JP3148517B2 - D/a変換装置 - Google Patents
D/a変換装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はD/A変換装置にに関
し、更に詳細には周波数fのサンプリングパルスによっ
てサンプリングされたmビットのデジタル信号をアナロ
グ信号に変換するD/A変換装置に関する。
し、更に詳細には周波数fのサンプリングパルスによっ
てサンプリングされたmビットのデジタル信号をアナロ
グ信号に変換するD/A変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のD/A変換装置は図3に
示すように、周波数fのサンプリングパルスでサンプリ
ングされたmビットのデジタル信号を1ビットオーバー
サンプリングフィルタ21に入力して、周波数k・fの
サンプリングパルスでサンプリングされた1ビットのデ
ジタル信号に変換し、1ビットオーバーサンプリングフ
ィルタ21から出力されたデジタル信号、すなわち周波
数k・fのサンプリングパルスでサンプリングされた1
ビットのデジタル信号をD/Aコンバータ22に供給し
てアナログ信号に変換し、D/Aコンバータ22から出
力されたアナログ信号をアナログローパスフィルタ23
に供給して高周波成分を除去して出力アナログ信号とし
ている。
示すように、周波数fのサンプリングパルスでサンプリ
ングされたmビットのデジタル信号を1ビットオーバー
サンプリングフィルタ21に入力して、周波数k・fの
サンプリングパルスでサンプリングされた1ビットのデ
ジタル信号に変換し、1ビットオーバーサンプリングフ
ィルタ21から出力されたデジタル信号、すなわち周波
数k・fのサンプリングパルスでサンプリングされた1
ビットのデジタル信号をD/Aコンバータ22に供給し
てアナログ信号に変換し、D/Aコンバータ22から出
力されたアナログ信号をアナログローパスフィルタ23
に供給して高周波成分を除去して出力アナログ信号とし
ている。
【0003】上記した従来のD/A変換装置において、
m=3、k=8、f=44.1kHzとする。1ビット
オーバーサンプリングフィルタ21に図4(a)に示す
ような3(=m)ビット、サンプリング周波数44.1
kHz(=f)のデジタル信号が入力される。この場合
に、1ビットオーバーサンプリングフィルタにはΔΣ変
調などのような手法のものがあるが、入力デジタル信号
の値に比例した数の〃1〃のデータを連続して出力する
手法のものを用いるものとする。つまり、入力デジタル
信号を、例えば周波数44.1kHzのサンプリングパ
ルスでサンプリングされた3ビットのデジタル信号とし
た場合、1ビットオーバーサンプリングフィルタ21か
ら出力されるデジタル信号は1ビット、周波数は8×4
4.1kHzで、かつ入力デジタル信号の値が10進法
で表示して6のときは、〃1〃のデータが6個連続した
〃11111100〃となる。
m=3、k=8、f=44.1kHzとする。1ビット
オーバーサンプリングフィルタ21に図4(a)に示す
ような3(=m)ビット、サンプリング周波数44.1
kHz(=f)のデジタル信号が入力される。この場合
に、1ビットオーバーサンプリングフィルタにはΔΣ変
調などのような手法のものがあるが、入力デジタル信号
の値に比例した数の〃1〃のデータを連続して出力する
手法のものを用いるものとする。つまり、入力デジタル
信号を、例えば周波数44.1kHzのサンプリングパ
ルスでサンプリングされた3ビットのデジタル信号とし
た場合、1ビットオーバーサンプリングフィルタ21か
ら出力されるデジタル信号は1ビット、周波数は8×4
4.1kHzで、かつ入力デジタル信号の値が10進法
で表示して6のときは、〃1〃のデータが6個連続した
〃11111100〃となる。
【0004】したがって、1ビット1ビットオーバーサ
ンプリングフィルタ21の入力デジタル信号が図4
(a)に示すデータの場合に、1ビットオーバーサンプ
リングフィルタ21から出力されるデジタル信号は図4
(b)に示すごとくになり、D/Aコンバータ22から
出力されるアナログ信号は図4(c)に示すような波形
の出力信号となって、アナログローパスフィルタ23に
おいて高周波成分が除去されて図4(d)に示すような
滑らかなアナログ信号を得ている。
