a figure for demonstrating "jitter with two frequencies" of Embodiment 1 of this invention. デジタル部と共にサンプル・ホールド部にランダムな周波数を持つジッタを加えたクロック信号を入力してサンプリングした場合の周期ノイズの折り返しを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the return | turnback of the periodic noise at the time of inputting and sampling the clock signal which added the jitter with a random frequency to a sample hold part with a digital part. 本発明の実施形態1のパイプライン型A/D変換器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pipeline type A / D converter of Embodiment 1 of this invention. 図12に示したデジタル出力信号Doutを算出する演算を例示するための図である。FIG. 13 is a diagram for illustrating an operation for calculating a digital output signal Dout illustrated in FIG. 12. 本発明の実施形態1のサンプリング回路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sampling circuit of Embodiment 1 of this invention. 図14に示したサンプリング回路と、制御回路とを含むA/D変換器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the A / D converter containing the sampling circuit shown in FIG. 14, and a control circuit. 本発明の実施形態2のD/A変換器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the D / A converter of Embodiment 2 of this invention. 図16に示したサンプリング回路と、制御回路と、を含むD/A変換器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the D / A converter containing the sampling circuit shown in FIG. 16, and a control circuit. 本発明の実施形態3のCODECを説明するための図である。It is a figure for demonstrating CODEC of Embodiment 3 of this invention.

(概要)
以下、本発明の実施形態(以降に説明する実施形態1、実施形態2、実施形態3をまとめて「本実施形態」とも記す)の説明に先立って、本発明のサンプリング回路の考え方について説明する。なお、この説明では、本実施形態のサンプリング回路を適用したD/A変換器を例にする。
(Overview)
The concept of the sampling circuit of the present invention will be described below prior to the description of the embodiments of the present invention (first embodiment, second embodiment, and third embodiment described below are collectively referred to as “this embodiment”). . In this description, a D / A converter to which the sampling circuit of this embodiment is applied is taken as an example.

以下、本明細書において、デジタル回路部とは、一般的なデジタル回路で構成され、標本化され、離散化された信号(すなわち離散化された信号)を出力する回路を指すものとする。なお、標本化とは、信号を時間で区切ることをいい、量子化とは、信号を振幅の値で区切ることをいうものとする。また、サンプル・ホールド部は、一般的なスイッチトキャパシタ回路(SC回路)で構成され、量子化されず、標本化された信号を出力するものとする。コンテニアス部は一般的な連続信号回路(Continuous回路)で構成され、量子化されず、標本化されていない信号を出力するものとする。   Hereinafter, in this specification, the digital circuit portion is a general digital circuit, refers to a circuit that outputs a sampled and discretized signal (that is, a discretized signal). Sampling refers to dividing a signal by time, and quantization refers to dividing a signal by an amplitude value. The sample and hold unit is configured by a general switched capacitor circuit (SC circuit), and outputs a sampled signal without being quantized. The continuous part is composed of a general continuous signal circuit (Continuous circuit), and outputs a signal that is not quantized and not sampled.

図1は、本実施形態のD/A変換器におけるサンプリング回路を説明するための図である。
図1に示したサンプリング回路は、信号をサンプル、ホールドするサンプル・ホールド部とアナログ信号を処理するコンテニアス部と有し、キャパシタ111、112、113と、演算増幅器121と、を含んでいる。図1において、デジタル信号を扱うデジタル部は図示していない。
FIG. 1 is a diagram for explaining a sampling circuit in the D / A converter of this embodiment.
The sampling circuit shown in FIG. 1 has a sample and hold unit that samples and holds a signal and a continuous unit that processes an analog signal, and includes capacitors 111, 112, and 113, and an operational amplifier 121. In FIG. 1, a digital unit that handles digital signals is not shown.

キャパシタ111には、スイッチ101、102によってサンプリングされた参照信号Vref(サンプリング後の参照信号Vrefを入力信号Vinと記す)が加えられ、電荷が蓄
積される。キャパシタ111に蓄積された電荷は、スイッチ101、102の切り替えにしたがって演算増幅器121の反転入力端子に入力される。演算増幅器121は、基準信号Vcom1を非反転入力端子から入力し、アナログの出力信号Voutを出力する。
A reference signal Vref (sampled reference signal Vref is referred to as an input signal Vin) sampled by the switches 101 and 102 is added to the capacitor 111, and charges are accumulated. The electric charge accumulated in the capacitor 111 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 121 according to the switching of the switches 101 and 102. The operational amplifier 121 receives the reference signal Vcom1 from the non-inverting input terminal and outputs an analog output signal Vout.

ここで、図1に示す回路構成では、参照信号Vref、基準信号Vcom1にノイズが重畳した場合、ゲイン0dBで出力波形に現れるためノイズに対する感度が最も高い。本実施形態では参照信号Vrefにノイズが重畳した場合について述べるが、参照信号Vref以外にノイズが重畳した場合でも同様の考察が適応できる。一例として、基準信号Vcom1が挙げられる。   Here, in the circuit configuration shown in FIG. 1, when noise is superimposed on the reference signal Vref and the reference signal Vcom1, it appears in the output waveform with a gain of 0 dB, so the sensitivity to noise is the highest. In the present embodiment, a case where noise is superimposed on the reference signal Vref will be described, but the same consideration can be applied even when noise is superimposed on other than the reference signal Vref. An example is the reference signal Vcom1.

(i)周期ノイズがない場合
図2(a)、(b)、(c)(d)は、参照信号Vrefに周期ノイズがない場合の、図1に示したD/A変換器の動作を説明するための図である。
図2(a)は参照信号Vrefのサンプリングタイミングを示している。図2(b)はキャパシタ111が入力信号Vinによって蓄積された電荷をホールド、放出するタイミングを示し、図2(c)は直流電圧である参照信号Vrefを示し、図2(d)は演算増幅器121から出力される、アナログ信号である出力信号Voutを示している。なお、図2(d)において、実線で示した信号がキャパシタ111から転送されてきた電荷によって生じる入力信号Vinであり、キャパシタ112を介したフィードバックによって破線で示した出力信号Voutが生成される。
(I) When there is no periodic noise FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D show the operation of the D / A converter shown in FIG. 1 when there is no periodic noise in the reference signal Vref. It is a figure for demonstrating.
FIG. 2A shows the sampling timing of the reference signal Vref. 2B shows the timing at which the capacitor 111 holds and releases the charge accumulated by the input signal Vin, FIG. 2C shows the reference signal Vref which is a DC voltage, and FIG. 2D shows the operational amplifier. An output signal Vout, which is an analog signal, is output from 121. In FIG. 2D, the signal indicated by the solid line is the input signal Vin generated by the charge transferred from the capacitor 111, and the output signal Vout indicated by the broken line is generated by feedback via the capacitor 112.

図3(a)に示したグラフは、図1に示したキャパシタ111から出力される信号を説明するための図であり、入力信号Vinをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図3(b)に示したグラフはキャパシタ111が入力信号Vinによって蓄積された電荷をホールド、放出するタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示し、図3(c)に示したグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図3(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。図3(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線で示した縦軸の位置は、周波数の基準(「0」)を示している。   The graph shown in FIG. 3A is a diagram for explaining a signal output from the capacitor 111 shown in FIG. 1, and shows a spectrum obtained by converting the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform. The graph shown in FIG. 3B shows a spectrum obtained by converting the clock that regulates the timing at which the capacitor 111 holds and releases the charge accumulated by the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform, and is shown in FIG. The graph shows the spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In any of the graphs shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, the vertical axis indicates the intensity of the signal spectrum, and the horizontal axis indicates the frequency. The position of the vertical axis indicated by the arrow line in the graphs of FIGS. 3A, 3B, and 3C indicates the frequency reference (“0”).

図3に示したように、キャパシタ111から出力された信号(図中にスペクトルpで示す)は一定の周波数を有している。スペクトルqは入力信号Vinにおけるノイズシェープされたフロアノイズを示す。スペクトルp、qがスイッチ101、102によってサンプリングされ、ホールド、放出されると、畳み込によって図3(c)に示す出力信号Voutが生成される。出力信号Voutにおいて、スペクトルp、qが対称にミラーされている。   As shown in FIG. 3, the signal output from the capacitor 111 (indicated by spectrum p in the figure) has a constant frequency. The spectrum q shows the noise shaped floor noise in the input signal Vin. When the spectra p and q are sampled, held and emitted by the switches 101 and 102, the output signal Vout shown in FIG. 3C is generated by convolution. In the output signal Vout, the spectra p and q are mirrored symmetrically.

(ii)周期ノイズがある場合
次に、参照信号Vrefに周期ノイズがある場合について説明する。
図4(a)、(b)、(c)、(d)は、図1に示したサンプリング回路において、参照信号Vrefに周期ノイズがある場合のD/A変換器の動作を説明するための図である。
図4(a)は参照信号Vrefのサンプリングタイミングを示している。図4(b)はキャパシタ111が参照信号Vrefによって蓄積された電荷をホールド、放出するタイミングを示し、図4(c)は直流電圧である参照信号Vrefを示し、図4(d)は演算増幅器121から出力される、アナログ信号である出力信号Voutを示している。図4(c)に示す周期ノイズN1が参照信号Vrefに発生している場合、D/A変換器では、出力信号Voutにも周期ノイズN1に対応する周期ノイズN2が発生することになる。
(Ii) When there is periodic noise Next, a case where there is periodic noise in the reference signal Vref will be described.
4A, 4B, 4C, and 4D are diagrams for explaining the operation of the D / A converter when the reference signal Vref has periodic noise in the sampling circuit shown in FIG. FIG.
FIG. 4A shows the sampling timing of the reference signal Vref. 4B shows the timing at which the capacitor 111 holds and releases the charge accumulated by the reference signal Vref, FIG. 4C shows the reference signal Vref which is a DC voltage, and FIG. 4D shows the operational amplifier. An output signal Vout, which is an analog signal, is output from 121. When the periodic noise N1 shown in FIG. 4C is generated in the reference signal Vref, the D / A converter generates the periodic noise N2 corresponding to the periodic noise N1 in the output signal Vout.

