JPH0295023A - Σ△変調形a/d変換器 - Google Patents

Σ△変調形a/d変換器

Info

Publication number
JPH0295023A
JPH0295023A JP24790488A JP24790488A JPH0295023A JP H0295023 A JPH0295023 A JP H0295023A JP 24790488 A JP24790488 A JP 24790488A JP 24790488 A JP24790488 A JP 24790488A JP H0295023 A JPH0295023 A JP H0295023A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
output
integrator
modulation type
constitution
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
Application number
JP24790488A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Imamura
誠 今村
Takanori Komuro
貴紀 小室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP24790488A priority Critical patent/JPH0295023A/ja
Publication of JPH0295023A publication Critical patent/JPH0295023A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はΣΔ変調形A/D変換器に関し、更に詳しくは
変換精度を向上させることができるΣΔ変調形A/D変
換器に関する。
[従来の技術] アナログ信号をディジタル信号に変えるのに、△/D変
換器が用いられるが、近年Σ△変調形A/D変換器が注
目をあびている。第4図はこのΣ△変調形A/D変換器
の原理構成図である。アナログ人力Ainは演算器1を
経て積分器2に入り、アナログ積分される。この積分器
2の出力は1ビツト△/D変換器3にJ:リディジタル
データに変換される。このΔ/D変換器3の出力は1ビ
ツトD/A変換器4によりアナログ信号に戻された後、
演算器1の負入力に入る。そして、この帰還により積分
器2は入力Ainと帰還信号との差分を積分することに
なる。以上説明した演算器1.積分器2.1ビツト△/
D変換器3及び1ビツトD/A変換器4とで構成された
回路はΣΔ変調回路(Σ△モジュレータ)とげばれる。
方、1ピツ1〜A/D変換器3の出力には高周波数域に
かたにつたノイズ゛が重畳されている。そこで、続くデ
ィジタルフィルタ5によりこのノイズ除去を行った後、
データはレジスタ6に入る。
このレジスタ6にはf/N(fは動作クロック周波数、
Nはデシメーションファクタ)のクロックにより分周さ
れ、出力される。このレジスタ6(デシメータと呼ばれ
る)の出力が図に示すA/D変換器の出力になる。つま
り、時系列データ列(アナログ入力)・・・D+ 、D
+÷1.・・・と係数列・・・al + 8141 、
”’との積−a + D I、 a +n D n+ 
、 ゛”の和を求めると、フィルタリングされたことに
なりノイズ除去が行え、この和をデシメーションファク
タNで分局することにより、所望のA/D変換データが
得られることになる。このようなΣΔ変調形A/D変換
器は、アナログ人力△inの周波数に比較して十分に高
い周波数を動作クロックとして用いることにより、従来
のA/D変換器には必要であったサンプルホールド回路
が不要になる他、D/A変換器が1ビツトですむ等の特
長をもっている、。
ここで、積分器2のゲインをHとすると、第4図に示す
回路の伝達関数1)out:/Ainは次式%式% 上式より、この種のA/D変換器は、積分器2のゲイン
を十分大きくとることにより、アナログ入力はそのまま
出力されるのに比較し、ノイズを極めて圧縮することが
できることが分かる。
第5図はディジタルフィルタ部の構成例を示で図である
。第4図と同一のちのは、同一の符号を付して示す。こ
こで、ΣΔ変調部(第4図の構成要素1〜4まで〉につ
いては、Σ△モジュレータ10として簡略化して示ず。
ディジタルフィルタ5は、図に示すように、周波数fの
動作クロック(以下単に動作クロックOKという)を受
けるアドレスカウンタ5a、該アドレスカウンタ5aの
出力をアドレス信号として受ける係数ROM5b、該係
数ROM5bの出力(複数ビット)とΣΔモジュレータ
10出力(1ビツト)を受け、係数データの各ビット毎
にΣ△モジュレータ10の出力との排他的論理和をとる
排他的論理回路5c、該排他的論理和回路5Gの出力を
受けるアダー(加算器)5d及び該加算器5dの出力を
受けるレジスタ5eより構成されている。レジスタ5e
は動作クロックCKにより駆動され、その出力の一部は
加算器5dにフィードバックされている。そして、その
出力はレジスタ6に入っている。
このように構成されたディジタルフィルタの動作は、概
略以下のとおりである。つまり、ΣΔモジコレータ10
の出力と係数ROM5bとの論理和を加算器5dに入れ
、動作クロックOKにより順次レジスタ5eに保持され
ていた前のデータと加算する。この動作を必要回数だけ
繰返し、繰り返した結果(データの累算値)をデシメー
タ6によりデシメーションすることにより、所望のA/
D変換データが得られるようになっている。
[発明が解決しようとする課題] Σ△変調形A/D変換器は、従来の積分形のA/D変換
器等に比較して高速動作が可能等のメリットがあるが、
その反面以下に示すような不具合も有している。第4図
について説明したように、Σ△変調形A/D変換器では
A/D変換器3及びD/A変換器4は1ビットの簡単な
構成のものである。このなかで、特にD/A変換器4が
ΣΔ変調形△/D変換器の精度に大きな影響を与える。
このD/A変換器においては、その振幅はそれ程問題と
ならないが、出力波形の時間軸方向については極めて高
精度である必要がある。特に、そのスイッチング波形の
品質(立ち上がりと立ち下がりの遅れ時間の差、立ち上
がりと立ち下がりのスロープの差等)がA/D変換の精
度に大ぎな影響を与える。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって
、その目的は高精度の変換を行うことができるΣΔ変調
形A/D変換器を実現することにある。
[課題を解決するだめの手段] 前記した課題を解決する本発明は、アナログ入力をΣΔ
変調するΣΔ変調回路と、該ΣΔ変調回路の出力を受け
て高周波のノイズ除去を行うディジタルフィルタと、該
ディジタルフィルタの出力を受けるデシメータよりなり
、該デシメータ出力をその出力とするΣΔ変調形A/D
変換器において、前記Σ△変調回路の内部に用いる積分
