JP2015095816A - Δσda modulator and δσad modulator - Google Patents

Δσda modulator and δσad modulator Download PDF

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正紘 村上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a complex multi-band-pass DA modulator.SOLUTION: A complex multi-band-pass DA modulator has a first DA converter 11 and a second DA converter 12, a first converter control unit 13, a second converter control unit 14, an input selection unit 15, and an output selection unit 16. The first converter control unit 13 sequentially selects, while using N pointers, segment elements of the first DA converter 11 by a low-pass element rotation algorithm. The second converter control unit 14 sequentially selects, while using N pointers, segment elements of the second DA converter 12 by a high-pass element rotation algorithm. The input selection unit 15 and the output selection unit 16 alternately select, every N signals, the signal to be inputted and outputted to and from the first DA converter 11 and second DA converter 12.

Description

本発明は、ΔΣDA変調器及びΔΣAD変調器に関する。   The present invention relates to a ΔΣ DA modulator and a ΔΣ AD modulator.

携帯電話や無線LAN等の通信システムのRF受信回路に、マルチバンドパスフィルタを用いたΔΣ変調器を適用することが検討されている。特許文献1、及び非特許文献1には、複数のセグメント素子と、複数のセグメント素子に順番に入力デジタル信号が供給されるように重み付けポインタを備えたDA変換器を有するΔΣ変調器が記載されている。このDA変換器では、マルチビットDACの特性からもたらされる非線形ノイズを効率的に除去することが可能である。   Application of a ΔΣ modulator using a multiband pass filter to an RF receiver circuit of a communication system such as a mobile phone or a wireless LAN is under study. Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 describe a ΔΣ modulator having a plurality of segment elements and a DA converter provided with a weighting pointer so that an input digital signal is sequentially supplied to the plurality of segment elements. ing. With this DA converter, it is possible to efficiently remove non-linear noise resulting from the characteristics of the multi-bit DAC.

また、RF受信回路に、複素バンドパスΔΣAD変換器を適用することが検討されている。特許文献2、並びに非特許文献2及び3には、第1DA変換器及び第2DA変換器と、マルチプレクサ手段と、第1論理回路手段及び第2論理回路手段とを備えるDA変調器が記載される。この変調器では、マルチプレクサ手段は、第1デジタル信号及び第2のデジタル信号をそれぞれ、所定のクロックに応じて所定の周期で交互に入出力することにより、DA変換されたアナログ信号を得るように制御する。また、第1論理回路手段及び第2論理回路手段はそれぞれ、第1DA変換器及び第2DA変換器の前段に設けられる。第1論理回路手段及び第2論理回路手段は、第1デジタル信号に対してハイパスエレメントローテーション法を用いる一方、第2のデジタル信号に対してローパスエレメントローテーション法を用いて複素ディジタルフィルタを実現する。また、第1論理回路手段及び第2論理回路手段は、第1論理回路手段及び第2論理回路手段は、複素アナログフィルタを実現する。このDA変換器では、第1DA変換器及び第2DA変換器の非線形性を実質的にノイズシェープすることができる。   In addition, it has been studied to apply a complex bandpass ΔΣ AD converter to the RF receiving circuit. Patent Document 2 and Non-Patent Documents 2 and 3 describe a DA modulator comprising a first DA converter and a second DA converter, multiplexer means, first logic circuit means and second logic circuit means. . In this modulator, the multiplexer means alternately inputs / outputs the first digital signal and the second digital signal at a predetermined cycle in accordance with a predetermined clock so as to obtain a DA converted analog signal. Control. Further, the first logic circuit means and the second logic circuit means are provided in front of the first DA converter and the second DA converter, respectively. The first logic circuit means and the second logic circuit means use the high-pass element rotation method for the first digital signal, and realize the complex digital filter using the low-pass element rotation method for the second digital signal. The first logic circuit means and the second logic circuit means implement the complex analog filter. In this DA converter, the nonlinearity of the first DA converter and the second DA converter can be substantially noise-shaped.

特表2007−066431号公報Special table 2007-066431 特開2006−13705号公報JP 2006-13705 A

元澤篤史、萩原 広之、山田 佳央、小林 春夫、小室 貴紀、傘 昊、「マルチバンドパスΔΣ変調器技術とその応用」、電子情報通信学会誌 和文誌C vol. J90-C, no.2, pp.143-158 (2007年2月).Atsushi Motozawa, Hiroyuki Sugawara, Yoshio Yamada, Haruo Kobayashi, Takanori Komuro, Satoshi Umbrella, “Multiband Pass ΔΣ Modulator Technology and its Applications”, IEICE Journal C vol. J90-C, no.2, pp.143-158 (February 2007). H. San, H. Kobayashi, S. Kawakami, N. Kuroiwa, 「A Noise-Shaping Algorithm of Multi-bit DAC Nonlinearities in Complex Bandpass Δ ΣAD Modulators」, IEICE Trans. on Fundamentals, E87-A, no. 4, pp.792-800 (April. 2004).H. San, H. Kobayashi, S. Kawakami, N. Kuroiwa, `` A Noise-Shaping Algorithm of Multi-bit DAC Nonlinearities in Complex Bandpass Δ ΣAD Modulators '', IEICE Trans. On Fundamentals, E87-A, no. 4, pp.792-800 (April. 2004). H. San, A. Hagiwara, A. Motozawa, H. Kobayashi 「DWA Algorithms for Multibit Complex Bandpass ΔΣAD Modulators of Arbitrary Signal Band」,IEEJ International Analog VLSI Workshop, Hangzhou, China (Nov. 2006).H. San, A. Hagiwara, A. Motozawa, H. Kobayashi `` DWA Algorithms for Multibit Complex Bandpass ΔΣAD Modulators of Arbitrary Signal Band '', IEEJ International Analog VLSI Workshop, Hangzhou, China (Nov. 2006).

消費電力をより低くするために、AD変調器及びDA変調器をそれぞれ、マルチビットΔΣ変調器で実現することが望まれている。AD変調器をマルチビットΔΣ変調器で実現すると、増幅器のスルーレート要求が緩和されるので、増幅器の消費電力を低くすることができる。また、DA変調器マルチビットΔΣ変調器で実現すると、量子化雑音が低減されることにより、DA変調器の後段に配置されるアナログフィルタの要求が緩和される。しかしながら、複素デジタル信号をマルチビットでDA変調する複素マルチバンドパスDA変調器は実現されていなかった。   In order to further reduce power consumption, it is desired that each of the AD modulator and the DA modulator be realized by a multi-bit ΔΣ modulator. When the AD modulator is realized by a multi-bit ΔΣ modulator, the slew rate requirement of the amplifier is eased, and the power consumption of the amplifier can be reduced. Also, when realized with a DA modulator multi-bit ΔΣ modulator, the quantization noise is reduced, thereby reducing the requirement for an analog filter disposed at the subsequent stage of the DA modulator. However, a complex multiband pass DA modulator that DA-modulates a complex digital signal with multibits has not been realized.

そこで、本発明は、複素デジタル信号をマルチビットでDA変調する複素マルチバンドパスDA変調器を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a complex multiband pass DA modulator that DA-modulates a complex digital signal with multi-bits.

上記目的を実現するため、本発明に係るΔΣDA変調器は、第1デジタル信号を第1アナログ信号にDA変換すると共に、第1デジタル信号に直交する第2デジタル信号を第1アナログ信号に直交する第2アナログ信号にDA変換するΔΣDA変調器であって、それぞれが複数のセグメント素子を有し、デジタル信号をアナログ信号に変換する第1DA変換器及び第2DA変換器と、第1DA変換器を制御する第1変換器制御部と、第2DA変換器を制御する第2変換器制御部と、第1変換器制御部に第1デジタル信号を入力するときに第2変換器制御部に第2デジタル信号を入力し、第1変換器制御部に第2デジタル信号を入力するときに第2変換器制御部に第1デジタル信号を入力する入力選択部と、第1DA変換器から第1アナログ信号を出力するときに第2DA変換器から第2アナログ信号を出力し、第1DA変換器から第2アナログ信号を出力するときに第2DA変換器から第1アナログ信号を出力する出力選択部と、を有し、入力選択部は、第1デジタル信号及び第2デジタル信号を、2以上の整数であるN個ごとに第1変換器制御部及び第2変換器制御部に交互に入力し、出力選択部は、第1アナログ信号及び第2アナログ信号をN個ごとに第1変換器制御部及び第2変換器制御部から交互に出力し、第1変換器制御部は、入力されるN個のデジタル信号のそれぞれに対応するN個のポインタを有し、N個のポインタを使用してローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第1DA変換器のセグメント素子を順次選択し、第2変換器制御部は、入力されるN個のデジタル信号のそれぞれに対応するN個のポインタを有し、N個のポインタを使用してハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第2DA変換器のセグメント素子を順次選択することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a ΔΣ DA modulator according to the present invention DA-converts a first digital signal into a first analog signal, and also makes a second digital signal orthogonal to the first digital signal orthogonal to the first analog signal. A ΔΣ DA modulator that performs DA conversion to a second analog signal, each of which has a plurality of segment elements, and controls the first DA converter and the second DA converter that convert a digital signal into an analog signal, and the first DA converter A first converter control unit, a second converter control unit for controlling the second DA converter, and a second digital signal input to the second converter control unit when a first digital signal is input to the first converter control unit. An input selection unit that inputs a signal and inputs the first digital signal to the second converter control unit when the second digital signal is input to the first converter control unit, and a first analog signal from the first DA converter An output selection unit that outputs a second analog signal from the second DA converter when outputting, and outputs a first analog signal from the second DA converter when outputting the second analog signal from the first DA converter. The input selection unit alternately inputs the first digital signal and the second digital signal to the first converter control unit and the second converter control unit for every N number that is an integer of 2 or more, and the output selection unit Alternately outputs the first analog signal and the second analog signal from the first converter control unit and the second converter control unit every N units, and the first converter control unit receives the N digital inputs Each of the signals has N pointers corresponding to each of the signals. Using the N pointers, the segment elements of the first DA converter are sequentially selected by the low-pass element rotation algorithm, and the second converter controller is input. N The digital signal has N pointers corresponding to each of the digital signals, and the segment elements of the second DA converter are sequentially selected by the high-pass element rotation algorithm using the N pointers.

さらに、本発明に係るΔΣDA変調器では、第1変換器制御部は、それぞれが第1DA変換器の複数のセグメント素子の何れかを示すN個のポインタである第1DAC第1ポインタ〜第1DAC第Nポインタを有し、第1DA変換器は、デジタル信号が入力されるごとに、第1DAC第1ポインタ〜第1DAC第Nポインタを順次使用し、第2変換器制御部は、それぞれが第2DA変換器の複数のセグメント素子の何れかを示すN個のポインタである第2DAC第1ポインタ〜第2DAC第Nポインタを有し、第2DA変換器は、デジタル信号が入力されるごとに、第2DAC第1ポインタ〜第2DAC第Nポインタを順次使用することが好ましい。   Further, in the ΔΣ DA modulator according to the present invention, the first converter control unit includes a first DAC first pointer to a first DAC number which are N pointers each indicating any one of a plurality of segment elements of the first DA converter. Each time a digital signal is input, the first DA converter sequentially uses the first DAC first pointer to the first DAC Nth pointer, and each of the second converter control units performs the second DA conversion. The second DAC first pointer to the second DAC Nth pointer, which are N pointers indicating any one of the plurality of segment elements of the device, and the second DA converter receives the second DAC every time a digital signal is input. It is preferable to sequentially use the first pointer to the second DAC Nth pointer.

さらに、本発明に係るΔΣDA変調器では、第1変換器制御部は、入力されたデジタル信号に基づいて、選択するセグメント素子の個数を決定し、第1DAC第Nポインタが示す第1DA変換器のセグメント素子の順方向に位置する、決定した個数のセグメント素子を選択し、第1DAC第Nポインタが示す第1DA変換器のセグメント素子を、選択したセグメント素子に基づいて変更することが好ましい。   Further, in the ΔΣ DA modulator according to the present invention, the first converter control unit determines the number of segment elements to be selected based on the input digital signal, and the first DA converter indicated by the first DAC Nth pointer. It is preferable to select the determined number of segment elements located in the forward direction of the segment element, and change the segment element of the first DA converter indicated by the first DAC N-th pointer based on the selected segment element.

さらに、本発明に係るΔΣDA変調器では、第1DA変換器は、第1セグメント素子から第Mセグメント素子までのM個のセグメント素子を有し、第1変換器制御部は、第Mセグメント素子まで順方向に順次選択したときに、次いで第1セグメント素子を選択することが好ましい。   Further, in the ΔΣ DA modulator according to the present invention, the first DA converter has M segment elements from the first segment element to the Mth segment element, and the first converter control unit extends to the Mth segment element. It is preferable that the first segment element is then selected when sequentially selected in the forward direction.

さらに、本発明に係るΔΣDA変調器では、第2変換器制御部は、入力されたデジタル信号に基づいて、選択するセグメント素子の個数を決定し、第2DAC第Nポインタが示す第2DA変換器のセグメント素子の順方向又は逆方向に位置する、決定した個数のセグメント素子を選択し、第2DAC第Nポインタが示す第2DA変換器のセグメント素子を、選択したセグメント素子に基づいて変更し、第2変換器制御部が第2DAC第Nポインタが示すセグメント素子の順方向に位置するセグメント素子を選択した場合、次に第2DAC第Nポインタを使用するときには、第2DAC第Nポインタが示す第2DA変換器のセグメント素子の逆方向に位置するセグメント素子を選択し、第2変換器制御部が第2DAC第Nポインタが示すセグメント素子の逆方向に位置するセグメント素子を選択した場合、次に第2DAC第Nポインタを使用するときには、第2DAC第Nポインタが示す第2DA変換器のセグメント素子の順方向に位置するセグメント素子を選択することが好ましい。   Furthermore, in the ΔΣ DA modulator according to the present invention, the second converter control unit determines the number of segment elements to be selected based on the input digital signal, and the second DA converter indicated by the second DAC Nth pointer. The determined number of segment elements located in the forward direction or the reverse direction of the segment element are selected, the segment element of the second DA converter indicated by the second DAC Nth pointer is changed based on the selected segment element, and the second When the converter control unit selects a segment element positioned in the forward direction of the segment element indicated by the second DAC Nth pointer, the next DA converter indicated by the second DAC Nth pointer is used when the second DAC Nth pointer is used next time. The segment element located in the opposite direction of the segment element is selected, and the second converter control unit selects the segment indicated by the second DAC Nth pointer. When a segment element located in the reverse direction of the second element is selected, the next time the second DAC Nth pointer is used, the segment element located in the forward direction of the segment element of the second DA converter indicated by the second DAC Nth pointer is selected. It is preferable to select.

さらに、本発明に係るΔΣDA変調器では、第2DA変換器は、第1セグメント素子から第Mセグメント素子までのM個のセグメント素子を有し、第2変換器制御部は、第Mセグメント素子まで順方向に順次選択したときに、更に順方向に選択する場合は第1セグメント素子を選択し、第1セグメント素子まで逆方向に順次選択したときに、更に逆方向に選択する場合は第Mセグメント素子を選択することが好ましい。   Further, in the ΔΣDA modulator according to the present invention, the second DA converter has M segment elements from the first segment element to the Mth segment element, and the second converter control unit extends to the Mth segment element. When selecting sequentially in the forward direction, the first segment element is selected when further selecting in the forward direction, and when selecting further in the reverse direction up to the first segment element, the Mth segment is selected when further selecting in the reverse direction. It is preferable to select an element.