図4(c)、(d)に示した周期ノイズを、図5(a)、(b)、(c)を使って説明する。
図5(a)に示したグラフは、図1に示したキャパシタ111から出力される信号を説明するための図であり、入力信号Vinをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図5(b)に示したグラフはキャパシタ111が入力信号Vinによって蓄積された電荷をホールド、放出するタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示し、図5(c)に示したグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図5(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。図5(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線で示した縦軸の位置は、周波数の基準(「0」)を示している。
The periodic noise shown in FIGS. 4C and 4D will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 5C.
The graph shown in FIG. 5A is a diagram for explaining a signal output from the capacitor 111 shown in FIG. 1, and shows a spectrum obtained by converting the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform. The graph shown in FIG. 5B shows a spectrum obtained by converting the clock that regulates the timing at which the capacitor 111 holds and releases the charge accumulated by the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform, and is shown in FIG. The graph shows the spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In any of the graphs shown in FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C, the vertical axis indicates the signal spectrum intensity, and the horizontal axis indicates the frequency. The position of the vertical axis indicated by the arrow line in the graphs of FIGS. 5A, 5B, and 5C indicates the frequency reference (“0”).

図5(a)で示したスペクトルを図1に示したスイッチ101、102でサンプリングし、ホールド、放出すると、周期ノイズN2は折り返され、周期ノイズN2’がDC付近に現れる。そして、図5(c)のグラフのように、畳み込みによって周期ノイズN2’が対称にミラーされ出力信号Voutが生成される。周期ノイズN2’は、D/A変換器が例えばオーディオ機器に用いられる場合、出力音声に使用される周波数領域(以下、in−bandとも記す)内に現れる。   When the spectrum shown in FIG. 5A is sampled, held, and emitted by the switches 101 and 102 shown in FIG. 1, the periodic noise N2 is turned back and the periodic noise N2 'appears in the vicinity of DC. Then, as shown in the graph of FIG. 5C, the periodic noise N2 'is mirrored symmetrically by convolution to generate the output signal Vout. When the D / A converter is used in an audio device, for example, the periodic noise N2 'appears in a frequency region (hereinafter also referred to as in-band) used for output sound.

本実施形態は、サンプリング回路等の機器を動作させるクロック信号にジッタを加えることにより、他の機器が出力する信号によってin−band内に現れる周期ノイズを拡散し、音声等の出力信号の信号品質が損なわれることを防ぐという技術思想に基づいてなされたものである。
(iii) デジタル部にジッタを加えた場合
次に、本発明と従来技術との相違を明確にするため、前記した従来技術について説明する。
In the present embodiment, jitter is added to a clock signal for operating a device such as a sampling circuit, so that periodic noise appearing in the in-band is diffused by a signal output from another device, and the signal quality of an output signal such as sound is transmitted. This is based on the technical idea of preventing the damage.
(Iii) In the case where jitter is added to the digital part Next, in order to clarify the difference between the present invention and the prior art, the prior art will be described.

A/D変換器、D/A変換器は、非連続的な信号であるデジタル信号を処理するデジタル部、信号をサンプル、ホールドするサンプル・ホールド部(S/H部)、連続的な信号であるアナログ信号を処理するコンテニアス部(Continuous部)、を備えるサンプリング回路を含んでいる。
図6(a)、(b)、(c)は、D/A変換器において、デジタル部を動作させるクロック信号にジッタを加えた場合の、周期ノイズについて説明するための図である。
The A / D converter and D / A converter are a digital unit that processes a digital signal that is a non-continuous signal, a sample / hold unit (S / H unit) that samples and holds a signal, and a continuous signal. A sampling circuit including a continuous unit (Continuous unit) for processing an analog signal is included.
6A, 6B, and 6C are diagrams for explaining periodic noise when jitter is added to a clock signal for operating the digital unit in the D / A converter.

図6(a)に示したグラフは、図1に示したキャパシタ111から出力される信号を説明するための図であり、入力信号Vinをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図6(b)に示したグラフはキャパシタ111が入力信号Vinによって蓄積された電荷をホールド、放出するタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示し、図6(c)に示したグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図6(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。図6(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線で示した縦軸の位置は、周波数の基準(「0」)を示している。   The graph shown in FIG. 6A is a diagram for explaining a signal output from the capacitor 111 shown in FIG. 1, and shows a spectrum obtained by converting the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform. The graph shown in FIG. 6B shows a spectrum obtained by converting the clock that regulates the timing at which the capacitor 111 holds and releases the charge accumulated by the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform, and is shown in FIG. 6C. The graph shows the spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In any of the graphs shown in FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C, the vertical axis indicates the signal spectrum intensity, and the horizontal axis indicates the frequency. The position of the vertical axis indicated by an arrow in the graphs of FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C indicates the frequency reference (“0”).

従来技術では、D/A変換器のデジタル部のクロック信号にジッタを加えている。このような従来技術によれば、図6(a)に示したように、周期ノイズN3のエネルギーがジッタを加える前よりも広い周波数領域に分散される。このため、周期ノイズN3のスペクトルのピークは、図5に示した周期ノイズN2のスペクトルのピークよりも低くなっている。また、in−band内に発生する周期ノイズN3’のスペクトルのピークも、周期ノイズN3と同様に低くなる。このような構成によれば、D/A変換器自身が発生するノイズを小さくし、他の機器に与えるノイズの影響を低減することができる。   In the prior art, jitter is added to the clock signal of the digital part of the D / A converter. According to such a conventional technique, as shown in FIG. 6A, the energy of the periodic noise N3 is dispersed in a wider frequency region than before adding jitter. For this reason, the peak of the spectrum of the periodic noise N3 is lower than the peak of the spectrum of the periodic noise N2 shown in FIG. Further, the peak of the spectrum of the periodic noise N3 'generated in the in-band is also low as with the periodic noise N3. According to such a configuration, the noise generated by the D / A converter itself can be reduced, and the influence of noise on other devices can be reduced.

図7(a)、(b)、(c)に示したグラフは、図6(a)に示したキャパシタ111から出力される信号を説明するための図である。図7(a)に示したグラフは、図4(c)に示した参照信号Vrefの周波数特性であり、周期ノイズが重畳したVrefをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図7(a)の破線で示す周波数はナイキスト周波数を表し、サンプリング動作周波数の半分の周波数である。図7(b)に示したグラフはキャパシタ111が入力信号Vinを蓄積する、サンプリングタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図7(b)の破線で示す周波数はサンプリング動作周波数である。図7(c)に示したグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図7(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。図7(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線で示した縦軸の位置は、周波数の基準(「0」)を示している。   The graphs shown in FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C are diagrams for explaining a signal output from the capacitor 111 shown in FIG. 6A. The graph shown in FIG. 7A is a frequency characteristic of the reference signal Vref shown in FIG. 4C, and shows a spectrum obtained by converting Vref superimposed with periodic noise into the frequency axis by Fourier transform. The frequency indicated by the broken line in FIG. 7A represents the Nyquist frequency, which is half the sampling operation frequency. The graph shown in FIG. 7B shows a spectrum in which the capacitor 111 accumulates the input signal Vin and the clock that regulates the sampling timing is converted to the frequency axis by Fourier transform. A frequency indicated by a broken line in FIG. 7B is a sampling operation frequency. The graph shown in FIG. 7C shows a spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In any of the graphs shown in FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C, the vertical axis indicates the intensity of the signal spectrum, and the horizontal axis indicates the frequency. The position of the vertical axis indicated by an arrow line in the graphs of FIGS. 7A, 7B, and 7C indicates the frequency reference (“0”).

図7で示した通り、図1のキャパシタ111へのサンプリング動作において変調が起こらない場合、周期ノイズN3のスペクトルはそのまま折り返されて、周期ノイズN3’となる。
(iv) 本実施形態の考え方
ただし、本実施形態では、図6に示した周期ノイズN3’のスペクトルのピークをさらに分散し、他の機器が発生するノイズによる影響を、自身で打ち消すことができるサンプリング回路等を提供することを目的としている。
As shown in FIG. 7, when no modulation occurs in the sampling operation to the capacitor 111 in FIG. 1, the spectrum of the periodic noise N3 is folded as it is to become the periodic noise N3 ′.
(Iv) Concept of this Embodiment However, in this embodiment, the spectrum peak of the periodic noise N3 ′ shown in FIG. 6 can be further dispersed, and the influence of noise generated by other devices can be canceled by itself. The object is to provide a sampling circuit and the like.

本実施形態は、上記した目的を実現するため、D/A変換器のサンプル・ホールド部のクロック信号にジッタを加えるようにした。
図8(a)、(b)、(c)は、D/A変換器において、デジタル部のクロック信号及び、サンプル・ホールド部のクロック信号にジッタを加えた場合の、周期ノイズについて説明するための図である。
In this embodiment, jitter is added to the clock signal of the sample and hold unit of the D / A converter in order to realize the above-described object.
8A, 8B, and 8C are diagrams for explaining periodic noise when jitter is added to the clock signal of the digital unit and the clock signal of the sample and hold unit in the D / A converter. FIG.

図8(a)に示したグラフは、図1に示したキャパシタ111から出力される信号を説明するための図であり、入力信号Vinをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図8(b)に示したグラフはキャパシタ111が入力信号Vinによって蓄積された電荷をホールド、放出するタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示し、図8(c)のグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図8(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。図8(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線で示した縦軸の位置は、周波数の基準(「0」)を示している。   The graph shown in FIG. 8A is a diagram for explaining a signal output from the capacitor 111 shown in FIG. 1, and shows a spectrum obtained by converting the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform. The graph shown in FIG. 8B shows a spectrum obtained by converting the clock that regulates the timing at which the capacitor 111 holds and releases the charge accumulated by the input signal Vin into the frequency axis by Fourier transform, and the graph of FIG. Indicates a spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In each of the graphs shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, the vertical axis indicates the signal spectrum intensity, and the horizontal axis indicates the frequency. The position of the vertical axis indicated by an arrow in the graphs of FIGS. 8A, 8B, and 8C indicates the frequency reference (“0”).

図8(a)に示したように、デジタル部と共にサンプル・ホールド部にもジッタを加えたクロック信号を加えると、アナログ部の突入電流起因の周期ノイズを拡散できるため、周期ノイズN4のスペクトルのピークを、図6に示した周期ノイズN3のスペクトルのピークより小さくできる。さらに、動作クロックにジッタが加えられているため、折り返し時に変調がかかり、周期ノイズN4’のスペクトルのピークが、周期ノイズN4のスペクトルのピークよりもさらに小さくなっている。このことから、本実施形態は、in−band内に発生する周期ノイズを従来技術よりも低減できることが明らかである。   As shown in FIG. 8A, when a clock signal with jitter is added to the digital and sample and hold portions as well, periodic noise caused by the inrush current of the analog portion can be diffused. The peak can be made smaller than the peak of the spectrum of the periodic noise N3 shown in FIG. Further, since jitter is added to the operation clock, modulation is applied at the time of folding, and the spectrum peak of the periodic noise N4 'is further smaller than the spectrum peak of the periodic noise N4. From this, it is clear that this embodiment can reduce the periodic noise generated in the in-band as compared with the prior art.

