JPH04115722A - D/a converter - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、オーバーサンプリング技術及びノイズシェ
ービング(デルタシグマ変調)技術を利用したDA変換
装置に関し、特にノイズシェーバでのリミットサイクル
を防止する技術に関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a DA conversion device using oversampling technology and noise shaving (delta sigma modulation) technology, and particularly relates to a technology for preventing limit cycles in a noise shaver. It is something.
[発明の概要]
この発明は、ノイズシェーパの人力としてのディジタル
信号にディジタル形式の交流波形信号を加算してノイズ
シェーパでのリミットサイクルを防止する回路において
、交流波形信号を加算すべきディジタル信号の有無を検
出し、信号無しのときは交流波形信号の加算を停止する
と共にノイズシェーバ内のデータをクリアすることによ
り無信号時のノイズ低減を図ったものである。[Summary of the Invention] The present invention provides a circuit for adding a digital AC waveform signal to a human-powered digital signal of a noise shaper to prevent a limit cycle in the noise shaper. The presence of the signal is detected, and when there is no signal, the addition of the AC waveform signal is stopped and the data in the noise shaver is cleared, thereby reducing noise when there is no signal.
[従来の技術]
従来、オーバーサンプリング技術及びノイズシェービン
グ技術を利用したDA変換装置としては、第5図に例示
したものが提案されている。[Prior Art] Conventionally, as a DA conversion device using oversampling technology and noise shaving technology, the one illustrated in FIG. 5 has been proposed.
第5図において、lOはマルチビットのディジタル人力
DIをオーバーサンプリングするディジタルフィルタ、
12はフィルタ10からのマルチビットのディジタル信
号Aを一方の人力とする加算器、14はディジタル形式
の交流波形信号りを加算器12に他方の入力として供給
するデイザ−16は加算器12の加算出力としてのマル
チビットのディジタル信号A1をデルタシグマ変調(微
積分処理)することによりビット数の低下したディジタ
ル信号Bを送出するノイズシェーパ(デルタシグマ変調
器)、18はノイズシェーパ16からのディジタル信号
Bを構成するパルスを整形用クロック信号に応じて波形
整形する波形整形回路、20は周波数fsを有するシス
テムクロック信号φ5を発生するクロック発生器、22
は回路18からのパルス出力Cをろ渡して入力DIに対
応したアナログ出力AOに変換するローパスフィルタ(
LPF)である。In FIG. 5, lO is a digital filter that oversamples the multi-bit digital manual DI;
12 is an adder that receives the multi-bit digital signal A from the filter 10 as one input; 14 is an adder that supplies a digital AC waveform signal to the adder 12 as the other input; dither 16 is an addition unit for the adder 12; A noise shaper (delta-sigma modulator) that transmits a digital signal B with a reduced number of bits by delta-sigma modulating (differential-integral processing) the multi-bit digital signal A1 as an output; 18 is the digital signal B from the noise shaper 16; 20 is a clock generator that generates a system clock signal φ5 having a frequency fs, 22
is a low-pass filter (
LPF).
−点鎖線ICで取込んだ回路部は、モノリシック又はハ
イブリッド形式の集積回路として構成され、1パツケー
ジ内に配置されるもので、20Aはクロック発生器20
に対して外付けされる水晶振動子である。場合によって
は、ディジタルフィルタ10及びその関連部分(破線で
囲んだ部分)も含めて集積回路化が行なわれる。- The circuit section indicated by the dot-dashed line IC is configured as a monolithic or hybrid integrated circuit and is arranged in one package, and 20A is the clock generator 20.
This is a crystal resonator that is externally attached to the In some cases, the digital filter 10 and its related parts (the part surrounded by broken lines) are also integrated into an integrated circuit.
ディジタル人力DIは、−例として各サンプル毎に16
ビツト(1ワード)のデータを含む波形データであり、
データ送付周波数は44.1にHzである。また、シス
テムクロック信号φ8の周波数は、16.9MHzであ
り、ディジタルフィルタ10からノイズシェーパ16へ
のデータ送付周波数は、通常fs/2(例えば8.45
MHz )である。The digital human DI is - for example 16 for each sample.