上記目的を実現するため、本発明に係るΔΣAD変調器は、第1アナログ信号を第1デジタル信号にAD変調すると共に、第1アナログ信号に直交する第2アナログ信号を第1デジタル信号に直交する第2デジタル信号にAD変調するΔΣAD変調器であって、第1デジタル信号を第1フィードバック信号にDA変調すると共に、第2デジタル信号を第2フィードバック信号にDA変調するDA変調器と、第1アナログ信号から第1フィードバック信号を減算する第1減算器と、第2アナログ信号から第2フィードバック信号を減算する第2減算器と、第1減算器及び第2減算器の出力信号をフィルタリングする複素マルチバントパスフィルタと、複素マルチバントパスフィルタがフィルタリングした信号を第1デジタル信号にAD変換する第1AD変換器と、複素マルチバントパスフィルタがフィルタリングした信号を第2デジタル信号にAD変換する第2AD変換器と、を有し、第1DA変調器及び第2DA変調器はそれぞれ、上述のΔΣDA変調器の何れかであることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a ΔΣ AD modulator according to the present invention AD-modulates a first analog signal to a first digital signal and a second analog signal orthogonal to the first analog signal orthogonal to the first digital signal. A ΔΣ AD modulator that AD-modulates a second digital signal, DA-modulating the first digital signal to a first feedback signal, and DA-modulating the second digital signal to a second feedback signal; A first subtractor for subtracting the first feedback signal from the analog signal; a second subtractor for subtracting the second feedback signal from the second analog signal; and a complex for filtering the output signals of the first subtractor and the second subtractor. A multi-band pass filter and a signal that has been filtered by the complex multi-band pass filter are AD converted to a first digital signal. An AD converter, and a second AD converter that AD converts the signal filtered by the complex multi-bandpass filter into a second digital signal, and each of the first DA modulator and the second DA modulator includes the above-described ΔΣDA modulator. It is either of these.

本発明に係るDA変調器では、複素デジタル信号をマルチビットでDA変調する複素マルチバンドパスDA変調器を提供することが可能になった。   With the DA modulator according to the present invention, it is possible to provide a complex multiband pass DA modulator that DA-modulates a complex digital signal with multi-bits.

(a)はセグメント電流セル型DA変換器の回路図であり、(b)は(a)に示すセグメント電流セル型DA変換器の素子をリング状に配置した回路図である。(A) is a circuit diagram of a segment current cell type DA converter, and (b) is a circuit diagram in which elements of the segment current cell type DA converter shown in (a) are arranged in a ring shape. (a)はローパスエレメントローテーションアルゴリズムを概略的に示す図であり、(b)はローパスエレメントローテーションアルゴリズムを使用したDA変換器のパワースペクトラムの一例を示す図である。(A) is a figure which shows a low-pass element rotation algorithm schematically, (b) is a figure which shows an example of the power spectrum of the DA converter which uses a low-pass element rotation algorithm. (a)はハイパスエレメントローテーションアルゴリズムを概略的に示す図であり、(b)はハイパスエレメントローテーションアルゴリズムを使用したDA変換器のパワースペクトラムの一例を示す図である。(A) is a figure which shows a high-pass element rotation algorithm schematically, (b) is a figure which shows an example of the power spectrum of the DA converter which uses a high-pass element rotation algorithm. (a)は複素バンドパスΔΣDA変調器の回路ブロック図であり、(b)は(a)に示す複素共振器の内部回路図であり、(c)は(b)に示す複素共振器のパワースペクトラムの一例を示す図である。(A) is a circuit block diagram of a complex bandpass ΔΣDA modulator, (b) is an internal circuit diagram of the complex resonator shown in (a), and (c) is a power of the complex resonator shown in (b). It is a figure which shows an example of a spectrum. (a)は2次複素バンドパスΔΣDA変調器の回路ブロック図であり、(b)は(a)に示す2次複素バンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの一例を示す図である。(A) is a circuit block diagram of a secondary complex bandpass ΔΣDA modulator, and (b) is a diagram showing an example of a power spectrum of the secondary complex bandpass ΔΣDA modulator shown in (a). (a)は複素バンドパスΔΣDA変調器の他の例の回路ブロック図であり、(b)は(a)に示すDA変換器の動作アルゴリズムを示す図であり、(c)は、(a)に示す複素バンドパスΔΣAD変調器の具体的な回路構成を示す回路ブロック図である。(A) is a circuit block diagram of another example of the complex bandpass ΔΣDA modulator, (b) is a diagram showing an operation algorithm of the DA converter shown in (a), and (c) is (a). FIG. 3 is a circuit block diagram showing a specific circuit configuration of the complex bandpass ΔΣ AD modulator shown in FIG. (a)はマルチバンドパスΔΣAD変調器の一例の回路ブロック図であり、(b)は(a)に示すマルチバンドパスΔΣAD変調器のパワースペクトラムの一例を示す図であり、(c)はマルチバンドパスΔΣAD変調器の他の例の回路ブロック図であり、(d)は(c)に示すマルチバンドパスΔΣAD変調器のパワースペクトラムの一例を示す図である。(A) is a circuit block diagram of an example of a multi-band pass ΔΣ AD modulator, (b) is a diagram showing an example of a power spectrum of the multi-band pass ΔΣ AD modulator shown in (a), and (c) is a multi-band pass ΔΣ AD modulator. It is a circuit block diagram of the other example of a band pass ΔΣ AD modulator, and (d) is a diagram showing an example of a power spectrum of the multiband pass ΔΣ AD modulator shown in (c). (a)は2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の一例の回路ブロック図であり、(b)は(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の信号帯域中心周波数を示す図であり、(c)は、(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器で使用されるローパスエレメントローテーションアルゴリズムの一例を示す図であり、(d)は(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの一例を示す図であり、(e)は(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの他の例を示す図である。(A) is a circuit block diagram of an example of a secondary multiband pass ΔΣDA modulator, (b) is a diagram showing a signal band center frequency of the secondary multibandpass ΔΣDA modulator shown in (a), c) is a diagram showing an example of a low-pass element rotation algorithm used in the secondary multiband pass ΔΣDA modulator shown in (a), and (d) is a secondary multiband pass ΔΣDA modulator shown in (a). (E) is a figure which shows the other example of the power spectrum of the secondary multiband path | pass (DELTA) ΣDA modulator shown to (a). (a)は2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の他の例の回路ブロック図であり、(b)は(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の信号帯域中心周波数を示す図であり、(c)は、(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器で使用されるハイパスエレメントローテーションアルゴリズムの一例を示す図であり、(d)は(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの一例を示す図であり、(e)は(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの他の例を示す図である。(A) is a circuit block diagram of another example of a secondary multiband pass ΔΣDA modulator, and (b) is a diagram showing a signal band center frequency of the secondary multibandpass ΔΣDA modulator shown in (a). (C) is a figure which shows an example of the high-pass element rotation algorithm used with the secondary multiband pass delta-sigma DA modulator shown to (a), (d) is the figure which shows secondary secondary bandpass delta-sigma DA shown to (a). It is a figure which shows an example of the power spectrum of a modulator, (e) is a figure which shows the other example of the power spectrum of the secondary multiband path | pass (DELTA) ΣDA modulator shown to (a). (a)は2次複素マルチバンドパスΔΣDA変調器の回路ブロック図であり、(b)は(a)に示す2次複素マルチバンドパスΔΣDA変調器のノイズが略ゼロになる信号帯域を示す図であり、(c)は(a)に示す2次複素マルチバンドパスΔΣDA変調器の等価回路である。(A) is a circuit block diagram of a secondary complex multiband pass ΔΣDA modulator, and (b) is a diagram showing a signal band in which the noise of the secondary complex multibandpass ΔΣDA modulator shown in (a) is substantially zero. (C) is an equivalent circuit of the second-order complex multiband pass ΔΣDA modulator shown in (a). 第1実施形態に係る複素マルチバンドパスΔΣ変調器の回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram of a complex multiband pass ΔΣ modulator according to a first embodiment. FIG. 図11に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器の動作アルゴリズムを示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an operation algorithm of the complex multiband pass ΔΣ modulator illustrated in FIG. 11. 図11に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器の具体的な回路構成を示す回路ブロック図である。FIG. 12 is a circuit block diagram showing a specific circuit configuration of the complex multiband pass ΔΣ modulator shown in FIG. 11. (a)は図11に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器のパワースペクトラムの一例を示す図であり、(b)は図11に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器のOSRに対するSNDRの値のシミュレーション結果を示す図である。(A) is a figure which shows an example of the power spectrum of the complex multiband pass delta-sigma modulator shown in FIG. 11, (b) is the simulation result of the SNDR value with respect to OSR of the complex multiband pass delta-sigma modulator shown in FIG. FIG. 第2実施形態に係る複素マルチバンドパスΔΣ変調器の回路ブロック図である。FIG. 6 is a circuit block diagram of a complex multiband pass ΔΣ modulator according to a second embodiment. 図15に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器の動作アルゴリズムを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an operation algorithm of the complex multiband pass ΔΣ modulator shown in FIG. 15. 図15に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器の具体的な回路構成を示す回路ブロック図である。FIG. 16 is a circuit block diagram showing a specific circuit configuration of the complex multiband pass ΔΣ modulator shown in FIG. 15. (a)は図15に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器のパワースペクトラムの一例を示す図であり、(b)は図15に示す複素マルチバンドパスΔΣ変調器のOSRに対するSNDRの値のシミュレーション結果を示す図である。(A) is a figure which shows an example of the power spectrum of the complex multiband pass delta-sigma modulator shown in FIG. 15, (b) is the simulation result of the SNDR value with respect to OSR of the complex multiband pass delta-sigma modulator shown in FIG. FIG. 第3実施形態に係る複素マルチバンドパスΔΣ変調器の回路ブロック図である。FIG. 6 is a circuit block diagram of a complex multiband pass ΔΣ modulator according to a third embodiment. 実施形態に係る複素マルチバンドパスΔΣ変調器の特徴を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the complex multiband pass delta-sigma modulator concerning an embodiment.

以下図面を参照して、本発明に係るDA変調器及びAD変調器について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明との均等物に及ぶ点に留意されたい。   A DA modulator and an AD modulator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, and extends to equivalents to the invention described in the claims.

本発明に係るDA変調器及びAD変調器について説明する前に、本発明に係るDA変調器及びAD変調器に関連する技術について説明する。   Prior to describing the DA modulator and AD modulator according to the present invention, techniques related to the DA modulator and AD modulator according to the present invention will be described.

まず、ΔΣAD変調器用DWA(Data-Weighted-Averaging)アルゴリズムの第1のアルゴリズムであるローパスエレメントローテーションアルゴリズム及び第2のアルゴリズムであるハイパスエレメントローテーションアルゴリズムについて説明する。   First, a low-pass element rotation algorithm that is a first algorithm of a DWA (Data-Weighted-Averaging) algorithm for a ΔΣ AD modulator and a high-pass element rotation algorithm that is a second algorithm will be described.

図1(a)はセグメント電流セル型DA変換器の回路図であり、図1(b)は図1(a)に示すセグメント電流セル型DA変換器の素子をリング状に配置した回路図である。   1A is a circuit diagram of a segment current cell type DA converter, and FIG. 1B is a circuit diagram in which elements of the segment current cell type DA converter shown in FIG. 1A are arranged in a ring shape. is there.

セグメント電流セル型DA変換器300は、第1電流源CS0〜第8電流源CS7と、電流源に直列接続された第1スイッチS0〜第8スイッチS7とを有する。第1電流源CS0〜第8電流源CS7は、大きさが互いに等しい電流を流す電流源であることが望まれるが、半導体装置に搭載される場合には製造プロセスのバラツキ等により、第1電流源CS0〜第8電流源CS7の電流の大きさは相違する。図1(a)に示す例では、第1電流源CS0の電流の大きさはI+e0であり、第2電流源CS1の電流の大きさはI+e1であり、第8電流源CS7の電流の大きさはI+e7である。図1(a)において、e0〜e7はミスマッチ値であり、DA変換器の非線形性を示すものである。 The segment current cell type DA converter 300 includes a first current source CS0 to an eighth current source CS7, and a first switch S0 to an eighth switch S7 connected in series to the current source. The first current source CS0 to the eighth current source CS7 are desirably current sources that flow currents having the same magnitude, but when they are mounted on a semiconductor device, the first current source CS7 to the eighth current source CS7 may vary depending on the manufacturing process. The magnitudes of the currents of the source CS0 to the eighth current source CS7 are different. In the example shown in FIG. 1A, the current magnitude of the first current source CS0 is I + e 0 , the current magnitude of the second current source CS1 is I + e 1 , and the current magnitude of the eighth current source CS7 is The magnitude is I + e 7 . In FIG. 1A, e 0 to e 7 are mismatch values, which indicate the nonlinearity of the DA converter.

セグメント電流セル型DA変換器300に入力されるデジタル信号に応じて第1電流源CS0から順に電流源を使用する場合、第1電流源CS0〜第8電流源CS7の電流値の大きさは相違する。例えば、「2」を示すデジタル信号が入力されたときに第1電流源CS0及び第2電流源CS1をオンするので出力電流の大きさは2I+(e0+e1)となる。また、「4」を示すデジタル信号が入力されたときに第1電流源CS0〜第4電流源CS3をオンするので出力電流の大きさは4I+(e0+e1+e2+e3)となる。入力されるデジタル信号に応じて出力電流の大きさが相違することに起因してノイズが発生するため特性が悪化し、セグメント電流セル型DA変換器300のパワースペクトルは平坦になる。 When current sources are used in order from the first current source CS0 according to the digital signal input to the segment current cell type DA converter 300, the magnitudes of the current values of the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are different. To do. For example, since the first current source CS0 and the second current source CS1 are turned on when a digital signal indicating “2” is input, the magnitude of the output current is 2I + (e 0 + e 1 ). Further, since the first current source CS0 to the fourth current source CS3 are turned on when a digital signal indicating “4” is input, the magnitude of the output current is 4I + (e 0 + e 1 + e 2 + e 3 ). Since noise is generated due to the difference in output current depending on the input digital signal, the characteristics deteriorate, and the power spectrum of the segment current cell DA converter 300 becomes flat.

セグメント電流セル型DA変換器310は、第1電流源CS0〜第8電流源CS7をリング状に配置したものである。セグメント電流セル型DA変換器310において、第1電流源CS0〜第8電流源CS7の何れかを順方向又は逆方向に選択することができる。第1電流源CS0〜第8電流源CS7の何れかを順方向に選択するとき、第1スイッチS0〜第8スイッチS7を順次オンして、第1電流源CS0〜第8電流源CS7を順次選択する。第1電流源CS0〜第8電流源CS7の何れかを逆方向に選択するとき、第8スイッチS7〜第1スイッチS0を順次オンして、第8スイッチS7〜第1スイッチS0を順次選択する。   The segment current cell type DA converter 310 includes a first current source CS0 to an eighth current source CS7 arranged in a ring shape. In the segment current cell type DA converter 310, one of the first current source CS0 to the eighth current source CS7 can be selected in the forward direction or the reverse direction. When any one of the first current source CS0 to the eighth current source CS7 is selected in the forward direction, the first switch S0 to the eighth switch S7 are sequentially turned on, and the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are sequentially turned on. select. When selecting any one of the first current source CS0 to the eighth current source CS7 in the reverse direction, the eighth switch S7 to the first switch S0 are sequentially turned on, and the eighth switch S7 to the first switch S0 are sequentially selected. .

図2(a)はローパスエレメントローテーションアルゴリズムを概略的に示す図であり、図2(b)はローパスエレメントローテーションアルゴリズムを使用したDA変換器のパワースペクトラムの一例を示す図である。   FIG. 2A is a diagram schematically showing a low-pass element rotation algorithm, and FIG. 2B is a diagram showing an example of a power spectrum of a DA converter using the low-pass element rotation algorithm.