図9(a)、(b)、(c)に示したグラフは、デジタル部と共にサンプル・ホールド部に一定の周波数のジッタを加えたクロック信号を入力し、サンプリングした場合の周期ノイズN4の折り返しを説明するための図である。このジッタの周波数を、fjit1とする。
図9(a)に示したグラフは、図4(c)に示した参照信号Vrefの周波数特性であり、周期ノイズが重畳した参照信号Vrefをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図9(a)の破線で示す周波数はナイキスト周波数を表し、サンプリング動作周波数の半分の周波数である。図9(b)に示したグラフはキャパシタ111が入力信号Vinを蓄積する、サンプリングタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図9(b)の破線で示す周波数はサンプリング動作周波数である。図9(c)に示したグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図9(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。図9(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線で示した縦軸の位置は、周波数の基準(「0」)を示している。
In the graphs shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, the clock signal added with jitter of a certain frequency is input to the sample and hold unit together with the digital unit, and the periodic noise N4 is sampled when sampled. It is a figure for demonstrating. The frequency of this jitter is assumed to be fjit1.
The graph shown in FIG. 9A is a frequency characteristic of the reference signal Vref shown in FIG. 4C, and shows a spectrum obtained by converting the reference signal Vref superimposed with periodic noise into the frequency axis by Fourier transform. The frequency indicated by the broken line in FIG. 9A represents the Nyquist frequency, which is half the sampling operation frequency. The graph shown in FIG. 9B shows a spectrum in which the capacitor 111 accumulates the input signal Vin and the clock that regulates the sampling timing is converted to the frequency axis by Fourier transform. A frequency indicated by a broken line in FIG. 9B is a sampling operation frequency. The graph shown in FIG. 9C shows a spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In any of the graphs shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, the vertical axis indicates the intensity of the signal spectrum, and the horizontal axis indicates the frequency. The position of the vertical axis indicated by an arrow in the graphs of FIGS. 9A, 9 </ b> B, and 9 </ b> C indicates the frequency reference (“0”).

図9に示した通り、図1のキャパシタ111へのサンプリング動作において、サンプリング動作周波数には、FM(Frequency Modulation)変調がかかる。このため、周期ノイズN4のスペクトルは広範囲に折り返されて周期ノイズN4”となる。例えば、fjit1=96kHzである場合、FM変調にて拡散された周期ノイズは96kHz帯域に表れる。このため、本実施形態は、ノイズをin−bandの範囲から外すことができ、in−band内のノイズ特性を効果的に上げることができる。   As shown in FIG. 9, in the sampling operation to the capacitor 111 in FIG. 1, FM (Frequency Modulation) modulation is applied to the sampling operation frequency. For this reason, the spectrum of the periodic noise N4 is folded back into a wide range to become the periodic noise N4 ″. For example, when fjit1 = 96 kHz, the periodic noise diffused by FM modulation appears in the 96 kHz band. The form can remove the noise from the in-band range, and can effectively improve the noise characteristics in the in-band.

図10−1(a)、(b)、(c)に示したグラフは、デジタル部と共にサンプル・ホールド部に異なる2つの周波数fjit1、fjit2を持つジッタを加えたクロック信号を入力し、サンプリングした場合の周期ノイズN4の折り返しを説明するための図である。図10−1(a)に示したグラフは、図4(c)に示した参照信号Vrefの周波数特性であり、周期ノイズが重畳した参照信号Vrefをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図10−1(a)の破線で示す周波数はナイキスト周波数を表し、サンプリング動作周波数の半分の周波数である。   The graphs shown in FIGS. 10A, 10B, and 10C are sampled by inputting a clock signal added with jitter having two different frequencies fjit1 and fjit2 to the sample and hold unit together with the digital unit. It is a figure for demonstrating the return | turnback of the periodic noise N4 in a case. The graph shown in FIG. 10A is a frequency characteristic of the reference signal Vref shown in FIG. 4C, and shows a spectrum obtained by converting the reference signal Vref superimposed with periodic noise into the frequency axis by Fourier transform. . The frequency indicated by the broken line in FIG. 10A represents the Nyquist frequency, which is half the sampling operation frequency.

なお、上記「2つの周波数fjit1、fjit2を持つジッタ」とは、周波数がfjit1であるn1個の信号に続いて、周波数がfjit2であるn2個の信号が表れるジッタを指す。図10−b(a)、(b)は、2つの周波数を持つジッタを説明するための図であって、図10−2(a)は、2つの周波数を有するジッタのうち、周波数が異なる信号が交互に表れている例を示す。また、図10−2(b)は、周波数が異なる2種類の信号がランダムに表れている例を示す。なお、2つの周波数を持つジッタは、図10−2(a)、(b)に示した例に限定されるものでなく、周波数が異なる2種類の信号が何個ずつ交互に表れるものであってもよい。あるいは、周波数が異なる2種類の信号がランダムに表れるものであってもよい。   The “jitter having two frequencies fjit1 and fjit2” refers to jitter in which n2 signals having a frequency of fjit2 appear after n1 signals having a frequency of fjit1. FIGS. 10B (a) and 10 (b) are diagrams for explaining jitter having two frequencies, and FIG. 10-2 (a) shows different frequencies among jitters having two frequencies. An example in which signals appear alternately is shown. FIG. 10-2 (b) shows an example in which two types of signals having different frequencies appear at random. Note that the jitter having two frequencies is not limited to the example shown in FIGS. 10-2 (a) and (b), and two or more types of signals having different frequencies appear alternately. May be. Alternatively, two types of signals having different frequencies may appear at random.

図10−1(b)に示したグラフは、キャパシタ111が入力信号Vinを蓄積する、サンプリングタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図10−1(b)の破線で示す周波数はサンプリング動作周波数である。図10−1(c)に示したグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図10−1(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。   The graph shown in FIG. 10-1 (b) shows a spectrum in which the capacitor 111 stores the input signal Vin and the clock that regulates the sampling timing is converted to the frequency axis by Fourier transform. A frequency indicated by a broken line in FIG. 10-1 (b) is a sampling operation frequency. The graph shown in FIG. 10-1 (c) shows a spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In any of the graphs shown in FIGS. 10A (a), (b), and (c), the vertical axis indicates the intensity of the signal spectrum, and the horizontal axis indicates the frequency.

図10−1(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線でした通り、図1のキャパシタ111へのサンプリング動作では、サンプリング動作周波数に対し、FM(Frequency Modulation)変調がかかる。このため、周期ノイズN4のスペクトルは広範囲に分散し、折り返されて周期ノイズN4”’となる。例えば、fjit1=96kHz、fjit2=250kHzである場合、FM変調にて拡散された周期ノイズは96kHz帯域、250kHz帯域へと分散して表れる。このため、本実施形態は、周期ノイズN4”’をin−bandから外すことができ、in−band内のノイズ特性を効果的に上げることができる。   As indicated by the arrows in the graphs of FIGS. 10A, 10B, and 10C, in the sampling operation to the capacitor 111 in FIG. 1, FM (Frequency Modulation) modulation is applied to the sampling operation frequency. . For this reason, the spectrum of the periodic noise N4 is dispersed over a wide range and turned back to become the periodic noise N4 ″ ′. For example, when fjit1 = 96 kHz and fjit2 = 250 kHz, the periodic noise diffused by FM modulation is in the 96 kHz band. In this embodiment, the periodic noise N4 ″ ′ can be removed from the in-band, and the noise characteristics in the in-band can be effectively improved.

さらに、本実施形態によれば、周期ノイズN4”’が表れる周波数帯域においても、周期ノイズN4”’が分散されているから、この周波数帯域におけるノイズピークを抑制することができる。
さらに、本実施形態は2つの異なる周波数を持ったジッタを使ってサンプル・ホールド部を動作させるものに限定されるものでなく、異なる複数のジッタ周波数を持つサンプリングクロックを使っても同様の効果を得ることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the periodic noise N4 ″ ′ is dispersed even in the frequency band where the periodic noise N4 ″ ′ appears, it is possible to suppress the noise peak in this frequency band.
Furthermore, the present embodiment is not limited to operating the sample and hold unit using jitter having two different frequencies, and the same effect can be obtained by using sampling clocks having different jitter frequencies. Can be obtained.

図11(a)、(b)、(c)に示したグラフは、デジタル部と共にサンプル・ホールド部にランダムな周波数を持つジッタを加えたクロック信号を入力し、サンプリングした場合の周期ノイズN4の折り返しを説明するための図である。図11(a)に示したグラフは、図4(c)に示した参照信号Vrefの周波数特性であり、周期ノイズが重畳したVrefをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図11(a)の破線で示す周波数はナイキスト周波数を表し、サンプリング動作周波数の半分の周波数である。   In the graphs shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, a clock signal added with jitter having a random frequency is input to the sample and hold unit together with the digital unit, and the periodic noise N4 when sampled is sampled. It is a figure for demonstrating return. The graph shown in FIG. 11A is a frequency characteristic of the reference signal Vref shown in FIG. 4C, and shows a spectrum obtained by converting Vref superimposed with periodic noise into the frequency axis by Fourier transform. The frequency indicated by the broken line in FIG. 11A represents the Nyquist frequency, which is half the sampling operation frequency.

なお、上記「ランダムな周波数を持つジッタ」とは、図11(b)に示したように、周波数特性が一つ以上のピークを持たない信号が表れるジッタを指す。
図11(b)に示したグラフは、キャパシタ111が入力信号Vinを蓄積する、サンプリングタイミングを律するクロックをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示す。図11(b)の破線で示す周波数はサンプリング動作周波数である。図11(c)に示したグラフは出力信号Voutをフーリエ変換により周波数軸に変換したスペクトルを示している。図11(a)、(b)、(c)に示したグラフのいずれにおいても、縦軸は信号のスペクトルの強度を示し、横軸は周波数を示している。図11(a)、(b)、(c)のグラフ中に矢線で示した縦軸の位置は、周波数の基準(「0」)を示している。
Note that the “jitter having a random frequency” refers to jitter in which a signal whose frequency characteristics do not have one or more peaks appears, as shown in FIG.
The graph shown in FIG. 11B shows a spectrum in which the capacitor 111 stores the input signal Vin and the clock that regulates the sampling timing is converted to the frequency axis by Fourier transform. A frequency indicated by a broken line in FIG. 11B is a sampling operation frequency. The graph shown in FIG. 11C shows a spectrum obtained by converting the output signal Vout to the frequency axis by Fourier transform. In any of the graphs shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, the vertical axis indicates the signal spectrum intensity, and the horizontal axis indicates the frequency. The position of the vertical axis indicated by an arrow in the graphs of FIGS. 11A, 11B, and 11C indicates the frequency reference (“0”).

