JPH05235773A - Delta sigma d/a converter - Google Patents

Delta sigma d/a converter

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JPH05235773A
JPH05235773A JP4036441A JP3644192A JPH05235773A JP H05235773 A JPH05235773 A JP H05235773A JP 4036441 A JP4036441 A JP 4036441A JP 3644192 A JP3644192 A JP 3644192A JP H05235773 A JPH05235773 A JP H05235773A
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circuit
data
digital data
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output
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Koji Hayashi
浩二 林
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/50Digital/analogue converters using delta-sigma modulation as an intermediate step
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/08Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To revise the conversion characteristic of the delta sigma D/A converter with a command from the outside of the converter. CONSTITUTION:Output data of a quantization circuit 4 are subtracted from input data of an adder circuit 5 and the result is inputted to a delay circuit 6. An output of the delay circuit 6 is inputted to a delay circuit 7 and a multiplier circuit 8 and inputted to an adder circuit 9 from the delay circuit 7 and subtracted from digital data DG1 and added to an output of the adder circuit 9 while being inputted to an adder circuit 10 from the multiplier circuit 8. Furthermore, the output of the delay circuit 6 is inputted to an integral circuit 20 and integration data are inputted selectively to an adder circuit 23 and added to the output of the adder circuit 10. When the integration data are added by the addition of the adder circuit 23, a ternary noise shaping group is obtained and when '0' data are added, a secondary noise shaping group is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、オーバーサンプリング
により高い変換精度を実現する、オーディオ機器等への
採用に適したデルタ・シグマ型D/A変換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a delta-sigma type D / A converter which realizes high conversion accuracy by oversampling and which is suitable for use in audio equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンパクトディスクプレーヤ等のデジタ
ルオーディオ機器では、アナログ音声が所定の周波数で
サンプリングされて適数ビットのデジタルデータとして
記録されている。そして再生時には、コンパクトディス
ク等の記録媒体から読み出されるデジタルデータがD/
A変換器によりアナログ信号に復元され、アンプ及びス
ピーカを通して音声信号として再生される。このデジタ
ルデータの再生時には、D/A変換の変換誤差を最小限
にして再生信号の歪みを抑圧することが望まれ、これに
対応できるような高い変換精度を得られるD/A変換方
式が各種考えられている。
2. Description of the Related Art In a digital audio device such as a compact disc player, analog audio is sampled at a predetermined frequency and recorded as digital data of an appropriate number of bits. During reproduction, digital data read from a recording medium such as a compact disc is D /
It is restored to an analog signal by the A converter and reproduced as an audio signal through an amplifier and a speaker. At the time of reproducing the digital data, it is desired to minimize the conversion error of the D / A conversion to suppress the distortion of the reproduced signal, and various D / A conversion methods capable of obtaining a high conversion accuracy that can cope with this are desired. It is considered.

【0003】図3は、デルタ・シグマ型D/A変換器の
概略を示すブロック図である。ビット圧縮回路1は、例
えば、16ビットのデジタルデータDG1を受けて、こ
のデジタルデータDG1を3ビットのデジタルデータD
G2に変換して出力する。このビット圧縮回路1でのデ
ータの変換では、サンプリング周波数fSの48倍の周
波数(48fS)でデジタルデータDG1をオーバーサ
ンプリングし、±3の7段階で再度量子化して3ビット
のデジタルデータDG2を得るように構成される。この
際、量子化ノイズ、即ち、デジタルデータDG1に対す
るデジタルデータDG2の誤差は、各変換ステップで誤
差を順次フィードバックして入力側のデジタルデータD
G1に加算する、所謂ノイズシェーピングループにより
高周波領域側に偏らされている。このため、低周波領域
における量子化ノイズが大幅に低減され、ローパスフィ
ルタを通すことにより量子化ノイズは大部分が無視され
る。
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of a delta-sigma type D / A converter. The bit compression circuit 1 receives, for example, 16-bit digital data DG1 and converts the digital data DG1 into 3-bit digital data D.
Convert to G2 and output. In the conversion of data in the bit compression circuit 1, the digital data DG1 is oversampled at a frequency (48f S ) that is 48 times the sampling frequency f S , requantized in 7 steps of ± 3, and the 3-bit digital data DG2 is generated. Is configured to obtain. At this time, the quantization noise, that is, the error of the digital data DG2 with respect to the digital data DG1 is sequentially fed back at each conversion step, and the digital data D on the input side is fed back.
It is biased toward the high frequency region by a so-called noise shaping group that is added to G1. Therefore, the quantization noise in the low frequency region is greatly reduced, and most of the quantization noise is ignored by passing the low pass filter.