ローパスエレメントローテーションアルゴリズムでは、先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶して、次いで入力されたデジタル信号に応じて使用する電流源を同一方向に順次選択するように決定する。図2(a)に示す例では、まず、「4」を示すデジタル信号が入力されたときに、第1電流源CS0〜第4電流源CS3を使用する。次いで、「3」を示すデジタル信号が入力されたときに、同一方向に3個の電流源を順次選択して、第5電流源CS4〜第7電流源CS6を使用する。次いで、「2」を示すデジタル信号が入力されたときに、同一方向に2個の電流源を順次選択して、第8電流源CS7と第1電流源CS0とを使用する。図1(b)に示すように第1電流源CS0〜第8電流源CS7がリング状に配置されており、第8電流源CS7と第1電流源CS0とが隣接するためである。次いで、「6」を示すデジタル信号が入力されたときに、順方向に6個の電流源を順次選択して、第2電流源CS1〜第7電流源CS6を使用する。このように、ローパスエレメントローテーションアルゴリズムでは、使用する電流源を順方向に順次選択することにより、図2(b)に示されるように、第1電流源CS0〜第8電流源CS7間のミスマッチは1次ノイズシェープされる。   In the low-pass element rotation algorithm, the current source used according to the previously inputted digital signal is stored, and then the current source used according to the inputted digital signal is sequentially selected in the same direction. In the example shown in FIG. 2A, first, when a digital signal indicating “4” is input, the first current source CS0 to the fourth current source CS3 are used. Next, when a digital signal indicating “3” is input, three current sources are sequentially selected in the same direction, and the fifth current source CS4 to the seventh current source CS6 are used. Next, when a digital signal indicating “2” is input, two current sources are sequentially selected in the same direction, and the eighth current source CS7 and the first current source CS0 are used. This is because the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are arranged in a ring shape as shown in FIG. 1B, and the eighth current source CS7 and the first current source CS0 are adjacent to each other. Next, when a digital signal indicating “6” is input, six current sources are sequentially selected in the forward direction, and the second current source CS1 to the seventh current source CS6 are used. As described above, in the low-pass element rotation algorithm, by sequentially selecting the current sources to be used in the forward direction, the mismatch between the first current source CS0 to the eighth current source CS7 is as shown in FIG. First-order noise shaping is performed.

図3(a)はハイパスエレメントローテーションアルゴリズムを概略的に示す図であり、図3(b)はハイパスエレメントローテーションアルゴリズムを使用したDA変換器のパワースペクトラムの一例を示す図である。   FIG. 3A is a diagram schematically illustrating a high-pass element rotation algorithm, and FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a power spectrum of a DA converter using the high-pass element rotation algorithm.

ハイパスエレメントローテーションアルゴリズムでは、先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶して、次いで入力されたデジタル信号に応じて使用する電流源を反対方向に交互に順次選択するように決定する。図3(a)に示す例では、まず、「4」を示すデジタル信号が入力されたときに、第1電流源CS0〜第4電流源CS3を使用する。次いで、「3」を示すデジタル信号が入力されたときに、逆方向に3個の電流源を順次選択して、第2電流源CS1〜第4電流源CS3を使用する。次いで、「2」を示すデジタル信号が入力されたときに、順方向に2個の電流源を順次選択して、第2電流源CS1〜第3電流源CS2を使用する。次いで、「6」を示すデジタル信号が入力されたときに、逆方向に6個の電流源を順次選択して、第1電流源CS0〜第3電流源CS2と第6電流源CS5〜第8電流源CS7とを使用する。図1(b)に示すように第1電流源CS0〜第8電流源CS7がリング状に配置されており、第1電流源CS0と第8電流源CS7とが隣接するためである。このように、ハイパスエレメントローテーションアルゴリズムでは、使用する電流源を反対方向に交互に順次選択することにより、図3(b)に示されるように、第1電流源CS0〜第8電流源CS7間のミスマッチは1次ノイズシェープされる。   In the high-pass element rotation algorithm, the current source used in accordance with the previously input digital signal is stored, and then the current source to be used is determined in turn in the opposite direction in accordance with the input digital signal. To do. In the example shown in FIG. 3A, first, when a digital signal indicating “4” is input, the first current source CS0 to the fourth current source CS3 are used. Next, when a digital signal indicating “3” is input, three current sources are sequentially selected in the reverse direction, and the second current source CS1 to the fourth current source CS3 are used. Next, when a digital signal indicating “2” is input, two current sources are sequentially selected in the forward direction, and the second current source CS1 to the third current source CS2 are used. Next, when a digital signal indicating “6” is input, six current sources are sequentially selected in the reverse direction, and the first current source CS0 to the third current source CS2 and the sixth current sources CS5 to eighth. A current source CS7 is used. This is because the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are arranged in a ring shape as shown in FIG. 1B, and the first current source CS0 and the eighth current source CS7 are adjacent to each other. As described above, in the high-pass element rotation algorithm, the current sources to be used are alternately selected in the opposite direction sequentially, so that the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are connected as shown in FIG. The mismatch is first-order noise shaped.

図4(a)は複素バンドパスΔΣDA変調器の回路ブロック図であり、図4(b)は図4(a)に示す複素共振器の内部回路図であり、図4(c)は図4(b)に示す複素共振器のパワースペクトラムの一例を示す図である。   4A is a circuit block diagram of the complex bandpass ΔΣDA modulator, FIG. 4B is an internal circuit diagram of the complex resonator shown in FIG. 4A, and FIG. 4C is FIG. It is a figure which shows an example of the power spectrum of the complex resonator shown to (b).

複素バンドパスΔΣDA変調器400の入出力関係は、以下のように示される。

Figure 2015095816
ここで、Iinは入力信号の同相成分であり、Qinは入力信号の直交成分であり、Ioutは出力信号の同相成分であり、Qoutは出力信号の直交成分である。また、H(z)は複素共振器401の伝達関数であり、Eiはノイズの同相成分であり、Eqはノイズの直交成分である。式(1)において、信号伝達関数STF(z)及びノイズ伝達関数NTF(z)はそれぞれ、
Figure 2015095816
で示される。また、複素共振器401の伝達関数H(z)は、
Figure 2015095816
で示される。複素共振器401の伝達関数H(z)が大きくなると、信号伝達関数STF(z)は1に漸近し、ノイズ伝達関数NTF(z)は略ゼロになり、複素バンドパスΔΣDA変調器400の出力信号のノイズを略ゼロにすることができる。 The input / output relationship of the complex bandpass ΔΣDA modulator 400 is shown as follows.
Figure 2015095816
Here, I in is the in-phase component of the input signal, Q in is the quadrature component of the input signal, I out is the in-phase component of the output signal, and Q out is the quadrature component of the output signal. H (z) is a transfer function of the complex resonator 401, E i is an in-phase component of noise, and E q is an orthogonal component of noise. In equation (1), the signal transfer function STF (z) and the noise transfer function NTF (z) are respectively
Figure 2015095816
Indicated by The transfer function H (z) of the complex resonator 401 is
Figure 2015095816
Indicated by When the transfer function H (z) of the complex resonator 401 is increased, the signal transfer function STF (z) is asymptotic to 1, the noise transfer function NTF (z) is substantially zero, and the output of the complex bandpass ΔΣDA modulator 400 The noise of the signal can be made substantially zero.

図5(a)は2次複素バンドパスΔΣDA変調器の回路ブロック図であり、図5(b)は図5(a)に示す2次複素バンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの一例を示す図である。   FIG. 5A is a circuit block diagram of the second-order complex bandpass ΔΣDA modulator, and FIG. 5B is a diagram showing an example of the power spectrum of the second-order complex bandpass ΔΣDA modulator shown in FIG. It is.

2次複素バンドパスΔΣDA変調器410は、直列接続された2個の複素共振器411及び412を有する。このような構成を有することにより、2次複素バンドパスΔΣDA変調器410は、標本化周波数を上げることができると共に、オーバーサンプリング効果により、複素バンドパスΔΣDA変調器400よりもSNR(Signal-to-noise ratio)が改善される。   The second-order complex bandpass ΔΣDA modulator 410 has two complex resonators 411 and 412 connected in series. With such a configuration, the second-order complex bandpass ΔΣDA modulator 410 can increase the sampling frequency, and has an SNR (Signal-to-to-Signal) than the complex bandpass ΔΣDA modulator 400 due to the oversampling effect. The noise ratio is improved.

図6(a)は複素バンドパスΔΣDA変調器の他の例の回路ブロック図であり、図6(b)は図6(a)に示すDA変換器の動作アルゴリズムを示す図である。また、図6(c)は、図6(a)に示す複素バンドパスΔΣAD変調器の具体的な回路構成を示す回路ブロック図である。   FIG. 6A is a circuit block diagram of another example of the complex bandpass ΔΣDA modulator, and FIG. 6B is a diagram showing an operation algorithm of the DA converter shown in FIG. FIG. 6C is a circuit block diagram showing a specific circuit configuration of the complex bandpass ΔΣ AD modulator shown in FIG.

複素バンドパスΔΣDA変調器500は、第1DA変換器501と第2DA変換器502と、第1ポインタ511と、第2ポインタ512と、第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524と、第1出力スイッチ531〜第4出力スイッチ534とを有する。複素バンドパスΔΣDA変調器500は第1デジタル信号Iinを第1アナログ信号Ioutに変換すると共に、第2デジタル信号Qinを第2アナログ信号Qoutに変換する。 The complex bandpass ΔΣ DA modulator 500 includes a first DA converter 501, a second DA converter 502, a first pointer 511, a second pointer 512, a first input switch 521 to a fourth input switch 524, and a first output. A switch 531 to a fourth output switch 534. The complex bandpass ΔΣDA modulator 500 converts the first digital signal I in into a first analog signal I out and converts the second digital signal Q in into a second analog signal Q out .

第1DA変換器501は、図1(b)に示すように第1電流源CS0〜第8電流源CS7がリング状に配置されており、ローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより、入力されたデジタル信号をアナログ信号に順次変換する。第2DA変換器502は、図1(b)に示すように第1電流源CS0〜第8電流源CS7がリング状に配置されており、ハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより、入力されたデジタル信号をアナログ信号に順次変換する。第1ポインタ511は第1DA変換器501に先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶し、第2ポインタ512は第2DA変換器502に先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶する。   As shown in FIG. 1B, the first DA converter 501 includes a first current source CS0 to an eighth current source CS7 arranged in a ring shape, and an input digital signal is converted into an analog signal by a low-pass element rotation algorithm. Are converted sequentially. In the second DA converter 502, as shown in FIG. 1B, the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are arranged in a ring shape, and the input digital signal is converted into an analog signal by a high-pass element rotation algorithm. Are converted sequentially. The first pointer 511 stores the current source used according to the digital signal previously input to the first DA converter 501, and the second pointer 512 corresponds to the digital signal previously input to the second DA converter 502. Memorize the current source used.

第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524は、第1DA変換器501に第1デジタル信号Iinを入力するときに第2DA変換器502に第2デジタル信号Qinを入力する。この場合、第1入力スイッチ521及び第2入力スイッチ522がオンし、第3入力スイッチ523及び第4入力スイッチ524がオフする。また、第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524は、第2DA変換器502に第1デジタル信号Iinを入力するときに第1DA変換器501に第2デジタル信号Qinを入力する。この場合、第1入力スイッチ521及び第2入力スイッチ522がオフし、第3入力スイッチ523及び第4入力スイッチ524がオンする。第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524は、第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinが入力されるごとに、入力信号を交互に切り替える。 First input switch 521 to the fourth input switch 524 inputs the second digital signal Q in the first 2DA converter 502 when the first 1DA converter 501 inputs the first digital signal I in. In this case, the first input switch 521 and the second input switch 522 are turned on, and the third input switch 523 and the fourth input switch 524 are turned off. The first input switch 521 to the fourth input switch 524 inputs the second digital signal Q in the first 1DA converter 501 when the first 2DA converter 502 inputs the first digital signal I in. In this case, the first input switch 521 and the second input switch 522 are turned off, and the third input switch 523 and the fourth input switch 524 are turned on. First input switch 521 to the fourth input switch 524 each time the first digital signal I in and the second digital signal Q in is inputted, switches the input signal alternately.

第1出力スイッチ531〜第4出力スイッチ534は、第1DA変換器501から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第2DA変換器502から第2アナログ信号Qoutを出力する。この場合、第1出力スイッチ531及び第2出力スイッチ532がオンし、第3出力スイッチ533及び第4出力スイッチ534がオフする。また、第1出力スイッチ531〜第4出力スイッチ534は、第2DA変換器502から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第1DA変換器501から第2アナログ信号Qoutを出力する。この場合、第1出力スイッチ531及び第2出力スイッチ532がオフし、第3出力スイッチ533及び第4出力スイッチ534がオンする。第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信号Qoutが出力されるごとに、出力信号を交互に切り替える。 The first output switch 531 to the fourth output switch 534 output the second analog signal Q out from the second DA converter 502 when outputting the first analog signal I out from the first DA converter 501. In this case, the first output switch 531 and the second output switch 532 are turned on, and the third output switch 533 and the fourth output switch 534 are turned off. The first output switch 531 to the fourth output switch 534 output the second analog signal Q out from the first DA converter 501 when the first analog signal I out is output from the second DA converter 502. In this case, the first output switch 531 and the second output switch 532 are turned off, and the third output switch 533 and the fourth output switch 534 are turned on. The first input switch 521 to the fourth input switch 524 alternately switch the output signal each time the first analog signal I out and the second analog signal Q out are output.

図6(b)を参照して、複素バンドパスΔΣDA変調器500の動作アルゴリズムを説明する。まず、複素バンドパスΔΣDA変調器500に「4+3j」が入力される。第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524は、「4」を第1デジタル信号Iinとして第1DA変換器501に入力し、「3」を第2デジタル信号Qinとして第2DA変換器502に入力する。第1DA変換器501は、第1電流源CS0〜第4電流源CS3を使用して「4」を示す第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。第2DA変換器502は、第1電流源CS0〜第3電流源CS2を使用して「3」を示す第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。第1ポインタ511は第4電流源CS3を記憶し、第2ポインタ512は第3電流源CS2を記憶する。第1出力スイッチ531〜第4出力スイッチ534は、第1DA変換器501が変換した「4」を示すアナログ信号を第1アナログ信号Ioutとして出力し、第2DA変換器502が変換した「3」を示すアナログ信号を第2アナログ信号Qoutとして出力する。 With reference to FIG. 6B, an operation algorithm of the complex bandpass ΔΣDA modulator 500 will be described. First, “4 + 3j” is input to the complex bandpass ΔΣDA modulator 500. The first input switch 521 to the fourth input switch 524 input “4” as the first digital signal I in to the first DA converter 501 and “3” as the second digital signal Q in to the second DA converter 502. input. The 1DA converter 501 converts the first digital signal I in using a first current source CS0~ fourth current source CS3 indicating "4" into an analog signal. The 2DA converter 502 converts the second digital signal Q in using a first current source CS0~ third current source CS2 indicating "3" into an analog signal. The first pointer 511 stores the fourth current source CS3, and the second pointer 512 stores the third current source CS2. The first output switch 531 to the fourth output switch 534 output the analog signal indicating “4” converted by the first DA converter 501 as the first analog signal I out and “3” converted by the second DA converter 502. Is output as the second analog signal Qout .

次いで、複素バンドパスΔΣDA変調器500に「2+5j」が入力される。第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524は、「2」を第1デジタル信号Iinとして第2DA変換器502に入力し、「5」を第2デジタル信号Qinとして第1DA変換器501に入力する。第1DA変換器501は、第1ポインタ511に記憶される第4電流源CS3から順方向の5個の電流源である第1電流源CS0及び第5電流源CS4〜第8電流源CS7を使用して「5」を示す第2デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。第2DA変換器502は、第2ポインタ512に記憶される第3電流源CS2から逆方向の2個の電流源である第2電流源CS1〜第3電流源CS2を使用して「2」を示す第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。第1ポインタ511は第1電流源CS1を記憶し、第2ポインタ512は第2電流源CS1を記憶する。第1出力スイッチ531〜第4出力スイッチ534は、第2DA変換器502が変換した「2」を示すアナログ信号を第1アナログ信号Ioutとして出力し、第1DA変換器501が変換した「5」を示すアナログ信号を第2アナログ信号Qoutとして出力する。 Next, “2 + 5j” is input to the complex bandpass ΔΣDA modulator 500. The first input switch 521 to the fourth input switch 524 input “2” as the first digital signal I in to the second DA converter 502 and “5” as the second digital signal Q in to the first DA converter 501. input. The first DA converter 501 uses the first current source CS0 and the fifth current source CS4 to the eighth current source CS7 which are five current sources in the forward direction from the fourth current source CS3 stored in the first pointer 511. Then, the second digital signal I in indicating “5” is converted into an analog signal. The second DA converter 502 uses the second current source CS1 to the third current source CS2 which are two current sources in the reverse direction from the third current source CS2 stored in the second pointer 512 to set “2”. converting the second digital signal Q in indicating the analog signal. The first pointer 511 stores the first current source CS1, and the second pointer 512 stores the second current source CS1. The first output switch 531 to the fourth output switch 534 output an analog signal indicating “2” converted by the second DA converter 502 as the first analog signal I out and “5” converted by the first DA converter 501. Is output as the second analog signal Qout .