ンプリングフィルタ21の入力デジタル信号が図4
(a)に示すデータの場合に、1ビットオーバーサンプ
リングフィルタ21から出力されるデジタル信号は図4
(b)に示すごとくになり、D/Aコンバータ22から
出力されるアナログ信号は図4(c)に示すような波形
の出力信号となって、アナログローパスフィルタ23に
おいて高周波成分が除去されて図4(d)に示すような
滑らかなアナログ信号を得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な従来のD/A変換装置によるときは、1ビットオーバ
ーサンプリングフィルタから出力されるデジタル信号を
D/Aコンバータによってアナログ信号に変換している
ために、1ビットオーバーサンプリングフィルタから出
力されるデジタル信号を波形で表示したのとD/Aコン
バータから出力されるアナログ信号の波形とは大差がな
く、デジタル信号を波形状にしたものとなる。したがっ
て高周波成分を大量に含んだものであって、アナログロ
ーパスフィルタは高周波成分に対して大きな減衰量を持
ったアナログローパスフィルタであることが要求される
という問題点があった。
な従来のD/A変換装置によるときは、1ビットオーバ
ーサンプリングフィルタから出力されるデジタル信号を
D/Aコンバータによってアナログ信号に変換している
ために、1ビットオーバーサンプリングフィルタから出
力されるデジタル信号を波形で表示したのとD/Aコン
バータから出力されるアナログ信号の波形とは大差がな
く、デジタル信号を波形状にしたものとなる。したがっ
て高周波成分を大量に含んだものであって、アナログロ
ーパスフィルタは高周波成分に対して大きな減衰量を持
ったアナログローパスフィルタであることが要求される
という問題点があった。
【0006】本発明は、高周波成分に対して比較的小さ
い減衰量を持つアナログローパスフィルタで構成できる
D/A変換装置を提供することを目的とする。
い減衰量を持つアナログローパスフィルタで構成できる
D/A変換装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のD/A変換装置
は、周波数fのサンプリングパルスでサンプリングされ
たmビットのデジタル信号を周波数k・f(kは2以上
の自然数)のサンプリングパルスでサンプリングされた
1ビットのデジタル信号に変換する1ビットオーバーサ
ンプリングフィルタと、1ビットオーバーサンプリング
フィルタから出力されたデジタル信号をフィルタリング
して周波数k・fのサンプリングパルスでサンプリング
されたn(n>1)ビットのデジタル信号に変換して出
力するデジタルローパスフィルタと、デジタルローパス
フィルタから出力されたデジタル出力をアナログ信号に
変換するD/Aコンバータと、D/Aコンバータから出
力されたアナログ信号中の高周波成分を除去するアナロ
グローパスフィルタとを備えたことを特徴とする。
は、周波数fのサンプリングパルスでサンプリングされ
たmビットのデジタル信号を周波数k・f(kは2以上
の自然数)のサンプリングパルスでサンプリングされた
1ビットのデジタル信号に変換する1ビットオーバーサ
ンプリングフィルタと、1ビットオーバーサンプリング
フィルタから出力されたデジタル信号をフィルタリング
して周波数k・fのサンプリングパルスでサンプリング
されたn(n>1)ビットのデジタル信号に変換して出
力するデジタルローパスフィルタと、デジタルローパス
フィルタから出力されたデジタル出力をアナログ信号に
変換するD/Aコンバータと、D/Aコンバータから出
力されたアナログ信号中の高周波成分を除去するアナロ
グローパスフィルタとを備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明のD/A変換装置は、周波数fのサンプ
リングパルスでサンプリングされたmビットのデジタル
信号が1ビットオーバーサンプリングフィルタにおい
て、周波数k・fのサンプリングパルスでサンプリング
された1ビットのデジタル信号に変換され、1ビットオ
ーバーサンプリングフィルタから出力されるデジタル信
号、すなわち周波数k・fのサンプリングパルスでサン
プリングされた1ビットのデジタル信号はデジタルロー
パスフィルタにおいてフィルタリングされて高周波成分
は減衰されて周波数k・fのサンプリングパルスでサン