Waveform data containing bit (1 word) data,
The data transmission frequency is 44.1 Hz. Further, the frequency of the system clock signal φ8 is 16.9 MHz, and the data sending frequency from the digital filter 10 to the noise shaper 16 is normally fs/2 (for example, 8.45 MHz).
MHz).
ノイズシェーパ16は、オーバーサンプリング周波数換
においてオーバーサンプリング周波数を下げるために設
けられたものである。ノイズシェーパ16として1次又
は2次のノイズシェーパを用いた場合には、ノイズシェ
ーパ出力Bとしてパルス密度変調(ピットストリーム)
出力が得られ、3次以上のノイズシェーパを用いた場合
には出力Bとしてパルス幅変調出力が得られる。The noise shaper 16 is provided to lower the oversampling frequency in oversampling frequency conversion. When a primary or secondary noise shaper is used as the noise shaper 16, pulse density modulation (pit stream) is used as the noise shaper output B.
An output is obtained, and when a third-order or higher-order noise shaper is used, a pulse width modulated output is obtained as output B.
ノイズシェーパ16では、ディジタル信号がビット数を
下げた表現に変換されるが、このような変換によって生
ずる誤差はノイズとなり、高い周波数領域はど大きくな
る一方、注目する可聴周波数帯域内のノイズは満足な程
度に低くなる。すなわち、第6図は、ノイズシェーパ1
6の理想出力のパワースペクトラムを示すもので、ノイ
ズシェービングによるノイズパワーは、f*/2の近傍
の高周波領域で最大である。また、低周波領域の単色の
鋭いパワー成分P、は、人力ディジタル信号成分にサイ
ン波となるものを与えた場合に得られるものであり、パ
ワー成分Pbは、システムクロック信号φ、によるもの
である。In the noise shaper 16, the digital signal is converted into a representation with a lower number of bits, but the error caused by such conversion becomes noise, and while the high frequency region becomes louder, the noise within the audible frequency band of interest is not satisfied. becomes low enough. That is, FIG. 6 shows the noise shaper 1
6 shows the power spectrum of the ideal output of No. 6, in which the noise power due to noise shaving is maximum in the high frequency region near f*/2. Furthermore, the monochromatic sharp power component P in the low frequency region is obtained when a sine wave is given to the human-powered digital signal component, and the power component Pb is due to the system clock signal φ. .
ノイズシェーパ出力Bには、ディジタル処理を受けた際
のゆらぎにより理想状態に諸々のノイズが加わっている
ので、出力Bを直接LPF22でアナログ出力に変換す
るとノイズ成分により誤差が生ずる。そこで、ノイズシ
ェーパ出力Bを波形整形回路18でシステムクロック信
号φ9に基づいて波形整形してからLPF22に供給す
ることによりノイズ成分による誤差を軽減している。The noise shaper output B has various noises added to the ideal state due to fluctuations during digital processing, so if the output B is directly converted into an analog output by the LPF 22, errors will occur due to noise components. Therefore, the noise shaper output B is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 18 based on the system clock signal φ9 and then supplied to the LPF 22 to reduce errors caused by noise components.
加算器12及びデイザ−14は、ノイズシェーパ16に
おいてリミットサイクルが発生するのを防止するために
設けられたものである。ノイズシェーパ16は、例えば
第2図に示すような一次のデルタシグマ変調器により構
成されるが、システムクロック信号φ5が1”、“0”
を繰返すのに伴い出力データが入力側に負帰還され、こ
れに応じて積分器内のレジスタの内容が変化する。ノイ
ズシェーバ人力として直流レベルに対応するディジタル
信号が入力されると、直流レベルに応じた繰返し周波数
でレジスタの内容が変化し、出力に交流が現われ、この
交流がリミットサイクル又はアイドリングパターンと呼
ばれるものである。リミットサイクルの周波数は、直流
レベルが小さいほど低く、微少な直流レベルでは可聴周
波数帯域に入ることもある。リミットサイクルは、DA
変換にとっては、不要な発振が出力に加わるので有害な
ものである。Adder 12 and dither 14 are provided to prevent limit cycles from occurring in noise shaper 16. The noise shaper 16 is composed of, for example, a first-order delta-sigma modulator as shown in FIG.
