JP3290314B2 - 3つのシグマ−デルタ変調器をカスケード接続する方法、およびシグマ−デルタ変調器システム - Google Patents

3つのシグマ−デルタ変調器をカスケード接続する方法、およびシグマ−デルタ変調器システム

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JP3290314B2 JP26967194A JP26967194A JP3290314B2 JP 3290314 B2 JP3290314 B2 JP 3290314B2 JP 26967194 A JP26967194 A JP 26967194A JP 26967194 A JP26967194 A JP 26967194A JP 3290314 B2 JP3290314 B2 JP 3290314B2
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/39Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators
    • H03M3/412Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution
    • H03M3/414Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution having multiple quantisers arranged in cascaded loops, each of the second and further loops processing the quantisation error of the loop preceding it, i.e. multiple stage noise shaping [MASH] type
    • H03M3/418Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution having multiple quantisers arranged in cascaded loops, each of the second and further loops processing the quantisation error of the loop preceding it, i.e. multiple stage noise shaping [MASH] type all these quantisers being single bit quantisers

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【関連出願の相互参照】この出願は1994年8月25
日に提出された、本発明の譲受人に譲渡されておりかつ
その全体がここで引用により援用されている、特願平6
−200727号に関連のものである。
【0002】
【発明の分野】この発明は一般にシグマ−デルタ変調器
に関する。より特定的には、この発明はシグマ−デルタ
変調器をカスケード接続する方法に関する。
【0003】
【関連技術の説明】オーバサンプリングされた補間(ま
たはシグマ−デルタ)変調器は、少なくとも1つの積分
段またはフィルタ、それに続く量子化段(最も典型的に
はコンパレータ)、および量子化段の出力から積分段の
入力へのフィードバックを含む。積分段の数に応じて、
シグマ−デルタ変調器はたとえば二次、三次、または四
次などの次数のタイプに分けることができる。
【0004】シグマ−デルタ変調器は、幾つかの応用に
おいてアナログ−ディジタル(A/D)およびディジタ
ル−アナログ(D/A)の変換を行なうのに普通に用い
られるようになってきている。これらの応用は、コーダ
−デコーダ(codecs) 、総合サービスディジタル網(I
SDN)設備、およびオーディオ設備を含む。
【0005】幾つかの理由によって、多くの応用におい
てより高次のシグマ−デルタ変調器を用いることが望ま
しくなってきている。1つの理由は、より高次の変調器
を導入することで、行なわれるべき積分の数が増大し、
その結果量子化ノイズが周波数のより高いレベルにシフ
トされるにつれ、通過域のノイズレベルが低くなるとい
うことである。もう1つの理由は、より高次の変調器を
用いることで、オーバサンプリング比(すなわち変調器
のクロックとナイキストレートとの比率)が低く保たれ
るということである。これはある一定の条件下では望ま
しいことである。
【0006】より高次のシグマ−デルタ変調器を開発す
