JPH0194726A - オーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器の入力回路 - Google Patents
オーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器の入力回路Info
- Publication number
- JPH0194726A JPH0194726A JP25289387A JP25289387A JPH0194726A JP H0194726 A JPH0194726 A JP H0194726A JP 25289387 A JP25289387 A JP 25289387A JP 25289387 A JP25289387 A JP 25289387A JP H0194726 A JPH0194726 A JP H0194726A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input terminal
- converter
- type
- circuit
- oversampling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はオーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換
器(以下オーバーサンプル形A/D変換器と称す)に係
り、特に出力高調波歪を小さくしたオーバーサンプル形
A/D変換器の入力回路に関するものである。
器(以下オーバーサンプル形A/D変換器と称す)に係
り、特に出力高調波歪を小さくしたオーバーサンプル形
A/D変換器の入力回路に関するものである。
従来の技術
近年、デジタル信号処理技術の進歩によシ、A/D変換
器の重要性は益々高くなっている。従来よシ用いられて
いる逐次比較形A/D変換機に比べ、サンプリング周波
数(fs)を信号周波数帯域(fBy)の2倍よシ高い
周波数に設定することによって変換精度の向上を図った
オーバーサンプル形A/D変換器が主流となシつつある
。
器の重要性は益々高くなっている。従来よシ用いられて
いる逐次比較形A/D変換機に比べ、サンプリング周波
数(fs)を信号周波数帯域(fBy)の2倍よシ高い
周波数に設定することによって変換精度の向上を図った
オーバーサンプル形A/D変換器が主流となシつつある
。
つぎに、Δ−Σ形オーバーサンプル形A/D変換器と呼
ばれる構成のものを第4図に示す(例えば、特開昭61
−177818号公報及び「アイイーイーイー ジャー
ナル オプ ソリッドステイト?−キy ) J (I
EEE TOURNAL of 5OLID−8TA
TE CIRCUIT!3 AUGUST 1981
VOL−80−16&4. T 、Misawa、’S
ingle−Chip perChannel Cod
ea with Filters Utiliziug
Δ−ΣModu l a t i on”PP333−
341 ))。
ばれる構成のものを第4図に示す(例えば、特開昭61
−177818号公報及び「アイイーイーイー ジャー
ナル オプ ソリッドステイト?−キy ) J (I
EEE TOURNAL of 5OLID−8TA
TE CIRCUIT!3 AUGUST 1981
VOL−80−16&4. T 、Misawa、’S
ingle−Chip perChannel Cod
ea with Filters Utiliziug
Δ−ΣModu l a t i on”PP333−
341 ))。
この第4図において、1は信号入力端子、2は信号出力
端子、3は量子化器、4はディジタル・アナログ変換回
路(以下、D/A変換回路と略称する)、6は積分回路
、6aはこの積分回路6を構成する積分器、6は加算器
、7は量子化器3の出力端とD/A変換回路4との間に
挿入された遅延回路で、? = 1 /f Bの遅延時
間をもっている。また、太線部分はディジタル信号であ
ることを示しておシ、量子化器3の出力をD/A変換回
路4によってアナログ値に復元している。そして、量子
化器3の発生する量子化雑音電圧をV9N 、積分回路
6の伝達特性をH(z)とした場合の信号出力端子2に
現われる雑音電圧VTNは第(1)式の2関数で表現さ
れる。
端子、3は量子化器、4はディジタル・アナログ変換回
路(以下、D/A変換回路と略称する)、6は積分回路
、6aはこの積分回路6を構成する積分器、6は加算器
、7は量子化器3の出力端とD/A変換回路4との間に
挿入された遅延回路で、? = 1 /f Bの遅延時
間をもっている。また、太線部分はディジタル信号であ
ることを示しておシ、量子化器3の出力をD/A変換回
路4によってアナログ値に復元している。そして、量子
化器3の発生する量子化雑音電圧をV9N 、積分回路
6の伝達特性をH(z)とした場合の信号出力端子2に
現われる雑音電圧VTNは第(1)式の2関数で表現さ
れる。
VTR”V N/(1+ r’ −H(z) )
”’ ”・””(1)但しz−1=e−ト、ω=2π
f、T=1/fsである。
”’ ”・””(1)但しz−1=e−ト、ω=2π
f、T=1/fsである。
ここで、雑音電圧■TNが第4図に示すA/D変換器の