As the process is repeated, the output data is negatively fed back to the input side, and the contents of the register in the integrator change accordingly. When a digital signal corresponding to a DC level is input as a noise shaver human power, the contents of the register change at a repetition frequency corresponding to the DC level, and an AC appears at the output. This AC is called a limit cycle or idling pattern. be. The frequency of the limit cycle is lower as the DC level is smaller, and a very small DC level may fall into the audible frequency band. The limit cycle is DA
This is detrimental to the conversion since it adds unnecessary oscillations to the output.
第5図の回路では、リミットサイクルを防止するため、
加算器12においてディジタル信号Aに対してデイザ−
14からの交流波形信号りを加算して直流成分をかき乱
し、それによってリミットサイクルのエネルギーが一周
波数に集中しないようにしている。交流波形信号りとし
ては、200〜600KHz位の周波数で−12〜−2
0dB位のレベルの方形波信号を用いるのが一般的であ
る。In the circuit shown in Figure 5, in order to prevent limit cycles,
The adder 12 dithers the digital signal A.
The AC waveform signal from 14 is added to disturb the DC component, thereby preventing the energy of the limit cycle from concentrating on one frequency. As an AC waveform signal, the frequency is -12 to -2 at a frequency of about 200 to 600 KHz.
It is common to use a square wave signal with a level of about 0 dB.
[発明が解決しようとする課題]
上記した従来のリミットサイクル防止技術によると、入
力信号が無信号の状態でも加算器12には交流波形信号
りが加わっており、この信号りが加算出力A1としてノ
イズシェーバ16に供給される。このため、ノイズシェ
ーパ16の出力は、ノイズが増大し、無信号時のS/N
比として120dB以上を得ることは困難であフた。[Problems to be Solved by the Invention] According to the conventional limit cycle prevention technology described above, an AC waveform signal is applied to the adder 12 even when there is no input signal, and this signal is output as the addition output A1. The signal is supplied to the noise shaver 16. Therefore, the noise in the output of the noise shaper 16 increases, and the S/N when there is no signal increases.
It was difficult to obtain a ratio of 120 dB or more.
この発明の目的は、上記したようなオーバーサンプリン
グ型DA変換装置において、無信号時のノイズを低減す
ることにある。An object of the present invention is to reduce noise when there is no signal in an oversampling type DA converter as described above.
[課題を解決するための手段]
この発明は、上記したようなオーバーサンプリング型D
A変換装置において、リミットサイクル防止用の交流波
形信号を加算すべきディジタル信号の有無を検出する検
出手段と、この検出手段の検出出力が信号無しを指示す
るのに応答して前記交流波形信号の加算を停止すると共
に前記ノイズシェーバ内のデータをクリアし、該検出手
段の・検出出力が信号有りを指示するのに応答して前記
交流波形信号の加算を再開する制御手段とを設けたこと
を特徴とするものである。[Means for solving the problem] The present invention provides an oversampling type D as described above.
The A converter includes a detection means for detecting the presence or absence of a digital signal to which an AC waveform signal for limit cycle prevention should be added, and a detection means for detecting the presence or absence of a digital signal to which an AC waveform signal for limit cycle prevention is added, and detecting the presence or absence of the AC waveform signal in response to the detection output of the detection means indicating no signal. and control means for stopping the addition and clearing the data in the noise shaver, and restarting the addition of the AC waveform signal in response to the detection output of the detection means indicating the presence of a signal. This is a characteristic feature.
このような構成において、制御手段は、前記交流波形信
号の加算を停止する際該交流波形信号の振幅値を徐々に
減少させると共に、前記交流波形信号の加算を再開する
際該交流波形信号の振幅値を徐々に増大させるように構
成してもよい。In such a configuration, the control means gradually decreases the amplitude value of the AC waveform signal when stopping the addition of the AC waveform signal, and decreases the amplitude value of the AC waveform signal when restarting the addition of the AC waveform signal. It may be configured to gradually increase the value.