図11で示した通り、図1のキャパシタ111へのサンプリング動作においてサンプリング動作周波数に対し、FM(Frequency Modulation)変調がかかる。このため、周期ノイズN4のスペクトルは広範囲に分散して折り返して周期ノイズN4””となる。ノイズスペクトルが拡散する周波数幅はジッタ振幅、換言すれば変調度に比例する。ノイズスペクトルはジッタ周波数幅内に均等に配分されるため、FM変調後のノイズスペクトルのピークを効果的に抑制することができる。   As shown in FIG. 11, FM (Frequency Modulation) modulation is applied to the sampling operation frequency in the sampling operation to the capacitor 111 of FIG. For this reason, the spectrum of the periodic noise N4 is dispersed over a wide range and turned back to become the periodic noise N4 "". The frequency width at which the noise spectrum spreads is proportional to the jitter amplitude, in other words, the modulation factor. Since the noise spectrum is equally distributed within the jitter frequency width, the peak of the noise spectrum after FM modulation can be effectively suppressed.

このような本実施形態によれば、図8に示した周期ノイズN4から周期ノイズN4’への変調において周波数拡散効果が得られるため、D/A変換器においてin−band内に発生する周期ノイズを小さくすることができる。この周期ノイズはD/A変換器が発生する周期ノイズのみに限定されるものではなく、一例としては同一基板上に搭載されたA/D変換器からの周期ノイズなどが挙げられる。このため、特に周期ノイズが動作に影響する電子部品に本実施形態を適用し、この電子部品の周期ノイズを低減することができる。このような本実施形態は、電子機器の小型化、構成の簡易化において有利である。   According to the present embodiment as described above, since the frequency spreading effect is obtained in the modulation from the periodic noise N4 to the periodic noise N4 ′ shown in FIG. 8, the periodic noise generated in the in-band in the D / A converter. Can be reduced. This periodic noise is not limited to only the periodic noise generated by the D / A converter, and an example thereof is periodic noise from an A / D converter mounted on the same substrate. For this reason, the present embodiment can be applied to an electronic component in which periodic noise affects the operation, and the periodic noise of the electronic component can be reduced. Such an embodiment is advantageous in reducing the size and configuration of the electronic device.

次に、以上述べた考え方に基づく、本発明の実施形態1、実施形態2、実施形態3について説明する。
(実施形態1:A/D変換器)
以下、本発明のサンプリング回路を適用した実施形態1のA/D変換器を説明する。実施形態1では、A/D変換器をパイプライン型A/D変換器として構成している。
Next, Embodiment 1, Embodiment 2, and Embodiment 3 of the present invention based on the above-described concept will be described.
(Embodiment 1: A / D converter)
The A / D converter according to the first embodiment to which the sampling circuit of the present invention is applied will be described below. In the first embodiment, the A / D converter is configured as a pipeline type A / D converter.

図12は、実施形態1のパイプライン型A/D変換器を示した図である。
実施形態1のパイプライン型A/D変換器は、アナログ入力信号AinをNビットのデジタル出力信号Doutに変換する変換器である。このため、アナログ入力信号Ainをサンプル、ホールドするサンプリング回路(図中にS/Hと記す)801と、各ビットを決定するための縦列接続されたk個のステージ(図中にSと記す)S1、S2…Skと、各ステージにおいて決定されたn桁のデジタル出力信号dj(jは1〜k)を格納するメモリ803と、メモリ803に格納されたデジタル出力信号djに基づいてアナログ入力信号AinのA/D変換値であるデジタル出力信号Doutを演算する演算回路804と、を有している。
FIG. 12 is a diagram illustrating the pipeline type A / D converter according to the first embodiment.
The pipeline type A / D converter according to the first embodiment is a converter that converts an analog input signal Ain into an N-bit digital output signal Dout. Therefore, a sampling circuit 801 for sampling and holding the analog input signal Ain (denoted as S / H in the drawing) 801 and k stages connected in cascade for determining each bit (denoted as S in the drawing) S1, S2... Sk, a memory 803 for storing n-digit digital output signal dj (j is 1 to k) determined in each stage, and an analog input signal based on the digital output signal dj stored in the memory 803 And an arithmetic circuit 804 for calculating a digital output signal Dout which is an A / D conversion value of Ain.

また、実施形態1では、A/D変換器が、複数のステージを制御する制御回路139を備えるものとする。制御回路139は、各ステージに動作クロック信号を示すジッタを含まないクロック信号φ1、クロック信号φ1と同時にHとならない逆相のノンオーバーラップクロックであってジッタを含まないクロック信号φ2、クロック信号φ1にジッタを加えたクロック信号φ1’、クロック信号φ2にジッタを加えたクロック信号φ2’の少なくとも1つを出力する構成である。   In the first embodiment, the A / D converter includes a control circuit 139 that controls a plurality of stages. The control circuit 139 includes a clock signal φ1 that does not include jitter indicating an operation clock signal at each stage, a clock signal φ2 that is a non-overlapping clock that does not become H simultaneously with the clock signal φ1, and does not include jitter, and a clock signal φ1 The clock signal φ1 ′ obtained by adding jitter to the clock signal φ1 ′ and the clock signal φ2 ′ obtained by adding jitter to the clock signal φ2 are output.

サンプリング回路801は、アナログ入力信号Ainをサンプルし、ホールドした値をアナログの入力信号VAinとして第1番目のステージS1に送出する回路である。サンプリング回路801には、アナログスイッチとキャパシタを含む無帰還サンプリング回路等が適用される。
ステージS1〜Skは直列に接続され、各々入力される入力信号VAinに基づいてn桁のデジタル出力信号djをメモリ803に送出する。また、各ステージでは、前段から入力信号VAinが入力され、デジタル出力信号djと入力信号VAinとによって生成されたアナログの出力信号VAoutが、次のステージに出力される。図中にステージS1を基準にした入力信号VAin、出力信号VAoutを示す。
The sampling circuit 801 is a circuit that samples the analog input signal Ain and sends the held value to the first stage S1 as the analog input signal VAin. The sampling circuit 801 is a non-feedback sampling circuit including an analog switch and a capacitor.
The stages S <b> 1 to Sk are connected in series and send an n-digit digital output signal dj to the memory 803 based on the input signal VAin input thereto. In each stage, the input signal VAin is input from the previous stage, and the analog output signal VAout generated by the digital output signal dj and the input signal VAin is output to the next stage. In the figure, an input signal VAin and an output signal VAout with the stage S1 as a reference are shown.

メモリ803は、k個のステージS1〜Skの各々からn桁のデジタル出力信号djを入力し、格納する。このため、メモリ803には、少なくとも、nビットのアドレスをk個格納できる半導体メモリ等が用いられる。
演算回路804は、メモリ803に格納されたデジタル出力信号djに基づいて演算し、N桁のデジタル出力信号Doutを出力する。デジタル出力信号Doutを算出するための演算は、次のように行われる。
The memory 803 receives and stores an n-digit digital output signal dj from each of the k stages S1 to Sk. For this reason, the memory 803 is a semiconductor memory that can store at least k n-bit addresses.
The arithmetic circuit 804 performs an operation based on the digital output signal dj stored in the memory 803 and outputs an N-digit digital output signal Dout. The calculation for calculating the digital output signal Dout is performed as follows.

すなわち、演算回路804は、ステージSkのデジタル出力dkの最上位の桁と、ステージS(k−1)のデジタル出力d(k−1)の最下位桁を2進法で加算する。さらに、加算の結果(加算値)に基づいて、d(k−1)の最上位桁と、ステージS(k−2)のデジタル出力d(k−2)の最下位桁を、同じく2進法で加算する。
このような処理を繰り返し、ステージS1のデジタル出力d1の最下位桁とステージS2のデジタル出力d2の最上位桁までを足し合わせる。足し合わされた最終的な結果は、デジタル出力信号Doutとして出力される。
That is, the arithmetic circuit 804 adds the most significant digit of the digital output dk of the stage Sk and the least significant digit of the digital output d (k−1) of the stage S (k−1) in a binary system. Further, based on the result of addition (added value), the most significant digit of d (k−1) and the least significant digit of the digital output d (k−2) of stage S (k−2) are also binary-coded. Add by the method.
Such processing is repeated to add up the least significant digit of the digital output d1 of the stage S1 and the most significant digit of the digital output d2 of the stage S2. The final result of the addition is output as a digital output signal Dout.

図13は、以上述べたデジタル出力信号Doutを算出する演算を例示するための図である。
図13に示した例では、4個のステージS1〜S4があって、各ステージS1〜S4が、3桁のデジタル出力d1〜d4をそれぞれ図12に示したメモリ803に出力するものとする。より具体的には、デジタル出力d1〜d4の値を、以下のように定める。
FIG. 13 is a diagram for illustrating the calculation for calculating the digital output signal Dout described above.
In the example shown in FIG. 13, there are four stages S1 to S4, and each stage S1 to S4 outputs three-digit digital outputs d1 to d4 to the memory 803 shown in FIG. More specifically, the values of the digital outputs d1 to d4 are determined as follows.

d1=001、d2=100、d3=101、d4=111
図13の例では、隣接するステージによって出力されるデジタル出力の最上位桁と最下位桁とを加算した結果、デジタル出力信号Doutとして、「010011011」の値が得られる。
図14は、実施形態1のサンプリング回路を説明するための図であって、図12におけるサンプリング回路801を示し、複数のA/D変換器に共通の制御回路139を同時に示している。
d1 = 001, d2 = 100, d3 = 101, d4 = 111
In the example of FIG. 13, as a result of adding the most significant digit and the least significant digit of the digital output output by the adjacent stage, a value of “010011011” is obtained as the digital output signal Dout.
FIG. 14 is a diagram for explaining the sampling circuit of the first embodiment, showing the sampling circuit 801 in FIG. 12, and simultaneously showing a control circuit 139 common to a plurality of A / D converters.