複素バンドパスΔΣDA変調器500では、第1DA変換器501と第2DA変換器502とに第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinをそれぞれ、交互に入力するように第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524を動作させるように制御する。第1DA変換器501はローパスエレメントローテーションアルゴリズムを適用するように制御される一方、第2DA変換器502はハイパスエレメントローテーションアルゴリズムを適用するように制御される。このような構成を採用することにより、複素バンドパスΔΣDA変調器500は、第1DA変換器501及び第2DA変換器502の非線形性により生じるノイズをノイズシェープすることができる。 The complex band-pass ΔΣDA modulator 500, the 1DA converter 501 and a first digital signal I in and the second digital signal Q in each of the first 2DA converter 502, a first input switch to alternately input 521 The fourth input switch 524 is controlled to operate. The first DA converter 501 is controlled to apply a low-pass element rotation algorithm, while the second DA converter 502 is controlled to apply a high-pass element rotation algorithm. By adopting such a configuration, the complex bandpass ΔΣ DA modulator 500 can noise-shape noise generated by the non-linearity of the first DA converter 501 and the second DA converter 502.

複素バンドパスΔΣDA変調器500の具体的な回路構成を示す複素バンドパスΔΣDA変調器550は、第1DA変換器501と、第2DA変換器502と、第1変換器制御部551と、第2変換器制御部552とを有する。複素バンドパスΔΣDA変調器550は、入力選択部553と、出力選択部554とを更に有する。第1変換器制御部551は、入力されるデジタル信号に応じてローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第1DA変換器501の複数のセグメント素子を順次選択する。第2変換器制御部552は、入力されるデジタル信号に応じてハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第2DA変換器502の複数のセグメント素子を順次選択する。入力選択部553は、第1入力スイッチ521〜第4入力スイッチ524の機能を実現する。すなわち、入力選択部553は、第1変換器制御部551に第1デジタル信号Iinを入力するときに第2変換器制御部552に第2デジタル信号Qinを入力する。また、入力選択部553は、第2変換器制御部552に第1デジタル信号Iinを入力するときに第1変換器制御部551に第2デジタル信号Qinを入力する。入力選択部553は、第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinが入力されるごとに、入力信号を交互に切り替える。出力選択部554は、第1出力スイッチ531〜第4出力スイッチ534の機能を実現する。出力選択部554は、第1DA変換器501から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第2DA変換器502に第2アナログ信号Qoutを出力する。また、出力選択部554は、第2DA変換器502から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第1DA変換器501から第2アナログ信号Qoutを出力する。出力選択部554は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信号Qoutが出力されるごとに、出力信号を交互に切り替える。 A complex bandpass ΔΣDA modulator 550 showing a specific circuit configuration of the complex bandpass ΔΣDA modulator 500 includes a first DA converter 501, a second DA converter 502, a first converter control unit 551, and a second conversion. A device controller 552. Complex bandpass ΔΣDA modulator 550 further includes an input selection unit 553 and an output selection unit 554. The first converter control unit 551 sequentially selects a plurality of segment elements of the first DA converter 501 by a low-pass element rotation algorithm according to the input digital signal. The second converter control unit 552 sequentially selects a plurality of segment elements of the second DA converter 502 by a high-pass element rotation algorithm according to the input digital signal. The input selection unit 553 implements the functions of the first input switch 521 to the fourth input switch 524. That is, the input selection unit 553 inputs the second digital signal Q in the second transducer control unit 552 when the first transducer control unit 551 inputs the first digital signal I in. Further, the input selection unit 553 inputs the second digital signal Q in the first transducer control unit 551 when the second transducer control unit 552 inputs the first digital signal I in. Input selection unit 553, each time the first digital signal I in and the second digital signal Q in is inputted, switches the input signal alternately. The output selection unit 554 implements the functions of the first output switch 531 to the fourth output switch 534. The output selection unit 554 outputs the second analog signal Q out to the second DA converter 502 when outputting the first analog signal I out from the first DA converter 501. The output selection unit 554 outputs the second analog signal Q out from the first DA converter 501 when outputting the first analog signal I out from the second DA converter 502. The output selection unit 554 switches the output signal alternately each time the first analog signal I out and the second analog signal Q out are output.

図7(a)はマルチバンドパスΔΣAD変調器の一例の回路ブロック図であり、図7(b)は図7(a)に示すマルチバンドパスΔΣAD変調器のパワースペクトラムの一例を示す図である。また、図7(c)はマルチバンドパスΔΣAD変調器の他の例の回路ブロック図であり、図7(d)は図7(c)に示すマルチバンドパスΔΣAD変調器のパワースペクトラムの一例を示す図である。   FIG. 7A is a circuit block diagram illustrating an example of a multiband pass ΔΣ AD modulator, and FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a power spectrum of the multiband pass ΔΣ AD modulator illustrated in FIG. . FIG. 7C is a circuit block diagram of another example of the multiband pass ΔΣ AD modulator, and FIG. 7D is an example of the power spectrum of the multiband pass ΔΣ AD modulator shown in FIG. FIG.

マルチバンドパスΔΣAD変調器600は、フィルタ601と、AD変換器602と、DA変換器603とを有する。フィルタ601の伝達関数H(z)は、

Figure 2015095816
であり、マルチバンドパスΔΣAD変調器600の出力信号Y(z)は、
Figure 2015095816
で示され、マルチバンドパスΔΣAD変調器600の信号伝達関数STF(z)及びノイズ伝達関数NTF(z)はそれぞれ、
Figure 2015095816
で示される。マルチバンドパスΔΣAD変調器600の信号伝達関数STF(z)が「1」であり、ノイズ伝達関数NTF(z)が「0」である複数の信号帯域中心周波数fnはサンプリング周波数fsを用いて、図7(b)に示すように、
Figure 2015095816
となる。 The multiband pass ΔΣ AD modulator 600 includes a filter 601, an AD converter 602, and a DA converter 603. The transfer function H (z) of the filter 601 is
Figure 2015095816
The output signal Y (z) of the multiband pass ΔΣ AD modulator 600 is
Figure 2015095816
The signal transfer function STF (z) and noise transfer function NTF (z) of the multiband pass ΔΣ AD modulator 600 are
Figure 2015095816
Indicated by The sampling frequency f s is used as the plurality of signal band center frequencies f n in which the signal transfer function STF (z) of the multiband pass ΔΣ AD modulator 600 is “1” and the noise transfer function NTF (z) is “0”. As shown in FIG.
Figure 2015095816
It becomes.

マルチバンドパスΔΣAD変調器610は、フィルタ611と、AD変換器612と、DA変換器613とを有する。フィルタ611の伝達関数H(z)は、

Figure 2015095816
であり、マルチバンドパスΔΣAD変調器610の出力信号Y(z)は、
Figure 2015095816
で示され、マルチバンドパスΔΣAD変調器610の信号伝達関数STF(z)及びノイズ伝達関数NTF(z)はそれぞれ、
Figure 2015095816
で示される。信号伝達関数STF(z)が「1」であり、ノイズ伝達関数NTF(z)が「0」である複数の信号帯域中心周波数fnはサンプリング周波数fsを用いて、図7(d)に示すように、
Figure 2015095816
となる。 The multiband pass ΔΣ AD modulator 610 includes a filter 611, an AD converter 612, and a DA converter 613. The transfer function H (z) of the filter 611 is
Figure 2015095816
The output signal Y (z) of the multiband pass ΔΣ AD modulator 610 is
Figure 2015095816
The signal transfer function STF (z) and the noise transfer function NTF (z) of the multiband pass ΔΣ AD modulator 610 are
Figure 2015095816
Indicated by A plurality of signal band center frequencies f n having a signal transfer function STF (z) of “1” and a noise transfer function NTF (z) of “0” are represented in FIG. 7D by using the sampling frequency f s . As shown
Figure 2015095816
It becomes.

図8(a)は2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の一例の回路ブロック図であり、図8(b)は図8(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の信号帯域中心周波数を示す図である。図8(c)は、図8(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器で使用されるローパスエレメントローテーションアルゴリズムの一例を示す図である。図8(d)は図8(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの一例を示す図であり、図8(e)は図8(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの他の例を示す図である。   FIG. 8A is a circuit block diagram of an example of a secondary multiband pass ΔΣDA modulator, and FIG. 8B shows the signal band center frequency of the secondary multiband pass ΔΣDA modulator shown in FIG. FIG. FIG. 8C is a diagram showing an example of a low-pass element rotation algorithm used in the second-order multiband pass ΔΣ DA modulator shown in FIG. 8D is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the secondary multiband path ΔΣDA modulator illustrated in FIG. 8A, and FIG. 8E is the secondary multiband path illustrated in FIG. 8A. It is a figure which shows the other example of the power spectrum of a delta-sigma DA modulator.

2次マルチバンドパスΔΣDA変調器700はフィルタ701及び702とDA変換器703とを有する。DA変換器703は、図1(b)に示すように素子がリング状に配置されたセグメント電流セル型DA変換器である。2次マルチバンドパスΔΣDA変調器700の出力信号Aoutは、

Figure 2015095816
で示される。 The secondary multiband pass ΔΣ DA modulator 700 includes filters 701 and 702 and a DA converter 703. The DA converter 703 is a segment current cell type DA converter in which elements are arranged in a ring shape as shown in FIG. The output signal A out of the secondary multiband pass ΔΣDA modulator 700 is
Figure 2015095816
Indicated by

図8(c)を参照して、N=4、すなわち4次のフィルタに対応する2次マルチバンドパスΔΣDA変調器で使用されるローパスエレメントローテーションアルゴリズムについて説明する。DA変換器703は第1ポインタ〜第4ポインタを有し、第1ポインタ〜第4ポインタがそれぞれ、入力されたデジタル信号に応じてローパスエレメントローテーションアルゴリズムを実行する。   With reference to FIG. 8C, the low-pass element rotation algorithm used in the second-order multiband pass ΔΣDA modulator corresponding to N = 4, that is, the fourth-order filter will be described. The DA converter 703 has first to fourth pointers, and each of the first to fourth pointers executes a low-pass element rotation algorithm in accordance with the input digital signal.

まず、「4」を示すデジタル信号が入力されたときに、第1電流源CS0〜第4電流源CS3を使用し、第4電流源CS3を第1ポインタが記憶する。次いで、「3」を示すデジタル信号が入力されたときに、3個の電流源を順次選択して、第1電流源CS0〜第3電流源CS2を使用し、第3電流源CS2を第2ポインタが記憶する。次いで、「2」を示すデジタル信号が入力されたときに、2個の電流源を順次選択して、第1電流源CS0と第2電流源CS2とを使用し、第2電流源CS1を第3ポインタが記憶する。次いで、「2」を示すデジタル信号が入力されたときに、2個の電流源を順次選択して、第1電流源CS0と第2電流源CS2とを使用し、第2電流源CS1を第4ポインタが記憶する。   First, when a digital signal indicating “4” is input, the first current source CS0 to the fourth current source CS3 are used, and the fourth current source CS3 is stored in the first pointer. Next, when a digital signal indicating “3” is input, the three current sources are sequentially selected, the first current source CS0 to the third current source CS2 are used, and the third current source CS2 is set to the second current source CS2. The pointer memorizes it. Next, when a digital signal indicating “2” is input, the two current sources are sequentially selected, the first current source CS0 and the second current source CS2 are used, and the second current source CS1 is changed to the first current source CS1. 3 pointers are stored. Next, when a digital signal indicating “2” is input, the two current sources are sequentially selected, the first current source CS0 and the second current source CS2 are used, and the second current source CS1 is changed to the first current source CS1. 4 pointers are stored.

次いで、「6」を示すデジタル信号が入力されたときに、第1ポインタに記憶される第4電流源CS3の順方向に位置する6個の電流源である第5電流源CS4〜第2電流源CS1を使用し、第2電流源CS1を第1ポインタが記憶する。次いで、「1」を示すデジタル信号が入力されたときに、第2ポインタに記憶される第3電流源CS2の順方向に位置する1個の電流源である第4電流源CS3を使用し、第4電流源CS3を第2ポインタが記憶する。次いで、「7」を示すデジタル信号が入力されたときに、第3ポインタに記憶される第2電流源CS1の順方向に位置する7個の電流源である第3電流源CS2〜第1電流源CS0を使用し、第1電流源CS0を第3ポインタが記憶する。次いで、「5」を示すデジタル信号が入力されたときに、第4ポインタに記憶される第2電流源CS1の順方向に位置する5個の電流源である第3電流源CS2〜第7電流源CS6を使用し、第7電流源CS6を第4ポインタが記憶する。   Next, when a digital signal indicating “6” is input, the fifth current source CS4 to the second current are six current sources that are located in the forward direction of the fourth current source CS3 stored in the first pointer. The source CS1 is used and the first pointer stores the second current source CS1. Next, when a digital signal indicating “1” is input, the fourth current source CS3 which is one current source located in the forward direction of the third current source CS2 stored in the second pointer is used, The second pointer stores the fourth current source CS3. Next, when a digital signal indicating “7” is input, the third current source CS2 to the first current are seven current sources positioned in the forward direction of the second current source CS1 stored in the third pointer. The source CS0 is used, and the first pointer stores the first current source CS0. Next, when a digital signal indicating “5” is input, the third current source CS2 to the seventh current are five current sources located in the forward direction of the second current source CS1 stored in the fourth pointer. The source CS6 is used and the fourth pointer stores the seventh current source CS6.

図9(a)は2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の他の例の回路ブロック図であり、図9(b)は図9(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器の信号帯域中心周波数を示す図である。図9(c)は、図9(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器で使用されるハイパスエレメントローテーションアルゴリズムの一例を示す図である。図9(d)は図9(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの一例を示す図であり、図9(e)は図9(a)に示す2次マルチバンドパスΔΣDA変調器のパワースペクトラムの他の例を示す図である。   FIG. 9A is a circuit block diagram of another example of the secondary multiband pass ΔΣDA modulator, and FIG. 9B is a signal band center of the secondary multibandpass ΔΣDA modulator shown in FIG. 9A. It is a figure which shows a frequency. FIG. 9C is a diagram showing an example of a high-pass element rotation algorithm used in the secondary multiband pass ΔΣ DA modulator shown in FIG. 9D is a diagram showing an example of the power spectrum of the secondary multiband path ΔΣDA modulator shown in FIG. 9A, and FIG. 9E is the secondary multiband path shown in FIG. 9A. It is a figure which shows the other example of the power spectrum of a delta-sigma DA modulator.

2次マルチバンドパスΔΣDA変調器710はフィルタ711及び712とDA変換器713とを有する。DA変換器713は、図1(b)に示すように素子がリング状に配置されたセグメント電流セル型DA変換器である。2次マルチバンドパスΔΣDA変調器710の出力信号Aoutは、

Figure 2015095816
で示される。 The secondary multiband pass ΔΣ DA modulator 710 includes filters 711 and 712 and a DA converter 713. The DA converter 713 is a segment current cell type DA converter in which elements are arranged in a ring shape as shown in FIG. The output signal A out of the secondary multiband pass ΔΣDA modulator 710 is
Figure 2015095816
Indicated by

図9(c)を参照して、N=4、すなわち4次のフィルタに対応する2次マルチバンドパスΔΣDA変調器で使用されるハイパスエレメントローテーションアルゴリズムについて説明する。DA変換器713は第1ポインタ〜第4ポインタを有し、第1ポインタ〜第4ポインタがそれぞれ、入力されたデジタル信号に応じてハイパスエレメントローテーションアルゴリズムを実行する。   With reference to FIG. 9C, a high-pass element rotation algorithm used in the second-order multiband pass ΔΣDA modulator corresponding to N = 4, that is, a fourth-order filter will be described. The DA converter 713 has first to fourth pointers, and each of the first to fourth pointers executes a high-pass element rotation algorithm in accordance with the input digital signal.