[作用]
この発明の構成によれば、ディジタル信号が無信号の状
態になると、検出手段からの検出出力に基づいて制御手
段が交流波形信号の加算を停止すると共にノイズシェー
パ内のデータをクリアする。従って、ノイズシェーパ内
で帰還動作が行なわれても、レジスタ内容は常にゼロ状
態となり、ノイズは極小となる。[Operation] According to the configuration of the present invention, when the digital signal becomes a no-signal state, the control means stops adding the AC waveform signal and clears the data in the noise shaper based on the detection output from the detection means. . Therefore, even if a feedback operation is performed within the noise shaper, the contents of the register will always be in the zero state, and the noise will be minimal.
この後、ディジタル信号が有信号の状態になると、検出
手段からの検出出力に応じて制御手段が交流波形信号の
加算を再開する。このため、ディジタル信号として直流
レベルに対応したものが人力されてもリミットサイクル
は発生しない。Thereafter, when the digital signal becomes a signal state, the control means resumes addition of the AC waveform signal in accordance with the detection output from the detection means. Therefore, even if a digital signal corresponding to a DC level is input manually, a limit cycle will not occur.
また、上記したように交流波形信号の加算停止及び加算
再開の際に交流波形信号の振幅値を徐々に変更制御する
と、デイザ−動作のオン/オフに伴うノイズ発生を回避
でき、−層の低ノイズ化を達成できる。In addition, as described above, if the amplitude value of the AC waveform signal is gradually changed and controlled when the addition of the AC waveform signal is stopped and restarted, it is possible to avoid noise generation due to the on/off of the dither operation, and to reduce the Noise reduction can be achieved.
[実施例]
第1図は、この発明の一実施例によるリミットサイクル
防止回路を示すもので、第5図と同様の部分には同様の
符号を付して詳細な説明を省略する。[Embodiment] FIG. 1 shows a limit cycle prevention circuit according to an embodiment of the present invention, and the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted.
′s1図の回路の特徴とするところは、ディジタルフィ
ルタlOの出力Aを入力とする無信号検出回路30を設
けると共に交流波形信号りの通路に制御スイッチ32を
設け、検出回路30からの検出出力NSに応じて制御ス
イッチ32及びノイズシェーパ16を制御するようにし
たことである。The circuit shown in Figure 's1 is characterized by the provision of a no-signal detection circuit 30 that receives the output A of the digital filter IO as an input, and a control switch 32 provided in the path of the AC waveform signal. The control switch 32 and the noise shaper 16 are controlled according to the NS.
検出回路30がフィルタ10の出力Aに基づいてディジ
タル信号無しを検出すると、検出出力NSが“1”にな
り、これに応じて制御スイッチ32がオフ制御されると
共にノイズシェーバ16内のデータがクリアされる。When the detection circuit 30 detects the absence of a digital signal based on the output A of the filter 10, the detection output NS becomes "1", and accordingly, the control switch 32 is turned off and the data in the noise shaver 16 is cleared. be done.
ノイズシェーパ16は、−例として’ti、2図に示す
ような一次のデルタシグマ変調器から成っている。第2
図において、16Aは加算器12の出力を一方の人力と
する加算器、16Bは加算器16Aの出力を入力とする
積分器、16Cは積分器16Bの出力について正負を判
定して1ビツト量子化を行なう量子化器、16Dは量子
化器16Cの出力(ノイズシェーパ出力)を1サンプリ
ング時間だけ遅延させて加算器18Aに他方の入力とし
て供給する遅延素子である。ここで、加算器16A及び
積分器16Bにはそれぞれ所定ビット数のレジスタが含
まれており、遅延素子16Dはデータ保持機能を有する
Dフリップフロップ等により構成される。従って、ノイ
ズシェーパ16内のデータをクリアするには、検出出力
NS=“1″に応じて加算器16Aのレジスタ、積分器
16Bのレジスタ、遅延素子16DのDフリップフロッ
プ等をクリアすればよい。The noise shaper 16 consists of a first-order delta-sigma modulator, as shown in FIG. Second
In the figure, 16A is an adder that uses the output of adder 12 as one input, 16B is an integrator that uses the output of adder 16A as input, and 16C determines whether the output of integrator 16B is positive or negative and performs 1-bit quantization. The quantizer 16D is a delay element that delays the output (noise shaper output) of the quantizer 16C by one sampling time and supplies it to the adder 18A as the other input. Here, the adder 16A and the integrator 16B each include a register of a predetermined number of bits, and the delay element 16D is constituted by a D flip-flop or the like having a data holding function. Therefore, in order to clear the data in the noise shaper 16, it is sufficient to clear the register of the adder 16A, the register of the integrator 16B, the D flip-flop of the delay element 16D, etc. in response to the detection output NS="1".
