JPH05167452A - ディジタル/アナログ変換用ノイズシェーピング方法及び回路 - Google Patents

ディジタル/アナログ変換用ノイズシェーピング方法及び回路

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JPH05167452A
JPH05167452A JP32912791A JP32912791A JPH05167452A JP H05167452 A JPH05167452 A JP H05167452A JP 32912791 A JP32912791 A JP 32912791A JP 32912791 A JP32912791 A JP 32912791A JP H05167452 A JPH05167452 A JP H05167452A
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JP
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JP32912791A
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Yasuyuki Matsutani
康之 松谷
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は1サンプリング時間内に、直
列に動作しなければならない加算器の段数を低減し、低
速な論理回路にも適用可能なD/A変換用ノイズシェー
ピング方法及び回路を提供することである。 【構成】 本発明は出力信号を1サンプリング遅延させ
る第1の遅延手段2と、遅延された信号を入力信号から
減算する第1の減算手段1と、その減算結果を積分し、
第1の積分出力を得る第1の積分手段3と、第1の積分
出力を1サンプリング遅延させる第2の遅延手段4と、
入力信号より1サンプリング遅延した積分出力を減算す
る第2の減算手段5と、第2の減算手段5の結果を積分
し、第2の積分出力を得る第2の積分手段6と、第1の
積分出力と第2の積分出力を加算する加算手段7と、そ
の結果を量子化し、出力信号として出力する量子化手段
8とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル/アナログ変
換用ノイズシェーピング方法及びその回路に係り、特
に、多ビットで入力されるディジタル信号をアナログ信
号に変換するディジタル/アナログ(以下D/A)変換
器において、多ビットで入力されたディジタル信号を低
ビット信号に量子化し、量子化の際に発生する量子化雑
音を信号帯域以外に強く分布させ、信号帯域内の量子化
雑音を小さくするノイズシェーピング回路を用い、ノイ
ズシェーピング回路と低分解能のD/A変換器を用い、
高精度・高分解能のD/A変換器と同等の性能を得るノ
イズシェーピング形のD/A変換器用ノイズシェーピン
グ方法及び回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のΔ−Σ方式でノイズシェー
ピング特性を得るときのシグナルフローの例を示す
(「オーバーサンプリングA−D変換技術」日経BP
社)。同図は多ビットのディジタル信号が入力される入
力端子10、入力信号より小さいビットのディジタル信
号が出力される出力端子11、積分を行う積分器12、
13、量子化を行う量子化器14、入力される信号につ
いて1サンプリング遅延を行う1サンプリングデレー1
5及び減算を行う減算器17、18より構成されるノイ
ズシェーピング回路の構成である。
【0003】図4のノイズシェーピング回路の動作を説
明する。多ビットのディジタルの入力信号Xが入力端子
10より減算器17に入力される。入力信号のビットよ
り小さいビットのディジタル信号の出力Yが1サンプリ
ングデレー15に入力され、1サンプリング遅延され、
減算器17に入力される。減算器17は入力信号Xから
1サンプリング遅延された出力Yを減算し、積分器12
に入力する。積分器12は減算器17の出力を積分し、
積分出力Nを減算器18に入力する。さらに、出力Yの
1サンプリング遅延された信号も減算器18に入力され
る。減算器18は積分器12で積分された出力Nから1
サンプリング遅延した出力Yを減算し、減算結果を積分
器13に入力する。積分器13は減算器18から入力さ
れた減算結果を積分し、積分出力Mを量子化器14に入
力する。量子化器14は積分出力Mを量子化し、出力Y
を出力する。
【0004】図5は図4のノイズシェーピング回路を回
路図化したものである。入力端子10に入力される信号
XはNビットのディジタル信号である。出力端子11か
ら出力される信号Yは入力信号のNビットより小さいK
ビットのディジタル信号である。加算器117、11
8、23、25はキャリー入力のあるNビットの全加算
器である。この全加算器117、118はそれぞれ図4
の減算器17、18に対応する。図4の積算器12を回
路で実現すると、全加算器23と、Nビットの遅延フィ
リップ・フロップ(DFF)24で構成される。また、
積算器13を回路で実現すると、全加算器25とNビッ
トのDFF26で構成される。1サンプリングデレー1
5はNビットのDFF115であり、DFF115の後
段にNビットのインバータ22が設けられる。量子化器
114はNビットを丸めてKビットとして出力するもの
である。同図の各全加算器において、A及びBはデータ
入力端子、Sは出力端子、CRはキャリー入力端子、D
FFのDはデータ入力端子、Oはデータ出力端子,Cは
クロック入力端子とする。
【0005】図4の量子化器14の量子化雑音をQとす
ると、各回路はz関数により(1)〜(3)の式で表さ
れる。積分器12の出力Nは、
【数1】 積分器13の出力Mは、
【数2】 量子化器14からの出力Yは、 Y=M+Q …(3) 上記の式を入力信号Xと出力信号Yについて解くと