まず、「4」を示すデジタル信号が入力されたときに、第1電流源CS0〜第4電流源CS3を使用し、第4電流源CS3を第1ポインタが記憶する。次いで、「3」を示すデジタル信号が入力されたときに、3個の電流源を順次選択して、第1電流源CS0〜第3電流源CS2を使用し、第3電流源CS2を第2ポインタが記憶する。次いで、「2」を示すデジタル信号が入力されたときに、2個の電流源を順次選択して、第1電流源CS0と第2電流源CS2とを使用し、第2電流源CS1を第3ポインタが記憶する。次いで、「2」を示すデジタル信号が入力されたときに、2個の電流源を順次選択して、第1電流源CS0と第2電流源CS2とを使用し、第2電流源CS1を第4ポインタが記憶する。   First, when a digital signal indicating “4” is input, the first current source CS0 to the fourth current source CS3 are used, and the fourth current source CS3 is stored in the first pointer. Next, when a digital signal indicating “3” is input, the three current sources are sequentially selected, the first current source CS0 to the third current source CS2 are used, and the third current source CS2 is set to the second current source CS2. The pointer memorizes it. Next, when a digital signal indicating “2” is input, the two current sources are sequentially selected, the first current source CS0 and the second current source CS2 are used, and the second current source CS1 is changed to the first current source CS1. 3 pointers are stored. Next, when a digital signal indicating “2” is input, the two current sources are sequentially selected, the first current source CS0 and the second current source CS2 are used, and the second current source CS1 is changed to the first current source CS1. 4 pointers are stored.

次いで、「6」を示すデジタル信号が入力されたときに、第1ポインタに記憶される第4電流源CS3から逆方向に位置する6個の電流源である第1電流源CS0〜第4電流源CS3及び第7電流源CS6〜第8電流源CS7を使用する。そして、第6電流源CS5を第1ポインタが記憶する。次いで、「1」を示すデジタル信号が入力されたときに、第2ポインタに記憶される第3電流源CS2から逆方向に位置する1個の電流源である第3電流源CS2を使用し、第3電流源CS2を第2ポインタが記憶する。次いで、「7」を示すデジタル信号が入力されたときに、第3ポインタに記憶される第2電流源CS1から逆方向に位置する7個の電流源である第1電流源CS0〜第2電流源CS1及び第4電流源CS3〜第8電流源CS7を使用する。そして、第4電流源CS3を第3ポインタが記憶する。次いで、「5」を示すデジタル信号が入力されたときに、第4ポインタに記憶される第2電流源CS1から逆方向に位置する5個の電流源である第1電流源CS0〜第2電流源CS1及び第6電流源CS5〜第8電流源CS7を使用する。そして、第6電流源CS5を第4ポインタが記憶する。   Next, when a digital signal indicating “6” is input, the first current source CS0 to the fourth current are six current sources located in the reverse direction from the fourth current source CS3 stored in the first pointer. The source CS3 and the seventh current source CS6 to the eighth current source CS7 are used. The first pointer stores the sixth current source CS5. Next, when a digital signal indicating “1” is input, the third current source CS2 which is one current source located in the reverse direction from the third current source CS2 stored in the second pointer is used, The second pointer stores the third current source CS2. Next, when a digital signal indicating “7” is input, the first current source CS0 to the second current are seven current sources located in the reverse direction from the second current source CS1 stored in the third pointer. The source CS1 and the fourth current source CS3 to the eighth current source CS7 are used. Then, the fourth pointer stores the fourth current source CS3. Next, when a digital signal indicating “5” is input, the first current source CS0 to the second current are five current sources located in the reverse direction from the second current source CS1 stored in the fourth pointer. The source CS1 and the sixth current source CS5 to the eighth current source CS7 are used. The fourth pointer stores the sixth current source CS5.

図4〜6を参照して説明された複素バンドパスΔΣAD変調器は、1次複素フィルタを使用するものである。また、図7〜9を参照して説明されたマルチバンドパスΔΣAD変調器は、実信号をN次フィルタでフィルタリングするものであり、複素フィルタを使用するものではない。本発明の発明者らは、これらのΔΣAD変調器に基づき、複素マルチバンドパスΔΣAD変調器、及び複素マルチバンドパスΔΣAD変調器に適用されるDWAアルゴリズムを発明した。   The complex bandpass ΔΣ AD modulator described with reference to FIGS. 4 to 6 uses a first-order complex filter. In addition, the multiband pass ΔΣ AD modulator described with reference to FIGS. 7 to 9 filters an actual signal with an Nth-order filter, and does not use a complex filter. Based on these ΔΣ AD modulators, the inventors of the present invention invented a complex multiband pass ΔΣ AD modulator and a DWA algorithm applied to the complex multiband pass ΔΣ AD modulator.

図10(a)は2次複素マルチバンドパスΔΣDA変調器の回路ブロック図であり、図10(b)は図10(a)に示す2次複素マルチバンドパスΔΣDA変調器のノイズが略ゼロになる信号帯域を示す図である。また、図10(c)は、図10(a)に示す2次複素マルチバンドパスΔΣDA変調器の等価回路である。   FIG. 10A is a circuit block diagram of a second-order complex multiband pass ΔΣDA modulator, and FIG. 10B shows that the noise of the second-order complex multibandpass ΔΣDA modulator shown in FIG. It is a figure which shows the signal band which becomes. FIG. 10C is an equivalent circuit of the second-order complex multiband pass ΔΣDA modulator shown in FIG.

2次ΔΣDA変調器100の出力信号(Iout+jQout)は、

Figure 2015095816
で示される。ここで、Iinは入力信号の同相成分であり、Qinは入力信号の直交成分であり、Ioutは出力信号の同相成分であり、Qoutは出力信号の直交成分である。また、EIは量子化ノイズの同相成分であり、EQは量子化ノイズの直交成分であり、δIはDA変換器のノイズの同相成分であり、δQはDA変換器のノイズの直交成分である。 The output signal (I out + jQ out ) of the secondary ΔΣ DA modulator 100 is
Figure 2015095816
Indicated by Here, I in is the in-phase component of the input signal, Q in is the quadrature component of the input signal, I out is the in-phase component of the output signal, and Q out is the quadrature component of the output signal. E I is the in-phase component of the quantization noise, E Q is the quadrature component of the quantization noise, δ I is the in-phase component of the DA converter noise, and δ Q is the quadrature of the DA converter noise. It is an ingredient.

2次ΔΣDA変調器100の等価回路101は、第1DA変換器11と、第2DA変換器12と、複素共振器102と、複素ノッチ103とを有する。2次ΔΣDA変調器100の等価回路101では、DA変換器のノイズの同相成分δI及びDA変換器のノイズの直交成分δQは、複素ノッチ103に影響する。2次ΔΣDA変調器100の等価回路101は、第1DA変換器11及び第2DA変換器12に入力されるデジタル信号が無限大になる可能性があるため、実現することができない。 The equivalent circuit 101 of the second-order ΔΣ DA modulator 100 includes a first DA converter 11, a second DA converter 12, a complex resonator 102, and a complex notch 103. In the equivalent circuit 101 of the second-order ΔΣ DA modulator 100, the in-phase component δ I of the DA converter noise and the quadrature component δ Q of the DA converter noise affect the complex notch 103. The equivalent circuit 101 of the second-order ΔΣ DA modulator 100 cannot be realized because the digital signals input to the first DA converter 11 and the second DA converter 12 may be infinite.

図11は、第1実施形態に係る複素マルチバンドパスΔΣ変調器の回路ブロック図である。   FIG. 11 is a circuit block diagram of the complex multiband pass ΔΣ modulator according to the first embodiment.

ΔΣDA変調器1は、第1DA変換器11と、第2DA変換器12と、第1DAC第1ポインタ21と、第1DAC第2ポインタ22と、第2DAC第1ポインタ31と、第2DAC第2ポインタ32とを有する。ΔΣDA変調器1は、第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44と、第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54とを更に有する。   The ΔΣ DA modulator 1 includes a first DA converter 11, a second DA converter 12, a first DAC first pointer 21, a first DAC second pointer 22, a second DAC first pointer 31, and a second DAC second pointer 32. And have. The ΔΣ DA modulator 1 further includes a first input switch 41 to a fourth input switch 44 and a first output switch 51 to a fourth output switch 54.

第1DA変換器11は図6を参照して説明した第1DA変換器501と同様な機能及び構成を有し、第2DA変換器12は図6を参照して説明した第2DA変換器502と同様な機能及び構成を有する。すなわち、第1DA変換器11は、図1(b)に示すように第1電流源CS0〜第8電流源CS7がリング状に配置されており、ローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより、入力されたデジタル信号をアナログ信号に順次変換する。第2DA変換器12は、図1(b)に示すように第1電流源CS0〜第8電流源CS7がリング状に配置されており、ハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより、入力されたデジタル信号をアナログ信号に順次変換する。   The first DA converter 11 has the same function and configuration as the first DA converter 501 described with reference to FIG. 6, and the second DA converter 12 is the same as the second DA converter 502 described with reference to FIG. It has various functions and configurations. That is, in the first DA converter 11, as shown in FIG. 1B, the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are arranged in a ring shape, and the input digital signal is converted by a low-pass element rotation algorithm. Convert to analog signal sequentially. In the second DA converter 12, the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are arranged in a ring shape as shown in FIG. 1B, and the input digital signal is converted into an analog signal by a high-pass element rotation algorithm. Are converted sequentially.

第1DAC第1ポインタ21及び第1DAC第2ポインタ22はそれぞれ、第1DA変換器11に先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶する。第2DAC第1ポインタ31及び第2DAC第2ポインタ32はそれぞれ、第2DA変換器12に先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶する。   Each of the first DAC first pointer 21 and the first DAC second pointer 22 stores a current source used in accordance with the digital signal previously input to the first DA converter 11. Each of the second DAC first pointer 31 and the second DAC second pointer 32 stores a current source used in accordance with the digital signal previously input to the second DA converter 12.

第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、第1DA変換器11に第1デジタル信号Iinを入力するときに第2DA変換器12に第2デジタル信号Qinを入力する。この場合、第1入力スイッチ41及び第2入力スイッチ42がオンし、第3入力スイッチ43及び第4入力スイッチ44がオフする。また、第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、第2DA変換器12に第1デジタル信号Iinを入力するときに第1DA変換器11に第2デジタル信号Qinを入力する。この場合、第1入力スイッチ41及び第2入力スイッチ42がオフし、第3入力スイッチ43及び第4入力スイッチ44がオンする。第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinが2対入力されるごとに、入力信号を交互に切り替える。すなわち、第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、2個の第1デジタル信号Iinを第1DA変換器11に入力し、2個の第2デジタル信号Qinを第2DA変換器12に入力すると、切替動作を実行する。切替動作を実行した後、第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、2個の第1デジタル信号Iinを第2DA変換器12に入力し、2個の第2デジタル信号Qinを第1DA変換器11に入力し、切替動作を再度実行する。 First input switch 41 to a fourth input switch 44 inputs the second digital signal Q in the first 2DA transducer 12 when the first 1DA converter 11 inputs the first digital signal I in. In this case, the first input switch 41 and the second input switch 42 are turned on, and the third input switch 43 and the fourth input switch 44 are turned off. The first input switch 41 to a fourth input switch 44 inputs the second digital signal Q in the first 1DA converter 11 when the first 2DA converter 12 inputs the first digital signal I in. In this case, the first input switch 41 and the second input switch 42 are turned off, and the third input switch 43 and the fourth input switch 44 are turned on. First input switch 41 to a fourth input switch 44 is, each time the first digital signal I in and the second digital signal Q in is 2 to input, switches the input signal alternately. That is, the first input switch 41 to the fourth input switch 44 input two first digital signals I in to the first DA converter 11 and input two second digital signals Q in to the second DA converter 12. When input, the switching operation is executed. After executing the switching operation, the first input switch 41 to the fourth input switch 44 input the two first digital signals I in to the second DA converter 12 and input the two second digital signals Q in to the second. The signal is input to the 1DA converter 11 and the switching operation is executed again.

第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、第1DA変換器11から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第2DA変換器12から第2アナログ信号Qoutを出力する。この場合、第1出力スイッチ51及び第2入力スイッチ52がオンし、第3出力スイッチ53及び第4出力スイッチ54がオフする。また、第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、第2DA変換器12から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第1DA変換器11から第2アナログ信号Qoutを出力する。この場合、第1出力スイッチ51及び第2入力スイッチ52がオフし、第3出力スイッチ53及び第4出力スイッチ54がオンする。第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信号Qoutが2対出力されるごとに、出力信号を交互に切り替える。すなわち、第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、2個の第1アナログ信号Ioutを第1DA変換器11から出力し、2個の第2アナログ信号Qoutを第2DA変換器12から出力すると、切替動作を実行する。切替動作を実行した後、第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、2個の第1アナログ信号Ioutを第2DA変換器12から出力し、2個の第2アナログ信号Qoutを第1DA変換器11から出力し、切替動作を再度実行する。 The first output switch 51 to the fourth output switch 54 output the second analog signal Q out from the second DA converter 12 when outputting the first analog signal I out from the first DA converter 11. In this case, the first output switch 51 and the second input switch 52 are turned on, and the third output switch 53 and the fourth output switch 54 are turned off. The first output switch 51 to the fourth output switch 54 output the second analog signal Q out from the first DA converter 11 when outputting the first analog signal I out from the second DA converter 12. In this case, the first output switch 51 and the second input switch 52 are turned off, and the third output switch 53 and the fourth output switch 54 are turned on. The first output switch 51 to the fourth output switch 54 alternately switch the output signals every time two pairs of the first analog signal I out and the second analog signal Q out are output. That is, the first output switch 51 to the fourth output switch 54 output the two first analog signals I out from the first DA converter 11 and the two second analog signals Q out from the second DA converter 12. When output, the switching operation is executed. After executing the switching operation, the first output switch 51 to the fourth output switch 54 output the two first analog signals I out from the second DA converter 12 and the two second analog signals Q out to the second output. The data is output from the 1DA converter 11, and the switching operation is executed again.

図12は、ΔΣDA変調器1の動作アルゴリズムを示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating an operation algorithm of the ΔΣ DA modulator 1.

まず、ΔΣDA変調器1に「4+2j」が入力される。第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、「4」を第1デジタル信号Iinとして第1DA変換器11に入力し、「2」を第2デジタル信号Qinとして第2DA変換器12に入力する。第1DA変換器11は、第1電流源CS0〜第4電流源CS3を使用して「4」を示す第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。第2DA変換器12は、第1電流源CS0〜第2電流源CS1を使用して「2」を示す第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。第1DAC第1ポインタ21は第4電流源CS3を記憶し、第2DAC第1ポインタ31は第2電流源CS1を記憶する。第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、第1DA変換器11が変換した「4」を示すアナログ信号を第1アナログ信号Ioutとして出力し、第2DA変換器12が変換した「2」を示すアナログ信号を第2アナログ信号Qoutとして出力する。 First, “4 + 2j” is input to the ΔΣDA modulator 1. The first input switch 41 to the fourth input switch 44 input “4” as the first digital signal I in to the first DA converter 11 and “2” as the second digital signal Q in to the second DA converter 12. input. The 1DA converter 11 converts the first digital signal I in using a first current source CS0~ fourth current source CS3 indicating "4" into an analog signal. The 2DA converter 12 converts the second digital signal Q in using a first current source CS0~ second current source CS1 indicating "2" to the analog signal. The first DAC first pointer 21 stores the fourth current source CS3, and the second DAC first pointer 31 stores the second current source CS1. The first output switch 51 to the fourth output switch 54 output an analog signal indicating “4” converted by the first DA converter 11 as the first analog signal I out and “2” converted by the second DA converter 12. Is output as the second analog signal Qout .

次いで、ΔΣDA変調器1に「3+2j」が入力される。第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、「3」を第1デジタル信号Iinとして第1DA変換器11に入力し、「2」を第2デジタル信号Qinとして第2DA変換器12に入力する。第1DA変換器11は、第1電流源CS0〜第3電流源CS2を使用して「3」を示す第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。第2DA変換器12は、第1電流源CS0〜第2電流源CS1を使用して「2」を示す第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。第1DAC第2ポインタ22は第3電流源CS2を記憶し、第2DAC第2ポインタ32は第2電流源CS1を記憶する。第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、第1DA変換器11が変換した「3」を示すアナログ信号を第1アナログ信号Ioutとして出力し、第2DA変換器12が変換した「2」を示すアナログ信号を第2アナログ信号Qoutとして出力する。 Next, “3 + 2j” is input to the ΔΣDA modulator 1. The first input switch 41 to the fourth input switch 44 input “3” as the first digital signal I in to the first DA converter 11 and “2” as the second digital signal Q in to the second DA converter 12. input. The first DA converter 11 converts the first digital signal I in indicating “3” into an analog signal using the first current source CS0 to the third current source CS2. The 2DA converter 12 converts the second digital signal Q in using a first current source CS0~ second current source CS1 indicating "2" to the analog signal. The first DAC second pointer 22 stores the third current source CS2, and the second DAC second pointer 32 stores the second current source CS1. The first output switch 51 to the fourth output switch 54 output an analog signal indicating “3” converted by the first DA converter 11 as the first analog signal I out and “2” converted by the second DA converter 12. Is output as the second analog signal Qout .