るため、幾つかの努力がこれまでなされてきた。以下
に、マツヤ(Matsuya )ら、リブナー(Ribner)、チャ
オ(Chao)ら、カレマ(Karema) 、および本発明の発明
者であるケイブラー(Cabler)により着手されたそのよ
うな5つの試みを論じる。
【0007】マツヤらは、『IEEE固体回路ジャーナ
ル(IEEE Journal of Solid StateCircuits)』198
7年12月、Vol.SC−22,No.6,pp.9
21−929「三重積分ノイズ整形を用いた16ビット
オーバサンプリングA−D変換技術(A-D Conversion T
echnology Using Triple-Integration Noise Shapin
g)」において、より高次のノイズ整形を提供するため
に3つまたはそれ以上の一次変調器をカスケード接続す
る方法を提示している。この回路のブロック図は、ここ
で援用されている関連出願の図1に示されている。当業
者には「MASH」技術としてよく知られているこの回
路において使用される技術は、カレマへの米国特許第
5,061,928号で詳細に説明されている。その論
議はここではそれに対するこの引用によって援用され
る。関連出願における図1の回路を詳細に論じることも
できるが、当業者の技術水準を考えると、この図の回路
は3つのカスケード接続された一次変調器(その各々が
包括的に参照番号2で示される)を表わしているといえ
ば十分である。各一次変調器2は、積分器4と量子化器
6とを含む。上方の2つの変調器2の積分器4および量
子化器6の出力信号間の差は、後続する変調器2に送ら
れる。そうすることによって、量子化されたノイズは上
昇させられて帯域の外へ出され、続いてそこで、容易に
フィルタリングで取除かれ得る。MASH技術にはしか
しながら、幾つかの短所がある。第1に、良好な分解能
を達成するためには、MASH技術は変調器の特性が厳
密に一致していることを要求する。MASH技術はま
た、同じ結果を達成するため、演算増幅器の利得が高い
ことをも要求する。さらにこの技術はA/Dコンバータ
として用いられた場合、アナログ部品の不適当な組合せ
に対し極めて敏感であることが明らかになっている。ア
ナログ回路における不適当な組合せの結果、消去されな
い量子化ノイズが通過域内に漏れるということが起き
る。しかしながら理論的には、関連出願における図1の
回路に関しては、コンバータの入力がxとして与えら
れ、最後の変調器の量子化誤差がE3 として与えられた
場合、出力yを以下のように表わすことができる。
【0008】y=xz-3+E3 (1−z-13 前述のようにリブナーもまた、より高次のシグマ−デル
タ変調器の開発に取り組んでいる。『IEEE固体回路
ジャーナル』Vol.26,No.12,pp.176
4−1774、1991年12月の「理想的でない性質
に対する感度が低減された三次多段シグマ−デルタ変調
器(A Third-Order Multistage Sigma-Delta Modulator
with Reduced Sensitivity to Nonidealities)」、な
らびに米国特許第5,148,167号、第5,14
8,166号、および第5,065,157号におい
て、リブナーは二次変調器を一次変調器とカスケード接
続する方法を提示している。この回路のブロック図は、
関連出願における図2で示されており、この図では二次
変調器は包括的に参照番号8で示され、一次変調器は包
括的に参照番号10で示される。関連出願における図2
の一番下の部分を参照して、リブナーは変調器8および
10の量子化された出力y1 およびy2 を、二次セクシ
ョンの量子化ノイズが消去される一方で一次セクション
の量子化ノイズが三次の態様に整形されるように結合す
ることを教示していることが示される。ここでも数学的
には、コンバータの入力がxとして与えられ、一次変調
器の量子化誤差がE2 として与えられた場合、出力yは
次式のように表わすことができる。
【0009】y=z-3x+C(1−z-13 2 この場合、第2の変調器10がオーバフローしてしまう
ことを防ぐために、変調器8と変調器10との間で1/
Cの利得が加算される。1/Cのファクタを補償するた
めに、Cの利得が訂正論理において加算される。これ
は、関連出願の図2において要素12(利得加算部分)
および要素14(補償部分)の形で見ることができる。
【0010】チャオらは、『IEEE回路およびシステ
ムに関する紀要(IEEE Transactions on Circuits and
Systems )』、1990年3月、Vol.37,No.