図14に示したサンプリング回路140は、アナログ入力信号Ainを入力するコンテニアス部130aと、コンテニアス部130aによって入力されたアナログ入力信号Ainを間欠的にサンプリングし、サンプリングされた信号をホールド、転送するサンプル・ホールド部130bと、を含んでいる。
パイプラインA/D変換器の各ステージに共通の制御回路139は、ジッタを含まないクロック信号φ1、φ2、ジッタが加えられたクロック信号φ1’、φ2’を生成し、出力する。それらクロック信号のうち、クロック信号φ1はコンテニアス部130aに入力され、クロック信号φ2’はサンプル・ホールド部130bに入力される。
The sampling circuit 140 shown in FIG. 14 is a sample of the continuous unit 130a that receives the analog input signal Ain, the analog input signal Ain that is input by the continuous unit 130a, and the sampled signal that is held and transferred. -Hold part 130b is included.
A control circuit 139 common to each stage of the pipeline A / D converter generates and outputs clock signals φ1, φ2 that do not include jitter, and clock signals φ1 ′, φ2 ′ to which jitter is added. Of these clock signals, the clock signal φ1 is input to the continuous unit 130a, and the clock signal φ2 ′ is input to the sample and hold unit 130b.

クロック信号φ1’、φ2’に加えられたジッタは、一定周波数fjit1の周波数、または、異なる2つの周波数fjit1、fjit2の周波数、または、ランダムな周波数を持っている。
コンテニアス部130aは、クロック信号φ1にしたがってオン、オフするスイッチ131と、スイッチ135と、を含んでいる。スイッチ131と、スイッチ135と、のオン、オフ動作により、アナログの入力信号Ainが入力信号Vinになる。
The jitter applied to the clock signals φ1 ′ and φ2 ′ has a constant frequency fjit1, a frequency of two different frequencies fjit1 and fjit2, or a random frequency.
The continuous unit 130a includes a switch 131 that is turned on and off in accordance with the clock signal φ1, and a switch 135. By turning on and off the switch 131 and the switch 135, the analog input signal Ain becomes the input signal Vin.

サンプル・ホールド部130bは、入力信号Vinをサンプリングし、入力信号Vinによって生じた電荷を保持するキャパシタ132と、キャパシタ132に保持された電荷を後段のステージに転送するスイッチ133と、を含む。スイッチ133は、クロック信号φ2’にしたがってスイッチング動作を行っている。
なお、実施形態1では、コンテニアス部130aをクロック信号φ1で動作させ、サンプル・ホールド部130bをジッタを加えたクロック信号φ2’で動作させている。ただし、実施形態1は、このような構成に限定されるものでなく、例えばスイッチ131と、スイッチ135と、を、異なるクロック信号によって動作させてもよく、クロック信号にジッタを加えたクロック信号によって動作させてもよい。ただし、この場合、先にスイッチオフするスイッチにはジッタを加えてはならない。すなわち、スイッチ135を先にオフし、スイッチ131を後にオフする場合、スイッチ135を動作させるクロックにはジッタを加えないクロック信号φ1とし、スイッチ131を動作させるクロックにはジッタを加えたクロック信号φ1’としても良い。
The sample and hold unit 130b includes a capacitor 132 that samples the input signal Vin, holds the charge generated by the input signal Vin, and a switch 133 that transfers the charge held in the capacitor 132 to a subsequent stage. The switch 133 performs a switching operation according to the clock signal φ2 ′.
In the first embodiment, the continuous unit 130a is operated with the clock signal φ1, and the sample-and-hold unit 130b is operated with the clock signal φ2 ′ with jitter. However, the first embodiment is not limited to such a configuration. For example, the switch 131 and the switch 135 may be operated by different clock signals, and the clock signal is obtained by adding jitter to the clock signal. It may be operated. In this case, however, jitter should not be added to the switch that is switched off first. That is, when the switch 135 is turned off first and the switch 131 is turned off later, the clock signal φ1 that does not add jitter to the clock that operates the switch 135 is used, and the clock signal φ1 that adds jitter to the clock that operates the switch 131 is used. 'Also good.

図15は、図14に示したサンプリング回路140と、制御回路139とを含むA/D変換器(図中、ADCと記す)1を説明するための図である。
制御回路139は、コンテニアス部130aに対しては、ジッタを加えていないクロック信号φ1を供給し、デジタル部130cに対しては、ジッタを加えたクロック信号φ2’を供給し、サンプル・ホールド部130bに対しては、ジッタを加えたクロック信号φ2’を供給する。また、デジタル部130cに供給されるクロックはサンプル・ホールド部130bに供給されるクロックとの位相関係が反転であるクロック信号φ1’であっても良い。
FIG. 15 is a diagram for explaining an A / D converter (referred to as ADC in the figure) 1 including the sampling circuit 140 and the control circuit 139 shown in FIG.
The control circuit 139 supplies a non-jittered clock signal φ1 to the continuous unit 130a, and supplies a jittered clock signal φ2 ′ to the digital unit 130c, and a sample and hold unit 130b. Is supplied with a jittered clock signal φ2 ′. The clock supplied to the digital unit 130c may be a clock signal φ1 ′ whose phase relationship with the clock supplied to the sample and hold unit 130b is inverted.

クロック信号φ1’、φ2’に加えられたジッタは、一定周波数fjit1の周波数、または、異なる2つの周波数fjit1、fjit2の周波数、または、ランダムな周波数を持っている。
すなわち、制御回路139は、クロック信号φ1と、クロック信号φ1とは同時にHとならないノンオーバーラップクロック信号φ2を生成するクロック信号生成部143と、クロック信号φ1にジッタを加えてクロック信号φ1’を生成し、クロック信号φ2にジッタを加えてクロック信号φ1’と同時にHとならないジッタを含むノンオーバーラップクロック信号φ2’を生成するジッタ生成部(図15中にjitter_Gen.と記す)141と、ジッタ生成部141によって生成されたジッタを含むクロック信号φ2’をサンプル・ホールド部130bに出力し、ジッタを加えないクロック信号φ1をコンテニアス部130aに出力し、ジッタを含むクロック信号φ2’をデジタル部130cに出力するように動作するジッタ選択部(図15中にjitter_Sel.と記す)142と、を含んでいる。図15では、ジッタが加えられていないクロック信号を破線で示し、ジッタが加えられたクロック信号を実線で示している。なお、ジッタ生成部141は、クロック信号を遅延させる遅延回路等によって比較的簡易に構成することができる。
The jitter applied to the clock signals φ1 ′ and φ2 ′ has a constant frequency fjit1, a frequency of two different frequencies fjit1 and fjit2, or a random frequency.
That is, the control circuit 139 adds the clock signal φ1 and the clock signal φ1 ′ by adding jitter to the clock signal φ1 and the clock signal generating unit 143 that generates the non-overlapping clock signal φ2 that does not simultaneously become H. A jitter generator 141 (denoted as jitter_Gen. In FIG. 15) 141 that generates and generates a non-overlapping clock signal φ2 ′ including jitter that does not become H simultaneously with the clock signal φ1 ′ by adding jitter to the clock signal φ2; The clock signal φ2 ′ including jitter generated by the generation unit 141 is output to the sample and hold unit 130b, the clock signal φ1 without adding jitter is output to the continuous unit 130a, and the clock signal φ2 ′ including jitter is output to the digital unit 130c. Jitter selection unit (jitter_ in FIG. el. hereinafter) includes the 142, the. In FIG. 15, a clock signal to which jitter is not added is indicated by a broken line, and a clock signal to which jitter is added is indicated by a solid line. Note that the jitter generation unit 141 can be configured relatively easily by a delay circuit or the like that delays the clock signal.

ジッタが加えられたクロック信号φ1’、φ2’は、ジッタ選択部142に出力される。このとき、ジッタ選択部142には、ジッタが加えられていないクロック信号φ1、φ2も入力されている。
ジッタ選択部142は、クロック信号φ1、φ2、φ1’、φ2’からクロック信号φ1を選択し、コンテニアス部130aに出力する。また、クロック信号φ2’を選択し、サンプル・ホールド部130bに出力し、クロック信号φ2’を選択し、デジタル部130cに出力する。
The clock signals φ 1 ′ and φ 2 ′ with added jitter are output to the jitter selector 142. At this time, the jitter selection unit 142 also receives clock signals φ 1 and φ 2 to which no jitter is added.
The jitter selecting unit 142 selects the clock signal φ1 from the clock signals φ1, φ2, φ1 ′, φ2 ′, and outputs the selected clock signal φ1 to the continuous unit 130a. Also, the clock signal φ2 ′ is selected and output to the sample and hold unit 130b, and the clock signal φ2 ′ is selected and output to the digital unit 130c.

なお、図15に示した構成からジッタ選択部142をなくし、クロック信号生成部143からクロック信号φ1をコンテニアス部130aに直接出力し、ジッタ生成部141からクロック信号φ2’をサンプル・ホールド部130b、デジタル部130cに直接出力してもよい。
このような実施形態1によれば、サンプル・ホールド部130bは離散化された信号を伝達することを特徴としており、信号成分はDC成分であるため、動作クロックに加えられたジッタにより信号成分は変調がかからない。しかし、A/D変換器自身、または、他の電子機器から混入する周期ノイズはAC成分であるため、動作クロックに加えられたジッタによりノイズ成分には変調がかかり、ノイズ拡散効果が得られる。換言すれば、STF(Signal Transfer Function)には変化せず、NTF(Noise Transfer Function)のみにジッタによる変調をかけることができ、混入する周期ノイズを信号成分と効率的に分離することができる。
15, the jitter selection unit 142 is eliminated, the clock signal φ1 is directly output from the clock signal generation unit 143 to the continuous unit 130a, and the clock signal φ2 ′ is output from the jitter generation unit 141 to the sample and hold unit 130b. You may output directly to the digital part 130c.
According to the first embodiment, the sample and hold unit 130b transmits a discretized signal. Since the signal component is a DC component, the signal component is reduced by jitter applied to the operation clock. No modulation is applied. However, since periodic noise mixed from the A / D converter itself or other electronic devices is an AC component, the noise component is modulated by jitter applied to the operation clock, and a noise diffusion effect is obtained. In other words, it does not change to STF (Signal Transfer Function), but only NTF (Noise Transfer Function) can be modulated by jitter, and mixed periodic noise can be efficiently separated from signal components.