プリングされ、かつnビットにビット数が増加させられ
たデジタル信号として出力される。デジタルローパスフ
ィルタから出力されるデジタル信号はD/Aコンバータ
によってアナログ信号に変換されて、アナログローパス
フィルタによって高周波成分が除去されて出力される。
リングパルスでサンプリングされたmビットのデジタル
信号が1ビットオーバーサンプリングフィルタにおい
て、周波数k・fのサンプリングパルスでサンプリング
された1ビットのデジタル信号に変換され、1ビットオ
ーバーサンプリングフィルタから出力されるデジタル信
号、すなわち周波数k・fのサンプリングパルスでサン
プリングされた1ビットのデジタル信号はデジタルロー
パスフィルタにおいてフィルタリングされて高周波成分
は減衰されて周波数k・fのサンプリングパルスでサン
プリングされ、かつnビットにビット数が増加させられ
たデジタル信号として出力される。デジタルローパスフ
ィルタから出力されるデジタル信号はD/Aコンバータ
によってアナログ信号に変換されて、アナログローパス
フィルタによって高周波成分が除去されて出力される。
【0009】したがって、本発明のD/A変換装置では
デジタルローパスフィルタによって1ビットオーバーサ
ンプリングフィルタから出力されるデジタル信号の高周
波成分が減衰され、かつビット数が増加させられたデジ
タル信号としてD/Aコンバータに供給されてアナログ
信号に変換のうえ、アナログローパスフィルタによって
高周波成分が除去されることになるため、アナログロー
パスフィルタは高周波成分に対する減衰量は従来よりも
少なくてすむことになる。
デジタルローパスフィルタによって1ビットオーバーサ
ンプリングフィルタから出力されるデジタル信号の高周
波成分が減衰され、かつビット数が増加させられたデジ
タル信号としてD/Aコンバータに供給されてアナログ
信号に変換のうえ、アナログローパスフィルタによって
高周波成分が除去されることになるため、アナログロー
パスフィルタは高周波成分に対する減衰量は従来よりも
少なくてすむことになる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図1
は本発明にかかるD/A変換装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。
は本発明にかかるD/A変換装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。
【0011】本一実施例のD/A変換装置は、周波数f
のサンプリングパルスでサンプリングされたmビットの
デジタル信号を周波数k・f(kは2以上の自然数)の
サンプリングパルスでサンプリングされた1ビットのデ
ジタル信号に変換する1ビットオーバーサンプリングフ
ィルタ11と、1ビットオーバーサンプリングフィルタ
11から出力されたデジタル信号をフィルタリングして
周波数k・fのサンプリングパルスでサンプリングされ
たn(n>1)ビットのデジタル信号として出力するデ
ジタルローパスフィルタ12と、デジタルローパスフィ
ルタ12から出力されたデジタル信号をアナログ信号に
変換するD/Aコンバータ13と、D/Aコンバータ1
3から出力されたアナログ信号中の高周波成分を除去す
るアナログローパスフィルタ14とを備えている。
のサンプリングパルスでサンプリングされたmビットの
デジタル信号を周波数k・f(kは2以上の自然数)の
サンプリングパルスでサンプリングされた1ビットのデ
ジタル信号に変換する1ビットオーバーサンプリングフ
ィルタ11と、1ビットオーバーサンプリングフィルタ
11から出力されたデジタル信号をフィルタリングして
周波数k・fのサンプリングパルスでサンプリングされ
たn(n>1)ビットのデジタル信号として出力するデ
ジタルローパスフィルタ12と、デジタルローパスフィ
ルタ12から出力されたデジタル信号をアナログ信号に
変換するD/Aコンバータ13と、D/Aコンバータ1
3から出力されたアナログ信号中の高周波成分を除去す
るアナログローパスフィルタ14とを備えている。
【0012】1ビットオーバーサンプリングフィルタ1
1は周波数fのサンプリングパルスでサンプリングされ
たmビットのデジタル信号を入力してmビットをkビッ
トに変換するm−kデコーダ111とm−kデコーダ1
