JPH0421215A - デジタル・アナログ変換器 - Google Patents

デジタル・アナログ変換器

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JPH0421215A
JPH0421215A JP2125856A JP12585690A JPH0421215A JP H0421215 A JPH0421215 A JP H0421215A JP 2125856 A JP2125856 A JP 2125856A JP 12585690 A JP12585690 A JP 12585690A JP H0421215 A JPH0421215 A JP H0421215A
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JP
Japan
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pulse width
signal
data
pwm
digital data
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JP2125856A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Masuda
稔彦 増田
Masaaki Ueki
正明 植木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66—Digital/analogue converters
    • H03M1/82—Digital/analogue converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/822—Digital/analogue converters with intermediate conversion to time interval using pulse width modulation

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］ この発明は、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式のデジタル・
アナログ変換器に関する。
［発明の概要コ この発明は、入力デジタルデータをＰＷＭ信号を経てア
ナログ信号に変換するＰＷＭ方式のデジタル・アナログ
変換器において、入力デジタルデータのサンプリング周
期を偶数個に分割し、この分割されたサンプリング周期
毎に、入力デジタルデータに応じた等しいパルス幅のＰ
ＷＭ信号を生成することにより、簡単な構成で、高調波
歪を低減することができて、高品位のアナログ信号が得
られるようにしたものである。
［従来の技術］ 従来、デジタルオーディオディスク（ＤＡＤ）プレーヤ
などにおいては、入力デジタルデータをパルス振幅変調
（ＰＡＭ）信号を経てアナログ信号に変換する、いわゆ
るＰＡＭ方式ないし階段波方式のデジタル・アナログ（
Ｄ−Ａ）変換器が広く用いられていた。
また、近時、入力デジタルデータをパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）信号を経てアナログ信号に変換する、いわゆるＰＷ
Ｍ方式のＤ−Ａ変換器が用いられるようになった。
この場合、可聴帯域内の量子化ノイズを低減し、かつ、
所要の分解能を得るために、例えば特開昭６１−１７７
８１９号公報に開示されたような、オーバーサンプリン
グ技法やノイズシェイピング技法が併せ用いられて、例
えば、３ビツト７値のデジタルデータＤ１〜Ｄ７と、第
５図に示すように、各デジタルデータの値［１］〜［７
］に応じたパルス幅ＴＯ〜７ＴＯのＰＷＭ信号が生成さ
れる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、ＰＡＭ方式のＤ−Ａ変換器は、原理的に直線
性が良好で歪の少ないアナログ変換出力信号を得ること
ができるが、入力デジタルデータの各ピントの重みに正
確に対応する高精度の電流加算回路や、タイミングの正
確な電子スイッチを必要とし、分解能を高めようとする
と回路規模が大きくなり、しかも、回路全体を高精度に
形成しなければならないとう問題点があった。
また、従来のＰＷＭ方弐のＤ−Ａ変換器は、回路構成が
簡単であるが、偶数次高調波歪が発生して、アナログ信
号の品位を劣化させるという問題があった。
そして、この歪は信号周波数が高い場合やパルスレート