(4)式となる。 Y=X+(1−Z-12 …(4) 式(4)の(1−Z-1)は微分を示しており、出力Yは
入力Xと量子化雑音Qの2階微分したものの和であるこ
とが分かる。量子化雑音は、ホワイトに分布する雑音で
あるこが、これを微分した(1−Z-12 Qは、低周波
領域では小さく、高周波領域では大きく分布する特性を
示す。これがノイズシェーピングであり、高周波領域の
雑音をフィルタで取り除き、低周波領域のみを取り出せ
ば、高精度な特性を得ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
ノイズシェーピング回路はついて、図4のように1サン
プリング時間内にNビット全加算器を4段直列に動作し
なけらばならず、低速な論理回路に不向きである。特
に、従来の回路は論理回路を低電源電圧下で用いる場
合、処理速度が劣化するため、不向きであるという問題
がある。
【0007】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
従来の2次Δ−Σ方式のノイズシェーピングと同等の特
性を得ることができ、全加算器の動作をパイプライン化
させ、1サンプリング時間内に直列に動作しなければな
らない加算器の段数を低減し、低速な論理回路にも適用
可能なディジタル/アナログ変換用ノイズシェーピング
方法及び回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】量子化された出力信号の
1サンプリング遅延された信号を入力信号より減算し、
積分して第1の積分結果を得、1サンプリング遅延され
た第1の積分結果から出力信号の1サンプリング遅延さ
れた信号を減算し、積分して第2の積分結果を得、第1
の積分結果と第2の積分結果を加算して加算結果を得、
加算結果を量子化して出力する。
【0009】また、図1は本発明の原理構成図である。
量子化された出力信号を1サンプリング遅延させる第1
の遅延手段2と、第1の遅延手段2により遅延された信
号を入力端子10より入力された入力信号から減算し、
第1の減算結果を得る第1の減算手段1と、第1の減算
結果を積分し、第1の積分出力を得る第1の積分手段3
と、第1の積分出力を1サンプリング遅延させる第2の
遅延手段4と、入力信号より1サンプリング遅延した積
分出力を減じ、第2の減算結果を得る第2の減算手段5
と、第2の減算結果を積分し、第2の積分出力を得る第
2の積分手段6と、第1の積分出力と第2の積分出力を
加算し、加算結果を得る加算手段7と、加算結果を量子
化し、量子化雑音を出力信号として出力する量子化手段
8とを有する。
【0010】
【作用】本発明は第1の積分の出力に対して1サンプリ
ング遅延された出力信号との差をとり、第1の積分の出
力と第2の積分の出力を加算することにより、加算(減
算)を行う処理を分離するためパイプライン動作が可能
となり、1サンプリング時間内で動作する加算器の段数
も少なくなる。
【0011】
【実施例】図2は本発明の一実施例のノイズシェーピン
グ回路のシグナルフローを示す図である。同図中、図3
と同一構成部分には同一符号を付しその説明を省略す
る。図2中、図3に付加された回路は、加算器19、1
サンプリングデレー16である。
【0012】図2の動作を説明する。多ビット(Nビッ
ト)のディジタル信号である入力信号Xは減算器17に
入力される。量子化器14からの量子化された低ビット
(Kビット:N>K)の出力Yが第1の1サンプリング
デレー15に入力され、1サンプリング遅延された信号
となり、減算器17及び減算器18に入力される。減算
器17は入力信号Xから1サンプリング遅延された出力
Yを減算し、第1の積分器12に入力する。第1の積分
器12は、減算器17の減算結果を積分し、その出力N
を第2のサンプリングデレー16に入力する。第1の積
分器12の1サンプリング遅延された出力Nから1サン
プリング遅延された出力Yを減算し、減算結果を第2の
積分器13に入力する。積分器13は入力された減算結
果を積分し、第2の積分器13の出力Mを加算器19に
入力する。加算器19は第1の積分器12の出力Nと第
2の積分器13の出力Mを加算し、量子化器14に入力
する。量子化器14は信号をNビットからKビットに丸
めることで量子化した加算結果を出力信号Yとする。
【0013】図3は本発明の一実施例のノイズシェーピ
ング回路を回路図化したものである。同図中、図5と同
一構成部分には同一符号を付す。全加算器117、31
8は入力がNビット,出力がKビット(但し、N>K)
とするキャリー入力付きのNビット全加算器である。全
加算器117、318の各端子は、A,Bはデータ入力
端子とし、Sは出力端子、CRはキャリー入力端子とす
る。全加算器319、23、25はNビットの全加算器
であり、A,Bはデータ入力端子、Sは出力端子であ
る。また、1サンプリングデレー115、24、26は
NビットのDFFである。1サンプリングデレー11
5、24、26の各端子は、Dはデータ入力端子、Oは
出力端子、Cはクロック入力端子とする。加算器23と
DFF26は図2の第1の積分器12を構成し、加算器
25とDFF26は第2の積分器13を構成している。
また、DEF115とインバータ22は図2に示される
1サンプリングデレー15を構成している。
【0014】同図の動作を説明する。入力端子10より
全加算器117のデータ入力端子AにNビットの入力信
号Xが入力される。さらに、DFF115は1サンプリ
ング遅延された出力Yを出力端子Oからインバータ22
に入力する。インバータ22は出力Yの1サンプリング
遅延された信号を反転し、全加算器117のデータ入力
端子Bに入力される。全加算器117はデータ入力端子
Aとデータ入力端子Bから入力されたデータを加算し、
さらに、キャリー入力端子から“1”加算することによ
り2の補数による減算を行っている。これは、量子化器
14内で出力を2の補数化とし、全加算器117、31
