JP4114747B2 - ノイズ除去装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ＰＷＭ方式等の電源ノイズを除去するノイズ除去装置に関するものである。
近年、信号処理のデジタル化が進む中、高精度のＤ／Ａ変換方式としてＰＷＭ方式がよく用いられている。
図４は従来におけるＰＷＭ方式のＤ／Ａコンバータの構成を示すブロック図である。図４において、１はデジタル信号処理を行い最終的に２値で信号を出力するＰＷＭ制御回路、２は積分器を構成するためのオペアンプ、ＩＮＶ１，２及びＲ１，２は２値のＰＷＭ出力をＭＩＸして積分器に送るためのインバータ及び抵抗、Ｒ３〜５及びＣ１，２は積分器を構成するための抵抗及びコンデンサである。
ＰＷＭ出力回路は、ＰＷＭ制御回路１，ＩＮＶ１，２及びＲ１，２によって構成されており、積分器は、オペアンプ２，Ｒ３〜５及びＣ１，２によって構成されている。
以上のように構成されたＰＷＭ方式のＤ／Ａ変換装置について、以下にその動作を説明する。ＰＷＭ制御回路１から出力される２値のデジタル信号は、ＩＮＶ１，２により伝播され、Ｒ１，２の２つの抵抗によりＭＩＸされ出力される。このときデジタル信号はパルス幅によりアナログ変換後のＤＣレベルを表しているので、このデータを積分することによりアナログ信号に変換することができる。そのために、オペアンプ２とＲ３〜５とＣ１，２で構成される積分器にＰＷＭ信号を入力することで、積分器の出力をＤ／Ａ変換後のアナログ信号出力とすることができる。
特開２００３−２０４５９０号公報
しかしながら、上記従来の構成ではＰＷＭ出力のインバータの電源からのノイズの回り込みに対してそのまま積分器に信号として入力してしまうため、音声帯域のノイズや移動体通信等で行われている間欠送受信時の電源ノイズを信号として出力してしまい、最終的にノイズレベルを悪化させてしまう。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、電源からのノイズの回り込みに対してそれをキャンセルすることのできるノイズ除去装置を提供することを目的とするものである。
本発明は上記目的を達成するため請求項１記載のノイズ除去装置は、デジタル信号処理を行い２値で信号を出力するＰＷＭ制御回路、このＰＷＭ制御回路の２つの出力それぞれに設けたインバータ、このインバータに接続した抵抗からなり、２つの抵抗からの出力をＭＩＸしてＰＷＭ出力とするＰＷＭ出力回路と、抵抗，コンデンサ及びオペアンプで構成され、前記ＰＷＭ出力をアナログ信号に変換する積分器と、トランジスタ及び抵抗とによって構成され、前記ＰＷＭ出力と同等の電源ノイズを発生させる擬似ＰＷＭ出力回路とを有するノイズ除去装置であって、前記ＰＷＭ出力を前記積分器の反転入力側に接続し、前記擬似ＰＷＭ出力回路からの擬似ＰＷＭ出力を前記積分器の正転入力側に接続することを特徴とする。
請求項１記載のノイズ除去装置によれば、ＰＷＭ出力と同等の電源ノイズを入力するためにトランジスタ及び抵抗で構成された擬似ＰＷＭを接続することにより、ＰＷＭ方式の弱点である電源ノイズを除去することが可能になる。
本発明の請求項１記載のノイズ除去装置によれば、擬似ＰＷＭ出力回路からＰＷＭ出力信号に重畳される電源ノイズと同等のノイズを積分器に入力することで、ＰＷＭ方式の弱点である電源ノイズをキャンセルすることができる。また、ＰＷＭ回路の電源として高性能のレギュレータ等を用いなくても、出力のノイズレベルを確保することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態１におけるノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。図１において、１はデジタル信号処理を行い最終的に２値で信号を出力するＰＷＭ制御回路、２は積分器を構成するためのオペアンプ、ＩＮＶ１，２及びＲ１，２は２値のＰＷＭ出力をＭＩＸして積分器に送るためのインバータ及び抵抗、Ｒ３〜５及びＣ１，２は積分器を構成するための抵抗及びコンデンサ、Ｒ６〜９は擬似ＰＷＭ出力の電源ノイズを積分器の正転入力に接続するための抵抗、Ｍ１，２は擬似ＰＷＭのＯＮ／ＯＦＦを制御するトランジスタである。
ＰＷＭ出力回路は、ＰＷＭ制御回路１，ＩＮＶ１，２及びＲ１，２によって構成されており、積分器は、オペアンプ２、Ｒ３〜５及びＣ１，２によって構成されており、疑似ＰＷＭ出力回路は、Ｍ１，２及びＲ６〜９によって構成されている。
以下、本実施形態の動作について説明する。ＰＷＭ制御回路１から出力される２値のデジタル信号は、ＩＮＶ１及びＩＮＶ２により伝播され、Ｒ１及びＲ２の２つの抵抗によりＭＩＸされ出力される。このときデジタル信号はパルス幅によりアナログ変換後のＤＣレベルを表しているので、このデータを積分することによりアナログ信号に変換することができる。そのために、オペアンプ２とＲ３〜５とＣ１，２で構成される積分器にＰＷＭ信号を入力することで、積分器の出力をＤ／Ａ変換後のアナログ信号出力とすることができる。
ところで、２値のデジタル信号は、ノイズが一番目立つ無信号状態において図２のように反転の関係にある。このとき、それぞれの出力は電源からのノイズ成分を交互に出力し、抵抗ＭＩＸの中点ではＲ１＝Ｒ２のときに１／２の電源ノイズを常に出力することになる。