変換誤差によって生じる雑音電圧である。そして積分回
路5.の伝達特性H(z)はH(z) = 1/(1−
Z−’ )であるから、第(1)式に代入すると雑音電
圧vTNはVTN=V9N −(1−2−’ )
・・・−・・・−(2)で求められる。(1−Z−’
)の周波数特性は(3)式で求められる。
変換誤差によって生じる雑音電圧である。そして積分回
路5.の伝達特性H(z)はH(z) = 1/(1−
Z−’ )であるから、第(1)式に代入すると雑音電
圧vTNはVTN=V9N −(1−2−’ )
・・・−・・・−(2)で求められる。(1−Z−’
)の周波数特性は(3)式で求められる。
(1−Z−)−1−e−声=2sin (trf/fB
) ・” ”(3)そして、量子化雑音電圧v9Nは
、f5/2の帯域内に一様のレベル分布する白色雑音で
あるから、第(3)式の周波数特性から明らかなように
雑音電圧−Wの低い周波数成分はどレベルが低いことが
わかる。
) ・” ”(3)そして、量子化雑音電圧v9Nは
、f5/2の帯域内に一様のレベル分布する白色雑音で
あるから、第(3)式の周波数特性から明らかなように
雑音電圧−Wの低い周波数成分はどレベルが低いことが
わかる。
サンプリング周波数(fs)を高めたことによって量子
化雑音v9Nが広帯域に分散して雑音レベルが低下する
のに加えて、第(2)式の示す周波数特性で低周波の雑
音レベルは低下することがわかる。
化雑音v9Nが広帯域に分散して雑音レベルが低下する
のに加えて、第(2)式の示す周波数特性で低周波の雑
音レベルは低下することがわかる。
具体的には第4図に示す構成では、f BW= 16K
Hz、fB=2048KHz とすると第(2)式よ
シ帯域内雑音レベルは約31dB減衰する。また、量子
化雑音が広帯域に分散することによるS/N改善効果1
adBと合わせると第4図に示す構成ではa 9 dB
のSハ改善されたA/D変換器となる。
Hz、fB=2048KHz とすると第(2)式よ
シ帯域内雑音レベルは約31dB減衰する。また、量子
化雑音が広帯域に分散することによるS/N改善効果1
adBと合わせると第4図に示す構成ではa 9 dB
のSハ改善されたA/D変換器となる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記した構成では、非常に簡単な構成で、
高精度なアナログ・デジタル変換のできるA/D変換器
であるが、入力積分回路がスイソチド・キャパシタフィ
ルタ(以下SCFと称す)で構成されているため、SC
F極性切換パルスがSCFを構成するトランジスタの極
間容量を介してトランジスタのもつ2次歪を付加して入
力端子に漏れる雑音電圧信号(以下キックパックノイズ
と称す)と信号周波数との間で混変調歪を発生する問題
点があった。
高精度なアナログ・デジタル変換のできるA/D変換器
であるが、入力積分回路がスイソチド・キャパシタフィ
ルタ(以下SCFと称す)で構成されているため、SC
F極性切換パルスがSCFを構成するトランジスタの極
間容量を介してトランジスタのもつ2次歪を付加して入
力端子に漏れる雑音電圧信号(以下キックパックノイズ
と称す)と信号周波数との間で混変調歪を発生する問題
点があった。
本発明は上記の問題点に鑑み、混変調歪の発生原因であ
るキックパックノイズを吸収できるオーバーサンプル形
アナログ・ディジタル変換器の入力回路を提供するもの
である。
るキックパックノイズを吸収できるオーバーサンプル形
アナログ・ディジタル変換器の入力回路を提供するもの
である。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するため本発明によるオーバーサンプ
ル形アナログ・ディジタル変換器の入力回路は、信号源
から抵抗を介して入力端子に接続し、この入力端子とS
CFC積形器を構成する演算増幅器同相入力端子とを容
量を介して接続したものである。
ル形アナログ・ディジタル変換器の入力回路は、信号源
から抵抗を介して入力端子に接続し、この入力端子とS
CFC積形器を構成する演算増幅器同相入力端子とを容
量を介して接続したものである。
作 用
本発明は上記した構成によシ通常のオーバーサンプル形
A/D変換器の入力端子に漏れるキック・パックノイズ
を、容量を介してSCFC積形器の演算増幅器同相入力
端子に印加することにより、キック・パックノイズが有
する2nd歪成分を演算増幅器の同相除去作用によシ打
ち消すものである。
A/D変換器の入力端子に漏れるキック・パックノイズ
を、容量を介してSCFC積形器の演算増幅器同相入力
端子に印加することにより、キック・パックノイズが有
する2nd歪成分を演算増幅器の同相除去作用によシ打
ち消すものである。
実施例
以下図面に基づき本発明の実施例について説明を行う。
第1図は本発明によるオーバーサンプル形A/D変換器
の入力回路の一実施例を示すもので、第2図は第1図の
円Aの詳細を示すブロック図である。破線内14は第4
図に示す構成の動作と同じ働きをする。
の入力回路の一実施例を示すもので、第2図は第1図の
円Aの詳細を示すブロック図である。破線内14は第4
図に示す構成の動作と同じ働きをする。
信号源22からの信号は、抵抗20を介してオーバーサ