このため、伝達すべき信号にノイズを加えることなく、in−band内のノイズだけを分散し、そのスペクトルのピークを低減することができる。
以上説明した実施形態1によれば、A/D変換器周辺の機器から発生するノイズを低減するのではなく、A/D変換器自身のノイズに対する耐性を強化することができる。このため、A/D変換器周辺の他の機器の構成を変更することなく、A/D変換器のみを変更してA/D変換器に対するノイズの影響を低減することができる。
For this reason, without adding noise to the signal to be transmitted, only the noise in the in-band can be dispersed and the peak of the spectrum can be reduced.
According to the first embodiment described above, it is possible to enhance the resistance of the A / D converter itself to noise, instead of reducing noise generated from devices around the A / D converter. For this reason, the influence of noise on the A / D converter can be reduced by changing only the A / D converter without changing the configuration of other devices around the A / D converter.

また、実施形態1は、クロック信号にジッタを加える回路を追加することのみによって実現することができる。このため、高度な半導体プロセス技術やチップの多ピン化が不要になって、A/D変換器の高コスト化を防ぐことができる。さらに、実施形態1によれば、ノイズの影響を考慮することなくA/D変換器を他の機器に充分近接させて配置することができるから、A/D変換器を含む機器の小型化に効果を奏する。   The first embodiment can be realized only by adding a circuit for adding jitter to the clock signal. This eliminates the need for advanced semiconductor process technology and the increase in the number of pins on the chip, thereby preventing the A / D converter from increasing in cost. Furthermore, according to the first embodiment, since the A / D converter can be arranged in close proximity to other devices without considering the influence of noise, the size of the device including the A / D converter can be reduced. There is an effect.

また、実施形態1では、A/D変換器周辺の機器から発生するノイズを低減することを目的として一般的に具備されるデカップリングコンデンサへのノイズ抑制要求を低減することが可能となる。また、実施形態1によれば、デカップリングコンデンサへのノイズ抑制要求を低減できることから、デカップリングコンデンサそのものを不要とすることも考えられる。   Further, in the first embodiment, it is possible to reduce a noise suppression request to a decoupling capacitor that is generally provided for the purpose of reducing noise generated from devices around the A / D converter. Moreover, according to Embodiment 1, since the noise suppression request | requirement to a decoupling capacitor can be reduced, it can also be considered that the decoupling capacitor itself is unnecessary.

なお、以上説明した実施形態1では、デジタル部130cを、ジッタが加えられたクロック信号φ2’によって動作させている。しかし、実施形態1は、このような構成に限定されるものでなく、デジタル部130cにジッタが加えられていないクロック信号φ2を入力するようにしても、A/D変換器自身のノイズに対する耐性を強化する効果は全く損なわれることはない。デジタル部130cのクロック信号にジッタを加えるようにすれば、A/D変換器から出力される信号のノイズのピークを低減し、A/D変換器が他の機器に対するノイズの影響を低減することができる。   In the first embodiment described above, the digital unit 130c is operated by the clock signal φ2 'to which jitter is added. However, the first embodiment is not limited to such a configuration, and even if the clock signal φ2 to which jitter is not added is input to the digital unit 130c, the A / D converter itself is resistant to noise. The effect of strengthening is not impaired at all. If jitter is added to the clock signal of the digital unit 130c, the noise peak of the signal output from the A / D converter is reduced, and the A / D converter reduces the influence of noise on other devices. Can do.

さらに、実施形態1は、A/D変換器を単体の構成とする場合、図12に示した制御回路139が1つのサンプリング回路に対応付けて設けられる。また、実施形態1は、A/D変換器のクロック信号生成部143をA/D変換器の外部に設けるものであってもよい。さらに、実施形態1は、図14、11に示したA/D変換器のサンプリング回路を他の機器として構成する場合、制御回路139を機器の外部に設けるものであってもよい。   Furthermore, in the first embodiment, when the A / D converter is configured as a single unit, the control circuit 139 illustrated in FIG. 12 is provided in association with one sampling circuit. In the first embodiment, the clock signal generation unit 143 of the A / D converter may be provided outside the A / D converter. Furthermore, in the first embodiment, when the sampling circuit of the A / D converter shown in FIGS. 14 and 11 is configured as another device, the control circuit 139 may be provided outside the device.

(実施形態2:D/A変換器)
実施形態2は、本発明のサンプリング回路を、D/A変換器に適用したものである。
図16は、実施形態2のD/A変換器を説明するための図である。図示したD/A変換器は、サンプリング回路160と、制御回路159と、を備えている。
サンプリング回路160は、入力されたデジタル信号Dinに基づく入力信号(参照信号Vref、サンプリング後の参照信号Vrefを入力信号Vinと記す)を間欠的にサンプリ
ングし、サンプリングされた信号をホールド、転送するサンプル・ホールド部150bと、サンプル・ホールド部150bによって転送された信号を、アナログ信号Aoutとして出力するコンテニアス部150aと、を含んでいる。
(Embodiment 2: D / A converter)
In the second embodiment, the sampling circuit of the present invention is applied to a D / A converter.
FIG. 16 is a diagram for explaining the D / A converter according to the second embodiment. The illustrated D / A converter includes a sampling circuit 160 and a control circuit 159.
The sampling circuit 160 intermittently samples an input signal (reference signal Vref, the sampled reference signal Vref is referred to as an input signal Vin) based on the input digital signal Din, and holds and transfers the sampled signal. A hold unit 150b and a continuous unit 150a that outputs the signal transferred by the sample and hold unit 150b as an analog signal Aout are included.

制御回路159は、ジッタを含まないクロック信号φ1、φ2、ジッタが加えられたクロック信号φ1’、φ2’を生成し、出力する。ジッタが加えられていないクロック信号φ2はコンテニアス部150aに入力され、ジッタが加えられたクロック信号φ1’はサンプル・ホールド部150bに入力される。
クロック信号φ1’、φ2’に加えられたジッタは、一定周波数fjit1の周波数、または、異なる2つの周波数fjit1、fjit2の周波数、または、ランダムな周波数を持っている。
The control circuit 159 generates and outputs clock signals φ1 and φ2 that do not include jitter, and clock signals φ1 ′ and φ2 ′ to which jitter is added. The clock signal φ2 to which jitter is not added is input to the continuous unit 150a, and the clock signal φ1 ′ to which jitter is added is input to the sample and hold unit 150b.
The jitter applied to the clock signals φ1 ′ and φ2 ′ has a constant frequency fjit1, a frequency of two different frequencies fjit1 and fjit2, or a random frequency.

サンプル・ホールド部150bは、入力信号Vinによって生じる電荷を蓄積するキャパシタ152と、キャパシタ152に蓄積するスイッチ151と、スイッチ153と、を含む。スイッチ151と、スイッチ153と、は、クロック信号φ1’にしたがってスイッチング動作を行っている。
コンテニアス部150aは、演算増幅器155と、演算増幅器155のアナログ出力信号Aoutを反転入力端子に入力するフィードバック経路158と、フィードバック経路158上においてアナログ出力信号Aoutによって生じる電荷を蓄積するキャパシタ154と、キャパシタ152に蓄積された電荷をアナログ出力信号Aoutに転送するスイッチ156と、スイッチ157と、を含む。コンテニアス部150aのスイッチ156、157には、ジッタがないクロック信号φ2が出力され、コンテニアス部150aはクロック信号φ2によって動作する。
The sample-and-hold unit 150 b includes a capacitor 152 that accumulates charges generated by the input signal Vin, a switch 151 that accumulates in the capacitor 152, and a switch 153. The switch 151 and the switch 153 perform a switching operation according to the clock signal φ1 ′.
The continuous unit 150a includes an operational amplifier 155, a feedback path 158 that inputs the analog output signal Aout of the operational amplifier 155 to the inverting input terminal, a capacitor 154 that accumulates charges generated by the analog output signal Aout on the feedback path 158, and a capacitor A switch 156 for transferring the charge accumulated in 152 to the analog output signal Aout and a switch 157 are included. A clock signal φ2 having no jitter is output to the switches 156 and 157 of the continuous unit 150a, and the continuous unit 150a is operated by the clock signal φ2.

コンテニアス部150aは、さらにキャパシタ154を含む。このキャパシタ154によってLPFが形成され、キャパシタ154とキャパシタ152の容量比とスイッチング周波数によってLPFのカットオフ周波数が決まる。
図17は、図16に示したサンプリング回路160と、制御回路159と、を含むD/A変換器(図中、DACと記す)2を説明するための図である。なお、図17中、図15に示した構成と同様の構成については同様の符号を付し、その説明を一部略すものとする。
The continuous part 150 a further includes a capacitor 154. This capacitor 154 forms an LPF, and the cutoff frequency of the LPF is determined by the capacitance ratio of the capacitors 154 and 152 and the switching frequency.
FIG. 17 is a diagram for explaining a D / A converter (denoted as DAC in the drawing) 2 including the sampling circuit 160 and the control circuit 159 shown in FIG. In FIG. 17, the same components as those shown in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted.

制御回路159は、コンテニアス部150aに対しては、ジッタを加えないクロック信号φ2を供給し、デジタル部150cに対しては、ジッタを加えたクロック信号φ1’を供給し、サンプル・ホールド部150bに対しては、ジッタを加えたクロック信号φ1’を供給する。
クロック信号φ1’、φ2’に加えられたジッタは、一定周波数fjit1の周波数、または、異なる2つの周波数fjit1、fjit2の周波数、または、ランダムな周波数を持っている。
The control circuit 159 supplies the clock signal φ2 without adding jitter to the continuous unit 150a, and supplies the clock signal φ1 ′ with added jitter to the digital unit 150c, and supplies it to the sample and hold unit 150b. On the other hand, a clock signal φ1 ′ with jitter added is supplied.
The jitter applied to the clock signals φ1 ′ and φ2 ′ has a constant frequency fjit1, a frequency of two different frequencies fjit1 and fjit2, or a random frequency.