次いで、ΔΣDA変調器1に「2+6j」が入力される。第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、「2」を第1デジタル信号Iinとして第2DA変換器12に入力し、「6」を第2デジタル信号Qinとして第1DA変換器11に入力する。第1DA変換器11は、第1DAC第1ポインタ21に記憶される第4電流源CS3から順方向に位置する第1電流源CS0〜第2電流源CS1及び第5電流源CS4〜第8電流源CS7を使用して「6」を示す第2デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。第2DA変換器12は、第2DAC第1ポインタ31に記憶される第2電流源CS1から逆方向の2個の電流源である第1電流源CS1〜第2電流源CS1を使用して「2」を示す第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。第1DAC第1ポインタ21は第2電流源CS1を記憶し、第2DAC第1ポインタ31は第1電流源CS0を記憶する。第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、第2DA変換器12が変換した「2」を示すアナログ信号を第1アナログ信号Ioutとして出力し、第1DA変換器11が変換した「6」を示すアナログ信号を第2アナログ信号Qoutとして出力する。 Next, “2 + 6j” is input to the ΔΣ DA modulator 1. The first input switch 41 to the fourth input switch 44 input “2” as the first digital signal I in to the second DA converter 12 and “6” as the second digital signal Q in to the first DA converter 11. input. The first DA converter 11 includes a first current source CS0 to a second current source CS1 and a fifth current source CS4 to an eighth current source located in the forward direction from the fourth current source CS3 stored in the first DAC first pointer 21. The second digital signal I in indicating “6” is converted into an analog signal using CS7. The second DA converter 12 uses the first current source CS1 to the second current source CS1 that are two current sources in the reverse direction from the second current source CS1 stored in the second DAC first pointer 31 to “2”. the second digital signal Q in indicating a "into an analog signal. The first DAC first pointer 21 stores the second current source CS1, and the second DAC first pointer 31 stores the first current source CS0. The first output switch 51 to the fourth output switch 54 output the analog signal indicating “2” converted by the second DA converter 12 as the first analog signal I out and “6” converted by the first DA converter 11. Is output as the second analog signal Qout .

次いで、ΔΣDA変調器1に「2+1j」が入力される。第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44は、「2」を第1デジタル信号Iinとして第2DA変換器12に入力し、「1」を第2デジタル信号Qinとして第1DA変換器11に入力する。第1DA変換器11は、第1DAC第2ポインタ22に記憶される第3電流源CS2から順方向に位置する第4電流源CS3使用して「1」を示す第2デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。第2DA変換器12は、第2DAC第2ポインタ32に記憶される第2電流源CS1から逆方向の2個の電流源である第1電流源CS1〜第2電流源CS1を使用して「2」を示す第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。第1DAC第2ポインタ22は第4電流源CS3を記憶し、第2DAC第2ポインタ32は第1電流源CS0を記憶する。第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54は、第2DA変換器12が変換した「2」を示すアナログ信号を第1アナログ信号Ioutとして出力し、第1DA変換器11が変換した「1」を示すアナログ信号を第2アナログ信号Qoutとして出力する。 Next, “2 + 1j” is input to the ΔΣ DA modulator 1. The first input switch 41 to the fourth input switch 44 input “2” as the first digital signal I in to the second DA converter 12, and “1” as the second digital signal Q in to the first DA converter 11. input. The 1DA converter 11, the 1DAC fourth current source CS3 second digital signal I in the analog signal indicating "1" by using the position from the third current source CS2 in the forward direction stored in the second pointer 22 Convert to The second DA converter 12 uses the first current source CS <b> 1 to the second current source CS <b> 1 that are two current sources in the reverse direction from the second current source CS <b> 1 stored in the second DAC second pointer 32. the second digital signal Q in indicating a "into an analog signal. The first DAC second pointer 22 stores the fourth current source CS3, and the second DAC second pointer 32 stores the first current source CS0. The first output switch 51 to the fourth output switch 54 output an analog signal indicating “2” converted by the second DA converter 12 as the first analog signal I out and “1” converted by the first DA converter 11. Is output as the second analog signal Qout .

第1DA変換器11と第2DA変換器12に第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinをそれぞれ、2対ずつ交互に入力するように第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44を動作させるように制御する。また、第1DA変換器11と第2DA変換器12で変換されたアナログ信号を変第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinとして、2対ずつ交互に出力するように第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54を動作させるように制御する。第1DA変換器11は、第1デジタル信号Iinを2個アナログ信号に変換すると、第2デジタル信号Qinを2個アナログ信号に変換する。第2DA変換器12は、第1DA変換器11が第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換するとき、第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。また、第2DA変換器12は、第1DA変換器11が第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換するとき、第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。 A first digital signal I in and the second digital signal Q in each and the 1DA converter 11 to a 2DA transducer 12, operates the first input switch 41 to a fourth input switch 44 so as to alternately input two pairs To control. Further, the first 1DA converter 11 to the analog signal converted by the first 2DA converter 12 as Hendai 1 digital signals I in and the second digital signal Q in, so as to alternately output two pairs the first output switch 51 Control the fourth output switch 54 to operate. The 1DA converter 11, converting the first digital signal I in the two analog signals, and converts the second digital signal Q in the two analog signals. The 2DA converter 12, when the first 1DA converter 11 converts the first digital signal I in the analog signal and converts the second digital signal Q in the analog signal. Further, the 2DA converter 12, when the first 1DA converter 11 converts the second digital signal Q in the analog signal and converts the first digital signal I in the analog signal.

図13は、ΔΣDA変調器1の具体的な回路構成を示す回路ブロック図である。   FIG. 13 is a circuit block diagram showing a specific circuit configuration of the ΔΣ DA modulator 1.

ΔΣDA変調器1は、第1DA変換器11と、第2DA変換器12と、第1変換器制御部13と、第2変換器制御部14と、入力選択部15と、出力選択部16とを有する。   The ΔΣ DA modulator 1 includes a first DA converter 11, a second DA converter 12, a first converter control unit 13, a second converter control unit 14, an input selection unit 15, and an output selection unit 16. Have.

第1変換器制御部13は、第1DAC第1ポインタ21及び第1DAC第2ポインタ22を使用して、入力されるデジタル信号に応じてローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第1DA変換器11の複数のセグメント素子を順次選択する。第2変換器制御部14は、第2DAC第1ポインタ31及び第2DAC第2ポインタ32を使用して、入力されるデジタル信号に応じてハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第2DA変換器502の複数のセグメント素子を順次選択する。入力選択部15は、第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44の機能を実現する。すなわち、入力選択部15は、第1DA変換器11に第1デジタル信号Iinを入力するときに第2DA変換器12に第2デジタル信号Qinを入力する。また、入力選択部15は、第2DA変換器12に第1デジタル信号Iinを入力するときに第1DA変換器11に第2デジタル信号Qinを入力する。入力選択部15は、第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinが2対入力されるごとに、入力信号を交互に切り替える。出力選択部16は、第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54の機能を実現する。出力選択部16は、第1DA変換器11から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第2DA変換器12に第2アナログ信号Qoutを出力する。また、出力選択部16は、第2DA変換器12から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第1DA変換器11から第2アナログ信号Qoutを出力する。出力選択部16は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信号Qoutが2対出力されるごとに、出力信号を交互に切り替える。 The first converter control unit 13 uses the first DAC first pointer 21 and the first DAC second pointer 22 to generate a plurality of segment elements of the first DA converter 11 using a low-pass element rotation algorithm according to an input digital signal. Are selected in sequence. The second converter control unit 14 uses the second DAC first pointer 31 and the second DAC second pointer 32 to perform a plurality of segment elements of the second DA converter 502 by a high-pass element rotation algorithm according to the input digital signal. Are selected in sequence. The input selection unit 15 realizes the functions of the first input switch 41 to the fourth input switch 44. That is, the input selecting section 15 inputs the second digital signal Q in the first 2DA transducer 12 when the first 1DA converter 11 inputs the first digital signal I in. The input selector 15 inputs the second digital signal Q in the first 1DA converter 11 when the first 2DA converter 12 inputs the first digital signal I in. Input selector 15, each time the first digital signal I in and the second digital signal Q in is 2 to input, switches the input signal alternately. The output selection unit 16 realizes the functions of the first output switch 51 to the fourth output switch 54. The output selection unit 16 outputs the second analog signal Q out to the second DA converter 12 when outputting the first analog signal I out from the first DA converter 11. The output selection unit 16 outputs the second analog signal Q out from the first DA converter 11 when outputting the first analog signal I out from the second DA converter 12. The output selection unit 16 switches the output signal alternately each time two pairs of the first analog signal I out and the second analog signal Q out are output.

図14(a)は、ΔΣDA変調器1のパワースペクトラムの一例を示す図である。また、図14(b)は、ΔΣDA変調器1のOSR(Over sampling Ratio)に対するSNDR(Signal-to-noise and distortion ratio)の値のシミュレーション結果を示す図である。図14(b)において、四角はDWAアルゴリズムを適用しない場合を示し、ひし形はDWAアルゴリズムを適用したΔΣDA変調器1のシミュレーション結果を示す。   FIG. 14A is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the ΔΣDA modulator 1. FIG. 14B is a diagram showing a simulation result of a value of SNDR (Signal-to-noise and distortion ratio) with respect to the OSR (Over sampling Ratio) of the ΔΣ DA modulator 1. In FIG. 14B, squares indicate cases where the DWA algorithm is not applied, and diamonds indicate simulation results of the ΔΣDA modulator 1 to which the DWA algorithm is applied.

図14(a)に示すように、ΔΣDA変調器1は信号帯域のノイズが低減されている。また、図14(b)に示すように、ΔΣDA変調器1は、DWAアルゴリズムを適用しない場合と比較して良好なSNDRが得られる。   As shown in FIG. 14A, the ΔΣ DA modulator 1 has reduced noise in the signal band. Further, as shown in FIG. 14B, the ΔΣDA modulator 1 can obtain a better SNDR than the case where the DWA algorithm is not applied.

図15は、第2実施形態に係る複素マルチバンドパスΔΣ変調器の回路ブロック図である。   FIG. 15 is a circuit block diagram of a complex multiband pass ΔΣ modulator according to the second embodiment.

ΔΣDA変調器2は、第1DA変換器11と、第2DA変換器12と、第1DAC第1ポインタ21〜第1DAC第4ポインタ24と、第2DAC第1ポインタ31〜第2DAC第4ポインタ34とを有する。ΔΣDA変調器1は、第1入力スイッチ61〜第4入力スイッチ64と、第1出力スイッチ71〜第4出力スイッチ74とを更に有する。ΔΣDA変調器2は、第1DAC第1ポインタ21と第1DAC第2ポインタ22とに加えて、第1DAC第3ポインタ23と第1DAC第4ポインタ24とを有することが、ΔΣDA変調器1と相違する。また、ΔΣDA変調器2は、第2DAC第1ポインタ31と第2DAC第2ポインタ32とに加えて、第2DAC第3ポインタ33と第2DAC第4ポインタ34とを有することが、ΔΣDA変調器1と更に相違する。また、ΔΣDA変調器2は、第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44の代わりに、第1入力スイッチ61〜第4入力スイッチ64が配置されることが、ΔΣDA変調器1と更に相違する。また、ΔΣDA変調器2は、第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54の代わりに、第1出力スイッチ71〜第4出力スイッチ74が配置されることが、ΔΣDA変調器1と更に相違する。   The ΔΣ DA modulator 2 includes a first DA converter 11, a second DA converter 12, a first DAC first pointer 21 to a first DAC fourth pointer 24, and a second DAC first pointer 31 to a second DAC fourth pointer 34. Have. The ΔΣ DA modulator 1 further includes a first input switch 61 to a fourth input switch 64 and a first output switch 71 to a fourth output switch 74. The ΔΣDA modulator 2 is different from the ΔΣDA modulator 1 in that it includes a first DAC third pointer 23 and a first DAC fourth pointer 24 in addition to the first DAC first pointer 21 and the first DAC second pointer 22. . The ΔΣDA modulator 2 includes a second DAC third pointer 33 and a second DAC fourth pointer 34 in addition to the second DAC first pointer 31 and the second DAC second pointer 32. Furthermore, it is different. The ΔΣDA modulator 2 is further different from the ΔΣDA modulator 1 in that the first input switch 61 to the fourth input switch 64 are arranged instead of the first input switch 41 to the fourth input switch 44. Further, the ΔΣDA modulator 2 is further different from the ΔΣDA modulator 1 in that the first output switch 71 to the fourth output switch 74 are arranged instead of the first output switch 51 to the fourth output switch 54.

第1DAC第3ポインタ23及び第1DAC第4ポインタ24はそれぞれ、第1DA変換器11に先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶する。第2DAC第3ポインタ33及び第2DAC第4ポインタ34はそれぞれ、第2DA変換器12に先に入力されたデジタル信号に応じて使用した電流源を記憶する。   The first DAC third pointer 23 and the first DAC fourth pointer 24 each store a current source used according to the digital signal previously input to the first DA converter 11. Each of the second DAC third pointer 33 and the second DAC fourth pointer 34 stores a current source used according to the digital signal previously input to the second DA converter 12.

第1入力スイッチ61〜第4入力スイッチ64は、入力信号を交互に切り替える周期が第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44と相違する。第1入力スイッチ61〜第4入力スイッチ64は、第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinが2対入力されるごとではなく、第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinが4対入力されるごとに入力信号を交互に切り替える。すなわち、第1入力スイッチ61〜第4入力スイッチ64は、4個の第1デジタル信号Iinを第1DA変換器11に入力し、4個の第2デジタル信号Qinを第2DA変換器12に入力すると、切替動作を実行する。切替動作を実行した後、第1入力スイッチ61〜第4入力スイッチ64は、4個の第1デジタル信号Iinを第2DA変換器12に入力し、4個の第2デジタル信号Qinを第1DA変換器11に入力し、切替動作を再度実行する。 The first input switch 61 to the fourth input switch 64 are different from the first input switch 41 to the fourth input switch 44 in the cycle of alternately switching input signals. First input switch 61 to the fourth input switch 64 is not in every first digital signal I in and the second digital signal Q in is 2 versus input, the first digital signal I in and the second digital signal Q in The input signal is alternately switched every time four pairs are input. That is, the first input switch 61 to the fourth input switch 64 input the four first digital signals I in to the first DA converter 11 and the four second digital signals Q in to the second DA converter 12. When input, the switching operation is executed. After executing the switching operation, the first input switch 61 to the fourth input switch 64 input the four first digital signals I in to the second DA converter 12 and the four second digital signals Q in to the first. The signal is input to the 1DA converter 11 and the switching operation is executed again.

第1出力スイッチ71〜第4出力スイッチ74は、入力信号を交互に切り替える周期が第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54と相違する。第1出力スイッチ71〜第4出力スイッチ74は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信号Qoutが4対出力されるごとに、出力信号を交互に切り替える。すなわち、第1出力スイッチ71〜第4出力スイッチ74は、4個の第1アナログ信号Ioutを第1DA変換器11から出力し、4個の第2アナログ信号Qoutを第2DA変換器12から出力すると、切替動作を実行する。切替動作を実行した後、第1出力スイッチ71〜第4出力スイッチ74は、4個の第1アナログ信号Ioutを第2DA変換器12から出力し、4個の第2アナログ信号Qoutを第1DA変換器11から出力し、切替動作を再度実行する。 The first output switch 71 to the fourth output switch 74 are different from the first output switch 51 to the fourth output switch 54 in the cycle of alternately switching input signals. The first output switch 71 to the fourth output switch 74 alternately switch the output signals every time four pairs of the first analog signal I out and the second analog signal Q out are output. That is, the first output switch 71 to the fourth output switch 74 output the four first analog signals I out from the first DA converter 11 and the four second analog signals Q out from the second DA converter 12. When output, the switching operation is executed. After executing the switching operation, the first output switch 71 to the fourth output switch 74 output the four first analog signals I out from the second DA converter 12 and the four second analog signals Q out to the second output. The data is output from the 1DA converter 11, and the switching operation is executed again.