【0004】パルス幅変調回路2は、入力されるデジタ
ルデータDG3が3ビットの場合、1データ変換期間に
8クロックを設定し、この8クロック期間のうち、デジ
タルデータDG2に対応するクロック期間に「1」レベ
ルの信号を出力し、残余のクロック期間に「0」レベル
の信号を出力するように構成される。これにより、デジ
タルデータDG2に対応して「1」及び「0」レベルの
信号を繰り返す1ビットのデジタルデータDG3が得ら
れる。そして、このデジタルデータDG3は、RC回路
等で構成されるアナログローパスフィルタ3を通すこと
により、高周波成分が除去されてアナログ信号ANとし
て次段の回路へ出力される。
When the input digital data DG3 is 3 bits, the pulse width modulation circuit 2 sets 8 clocks in one data conversion period, and "8" is set in the clock period corresponding to the digital data DG2 in this 8 clock period. It is configured to output a "1" level signal and a "0" level signal during the remaining clock period. As a result, 1-bit digital data DG3 that repeats signals of "1" and "0" levels corresponding to the digital data DG2 is obtained. Then, this digital data DG3 is passed through an analog low-pass filter 3 composed of an RC circuit or the like, so that high-frequency components are removed and output as an analog signal AN to a circuit in the next stage.

【0005】図4は、2次のノイズシェーピングループ
を採用したビット圧縮回路1の構成を示すブロック図で
ある。量子化回路4は、16ビットのデジタルデータD
G1が示す信号レベルを±3の7段階で評価し、それら
に対応する3ビットのデジタルデータDG2を出力す
る。この量子化回路4の入力側のデータ及び出力側のデ
ータは、それぞれ加算回路5に入力され、量子化回路4
に入力されるデータから量子化回路4より出力されるデ
ータが差し引かれて量子化ノイズを表すデータが算出さ
れる。この量子化ノイズを表すデータは、遅延回路6に
供給されて1サンプリング期間だけ遅延され、第2の遅
延回路7及び乗算回路8に入力される。そして、遅延回
路7の出力が加算回路9に入力されてデジタルデータD
G1から差し引かれると共に、乗数が2に設定された乗
算回路8の出力が加算回路10に入力されて加算回路9
の出力に足し合わされ、この加算回路10の出力が量子
化回路4に入力される。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the bit compression circuit 1 which employs a secondary noise shaping group. The quantizing circuit 4 uses the 16-bit digital data D
The signal level indicated by G1 is evaluated in 7 steps of ± 3, and 3-bit digital data DG2 corresponding to them is output. The data on the input side and the data on the output side of the quantization circuit 4 are input to the addition circuit 5, respectively, and the quantization circuit 4
The data output from the quantization circuit 4 is subtracted from the data input to the input terminal to calculate the data representing the quantization noise. The data representing the quantization noise is supplied to the delay circuit 6, delayed by one sampling period, and input to the second delay circuit 7 and the multiplication circuit 8. Then, the output of the delay circuit 7 is input to the adding circuit 9 and the digital data D
The output of the multiplication circuit 8 which is subtracted from G1 and whose multiplier is set to 2 is input to the addition circuit 10 and added.
The output of the adder circuit 10 is input to the quantization circuit 4.