器とD/A変換器とを差動化構成にしたことを特徴とす
る特許 ている。
[作用] 差動化構成にしたD/A変換器の2つの出力を差動化構
成の積分器に入れる。このような構成とすることによっ
て、D/A変換器の出力の立ち上がり乃至は立ち下がり
に重畳される誤差の影響を積分器の入力段で相殺する。
これにより、D/A変換器の出力が時間軸方向について
高精度のものとなり、全体として高精度のA/D変換器
を実現J°ることができる。。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例を示ず構成ブロック図である
。ディジタルフィルタとデシメータについては省略して
示づ一8図において、11はその一方の入力にアナログ
人力Δinを、他方にD/A変換器の差動出力を受ける
差動積分器、12は該差動積分器11の出力を受ける積
分器である。13は該積分器12の出力を受けるA/D
変換器、14は該A/D変換器13の出力を受【プる差
動D/A変換器である。該差動D/A変換器14は2個
のD/A変換器14. aと14bより構成され、これ
らD/A変換器14a、14bはそれぞれ位相の互いに
異なった信号を出力するようになっている。非反転側の
D/A変換器14aは差動積分器11の負入力側に、反
転側のD/A変換器14bは差動積分器11の正入力側
にそれぞれフィードバックされている。従って、該差動
積分器11は両人力の差を積分することになる。そして
、A/D変換器13の出力がΣΔ変調形A/D変換器の
出力[)outとなっている。
差動積分器11は、入力抵抗R1,R2,R3と、フィ
ルタを構成する抵抗R4,コンデンサC2と、オペアン
プU1及び積分コンデシF′JC1より構成されている
。積分器12は入力抵抗R5、積分コンデンサC3及び
該コンデンサC3と直列接続された帰還抵抗R6J:り
構成されている。このように構成された回路の動作を第
2図のタイミングチャートを参照しつつ説明すれば、以
下のと一 おりである。
A/D変換器13は、第2図(イ)に示すような動作ク
ロックOKを受けて動作する。一方、D/A変換器14
a、14bも同じクロックで動作している。この時の非
反転側のD/A変換器14aの出力は(イ)に示すクロ
ックOKと同期した(ホ)に示すようなものとなる。そ
の出力パルスの立ち下がり側には、図に示すような内部
ディジタル回路に基づくノイズ及び位相遅れ等に基づく
誤差分αが重畳している。この時、他方の反転側のD/
A変換器14bの出力は(へ)に示すように、D/A変
換器14aと同様、パルスの立ち下がり時に誤差分αが
重畳している。
これら両D/A変換器14a、14bの出力は差動積分
器11に入力される。ところが、D/A変換器14a、
14bは互いに逆位相のパルスを出力するので、誤差分
αが重畳される箇所はそれぞれパルスの反対側になる。
従って、誤差分αは相殺されて無くなり、差動積分器1
1の入力としては(ト)に示すような仮想的(理想A/
D出力(ロ)をα/2だけ遅らぜた波形)なものとなり
、誤差分αを除去した形で積分することができる。
従って、全体として精度のよいΣΔ変調形A/D変換器
を実現することができる。
次に、本発明のような差動方式のD/A変換器を用いな
い場合の従来方式について説明する。
(ロ)は理想的なり、/A変換器出力である。ところが
、実際のD/A変換器出力は(ハ)に示すように誤差分
αが重畳されている。従って、(ロ)に示す理想出力と
(ハ)に示す実際の出力との差分が(ニ)に示すような
誤差分(ノイズ)となり、A/D変換精度を落としてい
た。本発明によれば、誤差分αは除去されるので、(ニ
)に示すような誤差は生じず、正確なA/D変換を行う
ことができる。
第3図はA/D変換器及びD/A変換器を1ビツトとし
た時の本発明の具体的な実施例を示す図である。1ビツ
トのA/D変換器とD/A変換器を用いる場合には、回
路が簡略化される。図において、21は積分器出力を基
準値(ここではOV)と比較するコンパレータで、A/
D変換器を構成する。22はコンパレータ21の出力を
そのD入力に受けるDタイプのフリップフロップで、D
/A変換器を構成する。そのQ出力が非反転出力、Q出
力が反転用ノjどなる。Q出力はD/A出力となると共
にA/D変換器の出力1)outにもなる。Q出力はD
/A出力となり、そのいずれも積分器(図示せず)にフ
ィードバックされる。
上述の説明では、D/A変換器の誤差分が信号の立ち下
がり時に重畳する場合について説明したが、信号の立ち
上がり時に重畳することもある。
その何れか一方の場合もあり、両方に誤差が重畳する場
合もある。信号の立ち下がりに重畳する場合であっても
、第1図に示す本発明は同様に誤差分を除去することが
でき、立ち上がり、立ち下がりの両方に重畳する場合で
あっても誤差分を除去することができる。
[発明の効果] 以上、詳細に説明したように、本発明によればΣ△変調
回路を構成する積分器とD/A変換器を差動構成とする
ことにより、D/A変換器の出力に重畳する誤差分を除
去することができ、高精度のΣ△変調形A/1〕変換器
を実現づることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示J−構成ブロック図、第
2図は各部の動作を示すタイミングチr −1−1第3
図は本発明の具体的実施例を示J゛図、第4図はΣ△変
調形A/D変換器の原理構成図、第5図はディジタルフ
ィルタの椛成例を示1図である。 11・・・差動積分器   12・・・積分器13・・
・A/D変換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  アナログ入力をΣΔ変調するΣΔ変調回路と、該ΣΔ
    変調回路の出力を受けて高周波のノイズ除去を行うディ
    ジタルフィルタと、該ディジタルフィルタの出力を受け
    るデシメータよりなり、該デシメータ出力をその出力と
    するΣΔ変調形A/D変換器において、前記ΣΔ変調回
    路の内部に用いる積分器とD/A変換器とを差動化構成
    にしたことを特徴とするΣΔ変調形A/D変換器。
JP24790488A 1988-09-30 1988-09-30 Σ△変調形a/d変換器 Pending JPH0295023A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24790488A JPH0295023A (ja) 1988-09-30 1988-09-30 Σ△変調形a/d変換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24790488A JPH0295023A (ja) 1988-09-30 1988-09-30 Σ△変調形a/d変換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0295023A true JPH0295023A (ja) 1990-04-05