11の出力を周波数fのサンプリングパルスの周期で読
み込んで並列データを直列データに変換し周波数k・f
のサンプリングパルスの周期で出力する並列/直列変換
器112とからなり、m−kデコーダ111において入
力されたデジタル信号が、入力デジタル信号の値に比例
した数だけ〃1〃のデータが連続したkビットの並列デ
ータに変換され、この出力が並列/直列変換器112に
よって直列データに変換されて、1ビットk倍オーバー
サンプリングされたデータとして出力される。
1は周波数fのサンプリングパルスでサンプリングされ
たmビットのデジタル信号を入力してmビットをkビッ
トに変換するm−kデコーダ111とm−kデコーダ1
11の出力を周波数fのサンプリングパルスの周期で読
み込んで並列データを直列データに変換し周波数k・f
のサンプリングパルスの周期で出力する並列/直列変換
器112とからなり、m−kデコーダ111において入
力されたデジタル信号が、入力デジタル信号の値に比例
した数だけ〃1〃のデータが連続したkビットの並列デ
ータに変換され、この出力が並列/直列変換器112に
よって直列データに変換されて、1ビットk倍オーバー
サンプリングされたデータとして出力される。
【0013】いま、m=3、k=8、n=2、f=4
4.1kHzの場合を例に説明する。3ビットの入力デ
ジタル信号が入力される。この3(=m)ビットの入力
デジタル信号を10進数で示して図2(a)に示すよう
に6、4、3、1とすれば、1ビットオーバーサンプリ
ングフィルタ11から図2(b)に示すように〃1〃の
データが6個続いた〃11111100〃、〃1〃のデ
ータが4個続いた〃11110000〃、〃1〃のデー
タが3個続いた〃11100000〃、〃1〃のデータ
が1個続いた〃10000000〃が出力される。
4.1kHzの場合を例に説明する。3ビットの入力デ
ジタル信号が入力される。この3(=m)ビットの入力
デジタル信号を10進数で示して図2(a)に示すよう
に6、4、3、1とすれば、1ビットオーバーサンプリ
ングフィルタ11から図2(b)に示すように〃1〃の
データが6個続いた〃11111100〃、〃1〃のデ
ータが4個続いた〃11110000〃、〃1〃のデー
タが3個続いた〃11100000〃、〃1〃のデータ
が1個続いた〃10000000〃が出力される。
【0014】デジタルローパスフィルタ12は、1ビッ
トオーバーサンプリングフィルタ11から出力されたデ
ジタル信号を入力し、入力されたデジタル信号を周波数
k・fのサンプリングパルスの1周期の期間遅延させる
遅延回路121と、遅延回路121の出力信号を周波数
k・fのサンプリングパルスの1周期の期間遅延させる
遅延回路122と、1ビットオーバーサンプリングフィ
ルタ11からの出力信号と遅延回路121の出力信号と
遅延回路122の出力信号とを加算する加算器123と
からなり、1ビットオーバーサンプリングフィルタ11
からの現出力デジタル信号と周波数k・fのサンプリン
グパルスの1周期の期間前の1ビットオーバーサンプリ
ングフィルタ11からの出力デジタル信号と周波数k・
fのサンプリングパルスの2周期の期間前の1ビットオ
ーバーサンプリングフィルタ11からの出力デジタル信
号とを加算したnビットのデジタル信号がデジタルロー
パスフィルタ12から出力される。したがって、デジタ
ルローパスフィルタ12から出力されるデジタル信号は
周波数k・fのサンプリング周波数でサンプリングされ
た2ビットのデジタル信号であり、図2(c)に10進
数で例示するごとくになる。
トオーバーサンプリングフィルタ11から出力されたデ
ジタル信号を入力し、入力されたデジタル信号を周波数
k・fのサンプリングパルスの1周期の期間遅延させる
遅延回路121と、遅延回路121の出力信号を周波数
k・fのサンプリングパルスの1周期の期間遅延させる
遅延回路122と、1ビットオーバーサンプリングフィ
ルタ11からの出力信号と遅延回路121の出力信号と
遅延回路122の出力信号とを加算する加算器123と
からなり、1ビットオーバーサンプリングフィルタ11
からの現出力デジタル信号と周波数k・fのサンプリン
グパルスの1周期の期間前の1ビットオーバーサンプリ
ングフィルタ11からの出力デジタル信号と周波数k・
fのサンプリングパルスの2周期の期間前の1ビットオ