図16は、ΔΣDA変調器2の動作アルゴリズムを示す図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating an operation algorithm of the ΔΣ DA modulator 2.

ΔΣDA変調器2では、第1DA変換器11と第2DA変換器12とに第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinをそれぞれ、4対ずつ交互に入力するように第1入力スイッチ41〜第4入力スイッチ44を動作させるように制御する。また、第1DA変換器11と第2DA変換器12で変換されたアナログ信号を変第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinとして、4対ずつ交互に出力するように第1出力スイッチ51〜第4出力スイッチ54を動作させるように制御する。第1DA変換器11は、4個の第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換すると、4個の第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。第2DA変換器12は、第1DA変換器11が第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換するとき、第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換する。また、第2DA変換器12は、第1DA変換器11が第2デジタル信号Qinをアナログ信号に変換するとき、第1デジタル信号Iinをアナログ信号に変換する。 In the ΔΣ DA modulator 2, first input switches 41 to 41 are configured to alternately input four pairs of the first digital signal I in and the second digital signal Q in to the first DA converter 11 and the second DA converter 12, respectively. The fourth input switch 44 is controlled to operate. Further, the first 1DA converter 11 to the analog signal converted by the first 2DA converter 12 as Hendai 1 digital signals I in and the second digital signal Q in, so as to alternately output every four pairs first output switch 51 Control the fourth output switch 54 to operate. The 1DA converter 11 converts the four first digital signal I in is converted into an analog signal, the four second digital signal Q in the analog signal. The 2DA converter 12, when the first 1DA converter 11 converts the first digital signal I in the analog signal and converts the second digital signal Q in the analog signal. Further, the 2DA converter 12, when the first 1DA converter 11 converts the second digital signal Q in the analog signal and converts the first digital signal I in the analog signal.

図17は、ΔΣDA変調器2の具体的な回路構成を示す回路ブロック図である。   FIG. 17 is a circuit block diagram showing a specific circuit configuration of the ΔΣDA modulator 2.

ΔΣDA変調器1は、第1DA変換器11と、第2DA変換器12と、第1変換器制御部17と、第2変換器制御部18と、入力選択部19と、出力選択部20とを有する。   The ΔΣ DA modulator 1 includes a first DA converter 11, a second DA converter 12, a first converter control unit 17, a second converter control unit 18, an input selection unit 19, and an output selection unit 20. Have.

第1変換器制御部17は、4個のポインタを使用して、入力されるデジタル信号に応じてローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第1DA変換器11の複数のセグメント素子を順次選択する。第2変換器制御部18は、4個のポインタを使用して、入力されるデジタル信号に応じてハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第2DA変換器502の複数のセグメント素子を順次選択する。入力選択部19は、第1入力スイッチ61〜第4入力スイッチ64の機能を実現する。すなわち、入力選択部19は、第1DA変換器11に第1デジタル信号Iinを入力するときに第2DA変換器12に第2デジタル信号Qinを入力する。また、入力選択部15は、第2DA変換器12に第1デジタル信号Iinを入力するときに第1DA変換器11に第2デジタル信号Qinを入力する。入力選択部19は、第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinが4対入力されるごとに、入力信号を交互に切り替える。出力選択部20は、第1出力スイッチ71〜第4出力スイッチ74の機能を実現する。出力選択部20は、第1DA変換器11から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第2DA変換器12に第2アナログ信号Qoutを出力する。また、出力選択部20は、第2DA変換器12から第1アナログ信号Ioutを出力するときに第1DA変換器11から第2アナログ信号Qoutを出力する。出力選択部20は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信号Qoutが4対出力されるごとに、出力信号を交互に切り替える。 The first converter control unit 17 uses the four pointers to sequentially select a plurality of segment elements of the first DA converter 11 by a low-pass element rotation algorithm according to the input digital signal. The second converter control unit 18 uses the four pointers to sequentially select a plurality of segment elements of the second DA converter 502 by a high-pass element rotation algorithm according to the input digital signal. The input selection unit 19 realizes the functions of the first input switch 61 to the fourth input switch 64. That is, the input selecting section 19 inputs the second digital signal Q in the first 2DA transducer 12 when the first 1DA converter 11 inputs the first digital signal I in. The input selector 15 inputs the second digital signal Q in the first 1DA converter 11 when the first 2DA converter 12 inputs the first digital signal I in. Input selection unit 19, each time the first digital signal I in and the second digital signal Q in is 4 vs. input, switches the input signal alternately. The output selection unit 20 realizes the functions of the first output switch 71 to the fourth output switch 74. The output selection unit 20 outputs the second analog signal Q out to the second DA converter 12 when outputting the first analog signal I out from the first DA converter 11. The output selection unit 20 outputs the second analog signal Q out from the first DA converter 11 when outputting the first analog signal I out from the second DA converter 12. The output selection unit 20 alternately switches the output signal every time four pairs of the first analog signal I out and the second analog signal Q out are output.

図18(a)はΔΣDA変調器2のパワースペクトラムの一例を示す図であり、図18(b)はDWAアルゴリズムを適用しないΔΣDA変調器のパワースペクトラムの一例を示す図である。図18(c)は、ΔΣDA変調器2のOSR(Over sampling Ratio)に対するSNDR(Signal-to-noise and distortion ratio)の値のシミュレーション結果を示す図である。図18(c)において、四角はDWAアルゴリズムを適用しない場合を示し、ひし形はDWAアルゴリズムを適用したΔΣDA変調器1のシミュレーション結果を示す。   FIG. 18A is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the ΔΣ DA modulator 2, and FIG. 18B is a diagram illustrating an example of the power spectrum of the ΔΣ DA modulator to which the DWA algorithm is not applied. FIG. 18C is a diagram illustrating a simulation result of a value of SNDR (Signal-to-noise and distortion ratio) with respect to the OSR (Over sampling Ratio) of the ΔΣ DA modulator 2. In FIG. 18 (c), squares indicate cases where the DWA algorithm is not applied, and diamonds indicate simulation results of the ΔΣDA modulator 1 to which the DWA algorithm is applied.

図18(a)に示すように、ΔΣDA変調器2は信号帯域のノイズが低減されている。一方、図18(b)に示すように、DWAアルゴリズムを適用しないΔΣDA変調器では、信号帯域に多くのノイズが生じている。図18(c)に示すように、ΔΣDA変調器1は、DWAアルゴリズムを適用しない場合と比較して良好なSNDRが得られる。   As shown in FIG. 18A, the ΔΣDA modulator 2 has reduced noise in the signal band. On the other hand, as shown in FIG. 18B, in the ΔΣDA modulator to which the DWA algorithm is not applied, a lot of noise is generated in the signal band. As shown in FIG. 18C, the ΔΣDA modulator 1 can obtain a good SNDR compared to the case where the DWA algorithm is not applied.

図19は、第3実施形態に係る複素マルチバンドパスΔΣ変調器の回路ブロック図である。   FIG. 19 is a circuit block diagram of a complex multiband pass ΔΣ modulator according to the third embodiment.

ΔΣAD変調器200は、ΔΣDA変調器201と、第1AD変換器211と、第2AD変換器212と、第1減算器221と、第2減算器222と、複素マルチバンドパスフィルタ230とを有する。   The ΔΣ AD modulator 200 includes a ΔΣ DA modulator 201, a first AD converter 211, a second AD converter 212, a first subtractor 221, a second subtractor 222, and a complex multiband pass filter 230.

ΔΣDA変調器201は、ΔΣDA変調器1又は2と同様な構成及び機能を有する。ΔΣDA変調器201は、第1デジタル信号IoutをDA変調して、第1フィードバック信号として第1減算器221に出力し、第2デジタル信号QoutをDA変調して、第2フィードバック信号として第2減算器222に出力する。第1AD変換器211は複素マルチバンドパスフィルタ230がフィルタリングした信号を第1デジタル信号IoutにAD変換し、第2AD変換器212は複素マルチバンドパスフィルタ230がフィルタリングした信号を第2デジタル信号QoutにAD変換する。第1減算器221はΔΣDA変調器201から出力される第1フィードバック信号を第1アナログ信号Iinから減算し、第2減算器222はΔΣDA変調器201から出力される第2フィードバック信号を第2アナログ信号Qinから減算する。 The ΔΣDA modulator 201 has the same configuration and function as the ΔΣDA modulator 1 or 2. The ΔΣ DA modulator 201 DA-modulates the first digital signal I out and outputs it as a first feedback signal to the first subtractor 221, and DA-modulates the second digital signal Q out and outputs the second feedback signal as a second feedback signal. 2 is output to the subtracter 222. The 1AD converter 211 AD converts the signal complex multi-band pass filter 230 has filtered first digital signals I out, the second 2AD transducer 212 signals the complex multi-band pass filter 230 has filtered the second digital signal Q AD conversion to out . The first subtractor 221 subtracts the first feedback signal output from the ΔΣDA modulator 201 from the first analog signal I in, the second feedback signal a second subtractor 222 output from ΔΣDA modulator 201 second It is subtracted from the analog signal Q in.

複素マルチバンドパスフィルタ230は、N次の信号帯域を有するフィルタである。ΔΣDA変調器1を、ΔΣDA変調器201として使用するとき、複素マルチバンドパスフィルタ230として2次の信号帯域を有するフィルタを使用する。ΔΣDA変調器2を、ΔΣDA変調器201として使用するとき、複素マルチバンドパスフィルタ230として4次の信号帯域を有するフィルタを使用する。   The complex multiband pass filter 230 is a filter having an Nth order signal band. When the ΔΣ DA modulator 1 is used as the ΔΣ DA modulator 201, a filter having a secondary signal band is used as the complex multiband pass filter 230. When the ΔΣDA modulator 2 is used as the ΔΣDA modulator 201, a filter having a fourth-order signal band is used as the complex multiband pass filter 230.

ΔΣDA変調器1では、第1変換器制御部13は、入力される2個のデジタル信号のそれぞれに対応する2個のポインタを使用してローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第1DA変換器11のセグメント素子を順次選択する。また、第2変換器制御部14は、入力される2個のデジタル信号のそれぞれに対応する2個のポインタを使用してハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第2DA変換器12のセグメント素子を順次選択する。また、入力選択部15は第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinを2個ごとに交互に選択し、出力選択部16は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信Qout号を2個ごとに交互に選択する。 In the ΔΣ DA modulator 1, the first converter control unit 13 uses the two pointers corresponding to each of the two input digital signals to change the segment elements of the first DA converter 11 by a low-pass element rotation algorithm. Select sequentially. Further, the second converter control unit 14 sequentially selects the segment elements of the second DA converter 12 by the high-pass element rotation algorithm using the two pointers corresponding to the two input digital signals. The input selector 15 alternately selects the first digital signal I in and the second digital signal Q in every two, and the output selector 16 selects the first analog signal I out and the second analog signal Q out . Are alternately selected every two.

また、ΔΣDA変調器2では、第1変換器制御部17は、入力される4個のデジタル信号のそれぞれに対応する4個のポインタを使用してローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第1DA変換器11のセグメント素子を順次選択する。また、第2変換器制御部18は、入力される4個のデジタル信号のそれぞれに対応する4個のポインタを使用してハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより第2DA変換器12のセグメント素子を順次選択する。また、入力選択部19は第1デジタル信号Iin及び第2デジタル信号Qinを4個ごとに交互に選択し、出力選択部20は、第1アナログ信号Iout及び第2アナログ信Qout号を4個ごとに交互に選択する。 In the ΔΣ DA modulator 2, the first converter control unit 17 uses the four pointers corresponding to each of the four input digital signals to perform segmentation of the first DA converter 11 using a low-pass element rotation algorithm. Elements are selected sequentially. Further, the second converter control unit 18 sequentially selects the segment elements of the second DA converter 12 by the high-pass element rotation algorithm using the four pointers corresponding to the four input digital signals. The input selection unit 19 alternately selects the first digital signal I in and the second digital signal Q in every four, and the output selection unit 20 outputs the first analog signal I out and the second analog signal Q out . Are alternately selected every four.

ΔΣDA変調器1及び2はそれぞれ、このような構成を有することにより、複素マルチバンドパスΔΣ変調が可能になり、ΔΣDA変調器1の後段に配置されるアナログフィルタに要求される性能を軽減することができる。   Each of the ΔΣ DA modulators 1 and 2 has such a configuration, thereby enabling complex multiband pass ΔΣ modulation and reducing the performance required for the analog filter disposed at the subsequent stage of the ΔΣ DA modulator 1. Can do.

図10(b)に示すように、ΔΣDA変調器1の信号帯域はfn/fs=−3/8及び1/8であり、ΔΣDA変調器2の信号帯域はfn/fs=−7/16、−3/16、1/16及び5/16である。ΔΣDA変調器1及び2では、正負の信号帯域で絶対値が相違する。一方、図8(b)及び図9(b)に示すように、2次マルチバンドパスΔΣDA変調器700の信号帯域はfn/fs=±1/2であり、2次マルチバンドパスΔΣDA変調器710信号帯域はfn/fs=1/4であり、正負の信号帯域で絶対値が同一である。ΔΣDA変調器1及び2では、正負の信号帯域で絶対値が相違しており、信号帯域を有効に活用できる。また、ΔΣDA変調器1及び2では、信号帯域近傍で良好なノイズの広がりが実現可能である。 As shown in FIG. 10B, the signal band of the ΔΣ DA modulator 1 is f n / f s = −3 / 8 and 1/8, and the signal band of the ΔΣ DA modulator 2 is f n / f s = −. 7/16, -3/16, 1/16 and 5/16. The ΔΣDA modulators 1 and 2 have different absolute values in the positive and negative signal bands. On the other hand, as shown in FIGS. 8B and 9B, the signal band of the secondary multiband pass ΔΣDA modulator 700 is f n / f s = ± 1/2, and the secondary multiband pass ΔΣDA. The signal band of the modulator 710 is f n / f s = ¼, and the absolute value is the same in the positive and negative signal bands. In the ΔΣ DA modulators 1 and 2, the absolute values are different between the positive and negative signal bands, and the signal band can be used effectively. In addition, the ΔΣDA modulators 1 and 2 can realize a good noise spread in the vicinity of the signal band.

また、図20に示すように、ΔΣDA変調器1及び2では、マルチビット化することにより、パワースペクトラムの絶対値を小さくすることができるため、後段に配置されるアナログフィルタに要求される遮断特性の急峻度が緩和される。   Further, as shown in FIG. 20, in the ΔΣDA modulators 1 and 2, since the absolute value of the power spectrum can be reduced by using multi-bit, the cutoff characteristic required for the analog filter disposed in the subsequent stage. Is reduced.

ΔΣDA変調器1では第1DA変換器11及び第2DA変換器12に入出力される信号を2個ずつ切り換え、ΔΣDA変調器2では第1DA変換器11及び第2DA変換器12に入出力される信号を4個ずつ切り換える。しかしながら、ΔΣDA変調器では、第1DA変換器11及び第2DA変換器12に入出力される信号を、2以上の整数であるN個ごとに交互に切り換える構成としてもよい。   In the ΔΣ DA modulator 1, two signals are input / output to / from the first DA converter 11 and the second DA converter 12, and in the ΔΣ DA modulator 2, the signals are input / output to the first DA converter 11 and the second DA converter 12. Switch four by four. However, the ΔΣ DA modulator may be configured to alternately switch the signals input to and output from the first DA converter 11 and the second DA converter 12 every N which is an integer of 2 or more.

第1DA変換器11及び第2DA変換器12に入出力される信号を、N個ごとに交互に切り換える構成とする場合、第1変換器制御部13及び第2変換器制御部14は、入出力されるN個のデジタル信号のそれぞれに対応するN個のポインタを有する構成になる。   When the signals input / output to / from the first DA converter 11 and the second DA converter 12 are alternately switched every N, the first converter control unit 13 and the second converter control unit 14 N pointers corresponding to each of the N digital signals are configured.