3,pp.309−318の「A/Dコンバータをオー
バサンプリングするための補間変調器のためのより高次
のトポロジ(A Higher Order Topology for Interpolat
ive Modulators for Oversampling A/D Converters)」
で、より高次のシグマ−デルタ変調器のためのシングル
ループ構造を提案している。これらの変調器は、所望さ
れるノイズ整形を合成するための、多数の積分器、フィ
ードフォワード経路、フィードバック経路、および単一
の量子化器からなる。これらの変調器には、ある一定の
入力値については自立した発振のモードに入ってしまう
可能性があるという、不都合がある。この現象に対する
これらのコンバータの感度を抑制するために様々な方法
が提案されているが、それらはすべて構造を複雑にする
ものである。しかしながら、このタイプの単一段の一次
および二次変調器は、この現象による不都合を被らない
ということが注目されている。
【0011】オーディオの応用には、信号対ノイズを含
む全体的な歪が、標準的な16ビットの線形コンバータ
のものと等価であることが所望される。シミュレーショ
ンは、64のオーバサンプリング比について、および実
用的な回路技術を用いると、上述の方法のいずれに基づ
いてつくり上げられた三次変調器も、標準的な16ビッ
ト線形コンバータの性能を越えるということを示してい
る。しかしながら、16ビットを超えてのマージンの量
はそれほど多くはない。したがって、シグマ−デルタコ
ンバータを四次ノイズ整形で作ることが所望される。
【0012】カレマらは、米国特許第5,061,92
4号で2つの二次変調器のカスケードを含む四次トポロ
ジを導入している。これは関連出願の図3で示されてお
り、その図では2つの二次変調器は、包括的に参照番号
16で示される。この図に示されるように、第2の変調
器のオーバフローを回避するために、2つの変調器の間
には(利得要素18の形で)1/Cの利得が加算されて
いる。単独で論じられた図2に示されたリブナーの変調
器と同様に、カレマらのカスケードにもディジタル回路
が加えられる。包括的に参照番号20で示されるこの回
路は、関連出願の図3の下部に示される。この回路は、
第1の変調器の量子化誤差が消去されかつ第2の変調器
の量子化誤差が四次整形を受けるような態様で、2つの
二次セクションの量子化された出力y1 およびy2 を結
合する。代数学的には、コンバータへの入力がxとして
与えられ、第2の変調器の量子化誤差がE2 として与え
られた場合、出力yを次式のように表わすことができ
る。
【0013】y=z-4x+C(1−z-14 2 係属中の特願平6−200727号では、本発明の発明
者は3つのシグマ−デルタ変調器をカスケード接続する
ためのシステムおよび方法を教示する。ケイブラーのシ
ステムおよび方法は前にくる変調器の量子化誤差を表わ
す誤差信号を後続する変調器に与えることを必要とす
る。誤差信号は後続する変調器に与えられる前にファク
タによってスケーリングされる。後続する変調器の量子
化された誤差信号はその後元のスケーリングファクタの
逆数によってスケーリングされてから前の変調器の量子
化された出力と結合される。3つの変調器の量子化され
た出力を結合することは、前の段の量子化誤差を消去す
る一方で最終段においてノイズを整形し、それによりノ
イズのほとんどが高い周波数に置かれるようにするべく
行なわれる。
【0014】したがってケイブラーの設計では、各段に
おける量子化ノイズは各段の量子化器の出力および入力
の間の差をとることによって得られる。この量子化ノイ
ズは次に、後続する段に送られる。その後訂正回路網
が、出力は単に入力の遅延されたバージョン、およびそ
れに加えて四次ハイパス関数で整形された最終段からの
量子化ノイズのスケーリングされたバージョンとなるよ
うな態様で、前にくる段の各々から量子化ノイズを取除
く。
【0015】以上に基づき、四次シグマ−デルタ変調器
には、ある一定の応用においてはより次数の低い変調器
に優る重要な利点があるということが理解かつ認識され
るはずである。さらにこの点について、理想的なシグマ
−デルタ変調器の信号対ノイズ比(SNR)は、次の式
によって求められる。
【0016】SNR=(2L+1)10 log(OSR)
−10 log(π2L/2L+1) 上の式において、OSRはオーバサンプリング比であ
り、Lは変調器の次数である。たとえば、L=3であ
り、かつOSR=64であれば、SNRは105dBに
等しい。L=4であり、OSR=64であれば、SNR
は132.3dBに等しい。したがって、四次ループ
は、同じオーバサンプリング比の三次ループよりも、1
6ビットの性能についての固有のマージンを多く有す
る。カレマらにより教示されたもののような四次シグマ
−デルタ変調器がこれまで提案されてきたが、先行技術
における短所および欠点は、使用すべき付加的なタイプ
のそのような変調器がないということである。
【0017】関連事件において詳細に論じられたよう
に、そこに開示された変調器は一次変調器(二次変調器
よりも安価である)の使用と二次変調器(一次変調器よ
りも組合せることが容易であるが、より高価である)の
使用との間で良好なバランスをとる四次シグマ−デルタ
変調器を構成する。関連事件において開示された変調器
はしかしながら幾分複雑であり、したがって幾つかのア