ンプル形A/D変換器の入力端子1に導かれ、アナログ
スイッチ10a、1 ob、10c。
ンプル形A/D変換器の入力端子1に導かれ、アナログ
スイッチ10a、1 ob、10c。
1odと容量11.13及び演算増幅器12で構成され
るSCFC積形器6(1点鎖線内)に導かれ、量子化3
.遅延回路y、D/A変換回路4を経て一一Σ形オーバ
ーサンプルA/D変換器の動作が行なわれる。第2図は
第1図円A内を拡大、詳細化した図面であるアナログス
イッチ10aを構成するインバータ1s、Pah ト
ランジスタ16゜Nch)ランジスタ17において極性
切換パルスがt = 1 /f Bで印加された場合、
Pch)ランジスタ16、Nch)ランジスタ17のゲ
ート−ドレイン間の極間容量によシ、入力端子1には極
性切換パルスを微分したキック・バックノイズが発生す
る0 入力端子1におけるスペクトラムを第3図に示す。
るSCFC積形器6(1点鎖線内)に導かれ、量子化3
.遅延回路y、D/A変換回路4を経て一一Σ形オーバ
ーサンプルA/D変換器の動作が行なわれる。第2図は
第1図円A内を拡大、詳細化した図面であるアナログス
イッチ10aを構成するインバータ1s、Pah ト
ランジスタ16゜Nch)ランジスタ17において極性
切換パルスがt = 1 /f Bで印加された場合、
Pch)ランジスタ16、Nch)ランジスタ17のゲ
ート−ドレイン間の極間容量によシ、入力端子1には極
性切換パルスを微分したキック・バックノイズが発生す
る0 入力端子1におけるスペクトラムを第3図に示す。
第3図において、flは信号周波数、fsは極性切換パ
ルスの周波数、fB ”fl 、fB−f、は各々極性
切換パルスfs と信号周波数f、による混変調成分
、f3 +2f 、 fs−2fは信号周波数f1がゲ
ート、ソース間の電位変動を与えることによシ発生する
周波数酸゛分である。
ルスの周波数、fB ”fl 、fB−f、は各々極性
切換パルスfs と信号周波数f、による混変調成分
、f3 +2f 、 fs−2fは信号周波数f1がゲ
ート、ソース間の電位変動を与えることによシ発生する
周波数酸゛分である。
ここで、ナイキスト・レートよシ高いfB + 2 f
、。
、。
f5−2f、の周波数が量子化されると、折シ返しによ
り2f、なる信号が発生し、2次高調波歪となるO そこで、第1図における容量21を入力端子1とSCF
形積形量分器16成する演算増幅器12の同相入力端子
に接続することによシ、−fs+2f、。
り2f、なる信号が発生し、2次高調波歪となるO そこで、第1図における容量21を入力端子1とSCF
形積形量分器16成する演算増幅器12の同相入力端子
に接続することによシ、−fs+2f、。
fs−2f、の信号成分は同相除去されるが信号f。
は容量21の容量値を選ぶ事によシ、同相除去されない
。また信号源22と入力端子10間に挿入された抵抗2
oは、キック・バックノイズによシ信号源22の動作点
が影響を受けるのを防止するための抵抗であシ信号源イ
ンピーダンスを見掛上大きくしている。
。また信号源22と入力端子10間に挿入された抵抗2
oは、キック・バックノイズによシ信号源22の動作点
が影響を受けるのを防止するための抵抗であシ信号源イ
ンピーダンスを見掛上大きくしている。
発明の効果
本発明は、信号源を抵抗を介して入力端子に接続し、前
記入力端子とSCF形積外積分器成する演算増幅器同相
入力端子を容量を介して接続することによシ、キックバ
ックノイズに起因する2次高調波歪のみを除去できる、
オーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器の入力
回路を実現できるものである。
記入力端子とSCF形積外積分器成する演算増幅器同相
入力端子を容量を介して接続することによシ、キックバ
ックノイズに起因する2次高調波歪のみを除去できる、
オーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器の入力
回路を実現できるものである。
第1図は本発明の一実施例によるオーバーサンプル形ア
ナログΦディジタル変換器入力回路のブロック図、第2
図は第1図の入力端子付近の詳細な構成を示すブロック
図、第3図は入力端子におけるスペクトラムを示す特性
図、第4図はΔ−Σ形オーバーサンプルA/D変換器の
説明のためのブロック図である。 1・・・・・・入力端子、2・・・・・・出力端子、3
・・・・・・量子化器、4・・・・・・D/A変換回路
、6・・・・・・積分器、6・・・・・・加算器、7・
・・・・・遅延器、10a〜10d・・・・・・アナロ
グスイッチ、11,13.21・・・・・・容量、12
・・・・・・演算増幅器、15・・・・・・インバータ
、16・・・・・・Pch)ランジスタ、17・・・・
・・Nch)ランジスタ、2o・・・・・・抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 (l
ナログΦディジタル変換器入力回路のブロック図、第2
図は第1図の入力端子付近の詳細な構成を示すブロック
図、第3図は入力端子におけるスペクトラムを示す特性
図、第4図はΔ−Σ形オーバーサンプルA/D変換器の