ーバーサンプリングフィルタ11からの出力デジタル信
号とを加算したnビットのデジタル信号がデジタルロー
パスフィルタ12から出力される。したがって、デジタ
ルローパスフィルタ12から出力されるデジタル信号は
周波数k・fのサンプリング周波数でサンプリングされ
た2ビットのデジタル信号であり、図2(c)に10進
数で例示するごとくになる。
【0015】D/Aコンバータ13は抵抗131(抵抗
値R)、抵抗132(抵抗値2R)、帰還抵抗133
(抵抗値2R)、演算増幅器134からなる加算回路
と、抵抗135(抵抗値R)、帰還抵抗137(抵抗値
R)、演算増幅器136かからなる反転増幅回路とから
なり、デジタルローパスフィルタ12の2(=n)ビッ
トの各ビット出力をビット位置に対応する2の累乗の係
数を掛けて加算し、アナログ信号に変換して出力する。
D/Aコンバータ13の出力波形は図2(d)に示すご
とくである。
値R)、抵抗132(抵抗値2R)、帰還抵抗133
(抵抗値2R)、演算増幅器134からなる加算回路
と、抵抗135(抵抗値R)、帰還抵抗137(抵抗値
R)、演算増幅器136かからなる反転増幅回路とから
なり、デジタルローパスフィルタ12の2(=n)ビッ
トの各ビット出力をビット位置に対応する2の累乗の係
数を掛けて加算し、アナログ信号に変換して出力する。
D/Aコンバータ13の出力波形は図2(d)に示すご
とくである。
【0016】D/Aコンバータ13から出力されるアナ
ログ信号はアナログローパスフィルタ14に供給されて
高周波成分が除去されて、出力される。アナログローパ
スフィルタ14の出力信号の波形は図2(e)に示すご
とくになる。ここで、D/Aコンバータ13から出力さ
れる図2(d)に示すアナログ信号の波形とD/Aコン
バータ22から出力される図4(c)に示すアナログ信
号の波形とを比較すれば明らかなように、本実施例にお
いてデジタルローパスフィルタ12によって高域成分を
除去し、かつビット数を増加して出力しD/A変換した
ためアナログローパスフィルタ14はアナログローパス
フィルタ23の高域成分に対する減衰量よりも比較的小
さい減衰量を持つアナログフィルタですむ。
ログ信号はアナログローパスフィルタ14に供給されて
高周波成分が除去されて、出力される。アナログローパ
スフィルタ14の出力信号の波形は図2(e)に示すご
とくになる。ここで、D/Aコンバータ13から出力さ
れる図2(d)に示すアナログ信号の波形とD/Aコン
バータ22から出力される図4(c)に示すアナログ信
号の波形とを比較すれば明らかなように、本実施例にお
いてデジタルローパスフィルタ12によって高域成分を
除去し、かつビット数を増加して出力しD/A変換した
ためアナログローパスフィルタ14はアナログローパス
フィルタ23の高域成分に対する減衰量よりも比較的小
さい減衰量を持つアナログフィルタですむ。
【0017】なお、上記した一実施例において1ビット
オーバーサンプリングフィルタ111は入力データの値
に比例した数の〃1〃のデータを連続して出力する手法
を用いた場合を例に説明したが、ΔΣ変調などのような
手法による場合においても同様である。
オーバーサンプリングフィルタ111は入力データの値
に比例した数の〃1〃のデータを連続して出力する手法
を用いた場合を例に説明したが、ΔΣ変調などのような
手法による場合においても同様である。
【0018】
【発明の効果】以上説明した如く本発明のD/A変換装
置によれば、1ビットオーバーサンプリングフィルタか
ら出力された1ビットのデジタル信号をデジタルローパ
スフィルタによって高周波成分を減衰させると共に、ビ
ット数を増加させて出力し、D/A変換のうえアナログ
ローパスフィルタにて高周波成分を除去するようにした
ため、高周波成分に対して小さい減衰量のアナログロー
パスフィルタですむことになる効果がある。
置によれば、1ビットオーバーサンプリングフィルタか
ら出力された1ビットのデジタル信号をデジタルローパ
スフィルタによって高周波成分を減衰させると共に、ビ
ット数を増加させて出力し、D/A変換のうえアナログ
ローパスフィルタにて高周波成分を除去するようにした
ため、高周波成分に対して小さい減衰量のアナログロー
パスフィルタですむことになる効果がある。