ナログ部品を使用することが必要となる。多くの応用で
効果的に用いることができるであろうケイブラー変調器
のより単純かつより安価なバージョンが利用可能でない
ことは、先行技術における短所および欠点である。
【0018】
【発明の概要】本発明は3つのシグマ−デルタ変調器を
カスケード接続する新しい方法を提供することにより、
上述の短所および欠点を克服する。本発明の教示に従
い、各段の量子化器の入力が後続する段に送られる。こ
れにより、各量子化器の出力と各量子化器の入力との間
の差を求める必要がなくなる。後続する段の各々に送ら
れた信号は前の段の出力と前の段の量子化ノイズとの間
の差である。本発明の実施例は、始めの2つの段の量子
化ノイズと始めの2つの段の出力との双方を除去する訂
正回路網を含む。したがって、カスケード接続された変
調器の最終的な出力はそれへの入力の遅延されたバージ
ョン、およびそれに加えて四次ハイパス関数で整形され
た最終段のスケーリングされたバージョンである。
【0019】したがって、本発明の目的は分解能の高い
A/D変換を達成するためのシステムおよび方法を提供
することである。
【0020】本発明の他の目的は、新しいタイプの四次
シグマ−デルタ変調器を提供することである。
【0021】本発明のさらに他の目的は、先行技術のコ
ンバータに比べて、段の間で行なわれなければならない
減算の回数が、より少なく、したがって必要とされるア
ナログ部品の数がより少ない、A/Dコンバータを提供
することである。
【0022】本発明の他の目的、利点、および新規な特
徴は、この後に記載する詳しい説明を添付の図面と関連
させながら参照することによって最もよく理解されるで
あろう。
【0023】
【発明の詳しい説明】ここで、幾つかの図において同様
または類似の要素が一貫して同一の参照番号で表わされ
ている図面を参照し、より特定的には図1を参照する
と、包括的に参照番号10で表わされた本発明の一実施
例の概略図が示されている。実施例10は、従来の二次
シグマ−デルタ変調器(包括的に参照番号12で表わさ
れる)、第1の一次シグマ−デルタ変調器(包括的に参
照番号14で表わされる)、および第2の一次シグマ−
デルタ変調器(包括的に参照番号16で表わされる)を
含む。
【0024】当業者にはよく知られているように、二次
シグマ−デルタ変調器のための標準的な式は以下のとお
りである。
【0025】y=z-2x+(1−z-12 E ここでEは量子化誤差である。当業者にやはりよく知ら
れているように、一次シグマ−デルタ変調器のための標
準的な式は以下のとおりである。
【0026】y=z-1x+(1−z-1)E 図1にこれらの標準的な式を当てはめると、次の式が得
られる。
【0027】
【数1】
【0028】最も直接的かつ有用な訂正論理を定めるた
めには、y1 、y2 、およびy3 を結合して、結合され
た総合的な出力(「yout 」)が、入力と、xと、(四
次整形されている)E3 との関数のみであるようにする
ことが必要である。
【0029】この目的は次のようにして達成され得る。 ステップ1) y3 とC2 とを乗算すると、後に示す式
(4)においてy4 が得られる。
【0030】ステップ2) y4 からz-12 を減算す
ると、式(5)においてy5 が得られる。
【0031】ステップ3) y5 と(1−z-1)とを乗
算すると、式(6)においてy6 が得られる。
【0032】ステップ4) y2 とz-1とを乗算する
と、式(7)においてy7 が得られる。
【0033】ステップ5) y6 とy7 とを加算する
と、式(8)においてy8 が得られる。
【0034】ステップ6) y8 とC1 とを乗算する
と、式(9)においてy9 が得られる。
【0035】ステップ7) y9 からz-21 を減算す
ると、式(10)においてy10が得られる。
【0036】ステップ8) y10と(1−z-12 とを
乗算すると、式(11)においてy 11が得られる。
【0037】ステップ9) y1 とz-2とを乗算する
と、式(12)においてy12が得られる。
【0038】ステップ10) y11にy12を加算する
と、式(13)においてyout が得られる。
【0039】
【数2】
【0040】以上は図2に示されるようにブロック図の
形式に変換することができる。このようにして、図1に
示され、この図においてそれぞれ参照番号18、20、
および22で表記され、入力x(参照番号24で表記さ
れる)がそれに与えられたときに図1の回路において発
生される、y1 、y2 、およびy3 の出力は、図2の回
路で「訂正」されて総合的な出力yout 30をもたらす
ことができ、これは入力x24およびE3 26(四次整
形されている)のみの関数である。
【0041】代替的な訂正回路網を、前述のものと同じ
3つの式(1)〜(3)から始めて次に示すステップを
行なうことで得ることができる。
【0042】
【数3】
【0043】これは図3に示したようなブロック図の形
式に変換され得る。さらに他の代替的な「訂正回路網」
を同じ3つの式(1)〜(3)から始めて以下に示すス
テップを行なうことによって得ることができる。
【0044】ステップ1) y2 とC1 とを乗算する
と、後に示す式(14)においてy4が得られる。
【0045】ステップ2) y4 からz-11 を減算す
ると、式(15)においてy5 が得られる。