説明のためのブロック図である。 1・・・・・・入力端子、2・・・・・・出力端子、3
・・・・・・量子化器、4・・・・・・D/A変換回路
、6・・・・・・積分器、6・・・・・・加算器、7・
・・・・・遅延器、10a〜10d・・・・・・アナロ
グスイッチ、11,13.21・・・・・・容量、12
・・・・・・演算増幅器、15・・・・・・インバータ
、16・・・・・・Pch)ランジスタ、17・・・・
・・Nch)ランジスタ、2o・・・・・・抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 (l
Claims (1)
- 信号源から抵抗を介して入力端子に接続し、スイッチド
キャパシター形積分器を構成する演算増幅器同相入力端
子と前記入力端子とを容量を介して接続したことを特徴
とするオーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器
の入力回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25289387A JPH0194726A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | オーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器の入力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25289387A JPH0194726A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | オーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器の入力回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0194726A true JPH0194726A (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=17243633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25289387A Pending JPH0194726A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | オーバーサンプル形アナログ・ディジタル変換器の入力回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0194726A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8604956B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-12-10 | Panasonic Corporation | Resonator and oversampling A/D converter |
CN107332563A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-11-07 | 苏州真感微电子科技有限公司 | 降低开关电容输入电流的电路及开关电容的采样方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60223331A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Nec Corp | 差分変調器 |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP25289387A patent/JPH0194726A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60223331A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Nec Corp | 差分変調器 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8604956B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-12-10 | Panasonic Corporation | Resonator and oversampling A/D converter |
US8981978B2 (en) | 2008-09-30 | 2015-03-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Resonator and oversampling A/D converter |
CN107332563A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-11-07 | 苏州真感微电子科技有限公司 | 降低开关电容输入电流的电路及开关电容的采样方法 |
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