すなわち、制御回路159は、ジッタを加えないクロック信号φ1、φ2を生成するクロック信号生成部143と、ジッタを加えたクロック信号φ1’、φ2’を生成するジッタ生成部(図17中にjitter_Gen.と記す)141と、クロック信号φ1、φ2、φ1’、φ2’を入力し、ジッタ生成部141によって生成されたクロック信号φ1’を選択してサンプル・ホールド部150bに出力し、クロック信号φ1’を選択してデジタル部150cに出力し、クロック信号φ2を選択してコンテニアス部150aに出力するように動作するジッタ選択部(図17中にjitter_Sel.と記す)162と、を含んでいる。   That is, the control circuit 159 includes a clock signal generation unit 143 that generates clock signals φ1 and φ2 without adding jitter, and a jitter generation unit that generates clock signals φ1 ′ and φ2 ′ with addition of jitter (jitter_Gen. 141) and clock signals φ1, φ2, φ1 ′, φ2 ′ are input, the clock signal φ1 ′ generated by the jitter generator 141 is selected and output to the sample and hold unit 150b, and the clock signal φ1 ′ Is selected and output to the digital unit 150c, and a jitter selection unit (denoted as jitter_Sel. In FIG. 17) 162 that operates to select and output the clock signal φ2 to the continuous unit 150a is included.

なお、ジッタ選択部142をなくし、ジッタ生成部141からクロック信号φ1’をサンプル・ホールド部150b、デジタル部150cに直接出力し、クロック信号生成部143からクロック信号φ2をコンテニアス部150aに直接出力してもよい。
このような実施形態2によれば、実施形態1と同様に、D/A変換器の信号伝達関数には変調をかけず、ノイズ伝達関数にだけ変調をかけることができる。このため、伝達すべき信号にノイズを加えることなく、in−band内のノイズだけを分散し、そのスペクトルのピークを低減することができる。
The jitter selection unit 142 is eliminated, the clock signal φ1 ′ is directly output from the jitter generation unit 141 to the sample and hold unit 150b and the digital unit 150c, and the clock signal φ2 is output directly from the clock signal generation unit 143 to the continuous unit 150a. May be.
According to the second embodiment, as in the first embodiment, the signal transfer function of the D / A converter is not modulated, and only the noise transfer function can be modulated. For this reason, without adding noise to the signal to be transmitted, only the noise in the in-band can be dispersed and the peak of the spectrum can be reduced.

なお、キャパシタ154はなくしてもよい。
以上説明した実施形態2によれば、D/A変換器周辺の機器から発生するノイズを低減するのではなく、D/A変換器自身のノイズに対する耐性を強化することができる。このため、D/A変換器周辺の他の機器の構成を変更することなく、D/A変換器のみを変更してD/A変換器に対するノイズの影響を低減することができる。
Note that the capacitor 154 may be omitted.
According to the second embodiment described above, it is possible to enhance resistance to noise of the D / A converter itself, instead of reducing noise generated from devices around the D / A converter. For this reason, the influence of noise on the D / A converter can be reduced by changing only the D / A converter without changing the configuration of other devices around the D / A converter.

また、実施形態2は、クロック信号にジッタを加える回路を追加することのみによって実現することができる。このため、高度な半導体プロセス技術やチップの多ピン化が不要になって、D/A変換器の高コスト化を防ぐことができる。さらに、実施形態2によれば、ノイズの影響を考慮することなくD/A変換器を他の機器に近接させて配置することができるから、D/A変換器を含む機器の小型化に効果を奏する。   The second embodiment can be realized only by adding a circuit for adding jitter to the clock signal. This eliminates the need for advanced semiconductor process technology and the increase in the number of pins on the chip, thereby preventing an increase in cost of the D / A converter. Furthermore, according to the second embodiment, since the D / A converter can be arranged close to other devices without considering the influence of noise, it is effective in reducing the size of the device including the D / A converter. Play.

また、実施形態2では、D/A変換器周辺の機器から発生するノイズを低減することを目的として一般的に具備されるデカップリングコンデンサへのノイズ抑制要求を低減することが可能となる。また、実施形態2によれば、デカップリングコンデンサへのノイズ抑制要求を低減できることから、デカップリングコンデンサそのものを不要とすることも考えられる。   Further, in the second embodiment, it is possible to reduce a noise suppression request to a decoupling capacitor that is generally provided for the purpose of reducing noise generated from devices around the D / A converter. Further, according to the second embodiment, since the noise suppression requirement for the decoupling capacitor can be reduced, it can be considered that the decoupling capacitor itself is unnecessary.

なお、実施形態2は、デジタル部150cにジッタが加えられたクロック信号φ1’を入力するものに限定されるものではない。デジタル部150cにジッタを加えないクロック信号φ1を入力するようにしても、D/A変換器自身のノイズに対する耐性を強化する効果は全く損なわれることはない。
さらに、実施形態2においても、クロック信号生成部143はD/A変換器の外部に設けられるものであってもよい。また、図16、13に示したD/A変換器のサンプリング回路を他の機器として構成する場合、制御回路159を機器の外部に設けるものであってもよい。
The second embodiment is not limited to the one that inputs the clock signal φ1 ′ with jitter added to the digital unit 150c. Even if the clock signal φ1 that does not add jitter is input to the digital unit 150c, the effect of enhancing the resistance to noise of the D / A converter itself is not impaired at all.
Furthermore, in the second embodiment, the clock signal generation unit 143 may be provided outside the D / A converter. When the sampling circuit of the D / A converter shown in FIGS. 16 and 13 is configured as another device, the control circuit 159 may be provided outside the device.

(実施形態3:CODEC)
次に、本発明の実施形態3を説明する。実施形態3は、図1に示したA/D変換器と、実施形態2で説明したD/A変換器とを混載した、コーデック(CODEC)である。
図18は、実施形態3のCODECを説明するための図である。図18において、実施形態1、実施形態2で先に説明した構成と同様の符号には同様の符号を付し、その説明を略すものとする。
(Embodiment 3: CODEC)
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. The third embodiment is a codec (CODEC) in which the A / D converter shown in FIG. 1 and the D / A converter described in the second embodiment are mounted together.
FIG. 18 is a diagram for explaining the CODEC of the third embodiment. In FIG. 18, the same reference numerals as those described in the first and second embodiments are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

このように、A/D変換器1とD/A変換器1とを混載すると、A/D変換器1、D/A変換器2が近接して配置されることになり、A/D変換器1、D/A変換器2が発生するノイズが、互いに他方に影響を及ぼす。
しかし、実施形態3のCODECによれば、A/D変換器1、D/A変換器2のいずれもが、サンプル・ホールド部をジッタを加えたクロック信号で動作させることにより、アナログ部の突入電流起因の周期ノイズを効果的に拡散することができ、支配的な輻射ノイズの発生そのものを抑制することができる。
As described above, when the A / D converter 1 and the D / A converter 1 are mounted together, the A / D converter 1 and the D / A converter 2 are arranged close to each other. The noise generated by the device 1 and the D / A converter 2 affects the other.
However, according to the CODEC of the third embodiment, both the A / D converter 1 and the D / A converter 2 operate the sample and hold unit with a clock signal to which jitter has been added, so that the analog unit enters. Periodic noise caused by current can be effectively diffused, and generation of dominant radiation noise itself can be suppressed.

また、実施形態3のCODECによれば、A/D変換器1、D/A変換器2のいずれもが、サンプル・ホールド部をジッタを加えたクロック信号で動作させることにより、STFには変調をかけず、NTFにのみ変調をかけることにより、A/D変換器1、D/A変換器2自身がそれぞれ発生する輻射ノイズの自身への影響を抑制することができ、さらに、D/A変換器、A/D変換器が発生する輻射ノイズの他者からの影響を抑制することができる。よって、輻射ノイズの発生の抑制と、輻射ノイズへの耐性強化と、による相乗的なノイズ抑制効果が期待できる。   In addition, according to the CODEC of the third embodiment, both the A / D converter 1 and the D / A converter 2 operate the sample and hold unit with a clock signal added with jitter, thereby modulating the STF. By applying modulation only to the NTF, the influence of radiation noise generated by the A / D converter 1 and the D / A converter 2 themselves can be suppressed. The influence of other radiation noise generated by the converter and the A / D converter can be suppressed. Therefore, a synergistic noise suppressing effect by suppressing the generation of radiation noise and enhancing the resistance to radiation noise can be expected.

このため、CODECにおいて、ノイズを考慮することなく、A/D変換器1とD/A変換器2とを十分に近接して配置することができる。このような実施形態3は、小型のCODECを構成するのに有利である。
また、実施形態3では、CODEC周辺の機器から発生するノイズを低減することを目的として一般的に具備されるデカップリングコンデンサへのノイズ抑制要求を低減することが可能となる。また、実施形態3によれば、デカップリングコンデンサへのノイズ抑制要求を低減できることから、デカップリングコンデンサそのものを不要とすることも考えられる。
For this reason, in the CODEC, the A / D converter 1 and the D / A converter 2 can be disposed sufficiently close to each other without considering noise. Such Embodiment 3 is advantageous for constructing a small-sized CODEC.
Further, in the third embodiment, it is possible to reduce a noise suppression requirement for a decoupling capacitor that is generally provided for the purpose of reducing noise generated from devices around the CODEC. Further, according to the third embodiment, since the noise suppression requirement for the decoupling capacitor can be reduced, it may be considered that the decoupling capacitor itself is unnecessary.

(効果)
実施形態3のCODECは、A/D変換器1とD/A変換器2とのサンプリング周波数が等しい(動作周波数差0)場合であっても、A/D変換器1とD/A変換器2とのサンプリング周波数が約±25Hz程度の差を有する場合であっても、従来技術よりも出力信号のディストーションが小さい。このような実施形態3は、A/D変換器とD/A変換器とが異なるサンプリングクロックで動作する非同期型のCODECにおいても、同一のサンプリングクロックで動作する同期型のCODECにおいても、出力信号のディストーションを従来技術よりも低減することができる。
(effect)
In the CODEC of the third embodiment, even when the sampling frequencies of the A / D converter 1 and the D / A converter 2 are equal (operating frequency difference 0), the A / D converter 1 and the D / A converter Even when the sampling frequency of 2 has a difference of about ± 25 Hz, the distortion of the output signal is smaller than that of the prior art. In the third embodiment, the output signal is output both in the asynchronous CODEC in which the A / D converter and the D / A converter operate with different sampling clocks, and in the synchronous CODEC in which the same sampling clock operates. This distortion can be reduced as compared with the prior art.

なお、本発明のサンプリング回路は、以上説明したように、A/D変換器、D/A変換器、CODECとして構成されるものに限定されるものではなく、例えば、チャージポンプ等に利用することができる。
また、本発明の範囲は、以上図示され、記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
As described above, the sampling circuit of the present invention is not limited to the one configured as an A / D converter, a D / A converter, and a CODEC, and may be used for, for example, a charge pump. Can do.
In addition, the scope of the present invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described above, but includes all embodiments that bring about effects equivalent to those intended by the present invention. Furthermore, the scope of the invention is not limited to the combinations of features of the invention defined by the claims, but can be defined by any desired combination of particular features among all the disclosed features.