【0046】ステップ3) y5 と(1−z-12 とを
乗算すると、式(16)においてy 6 が得られる。
【0047】ステップ4) y1 とz-1とを乗算する
と、式(17)においてy7 が得られる。
【0048】ステップ5) y6 とy7 とを加算する
と、式(18)においてy8 が得られる。
【0049】ステップ6) y3 とC2 とを乗算する
と、式(19)においてy9 が得られる。
【0050】ステップ7) y9 からz-12 を減算す
ると、式(20)においてy10が得られる。
【0051】ステップ8) y10と(1−z-13 とを
乗算すると、式(21)においてy 11が得られる。
【0052】ステップ9) y11とC1 とを乗算する
と、式(22)においてy12が得られる。
【0053】ステップ10) y8 とz-1とを乗算する
と、式(23)においてy13が得られる。
【0054】ステップ11) y12とy13とを加算する
と、式(24)においてyout が得られる。
【0055】
【数4】
【0056】以上は、図4に示したようなブロック図の
形式に変換され得る。ここで図5を参照すると、C1
4であり、かつC2 =2であるときの、本発明の教示に
従う「変調された2−1−1」変調器のためのシミュレ
ートされた信号対ノイズ(SNR)性能の図表が示され
ている。
【0057】以上に基づき、当業者は本発明がどのよう
に3つのシグマ−デルタ変調器をカスケード接続する新
しい方法を提供するかを理解かつ認識するはずである。
本発明の教示に従い、各段における量子化器の入力(E
1 、E2 、E3 )は、後続する段に送られる。したがっ
て、後続する段の各々に送られる信号は前の段の出力と
前の段の量子化ノイズとの差である。本発明の実施例
は、始めの2つの段の量子化ノイズと始めの2つの段の
出力との双方を除去する訂正回路網(ここではそのうち
3つの例が明示されている)を含む。本発明の実施例に
おける最終的な出力yout は、入力の遅延されたバージ
ョン、およびそれに加えて四次ハイパス関数で整形され
た最終段のスケーリングされたバージョンである。本発
明の実施例は、それらが高分解能A/D変換を達成する
ための改良された四次シグマ−デルタ変調器、改良され
たシステムおよび方法を構成し、かつそれらが先行技術
のコンバータに比べて段の間で行なわれなければならな
い減算の回数がより少なく、したがって要求されるアナ
ログ部品の数がより少ないA/Dコンバータを提供する
ことができる限りにおいて、先行技術に優る著しい進歩
をもたらすものである。
【0058】上述の教示に照らして、数多くの修正およ
び変形が可能であることは明らかである。したがって、
本発明は前掲の特許請求の範囲内において、ここで特定
的に述べられた以外の態様で実施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略図である。
【図2】本発明の教示に従う訂正回路網の概略図であ
る。
【図3】本発明の教示に従う、代替的な訂正回路網の概
略図である。
【図4】本発明の教示に従う、さらに他の代替的な訂正
回路網の概略図である。
【図5】本発明の実施例のための、シミュレートされた
SNR性能を示した図である。
【符号の説明】
12 二次シグマ−デルタ変調器 14 一次シグマ−デルタ変調器 16 一次シグマ−デルタ変調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カーリン・ドゥルー・ケイブラー アメリカ合衆国、78739 テキサス州、 オースティン、コーナー・ブルック・パ ス、12101 (56)参考文献 特開 昭61−177818(JP,A) 特開 昭61−177819(JP,A) 特開 平3−22626(JP,A) 特開 平4−129316(JP,A) 米国特許5061928(US,A) 米国特許5148167(US,A) 米国特許5148166(US,A) 米国特許5065157(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 3/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 最初の二次シグマ−デルタ変調器と、中
    間の一次シグマ−デルタ変調器と、最後の一次変調器と
    をカスケード接続する方法であって、前記変調器の各々
    は量子化器を有し、前記カスケード接続する方法は、 第1の信号を最初の変調器量子化器に与えて、最初の信
    号を発生させるステップと、 第1の予め定められたファクタによって前記第1の信号
    をスケーリングして、スケーリングされた第1の信号を
    生成するステップと、 前記スケーリングされた第1の信号を前記中間の変調器
    に与えて、第2の信号を発生させるステップと、 前記第2の信号を前記中間の変調器量子化器に与えて、
    中間の信号を発生させるステップと、 第2の予め定められたファクタによって前記第2の信号
    をスケーリングして、スケーリングされた第2の信号を
    生成するステップと、 前記スケーリングされた第2の信号を前記最後の変調器
    に与えて、第3の信号を発生させるステップと、 前記第3の信号を前記最後の変調器量子化器に与えて、
    最後の信号を発生させるステップと、 前記第2の予め定められたファクタの逆数によって前記