8のキャリー入力を無くしても同等の回路が得られる。
全加算器117の出力端子Sから加算器23のデータ入
力端子Aに減算結果が入力され、積分され、出力Nを出
力端子SからDFF24のデータ入力端子Dに入力され
る。DFF24は出力Nを1サンプリング遅延し、全加
算器318のデータ入力端子Bに入力する。さらにDF
F115で1サンプリング遅延された出力Yは全加算器
318のデータ入力端子Aに入力される。全加算器31
8は全加算器117と同様の方法で、減算結果を出力端
子Sより全加算器25のデータ入力端子Bに入力する。
積分器13内の全加算器25は減算結果を積分し、その
出力Mを加算器319のデータ入力端子Bに入力する。
加算器319のデータ入力端子Aには加算器23からの
積分出力Nが入力される。加算器319は積分出力Nと
積分出力Mを加算し、その結果を出力端子Sから量子化
器14に入力する。量子化器14は入力された信号の量
子化を行い、その出力をYとする。
【0015】同図の回路では、加算器117,23、加
算器318,25は、DFF24で分離されており、パ
イプライン動作が可能となる。このため、1サンプリン
グ時間内には、Nビット全加算器において全加算器11
7→23→319と全加算器318→25→319が同
時に動作すればよく、本実施例の場合、1サンプリング
時間内で動作する加算器は3段でよい。
【0016】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、1サン
プリング時間内に直列に動作しなければならない加算器
の段数を低減することができる。従って、従来の回路に
比べて、30%の高速化が可能となり、全加算器の速度
が30%劣化しても従来の回路と同等の性能が得られる
ことになるので、低電圧化等に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明の一実施例のノイズシェーピング回路の
シグナルフローを示す図である。
【図3】本発明の一実施例のノイズシェーピング回路を
回路図化した例を示す図である。
【図4】従来のΔ−Σ方式でノイズシェーピング特性を
得るときのシグナルフローの例を示す。
【図5】Δ−Σ方式のノイズシェーピング回路を示す図
である。
【符号の説明】
1 第1の減算手段 2 第1の遅延手段 3 第1の積分手段 4 第2の遅延手段 5 第2の減算手段 6 第2の積分手段 7 加算手段 8 量子化手段 10 入力端子 11 出力端子 12,13 積分器 14 量子化器 15,16 1サンプリングデレー 17,18 減算器 19 加算器 21 クロック入力端子 22 インバータ 23,25,117,318 全加算器 24,26,115 DFF(遅延フリップフロップ) 319 加算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 量子化された出力信号の1サンプリング
    遅延された信号を入力信号より減算し、積分して第1の
    積分結果を得、 1サンプリング遅延された前記第1の積分結果から前記
    出力信号の1サンプリング遅延された信号を減算し、積
    分して第2の積分結果を得、 前記第1の積分結果と前記第2の積分結果を加算して加
    算結果を得、 前記加算結果を量子化して出力することを特徴とするデ
    ィジタル/アナログ変換用ノイズシェーピング方法。
  2. 【請求項2】 量子化された出力信号を1サンプリング
    遅延させる第1の遅延手段と、 前記第1の遅延手段により遅延された信号を入力端子よ
    り入力された入力信号から減算し、第1の減算結果を得
    る第1の減算手段と、 前記第1の減算結果を積分し、第1の積分出力を得る第
    1の積分手段と、 前記第1の積分出力を1サンプリング遅延させる第2の
    遅延手段と、 前記入力信号より1サンプリング遅延した積分出力を減
    じ、第2の減算結果を得る第2の減算手段と、 前記第2の減算結果を積分し、第2の積分出力を得る第
    2の積分手段と、 前記第1の積分出力と前記第2の積分出力を加算し、加
    算結果を得る加算手段と、 前記加算結果を量子化し、量子化雑音を前記出力信号と
    して出力する量子化手段とを有することを特徴とするデ
    ィジタル/アナログ変換用ノイズシェーピング回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120001782A (ko) * 2009-03-25 2012-01-04 아코 세미컨덕터, 인크 절단을 포함하는 시그마 델타 변조기 및 그 애플리케이션

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269423A (ja) * 1986-05-16 1987-11-21 Oki Electric Ind Co Ltd アナログ・デイジタル変換器のデルタ・シグマ変調回路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269423A (ja) * 1986-05-16 1987-11-21 Oki Electric Ind Co Ltd アナログ・デイジタル変換器のデルタ・シグマ変調回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120001782A (ko) * 2009-03-25 2012-01-04 아코 세미컨덕터, 인크 절단을 포함하는 시그마 델타 변조기 및 그 애플리케이션
JP2012521727A (ja) * 2009-03-25 2012-09-13 アッコ セミコンダクター インコーポレイテッド 短縮化処理を有するシグマデルタ変調器及びその適用

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