制御スイッチ32がオフ状態になると、加算器12では
交流波形信号りの加算が停止されるので、加算器12の
出力A+ (すなわちノイズシェーパ人力)は無信号
状態となる。このとき、ノイズシェーバ16内の全デー
タは、上記したようにクリアされる。従フて、ノイズシ
ェーパ16が帰還動作をしても、ゼロの情報が戻るだけ
で、レジスタ内容は常に同じゼロ状態を続ける。すなわ
ち、ノイズシェーパ16は、内部が動作していないのと
等価な状態となり、出力に含まれるノイズは極小となる
から、無信号時のS/N比は最良となる。When the control switch 32 is turned off, the adder 12 stops adding the AC waveform signal, so the output A+ of the adder 12 (that is, the noise shaper's input) becomes a no-signal state. At this time, all data in the noise shaver 16 is cleared as described above. Therefore, even if the noise shaper 16 performs a feedback operation, only zero information is returned, and the contents of the register always remain in the same zero state. That is, the noise shaper 16 is in a state equivalent to not operating internally, and the noise included in the output is minimal, so the S/N ratio when there is no signal is the best.
検出回路30がフィルタlOの出力Aに基づいてディジ
タル信号有りを検出すると、検出出力NSが”0”とな
り、これに応じて制御スイッチ32はオン制御され且つ
ノイズシェーパ16は正常動作可能となる。この結果、
ノイズシェーパ入力としてのディジタル信号にはデイザ
−14からの交流波形信号りが加算器12により混合さ
れるから、ノイズシェーパ16では、直流レベルに対応
したディジタル信号が到来してもリミットサイクルが発
生しない。When the detection circuit 30 detects the presence of a digital signal based on the output A of the filter IO, the detection output NS becomes "0", and accordingly the control switch 32 is turned on and the noise shaper 16 is enabled to operate normally. As a result,
Since the digital signal input to the noise shaper is mixed with the AC waveform signal from the dither 14 by the adder 12, a limit cycle does not occur in the noise shaper 16 even when a digital signal corresponding to the DC level arrives. .
なお、第1図の回路では、制御スイッチ32を設ける代
りに、デイザ−14の動作を検出出力NSの“1”又は
“0″に応じてそれぞれオフ又はオン制御するようにし
てもよい。In the circuit shown in FIG. 1, instead of providing the control switch 32, the operation of the dither 14 may be controlled to be turned off or turned on depending on whether the detection output NS is "1" or "0".
第3図は、この発明の他の実施例によるリミットサイク
ル防止回路を示すもので、この回路は、第1図のものと
はデイザ−14Aをその出力が徐々に立下り且つ徐々に
立上るように構成した点で異なるもので、その他の構成
は第1図のものと同様である。FIG. 3 shows a limit cycle prevention circuit according to another embodiment of the present invention, which differs from that of FIG. The structure is different from that shown in FIG.
検出回路30がフィルタ10の出力Aに基づいて例えば
344図のtlのタイミングでディジタル信号無しを検
出すると、検出出力NSが“1“となり、これに応じて
計数制御回路40がアップ/ダウンカウンタ42にダウ
ン計数指令を与える。このため、カウンタ42は、1J
1のパルス発生器44からのパルスCPのダウン計数を
tlのタイミングから開始する。カウンタ42は、−例
として最上位ビットが符号ビット(+=”0”)である
6ビツトのものであり、計数値は第4図に示すようにr
olllll」からro OOO00Jに向けて変化す
る。なお、検出出力NS−“1”に応じてノイズシェー
バ16内の全データがクリアされることは第1図及び第
2図で述べたと同様である。When the detection circuit 30 detects the absence of a digital signal based on the output A of the filter 10, for example at the timing tl in FIG. Give a down count command to. Therefore, the counter 42 is 1J
Down counting of the pulses CP from the pulse generator 44 of No. 1 is started from the timing of tl. The counter 42 is a 6-bit one in which the most significant bit is a sign bit (+="0"), and the counted value is r as shown in FIG.