    最後の信号をスケーリングして、スケーリングされた最
    後の信号を生成するステップと、 1サンプリング期間だけ前記中間の信号を遅延させて、
    遅延された中間の信号を生成するステップと、 前記スケーリングされた最後の信号から前記遅延された
    中間の信号を減算して、差分信号を生成するステップ
    と、 前記差分信号を微分して、微分された差分信号を生成す
    るステップと、 前記微分された差分信号と前記遅延された中間の信号と
    を合計して、合計された信号を生成するステップと、 前記第1の予め定められたファクタの逆数によって前記
    合計された信号をスケーリングして、スケーリングされ
    た合計された信号を生成するステップと、 2サンプリング期間だけ前記最初の信号を遅延させて、
    遅延された最初の信号を生成するステップと、 前記スケーリングされた合計された信号から前記遅延さ
    れた最初の信号を減算して、合計された差分信号を生成
    するステップと、 前記合計された差分信号を2回微分して、微分された合
    計された信号を生成するステップと、 前記微分された合計された信号と前記遅延された最初の
    信号とを合計して、出力信号を生成するステップとを含
    む、方法。
  2. 【請求項2】 最初の二次シグマ−デルタ変調器と、中
    間の一次シグマ−デルタ変調器と、最後の一次変調器と
    をカスケード接続する方法であって、前記変調器の各々
    は量子化器を有し、前記カスケード接続する方法は、 第1の信号を最初の変調器量子化器に与えて、最初の信
    号を発生させるステップと、 第1の予め定められたファクタによって前記第1の信号
    をスケーリングして、スケーリングされた第1の信号を
    生成するステップと、 前記スケーリングされた第1の信号を前記中間の変調器
    に与えて、第2の信号を発生させるステップと、 前記第2の信号を前記中間の変調器量子化器に与えて、
    中間の信号を発生させるステップと、 第2の予め定められたファクタによって前記第2の信号
    をスケーリングして、スケーリングされた第2の信号を
    生成するステップと、 前記スケーリングされた第2の信号を前記最後の変調器
    に与えて、第3の信号を発生させるステップと、 前記第3の信号を前記最後の変調器量子化器に与えて、
    最後の信号を発生させるステップと、 前記第1の予め定められたファクタの逆数によって前記
    中間の信号をスケーリングして、スケーリングされた中
    間の信号を生成するステップと、 1サンプリング期間だけ前記最初の信号を遅延させて、
    遅延された最初の信号を生成するステップと、 前記スケーリングされた中間の信号から前記遅延された
    最初の信号を減算して、中間の差分信号を生成するステ
    ップと、 前記第2の予め定められたファクタの逆数によって前記
    最後の信号をスケーリングして、スケーリングされた最
    後の信号を生成するステップと、 1サンプリング期間だけ前記中間の信号を遅延させて、
    遅延された中間の信号を生成するステップと、 前記スケーリングされた最後の信号から前記遅延された
    中間の信号を減算して、最後の差分信号を生成するステ
    ップと、 前記最後の差分信号を微分して、微分された最後の差分
    信号を生成するステップと、 前記第1の予め定められたファクタの逆数によって前記
    微分された最後の差分信号をスケーリングして、スケー
    リングされた微分された信号を生成するステップと、 前記中間の差分信号を遅延させて、遅延された中間の差
    分信号を生成するステップと、 前記遅延された中間の差分信号と前記スケーリングされ
    た微分された信号とを合計して、合計された信号を生成
    するステップと、 2サンプリング期間だけ前記最初の信号を遅延させて、
    第2の遅延された最初の信号を生成するステップと、 前記合計された信号を2回微分して、微分された合計さ
    れた信号を生成するステップと、 前記微分された合計された信号と前記第2の遅延された
    最初の信号とを合計して、出力信号を生成するステップ
    とを含む、方法。
  3. 【請求項3】 最初の二次シグマ−デルタ変調器と、中
    間の一次シグマ−デルタ変調器と、最後の一次変調器と
    をカスケード接続する方法であって、前記変調器の各々
    は量子化器を有し、前記カスケード接続する方法は、 第1の信号を最初の変調器量子化器に与えて、最初の信
    号を発生させるステップと、 第1の予め定められたファクタによって前記第1の信号
    をスケーリングして、スケーリングされた第1の信号を
    生成するステップと、 前記スケーリングされた第1の信号を前記中間の変調器
    に与えて、第2の信号を発生させるステップと、 前記第2の信号を前記中間の変調器量子化器に与えて、
    中間の信号を発生させるステップと、 第2の予め定められたファクタによって前記第2の信号
    をスケーリングして、スケーリングされた第2の信号を
    生成するステップと、 前記スケーリングされた第2の信号を前記最後の変調器
    に与えて、第3の信号を発生させるステップと、 前記第3の信号を前記最後の変調器量子化器に与えて、