そこで、図１に示すように抵抗Ｒ６〜９及びトランジスタＭ１，２により、本来のＰＷＭ出力回路１側と同じ電源ノイズを発生する擬似ＰＷＭ出力回路を構成し、積分器の正転入力に入力することで、積分器出力では電源から回り込んだノイズは完全にキャンセルされる。
図３は図１に示す構成を簡易化したものである。図３において、ＰＷＭ出力回路側の電源ノイズが積分器出力に行くまでのゲインは、
（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））＊（Ｒ４／Ｒ３）
であり、反転入力なので符号は負である。また、擬似ＰＷＭ出力回路側の電源ノイズが積分器出力に行くまでのゲインは、
（Ｒ７／（Ｒ６＋Ｒ７））＊（Ｒ９／（Ｒ８＋Ｒ９））
＊（（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ３）
となり、正転入力なので符号は正となる。いま、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ６＝Ｒ７また、Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ８＝Ｒ９とすると、ＰＷＭ出力回路側のゲインは−１／２となり擬似ＰＷＭ出力回路側のゲインは＋１／２となるので、積分器出力では電源から回り込むノイズをキャンセルすることができる。
（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））＊（Ｒ４／Ｒ３）
であり、反転入力なので符号は負である。また、擬似ＰＷＭ出力回路側の電源ノイズが積分器出力に行くまでのゲインは、
（Ｒ７／（Ｒ６＋Ｒ７））＊（Ｒ９／（Ｒ８＋Ｒ９））
＊（（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ３）
となり、正転入力なので符号は正となる。いま、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ６＝Ｒ７また、Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ８＝Ｒ９とすると、ＰＷＭ出力回路側のゲインは−１／２となり擬似ＰＷＭ出力回路側のゲインは＋１／２となるので、積分器出力では電源から回り込むノイズをキャンセルすることができる。
本発明は、Ｄ／Ａコンバータ等、ＰＷＭ方式を用いた制御機器に適用可能であり、ＰＷＭ方式の弱点である電源ノイズをキャンセルすることができる。
１ ＰＷＭ制御回路
２ オペアンプ
ＩＮＶ１，２ インバータ
Ｒ１〜９ 抵抗
Ｍ１，２ トランジスタ
２ オペアンプ
ＩＮＶ１，２ インバータ
Ｒ１〜９ 抵抗
Ｍ１，２ トランジスタ
Claims (1)
- デジタル信号処理を行い２値で信号を出力するＰＷＭ制御回路、このＰＷＭ制御回路の２つの出力それぞれに設けたインバータ、このインバータに接続した抵抗からなり、２つの抵抗からの出力をＭＩＸしてＰＷＭ出力とするＰＷＭ出力回路と、抵抗，コンデンサ及びオペアンプで構成され、前記ＰＷＭ出力をアナログ信号に変換する積分器と、トランジスタ及び抵抗とによって構成され、前記ＰＷＭ出力と同等の電源ノイズを発生させる擬似ＰＷＭ出力回路とを有するノイズ除去装置であって、前記ＰＷＭ出力を前記積分器の反転入力側に接続し、前記擬似ＰＷＭ出力回路からの擬似ＰＷＭ出力を前記積分器の正転入力側に接続することを特徴とするノイズ除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003340355A JP4114747B2 (ja) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | ノイズ除去装置 |
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| JP2003340355A JP4114747B2 (ja) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | ノイズ除去装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005109863A JP2005109863A (ja) | 2005-04-21 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP4114747B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102557142B (zh) * | 2012-02-16 | 2014-04-02 | 江苏万德环保科技有限公司 | 从scr脱硝催化剂中回收三氧化钨和偏钒酸铵的方法 |
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2003
- 2003-09-30 JP JP2003340355A patent/JP4114747B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN102557142B (zh) * | 2012-02-16 | 2014-04-02 | 江苏万德环保科技有限公司 | 从scr脱硝催化剂中回收三氧化钨和偏钒酸铵的方法 |
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