ollllll'' to ro OOO00J. Note that all data in the noise shaver 16 is cleared in response to the detection output NS-"1", as described in FIGS. 1 and 2.
カウンタ42の計数値が例えば第4図のt2のタイミン
グで最小値roooooOJに達すると、計数制御回路
40がこれを検知してカウンタ42に計数停止指令を与
える。このため、カウンタ42は計数値ゼロの状態で停
止する。When the counted value of the counter 42 reaches the minimum value rooooooOJ at timing t2 in FIG. 4, for example, the counting control circuit 40 detects this and gives a counting stop command to the counter 42. Therefore, the counter 42 stops with a count value of zero.
ところで、カウンタ42のダウン計数中には、計数出力
CNTが制御スイッチ46を介して符号反転回路50又
はオア回路52に供給される。ここで、制御スイッチ4
6は、デイザ−周波数に対応する周期で第2のパルス発
生器48から発生されるデイザ−パルスDPの1”又は
0″にそれぞれ応じて接点のa又はbに切換わるもので
、接点aを通じてオア回路50に計数出力CNTをその
まま供給し、接点す及び符号反転回路50を介してオア
回路52に計数出力CNTを符号反転したもの(rl
0OOOOJ〜rl 11111J )を供給するよう
になっている。従って、オア回路52の出力としては、
!S4図のt、〜t2の区間に示すように値が正負の最
大値±Mから最小値0に向けて徐々に減少するようなデ
ィジタル形式の交流波形信号DSが得られ、この信号D
Sが加算器12に供給される。このように交流波形信号
DSの振幅値を徐々に減少させると、第1図に示したよ
うに急激に減少させた場合に比べてデイザ−機能オフ時
のノイズが低減される。Incidentally, while the counter 42 is counting down, the count output CNT is supplied to the sign inverting circuit 50 or the OR circuit 52 via the control switch 46. Here, control switch 4
Reference numeral 6 indicates a contact point a or b which is switched in accordance with 1" or 0" of the dither pulse DP generated from the second pulse generator 48 at a period corresponding to the dither frequency, and the contact point a is switched to The count output CNT is supplied to the OR circuit 50 as it is, and the count output CNT is supplied to the OR circuit 52 via the contact and the sign inversion circuit 50 with the sign inverted (rl
0OOOOJ~rl 11111J). Therefore, the output of the OR circuit 52 is:
! As shown in the interval between t and t2 in Figure S4, a digital AC waveform signal DS whose value gradually decreases from the maximum positive and negative values ±M to the minimum value 0 is obtained, and this signal D
S is supplied to adder 12. Gradually decreasing the amplitude value of the AC waveform signal DS in this way reduces noise when the dither function is turned off, compared to the case where it decreases rapidly as shown in FIG.
検出回路30がフィルタlOの出力Aに基づいて例えば
第4図のt、のタイミングでディジタル信号有りを検出
すると、検出出力NSが“0”となり、これに応じて計
数制御回路40がカウンタ42にアップ計数指令を与え
る。このため、カウンタ42は、パルスCPのアップ計
数をt3のタイミングから開始し、その計数値はro
OOOOOJからrolllllJに向けて変化する。When the detection circuit 30 detects the presence of a digital signal based on the output A of the filter IO at the timing t in FIG. Give up count command. Therefore, the counter 42 starts counting up the pulse CP from the timing t3, and the count value is ro
It changes from OOOOOJ to rollllllJ.