が低い場合に顕著であって、例えば、第６図に示すよう
に、１０　ｋｔ（ｚの基本波に対して、特に２次高調波
歪が比較的大きく現れる。
上述の問題点を解消するために、本出願人は、入力デジ
タルデータに応じたパルス幅変調波形と、入力デジタル
データの２の補数データに応じた（コンプリメンタリの
）パルス幅変調波形の差成分を差動増幅手段にて取り出
して、その差動出力波形の高域成分を除去してアナログ
出力信号とすることにより、高調波歪みを低減するよう
にしたＰＷＭ方弐の「デジタル・アナログ変換器」を既
に提案している（特願平１−３４５７０号参照）。
ところが、既提案のデジタル・アナログ変換器では、互
いにコンプリメンタリな１対のＰＷＭ信号を生成するた
め、必ず２個のＰＷＭ回路が必要であり、構成がやや複
雑になるという問題があった。
かかる点に鑑み、この発明の目的は、簡単な構成で、高
調波歪を低減することができて、高品位のアナログ信号
が得られるデジタル・アナログ変換器を提供するところ
にある。
［課題を解決するための手段］ この発明は、入力デジタルデータＤ１〜Ｄ７に応じたパ
ルス幅のパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号
生成手段（２０）と、パルス幅変調信号の高域成分を除
去してアナログ信号を出力するフィルタ手段（２８）と
を備えるデジタル・アナログ変換器において、入力デジ
タルデータのサンプリング周期Ｔｓを偶数個２ｍに分割
し、この分割されたサンプリング周期Ｔｓ／２ｍ毎に、
パルス幅変調信号生成手段が入力デジタルデータに応し
た等しいパルス幅ｎ−Ｔｕのパルス幅変調信号を生成す
るようにしたデジタル・アナログ変換器である。
Ｅ作用ｊ この発明によれば、簡単な構成で、高調波歪が低減され
て、高品位のアナログ信号が得られる。
［実施例］ 以下、第１図〜第３図を参照しながら、この発明による
デジタル・アナログ変換器の一実施例について説明する
。
この発明の一実施例の構成を第１図に示す。
第１図において、（１１）はオーバーサンプリング回路
であって、入力端子（１）を介して、例えば、ＤＡＤプ
レーヤから、サンプリング周波数ｆｓが４４．１　ｋＨ
ｚで１６ビツトの再生デジタルオーディオデータが供給
されて、このデータをサンプリング周波数が６４・ｆｓ
のデジタルデータに変換するオーバーサンプリング処理
を行う。
（１２）はノイズシェイピング回路であって、オーバー
サンプリング回路（１１）から出力された１６ビソトの
デジタルデータを、例えば、３とット７値のデジタルデ
ータに丸めて量子化ノイズを低減するノイズシェイピン
グ処理を行う。
（２０）はパルス幅変調（ＰＷＭ）回路であって、この
実施例では、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）（２１）と
、並列・直列変換器（２２）から構成される。
ノイズシェイピング回路（１２）の出力データが、読み
出しアドレスとして、ＲＯＭ　（２１）に供給されて、
このＲＯＭ　（２１）から読み出された並列データが、
並列・直列変換器（２２）において、直列データに変換
される。
この直列データが、バッファ（２３）　、　インバータ
（２４）に共通に供給され、バッファ（２３）　、イン
バータ（２４）の出力は、そのスルーレートを適宜制限
するための低域フィルタ（２５）　、　（２６）を介し
て、差動増幅器（２７）の非反転入力端子と反転入力端
子とにそれぞれ供給される。差動増幅器（２７）の出力
は、そのレベルが一方の入力信号のみの場合の２倍とな
り、共通モードノイズが除去されて、低域フィルタ（２
８）を経て出力端子（２）に導出される。
次に、第２図をも参照しながら、この発明の一実施例の
動作について説明する。
この実施例では、ＲＯＭ　（２１）に次の第１表に示す
ような並列データが予め書き込まれている。
第１表 ノイズシェイピング回路（１２）から供給される入力デ
ータの値に応じて、ＲＯＭ　（２１）から読み出された
並列データが、並列・直列変換器（２２）において、直
列データに変換され、第２図に示すようなＰＷＭ信号が
生成される。
この第２図から判るように、各ＰＷＭ信号のうち、奇数
番目のものは、サンプリング周期Ｔｓの前半部と後半部
とで、入力データの値［ｎ］に対応するパルス幅ｎ　−
Ｔｕ　（Ｔｕ＝ＴＯ／２）の同一のＰＷＭ波形が繰り返
される。また、偶数番目のものは、前半部・後半部とも
、入力データの値に対応する等しいパルス幅のＰＷＭ波
形ではあるが、前半部に比べて、後半部は単位パルス幅