    最後の信号を発生させるステップと、 前記第1の予め定められたファクタの逆数によって前記
    中間の信号をスケーリングして、スケーリングされた中
    間の信号を生成するステップと、 1サンプリング期間だけ前記最初の信号を遅延させて、
    遅延された最初の信号を生成するステップと、 前記スケーリングされた中間の信号から前記遅延された
    最初の信号を減算して、中間の差分信号を生成するステ
    ップと、 前記中間の差分信号を2回微分して、微分された差分信
    号を生成するステップと、 前記遅延された最初の信号と前記微分された差分信号と
    を合計して、合計された信号を生成するステップと、 前記第2の予め定められたファクタの逆数によって前記
    最後の信号をスケーリングして、スケーリングされた最
    後の信号を生成するステップと、 前記中間の信号を遅延させて、遅延された中間の信号を
    生成するステップと、 前記スケーリングされた最後の信号から前記遅延された
    中間の信号を減算して、最後の差分信号を生成するステ
    ップと、 前記最後の差分信号を微分して、微分された最後の差分
    信号を生成するステップと、 前記第1の予め定められたファクタの逆数によって前記
    微分された最後の差分信号をスケーリングして、スケー
    リングされた最後の差分信号を生成するステップと、 1サンプリング期間だけ前記合計された信号を遅延させ
    て、遅延された合計された信号を生成するステップと、 前記遅延された合計された信号と前記スケーリングされ
    た最後の差分信号とを合計して、出力信号を生成するス
    テップとを含む、方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5598158A (en) * 1994-11-02 1997-01-28 Advanced Micro Devices, Inc. Digital noise shaper circuit
US5793811A (en) * 1996-04-09 1998-08-11 Winbond Electronics Corporation Stabilization scheme of delta-sigma modulator
US5754592A (en) * 1996-07-02 1998-05-19 Amati Communications Corporation Method and apparatus for randomized oversampling
GB2319933B (en) * 1996-11-27 2001-07-25 Sony Uk Ltd Signal processors
JPH11308110A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Asahi Kasei Micro Syst Co Ltd デルタシグマ型アナログデジタル変換器
DE50008004D1 (de) * 1999-05-05 2004-11-04 Infineon Technologies Ag Sigma-delta-analog/digital-wandleranordnung
JP4209035B2 (ja) * 1999-05-28 2009-01-14 株式会社ルネサステクノロジ Δςモジュレータ、daコンバータ、および、adコンバータ
CA2294404C (en) * 2000-01-07 2004-11-02 Tadeuse A. Kwasniewski Delta-sigma modulator for fractional-n frequency synthesis
US6373418B1 (en) * 2000-05-25 2002-04-16 Rockwell Collins, Inc. Nyquist response restoring delta-sigma modulator based analog to digital and digital to analog conversion
JP4530119B2 (ja) * 2001-06-08 2010-08-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 ディジタルδςモジュレータおよびそれを用いたd/aコンバータ
KR100558481B1 (ko) * 2003-01-03 2006-03-07 삼성전자주식회사 양자화 잡음을 감소시킬 수 있는 델타 시그마 변조기
US6788232B1 (en) * 2003-01-14 2004-09-07 Berkana Wireless, Inc. Sigma delta modulator
US7034728B2 (en) * 2004-08-11 2006-04-25 Raytheon Company Bandpass delta-sigma modulator with distributed feedforward paths