本発明は、A/D変換器、D/A変換器、CODECの他、D/A変換、A/D変換の機能を持った電子機器全般に利用することができる。   The present invention can be used for electronic devices in general having functions of D / A conversion and A / D conversion in addition to A / D converters, D / A converters, and CODECs.

101、102、131、133、135、151、153、156、157 スイッチ
111、112、113、132、152、154、161 キャパシタ
121、134、155 演算増幅器
130a、150a コンテニアス部
130b、150b サンプル・ホールド部
130c、150c デジタル部
138、158 フィードバック経路
139、159 制御回路
140、160 サンプリング回路
141 ジッタ生成部
142、162 ジッタ選択部
143 クロック信号生成部
101, 102, 131, 133, 135, 151, 153, 156, 157 Switch 111, 112, 113, 132, 152, 154, 161 Capacitor 121, 134, 155 Operational amplifier 130a, 150a Continuous section 130b, 150b Sample hold Unit 130c, 150c digital unit 138, 158 feedback path 139, 159 control circuit 140, 160 sampling circuit 141 jitter generation unit 142, 162 jitter selection unit 143 clock signal generation unit

Claims (24)

標本化及び量子化されていない、連続する信号であるアナログ信号を出力するコンテニアス部と、
前記コンテニアス部に接続され、標本化された信号を前記コンテニアス部または外部に出力するサンプル・ホールド部と、を含み、
前記サンプル・ホールド部は、1以上の周波数を持つジッタが加えられたクロック信号に基づいて動作することを特徴とするサンプリング回路。
A continuous unit that outputs an analog signal that is a continuous signal that is not sampled and quantized;
A sample and hold unit that is connected to the continuous unit and outputs a sampled signal to the continuous unit or to the outside, and
The sampling and holding unit operates based on a clock signal to which jitter having one or more frequencies is added.
前記ジッタは、一定の周波数を持つことを特徴とする請求項1に記載のサンプリング回路。   The sampling circuit according to claim 1, wherein the jitter has a constant frequency. 前記ジッタは、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のサンプリング回路。   The sampling circuit according to claim 1, wherein the jitter includes a first jitter having a first frequency and a second jitter having a frequency different from the first jitter. 前記ジッタは、ランダムな周波数を持つことを特徴とする請求項1に記載のサンプリング回路。   The sampling circuit according to claim 1, wherein the jitter has a random frequency. 前記サンプル・ホールド部は、標本化及び量子化がされた非連続の信号を出力するデジタル部に接続されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のサンプリング回路。   5. The sampling circuit according to claim 1, wherein the sample and hold unit is connected to a digital unit that outputs a discontinuous signal that has been sampled and quantized. 6. 前記コンテニアス部は、ジッタが加えられていないクロック信号に基づいて動作することを特徴とする請求項1に記載のサンプリング回路。   The sampling circuit according to claim 1, wherein the continuous unit operates based on a clock signal to which jitter has not been added. 標本化及び量子化がされた非連続の信号であるデジタル信号を出力するデジタル部によって入力されたデジタル信号に基づく入力信号をサンプリングし、サンプリングされた前記信号を保持、転送するサンプル・ホールド部と、当該サンプル・ホールド部によって転送された信号を、アナログ信号として出力するコンテニアス部と、を備え、
前記コンテニアス部は、ジッタが加えられていない第1クロック信号に基づいて動作し、前記サンプル・ホールド部は、1以上の周波数を持つジッタが加えられた第2クロック信号に基づいて動作することを特徴とするサンプリング回路。
A sample-and-hold unit that samples an input signal based on a digital signal input by a digital unit that outputs a digital signal that is a discontinuous signal that has been sampled and quantized, and holds and transfers the sampled signal; And a continuous unit that outputs the signal transferred by the sample and hold unit as an analog signal,
The continuous unit operates based on a first clock signal to which jitter is not added, and the sample and hold unit operates based on a second clock signal to which jitter having a frequency of 1 or more is added. Characteristic sampling circuit.
前記ジッタは、一定の周波数を持つことを特徴とする請求項6に記載のサンプリング回路。   The sampling circuit according to claim 6, wherein the jitter has a constant frequency. 前記ジッタは、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことを特徴とする請求項6に記載のサンプリング回路。   The sampling circuit according to claim 6, wherein the jitter includes a first jitter having a first frequency and a second jitter having a frequency different from the first jitter. 前記ジッタは、ランダムな周波数を持つことを特徴とする請求項6に記載のサンプリング回路。   The sampling circuit according to claim 6, wherein the jitter has a random frequency. アナログ信号を入力するコンテニアス部、当該コンテニアス部によって入力されたアナログ信号に基づく入力信号をサンプリングし、サンプリングされた前記信号を保持、転送するサンプル・ホールド部、当該サンプル・ホールド部によって転送された信号を、デジタル信号として出力するデジタル部、を含むサンプリング回路と、
前記コンテニアス部に対しては、第1クロック信号にジッタを加えることなく供給し、前記サンプル・ホールド部に対しては、第2クロック信号に1以上の周波数を持つジッタを加えて供給するクロック信号供給部と、
を備えることを特徴とするA/D変換器。
A continuous unit for inputting an analog signal, a sample / hold unit for sampling an input signal based on the analog signal input by the continuous unit, holding and transferring the sampled signal, and a signal transferred by the sample / hold unit A sampling circuit including a digital unit that outputs a digital signal,
A clock signal that supplies the first clock signal without adding jitter to the continuous section, and supplies the second clock signal with jitter having a frequency of 1 or more supplied to the sample and hold section. A supply section;
An A / D converter comprising:
前記ジッタは、一定の周波数を持つことを特徴とする請求項11に記載のA/D変換器。   The A / D converter according to claim 11, wherein the jitter has a constant frequency. 前記ジッタは、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことを特徴とする請求項11に記載のA/D変換器。   The A / D converter according to claim 11, wherein the jitter includes a first jitter having a first frequency and a second jitter having a frequency different from the first jitter. 前記ジッタは、ランダムな周波数を持つことを特徴とする請求項11に記載のA/D変換器。   The A / D converter according to claim 11, wherein the jitter has a random frequency. 前記サンプル・ホールド部は、
前記入力信号によって生じる電荷を蓄積する容量素子と、当該容量素子に蓄積された電荷を、前記デジタル部に転送するスイッチング素子と、を含み、
前記スイッチング素子は、ジッタが加えられた前記第2クロック信号にしたがってオン、オフ動作をすることを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載のA/D変換器。
The sample and hold unit is
A capacitive element that accumulates charges generated by the input signal, and a switching element that transfers the charges accumulated in the capacitive element to the digital unit,
15. The A / D converter according to claim 11, wherein the switching element performs an on / off operation in accordance with the second clock signal to which jitter is added.
前記クロック信号供給部は、前記第2クロック信号を、ジッタを加えることなく、またはジッタを加えて前記デジタル部に供給することを特徴とする請求項11から15のいずれか1項に記載のA/D変換器。   16. The A according to claim 11, wherein the clock signal supply unit supplies the second clock signal to the digital unit without adding jitter or adding jitter. 17. / D converter. デジタル信号を入力するデジタル部、当該デジタル部によって入力されたデジタル信号に基づく入力信号をサンプリングし、サンプリングされた前記信号を保持、転送するサンプル・ホールド部、当該サンプル・ホールド部によって転送された信号を、アナログ信号として出力するコンテニアス部、を含むサンプリング回路と、
前記コンテニアス部に対しては、第1クロック信号にジッタを加えることなく供給し、前記サンプル・ホールド部に対しては、第2クロック信号に1以上の周波数を持つジッタを加えて供給するクロック信号供給部と、
を備えることを特徴とするD/A変換器。
A digital unit that inputs a digital signal, a sample-and-hold unit that samples an input signal based on the digital signal input by the digital unit, holds and transfers the sampled signal, and a signal that is transferred by the sample-and-hold unit A sampling circuit including a continuous unit that outputs an analog signal,
A clock signal that supplies the first clock signal without adding jitter to the continuous section, and supplies the second clock signal with jitter having a frequency of 1 or more supplied to the sample and hold section. A supply section;
A D / A converter comprising:
前記ジッタは、一定の周波数を持つことを特徴とする請求項17に記載のD/A変換器。   The D / A converter according to claim 17, wherein the jitter has a constant frequency. 前記ジッタは、第1の周波数を持つ第1ジッタと、当該第1ジッタと異なる周波数を持つ第2ジッタと、を含むことを特徴とする請求項17に記載のD/A変換器。   The D / A converter according to claim 17, wherein the jitter includes a first jitter having a first frequency and a second jitter having a frequency different from the first jitter. 前記ジッタは、ランダムな周波数を持つことを特徴とする請求項17に記載のD/A変換器。   The D / A converter according to claim 17, wherein the jitter has a random frequency. 前記サンプル・ホールド部は、
前記入力信号によって生じる電荷を蓄積する容量素子と、当該容量素子に蓄積された電荷を、前記コンテニアス部に転送するスイッチング素子と、を含み、
前記スイッチング素子は、ジッタが加えられた前記第2クロック信号にしたがってオン、オフ動作をすることを特徴とする請求項17から20のいずれか1項に記載のD/A変換器。
The sample and hold unit is
A capacitive element that accumulates charges generated by the input signal, and a switching element that transfers the charges accumulated in the capacitive element to the continuous unit,
21. The D / A converter according to claim 17, wherein the switching element performs an on / off operation in accordance with the second clock signal to which jitter has been added.
前記クロック信号供給部は、前記第2クロック信号を、ジッタを加えることなく、またはジッタを加えて前記デジタル部に供給することを特徴とする請求項17から21のいずれか1項に記載のD/A変換器。   22. The D according to claim 17, wherein the clock signal supply unit supplies the second clock signal to the digital unit without adding jitter or adding jitter to the digital unit. / A converter. 前記請求項11に記載のA/D変換器と、前記請求項17に記載のD/A変換器と、を混載したことを特徴とするCODEC。   A CODEC in which the A / D converter according to claim 11 and the D / A converter according to claim 17 are mixedly mounted. 前記A/D変換器と前記D/A変換器とが、非同期動作することを特徴とする請求項23に記載のCODEC。   The CODEC according to claim 23, wherein the A / D converter and the D / A converter operate asynchronously.
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