【図1】本発明にかかるD/A変換装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図2】本発明にかかるD/A変換装置の一実施例の作
用の説明に供する信号の模式図である。
用の説明に供する信号の模式図である。
【図3】従来のD/A変換装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図4】従来のD/A変換装置の作用の説明に供する信
号の模式図である。
号の模式図である。
11 1ビットオーバーサンプリングフィルタ 12 デジタルローパスフィルタ 13 D/Aコンバータ 14 アナログローパスフィルタ 111 m−kデコーダ 112 並列/直列変換器 121および122 遅延回路 123 加算器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−289006(JP,A) 特開 平4−179316(JP,A) 特開 平2−33214(JP,A) 実開 昭63−108237(JP,U) 「オーバーサンプリングA−D変換技 術」、湯川著、1990.12、日経BP社発 行、pp52−55 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 3/02 H03H 17/00 621
Claims (1)
- 【請求項1】周波数fのサンプリングパルスでサンプリ
ングされたmビットのデジタル信号を周波数k・f(k
は2以上の自然数)のサンプリングパルスでサンプリン
グされた1ビットのデジタル信号に変換する1ビットオ
ーバーサンプリングフィルタと、1ビットオーバーサン
プリングフィルタから出力されたデジタル信号をフィル
タリングして周波数k・fのサンプリングパルスでサン
プリングされたn(n>1)ビットのデジタル信号に変
換して出力するデジタルローパスフィルタと、デジタル
ローパスフィルタから出力されたデジタル出力をアナロ
グ信号に変換するD/Aコンバータと、D/Aコンバー
タから出力されたアナログ信号中の高周波成分を除去す
るアナログローパスフィルタとを備えたことを特徴とす
るD/A変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12466694A JP3148517B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | D/a変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12466694A JP3148517B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | D/a変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07312554A JPH07312554A (ja) | 1995-11-28 |
JP3148517B2 true JP3148517B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=14891053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12466694A Expired - Fee Related JP3148517B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | D/a変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3148517B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP12466694A patent/JP3148517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
「オーバーサンプリングA−D変換技術」、湯川著、1990.12、日経BP社発行、pp52−55 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07312554A (ja) | 1995-11-28 |
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