US7626525B2 (en) * 2007-05-03 2009-12-01 Texas Instruments Incorporated Feed-forward circuitry and corresponding error cancellation circuit for cascaded delta-sigma modulator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5061928A (en) 1988-11-09 1991-10-29 Oy Nokia Ab System and method of scaling error signals of caseload second order modulators
US5065157A (en) 1990-04-06 1991-11-12 General Electric Company High order sigma delta oversampled analog-to-digital converter integrated circuit network with minimal power dissipation and chip area requirements
US5148166A (en) 1990-04-06 1992-09-15 General Electric Company Third order sigma delta oversampled analog-to-digital converter network with low component sensitivity
US5148167A (en) 1990-04-06 1992-09-15 General Electric Company Sigma-delta oversampled analog-to-digital converter network with chopper stabilization

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4704600A (en) * 1985-02-04 1987-11-03 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Oversampling converter
JPH01204528A (ja) * 1988-02-10 1989-08-17 Fujitsu Ltd A/d変換器
US5103229A (en) * 1990-04-23 1992-04-07 General Electric Company Plural-order sigma-delta analog-to-digital converters using both single-bit and multiple-bit quantization
US5153593A (en) * 1990-04-26 1992-10-06 Hughes Aircraft Company Multi-stage sigma-delta analog-to-digital converter
US5084702A (en) * 1990-11-01 1992-01-28 General Electric Company Plural-order sigma-delta analog-to-digital converter using both single-bit and multiple-bit quantizers
DE59205500D1 (de) * 1992-03-12 1996-04-04 Siemens Ag Sigma-Delta-Modulator
US5283578A (en) * 1992-11-16 1994-02-01 General Electric Company Multistage bandpass Δ Σ modulators and analog-to-digital converters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5061928A (en) 1988-11-09 1991-10-29 Oy Nokia Ab System and method of scaling error signals of caseload second order modulators
US5065157A (en) 1990-04-06 1991-11-12 General Electric Company High order sigma delta oversampled analog-to-digital converter integrated circuit network with minimal power dissipation and chip area requirements
US5148166A (en) 1990-04-06 1992-09-15 General Electric Company Third order sigma delta oversampled analog-to-digital converter network with low component sensitivity
US5148167A (en) 1990-04-06 1992-09-15 General Electric Company Sigma-delta oversampled analog-to-digital converter network with chopper stabilization

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