Family

ID=17170289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24790488A Pending JPH0295023A (ja) 1988-09-30 1988-09-30 Σ△変調形a/d変換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0295023A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5630183A (en) * 1995-07-26 1997-05-13 Nikon Corporation Camera accessory mounting and fixing device
JP2012160816A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Sony Corp Δς変調器および信号処理システム
JP2012165088A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Sony Corp Δς変調器および信号処理システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01101027A (ja) * 1987-10-14 1989-04-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 量子化器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01101027A (ja) * 1987-10-14 1989-04-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 量子化器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5630183A (en) * 1995-07-26 1997-05-13 Nikon Corporation Camera accessory mounting and fixing device
JP2012160816A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Sony Corp Δς変調器および信号処理システム
JP2012165088A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Sony Corp Δς変調器および信号処理システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4509037A (en) Enhanced delta modulation encoder
EP0454407A2 (en) Multi-stage sigma-delta analog-to-digital converter
JP3112605B2 (ja) D/a変換回路
US5021788A (en) Digital analog converter
JPS646572B2 (ja)
US5196853A (en) Sigma delta converter insensitive to asymmetrical switching times
JP3371681B2 (ja) 信号処理装置
KR20040060979A (ko) 시그마-델타 변조
US20030031245A1 (en) Modulator for digital amplifier
JPH04302222A (ja) シグマデルタ型d/a変換器システム
KR20010082331A (ko) 아날로그-디지털 변환기
JPH0295023A (ja) Σ△変調形a/d変換器
EP0635176A1 (en) ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER.
JP2578651B2 (ja) Σ△変調形a/d変換器用d/a変換器
JP3029625B2 (ja) パルス幅変調回路
JPH0295024A (ja) マルチプレクサ付σ△変調形a/d変換器
JP3138558B2 (ja) A/d変換回路
JPH04331517A (ja) 信号加算装置および信号加算方法
JPH0435111A (ja) サンプリングレートコンバータ
JP3230227B2 (ja) A/dコンバータ
Hallgren Possible applications of the sigma delta digitizer in particle physics
JPH0775291B2 (ja) D級増幅器
JPH04349709A (ja) A/d変換回路
FI105622B (fi) Menetelmä suuren erottelukyvyn digitaali/analogia-muunnoksen suorittamiseksi ja digitaali/analogia-muunnin
US6954160B1 (en) Filter for digitally processing an analog input signal with analog feedback