第1DA変換器11及び第2DA変換器12はそれぞれ、図1(b)に示すように第1電流源CS0〜第8電流源CS7がリング状に配置される構造を有するが、第1電流源CS0〜第8電流源CS7の代わりに8つの電圧源を有する電圧駆動型の構造としてもよい。また、電流源又は電圧源の数は、DA変換器の精度に応じて適当な数を選択することができる。   Each of the first DA converter 11 and the second DA converter 12 has a structure in which the first current source CS0 to the eighth current source CS7 are arranged in a ring shape as shown in FIG. Instead of CS0 to eighth current source CS7, a voltage drive type structure having eight voltage sources may be used. Further, the number of current sources or voltage sources can be selected as appropriate according to the accuracy of the DA converter.

第1変換器制御部13及び17は、第1DAC第1ポインタ21〜第1DAC第4ポインタ24がそれぞれ示す電流源の順方向に隣接する電流源から単数又は複数の電流源を順方向に選択する。しかしながら、第1変換器制御部13及び17は、第1DAC第1ポインタ21〜第1DAC第4ポインタ24がそれぞれ示す電流源を含めて単数又は複数の電流源を順方向に選択する構成としてもよい。   The first converter control units 13 and 17 select one or more current sources in the forward direction from current sources adjacent to each other in the forward direction of the current sources indicated by the first DAC first pointer 21 to the first DAC fourth pointer 24. . However, the first converter control units 13 and 17 may be configured to select one or more current sources in the forward direction, including the current sources indicated by the first DAC first pointer 21 to the first DAC fourth pointer 24, respectively. .

第2変換器制御部14及び18は、第2DAC第1ポインタ31〜第2DAC第4ポインタ34がそれぞれ示す電流源を含めて単数又は複数の電流源を順方向又は逆方向に選択する。しかしながら、第2変換器制御部14及び18は、第1DAC第1ポインタ21〜第1DAC第4ポインタ24がそれぞれ示す電流源の順方向又は逆方向に隣接する電流源から単数又は複数の電流源を選択する構成としてもよい。   The second converter control units 14 and 18 select one or a plurality of current sources including the current sources indicated by the second DAC first pointer 31 to the second DAC fourth pointer 34 in the forward direction or the reverse direction. However, the second converter control units 14 and 18 select one or a plurality of current sources from current sources adjacent to each other in the forward direction or the reverse direction of the current sources indicated by the first DAC first pointer 21 to the first DAC fourth pointer 24, respectively. A configuration may be selected.

1、2、201 ΔΣDA変調器
11 第1DA変換器
12 第2DA変換器
13、17 第1変換器制御部
14、18 第4変換器制御部
15、19 入力選択部
16、20 出力選択部
21〜24 第1DAC第1ポインタ〜第1DAC第4ポインタ
31〜34 第2DAC第1ポインタ〜第2DAC第4ポインタ
41〜44、61〜64 第1入力スイッチ〜第4入力スイッチ
51〜54、71〜74 第1出力スイッチ〜第4出力スイッチ
200 ΔΣAD変調器
211 第1AD変換器
212 第2AD変換器
230 複素マルチバンドパスフィルタ
1, 2, 201 ΔΣ DA modulator 11 First DA converter 12 Second DA converter 13, 17 First converter control unit 14, 18 Fourth converter control unit 15, 19 Input selection unit 16, 20 Output selection unit 21- 24 1st DAC 1st pointer-1st DAC 4th pointer 31-34 2nd DAC 1st pointer-2nd DAC 4th pointer 41-44, 61-64 1st input switch-4th input switch 51-54, 71-74 1st 1 output switch to 4th output switch 200 ΔΣ AD modulator 211 1st AD converter 212 2nd AD converter 230 complex multiband pass filter

Claims (7)

第1デジタル信号を第1アナログ信号にDA変調すると共に、前記第1デジタル信号に直交する第2デジタル信号を前記第1アナログ信号に直交する第2アナログ信号にDA変調するΔΣDA変調器であって、
それぞれが複数のセグメント素子を有し、デジタル信号をアナログ信号に変換する第1DA変換器及び第2DA変換器と、
前記第1DA変換器を制御する第1変換器制御部と、
前記第2DA変換器を制御する第2変換器制御部と、
前記第1変換器制御部に前記第1デジタル信号を入力するときに前記第2変換器制御部に前記第2デジタル信号を入力し、前記第1変換器制御部に前記第2デジタル信号を入力するときに前記第2変換器制御部に前記第1デジタル信号を入力する入力選択部と、
前記第1DA変換器から前記第1アナログ信号を出力するときに前記第2DA変換器から前記第2アナログ信号を出力し、前記第1DA変換器から前記第2アナログ信号を出力するときに前記第2DA変換器から前記第1アナログ信号を出力する出力選択部と、を有し、
前記入力選択部は、前記第1デジタル信号及び前記第2デジタル信号を、2以上の整数であるN個ごとに前記第1変換器制御部及び前記第2変換器制御部に交互に入力し、
前記出力選択部は、前記第1アナログ信号及び前記第2アナログ信号を前記N個ごとに前記第1変換器制御部及び前記第2変換器制御部から交互に出力し、
前記第1変換器制御部は、入力される前記N個のデジタル信号のそれぞれに対応するN個のポインタを有し、前記N個のポインタを使用してローパスエレメントローテーションアルゴリズムにより前記第1DA変換器のセグメント素子を順次選択し、
前記第2変換器制御部は、入力される前記N個のデジタル信号のそれぞれに対応するN個のポインタを有し、前記N個のポインタを使用してハイパスエレメントローテーションアルゴリズムにより前記第2DA変換器のセグメント素子を順次選択する、
ことを特徴とするΔΣDA変調器。
A ΔΣDA modulator that DA-modulates a first digital signal to a first analog signal and DA-modulates a second digital signal orthogonal to the first digital signal to a second analog signal orthogonal to the first analog signal; ,
A first DA converter and a second DA converter each having a plurality of segment elements and converting a digital signal into an analog signal;
A first converter control unit for controlling the first DA converter;
A second converter control unit for controlling the second DA converter;
When the first digital signal is input to the first converter controller, the second digital signal is input to the second converter controller, and the second digital signal is input to the first converter controller. An input selection unit for inputting the first digital signal to the second converter control unit,
The second DA signal is output from the second DA converter when the first analog signal is output from the first DA converter, and the second DA signal is output when the second analog signal is output from the first DA converter. An output selection unit that outputs the first analog signal from a converter;
The input selection unit alternately inputs the first digital signal and the second digital signal to the first converter control unit and the second converter control unit every N that is an integer of 2 or more,
The output selection unit alternately outputs the first analog signal and the second analog signal from the first converter control unit and the second converter control unit every N times,
The first converter control unit has N pointers corresponding to each of the N digital signals to be input, and the first DA converter using a low-pass element rotation algorithm using the N pointers Select the segment elements in order,
The second converter control unit has N pointers corresponding to each of the N digital signals to be input, and the second DA converter using a high-pass element rotation algorithm using the N pointers Sequentially select the segment elements of
A ΔΣDA modulator characterized by that.
前記第1変換器制御部は、それぞれが前記第1DA変換器の複数のセグメント素子の何れかを示すN個のポインタである第1DAC第1ポインタ〜第1DAC第Nポインタを有し、前記第1DA変換器は、デジタル信号が入力されるごとに、前記第1DAC第1ポインタ〜前記第1DAC第Nポインタを順次使用し、
前記第2変換器制御部は、それぞれが前記第2DA変換器の複数のセグメント素子の何れかを示すN個のポインタである第2DAC第1ポインタ〜第2DAC第Nポインタを有し、前記第2DA変換器は、デジタル信号が入力されるごとに、前記第2DAC第1ポインタ〜前記第2DAC第Nポインタを順次使用する、請求項1に記載のΔΣDA変調器。
The first converter control unit includes a first DAC first pointer to a first DAC Nth pointer, each of which is an N number of pointers indicating a plurality of segment elements of the first DA converter. The converter sequentially uses the first DAC first pointer to the first DAC Nth pointer each time a digital signal is input,
The second converter control unit includes a second DAC first pointer to a second DAC Nth pointer, each of which is an N number of pointers indicating a plurality of segment elements of the second DA converter. 2. The ΔΣ DA modulator according to claim 1, wherein the converter sequentially uses the second DAC first pointer to the second DAC Nth pointer each time a digital signal is input.
前記第1変換器制御部は、
入力されたデジタル信号に基づいて、選択するセグメント素子の個数を決定し、
前記第1DAC第Nポインタが示す前記第1DA変換器のセグメント素子の順方向に位置する、前記決定した個数のセグメント素子を選択し、
前記第1DAC第Nポインタが示す前記第1DA変換器のセグメント素子を、前記選択したセグメント素子に基づいて変更する、請求項2に記載のΔΣDA変調器。
The first converter controller is
Based on the input digital signal, determine the number of segment elements to select,
Selecting the determined number of segment elements located in the forward direction of the segment elements of the first DA converter indicated by the first DAC Nth pointer;
The ΔΣ DA modulator according to claim 2, wherein a segment element of the first DA converter indicated by the first DAC Nth pointer is changed based on the selected segment element.
前記第1DA変換器は、第1セグメント素子から第Mセグメント素子までのM個のセグメント素子を有し、
前記第1変換器制御部は、前記第Mセグメント素子まで順方向に順次選択したときに、次いで前記第1セグメント素子を選択する、請求項3に記載のΔΣDA変調器。
The first DA converter has M segment elements from a first segment element to an Mth segment element,
4. The ΔΣ DA modulator according to claim 3, wherein the first converter control unit selects the first segment element next when the first converter control unit sequentially selects the first segment element in the forward direction. 5.
前記第2変換器制御部は、
入力されたデジタル信号に基づいて、選択するセグメント素子の個数を決定し、
前記第2DAC第Nポインタが示す前記第2DA変換器のセグメント素子の順方向又は逆方向に位置する、前記決定した個数のセグメント素子を選択し、
前記第2DAC第Nポインタが示す前記第2DA変換器のセグメント素子を、前記選択したセグメント素子に基づいて変更し、
前記第2変換器制御部が前記第2DAC第Nポインタが示すセグメント素子の順方向に位置するセグメント素子を選択した場合、次に前記第2DAC第Nポインタを使用するときには、前記第2DAC第Nポインタが示す前記第2DA変換器のセグメント素子の逆方向に位置するセグメント素子を選択し、
前記第2変換器制御部が前記第2DAC第Nポインタが示すセグメント素子の逆方向に位置するセグメント素子を選択した場合、次に前記第2DAC第Nポインタを使用するときには、前記第2DAC第Nポインタが示す前記第2DA変換器のセグメント素子の順方向に位置するセグメント素子を選択する、請求項2〜4の何れか一項に記載のΔΣDA変調器。
The second converter controller is
Based on the input digital signal, determine the number of segment elements to select,
Selecting the determined number of segment elements located in the forward or reverse direction of the segment elements of the second DA converter indicated by the second DAC N pointer;
The segment element of the second DA converter indicated by the second DAC N pointer is changed based on the selected segment element,
When the second converter controller selects a segment element located in the forward direction of the segment element indicated by the second DAC N pointer, the second DAC N pointer is used when the second DAC N pointer is used next time. A segment element located in the opposite direction of the segment element of the second DA converter indicated by
When the second converter control unit selects a segment element located in a direction opposite to the segment element indicated by the second DAC N pointer, the second DAC N pointer is used when the second DAC N pointer is used next time. The delta-sigma DA modulator as described in any one of Claims 2-4 which selects the segment element located in the forward direction of the segment element of the said 2nd DA converter which shows.
前記第2DA変換器は、第1セグメント素子から第Mセグメント素子までのM個のセグメント素子を有し、
前記第2変換器制御部は、前記第Mセグメント素子まで順方向に順次選択したときに、更に順方向に選択する場合は前記第1セグメント素子を選択し、前記第1セグメント素子まで逆方向に順次選択したときに、更に逆方向に選択する場合は前記第Mセグメント素子を選択する、請求項5に記載のΔΣDA変調器。
The second DA converter has M segment elements from a first segment element to an Mth segment element,
When the second converter control unit sequentially selects the M segment element in the forward direction, the second converter control unit selects the first segment element and further selects the first segment element in the reverse direction. 6. The ΔΣ DA modulator according to claim 5, wherein the M-th segment element is selected when further selecting in the reverse direction when sequentially selected.
第1アナログ信号を第1デジタル信号にAD変調すると共に、前記第1アナログ信号に直交する第2アナログ信号を前記第1デジタル信号に直交する第2デジタル信号にAD変調するΔΣAD変調器であって、
前記第1デジタル信号を第1フィードバック信号にDA変調すると共に、前記第2デジタル信号を第2フィードバック信号にDA変調するDA変調器と、
前記第1アナログ信号から前記第1フィードバック信号を減算する第1減算器と、
前記第2アナログ信号から前記第2フィードバック信号を減算する第2減算器と、
前記第1減算器及び前記第2減算器の出力信号をフィルタリングする複素マルチバントパスフィルタと、
前記複素マルチバントパスフィルタがフィルタリングした信号を前記第1デジタル信号にAD変換する第1AD変換器と、
前記複素マルチバントパスフィルタがフィルタリングした信号を前記第2デジタル信号にAD変換する第2AD変換器と、を有し、
前記DA変調器は、請求項1〜6の何れか一項に記載のΔΣDA変調器である、
ことを特徴とするΔΣAD変調器。
A ΔΣ AD modulator that AD-modulates a first analog signal into a first digital signal and AD-modulates a second analog signal orthogonal to the first analog signal into a second digital signal orthogonal to the first digital signal; ,
A DA modulator that DA-modulates the first digital signal into a first feedback signal and DA-modulates the second digital signal into a second feedback signal;
A first subtractor for subtracting the first feedback signal from the first analog signal;
A second subtracter for subtracting the second feedback signal from the second analog signal;
A complex multi-band pass filter for filtering output signals of the first subtractor and the second subtractor;
A first AD converter that AD converts the signal filtered by the complex multi-bandpass filter into the first digital signal;
A second AD converter that AD converts the signal filtered by the complex multi-bandpass filter into the second digital signal;
The DA modulator is a ΔΣ DA modulator according to any one of claims 1 to 6.
A ΔΣ AD modulator characterized by the above.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273737A (en) * 2002-03-05 2003-09-26 Motorola Inc Method for selecting cell for input code of digital/analog converter
US20050285766A1 (en) * 2004-06-23 2005-12-29 Semiconductor Technology Academic Research Center Complex band-pass delta sigma AD modulator for use in AD converter circuit
JP2006352455A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk COMPLEX BAND-PASS FILTER, COMPLEX BAND-PASS DeltaSigmaAD CONVERTER, AD CONVERTING CIRCUIT, AND DIGITAL RADIO RECEIVER
WO2007066431A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 National University Corporation Gunma University High precision multiple-band-pass δς modulator
JP2009296391A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 New Japan Radio Co Ltd Dynamic element matching method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273737A (en) * 2002-03-05 2003-09-26 Motorola Inc Method for selecting cell for input code of digital/analog converter
US20050285766A1 (en) * 2004-06-23 2005-12-29 Semiconductor Technology Academic Research Center Complex band-pass delta sigma AD modulator for use in AD converter circuit
JP2006013705A (en) * 2004-06-23 2006-01-12 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk COMPLEX BANDPASS DeltaSigmaAD MODULATOR, AD CONVERSION CIRCUIT AND DIGITAL WIRELESS RECEIVER
JP2006352455A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk COMPLEX BAND-PASS FILTER, COMPLEX BAND-PASS DeltaSigmaAD CONVERTER, AD CONVERTING CIRCUIT, AND DIGITAL RADIO RECEIVER
WO2007066431A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 National University Corporation Gunma University High precision multiple-band-pass δς modulator
US7629911B2 (en) * 2005-12-09 2009-12-08 National University Corporation Gunma University High-precision multi-band pass ΔΣ modulator
JP2009296391A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 New Japan Radio Co Ltd Dynamic element matching method

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