カウンタ42の計数値が例えば第4図のt4のタイミン
グで最大値ro11111Jに達すると、計数制御回路
40がこれを検知してカウンタ42に計数停止指令を与
える。このため、カウンタ42は最大計数値の状態で停
止する。When the counted value of the counter 42 reaches the maximum value ro11111J at timing t4 in FIG. 4, for example, the counting control circuit 40 detects this and gives a counting stop command to the counter 42. Therefore, the counter 42 stops at the maximum count value.
上記のようなカウンタ42のアップ計数中には、計数出
力CNTが制御スイッチ46により符号反転回路50又
はオア回路52にダウン計数の場合と同様に切換え供給
され、符号反転回路50の出力もオア回路52に供給さ
れる。従って、オア回路52の出力としては、第4図の
t、〜t4の区間に示すように値が0から正負の最大値
±Mに向けて徐々に増大するようなディジタル形式の交
流波形信号DSが得られ、この信号DSが加算器12に
供給される。このように交流波形信号DSの振幅値を徐
々に増大させると、第1図に示したように急激に増大さ
せた場合に比べてデイザ−機能オン時のノイズが低減さ
れる。During up counting of the counter 42 as described above, the count output CNT is switched and supplied to the sign inverting circuit 50 or the OR circuit 52 by the control switch 46 as in the case of down counting, and the output of the sign inverting circuit 50 is also supplied to the OR circuit. 52. Therefore, the output of the OR circuit 52 is a digital AC waveform signal DS whose value gradually increases from 0 to the maximum positive/negative value ±M as shown in the interval t to t4 in FIG. is obtained, and this signal DS is supplied to the adder 12. Gradually increasing the amplitude value of the AC waveform signal DS in this way reduces noise when the dither function is turned on, compared to the case where it increases rapidly as shown in FIG.
第4図において、tlより前又はt4より後ではカウン
タ42の最大計数値に対応した一定振幅の交流波形信号
DSにより通常のデイザ−機能が得られる。また、t2
〜t3の区間は、カウンタ42の最小計数値に対応して
信号DSのレベルがゼロであり、デイザ−機能は停止状
態である。なお、カウンタ42は、必ずしも最小値又は
最大値を検知して停止させる必要はなく、信号DSに関
する所望の最大又は最小振幅レベルにそれぞれ対応して
適当な上限値又は下限値を設定し、その設定値を検知し
て停止させるようにしてもよい。In FIG. 4, before tl or after t4, a normal dither function is obtained by the AC waveform signal DS having a constant amplitude corresponding to the maximum count value of the counter 42. Also, t2
In the interval from t3 to t3, the level of the signal DS is zero corresponding to the minimum count value of the counter 42, and the dither function is in a stopped state. Note that the counter 42 does not necessarily have to detect the minimum value or the maximum value and stop it, but can set an appropriate upper limit value or lower limit value corresponding to the desired maximum or minimum amplitude level of the signal DS, and set the appropriate upper limit value or lower limit value. It may also be possible to detect the value and stop the process.
第3図の回路において、パルス発生器44及び48は、
第5図のクロック発生器20からのクロック信号φSを
分周してパルスを発生する分周回路で構成してもよい。In the circuit of FIG. 3, pulse generators 44 and 48 are
The clock signal φS from the clock generator 20 shown in FIG. 5 may be divided by a frequency dividing circuit to generate pulses.
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、ノイズシェーパの入
力としてのディジタル信号の有無を検出し、信号無しの
ときはデイザ−機能を停止し且つノイズシェーパ内のデ
ータをクリアするようにしたので、無信号時にノイズシ
ェーパ出力に含まれるノイズを大幅に低減でき、無信号
時のS/N比を120dB以上に向上可能となる効果が
得られるものである。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the presence or absence of a digital signal as an input to the noise shaper is detected, and when there is no signal, the dither function is stopped and the data in the noise shaper is cleared. As a result, it is possible to significantly reduce the noise contained in the output of the noise shaper when there is no signal, and to improve the S/N ratio to 120 dB or more when there is no signal.
その上、リミットサイクル防止用の交流波形信号の振幅
値をデイザ−機能のオン/オフの際に徐々に変更制御す
ると、オン/オフに伴うノイズを低減でき、−層の低ノ
イズ化が可能となる効果も得られる。Furthermore, if the amplitude value of the AC waveform signal for limit cycle prevention is gradually changed and controlled when the dither function is turned on/off, the noise accompanying the on/off operation can be reduced, making it possible to reduce the noise in the − layer. You can also get the following effect.