Ｔｕだけ後ろにずれている。
これにより、偶数番目のＰＷＭ信号の中央部には、直前
の奇数番目のＰＷＭ信号と同一のタイミングの低レベル
部が形成されて、サンプリング周期Ｔｓの中心からＴｕ
／２だけ後ろの、低レベル部の中心に関して、各ＰＷＭ
信号の波形が対称に分割されることになる。
しかも、各ＰＷＭ信号の前半部・後半部には、入力デー
タの情報が等しいパルス幅の形で保存されているので、
クロック周波数が一定の場合でも、パルスレートが実質
的に高くなって、第３図に示すように、２次高調波歪が
大幅に低減されて、高品位のアナログ信号が得られる。
なお、第２図に示した波形の左右を入れ換えたようなＰ
ＷＭ信号の場合も、全く同様な効果が得られる。
上述のように、この実施例では、簡単な構成で、パルス
レートを実質的に高くすることができるので、クロック
周波数が動作上限に近い場合、ＩＣ化に有利である。
また、上述の実施例では、ＰＷＭ信号の波形を２分割す
る場合について説明したが、第２図に示すようなＰＷＭ
信号を複数（ｍ）回繰り返し読み出すと共に、時間軸を
読み出し回数骨の１に圧縮することにより、ＰＷＭ信号
の波形を偶数分割することができる。
次に、第４図を参照しながら、この発明によるデジタル
・アナログ変換器の他の実施例について説明する。
この発明の他の実施例の構成を第４図に示す。
この第４図において、前出第１図に対応する部分には同
一の符号を付して重複説明を省略する。
第４図において、（３０）はＰＷＭ回路であって、この
実施例ではそれぞれ２個のＲＯＭ　（３１）　、　（３
２）と、並列・直列変換器（３３）　、　（３４）から
構成される。
一方のＲＯＭ　（３１）には、前出第１表に示すような
並列データが予め書き込まれており、他方のＲＯＭ　（
３２）には、前出第１表の「１」と「０」とを入れ換え
た反転並列データが予め書き込まれている。
並列・直列変換器（３３）　、　（３４）の出力は、そ
れぞれ低域フィルタ（３５）　、　（３６）を介して、
差動増幅器（３７）の非反転入力端子と反転入力端子と
に供給され、差動増幅器（３７）の出力は、低域フィル
タ（３８）を経て出力端子（２）に導出される。その余
の構成は前出第１図と同様である。
この第４図の実施例も、前述の実施例と同様に動作し、
同様の効果を奏すると共に、各種の仕様変更等に容易に
対応するすることができる。
［発明の効果］ 以上詳述のように、この発明によれば、入力デジタルデ
ータのサンプリング周期を偶数個に分割し、この分割さ
れたサンプリング周期毎に、入力デジタルデータに応じ
た等しいパルス幅のＰＷＭ信号を生成するようにしたの
で、簡単な構成で、高調波歪が低減された高品位のアナ
ログ信号を得ることができるＰＷＭ方式のデジタル・ア
ナログ変換器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明によるデジタル・アナログ変換器の一
実施例の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一
実施例の動作を説明するだめの波形図、第３図はこの発
明の一実施例の特性を示すスペクトル図、第４図はこの
発明の他の実施例の構成を示すブロック図、第５図は従
来のデジタル・アナログ変換器の動作を説明するための
波形図、第６図は従来例の特性を示すスペクトル図であ
る。 （２０）、（３０）はパルス幅変調（ＰＷＭ）回路、（
２１）　、　（３１）　、　（３２）はリードオンリメ
モリ　（ＲＯＭ）、（２７）　、　（３７）は差動増幅
器、（２８）　、　（３８）は低域フィルタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力デジタルデータに応じたパルス幅のパルス幅変調信
    号を生成するパルス幅変調信号生成手段と、上記パルス
    幅変調信号の高域成分を除去してアナログ信号を出力す
    るフィルタ手段とを備えるデジタル・アナログ変換器に
    おいて、 上記入力デジタルデータのサンプリング周期を偶数個に
    分割し、 この分割されたサンプリング周期毎に、上記パルス幅変
    調信号生成手段が上記入力デジタルデータに応じた等し
    いパルス幅のパルス幅変調信号を生成するようにしたこ
    とを特徴とするデジタル・アナログ変換器。
JP2125856A 1990-05-16 1990-05-16 デジタル・アナログ変換器 Pending JPH0421215A (ja)

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