第1図は、この発明の一実施例によるリミットサイクル
防止回路を示す回路図、
第2図は、ノイズシェーパ16の一構成例を示す回路図
、
第3図は、この発明の他の実施例によるリミットサイク
ル防止回路を示す回路図、
第4図は、デイザ−出力DSの値の変化を示す波形図、
第5図は、従来のDA変換装置を示すブロック図、
第6図は、ノイズシェーパ出力Bのパワースペクトラム
を示すグラフである。
10・・・ディジタルフィルタ、12・・・加算器、1
4゜14A・・・デイザ−16・・・ノイズシェーパ、
18・・・波形整形回路、20・・・クロック発生器、
22・・・ローパスフィルタ、30・・・無信号検出回
路、32.46・・・制御スイッチ、
40・・・計数制御回路、
42・・・アップ/ダウン
カウンタ、
50・・・符号反転回路。FIG. 1 is a circuit diagram showing a limit cycle prevention circuit according to an embodiment of the invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a noise shaper 16, and FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the invention. 4 is a waveform diagram showing changes in the value of the dither output DS, FIG. 5 is a block diagram showing a conventional DA converter, and FIG. 6 is a noise shaper. 7 is a graph showing the power spectrum of output B. 10...Digital filter, 12...Adder, 1
4゜14A...Dither-16...Noise shaper,
18... Waveform shaping circuit, 20... Clock generator,
22...Low pass filter, 30...No signal detection circuit, 32.46...Control switch, 40...Counting control circuit, 42...Up/down counter, 50...Sign inversion circuit.
Claims (1)
ディジタル入力をデルタシグマ変調することによりビッ
ト数の低下したディジタル信号を送出するノイズシェー
バと、 (b)このノイズシェーバでのリミットサイクルを防止
すべく該ノイズシェーバの入力としてのディジタル信号
にディジタル形式の交流波形信号を加算する加算手段と
、 (c)前記ノイズシェーバからのディジタル信号を前記
ディジタル入力に対応したアナログ出力に変換する変換
手段とをそなえたDA変換装置において、 (d)前記交流波形信号を加算すべきディジタル信号の
有無を検出する検出手段と、 (e)この検出手段の検出出力が信号無しを指示するの
に応答して前記交流波形信号の加算を停止すると共に前
記ノイズシェーバ内のデータをクリアし、該検出手段の
検出出力が信号有りを指示するのに応答して前記交流波
形信号の加算を再開する制御手段と を設けたことを特徴とするDA変換装置。 2、前記制御手段は、前記交流波形信号の加算を停止す
る際該交流波形信号の振幅値を徐々に減少させると共に
、前記交流波形信号の加算を再開する際該交流波形信号
の振幅値を徐々に増大させるように構成されていること
を特徴とする請求項1記載のDA変換装置。[Claims] 1. (a) A noise shaver that transmits a digital signal with a reduced number of bits by performing delta-sigma modulation on an oversampled multi-bit digital input; (b) Limits in this noise shaver summing means for adding an alternating current waveform signal in digital form to a digital signal as an input of the noise shaver to prevent cycles; (c) converting the digital signal from the noise shaver into an analog output corresponding to the digital input; (d) a detection means for detecting the presence or absence of a digital signal to which the AC waveform signal should be added, and (e) a detection output of the detection means indicating the absence of a signal; Control that responds to stop the addition of the AC waveform signals, clears the data in the noise shaver, and resumes the addition of the AC waveform signals in response to the detection output of the detection means indicating the presence of a signal. What is claimed is: 1. A DA conversion device comprising: means. 2. The control means gradually decreases the amplitude value of the AC waveform signal when stopping the addition of the AC waveform signal, and gradually decreases the amplitude value of the AC waveform signal when restarting the addition of the AC waveform signal. 2. The DA conversion device according to claim 1, wherein the DA conversion device is configured to increase the number of signals.
Priority Applications (1)
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Publication Number | Publication Date |
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