【0006】ここで、デジタルデータDG1、DG2を
X、Y、加算回路10、9の出力をA、Bとし、量子化
回路4での量子化ノイズをNとすると、加算回路5の出
力が−Nとなることから、 Y=A+N B−2N・Z-1=A X+N・Z-2=B の3式が成り立つ。そこで、これらの式よりA、Bを消
去すると、入力Xに対する出力Yは、 Y=X+N・(1−Z-12 となるため、2次のノイズシェーピング動作が示され
る。
Assuming that the digital data DG1 and DG2 are X and Y, the outputs of the adder circuits 10 and 9 are A and B, and the quantization noise in the quantizer circuit 4 is N, the output of the adder circuit 5 is −. Since N, the following three formulas are satisfied: Y = A + N B-2N · Z −1 = A X + N · Z −2 = B. Therefore, if A and B are deleted from these equations, the output Y for the input X becomes Y = X + N (1-Z -1 ) 2 so that a secondary noise shaping operation is shown.

【0007】これに対して3次のノイズシェーピングル
ープを採用するビット圧縮回路は、図5に示すように、
2次のノイズシェーピングループを構成するビット圧縮
回路の入力側に、遅延回路11、乗算回路12及び加算
回路13が追加されている。即ち、遅延回路7の出力を
遅延回路11及び乗算回路12に入力し、遅延回路11
の出力を加算回路13に入力してデジタルデータDG1
に足し合わせると共に、乗算回路12の出力を加算回路
9に入力して加算回路13の出力から差し引くように構
成される。なお、各乗算回路8及び12の乗数について
は、共に3に設定される。
On the other hand, a bit compression circuit which adopts a third-order noise shaping group, as shown in FIG.
A delay circuit 11, a multiplication circuit 12, and an addition circuit 13 are added to the input side of the bit compression circuit that forms the secondary noise shaping group. That is, the output of the delay circuit 7 is input to the delay circuit 11 and the multiplication circuit 12, and the delay circuit 11
Is input to the adder circuit 13 to input digital data DG1.
And the output of the multiplication circuit 12 is input to the addition circuit 9 and subtracted from the output of the addition circuit 13. The multipliers of the multiplication circuits 8 and 12 are both set to 3.

【0008】ここで、加算回路13の出力をCとすれ
ば、図4の場合と同様にして、 Y=A+N B−3N・Z-1=A C+3N・Z-2=B X−N・Z-3=C の4式が成り立つ。これらの式よりA、B、Cを消去す
ることで、 Y=X+N・(1−Z-13 となるため、3次のノイズシェーピング動作が示され
る。
Assuming that the output of the adder circuit 13 is C, Y = A + N B-3N.Z -1 = A C + 3N.Z -2 = B X-N.Z as in the case of FIG. -4 = 4 = -3 holds. By eliminating A, B, and C from these equations, Y = X + N · (1−Z −1 ) 3 is obtained, so that a third-order noise shaping operation is shown.

【0009】ところで、Y=X+N・(1−Z-1n
表されるn次のノイズシェーピングループの特性は、通
常|Z-1|が1より小さいことから、ノイズシェーピン
グの次数を高くするほどノイズ成分を小さくすることが
できる。しかしながら、次数の高いノイズシェーピング
ループでは、高周波領域へのノイズ成分の偏りが増すた
め、高周波帯域のノイズを除去するローパスフィルタ3
に対して急峻な特性が要求される。従って、ノイズシェ
ーピングループの次数は、低周波帯域でのノイズを抑圧
することを目的とする場合に高く設定され、逆に高周波
帯域のノイズを抑圧することを目的とする場合には低く
設定される。
By the way, the characteristic of the nth-order noise shaping pin group represented by Y = X + N (1-Z -1 ) n is that since | Z -1 | is usually smaller than 1, the order of noise shaping is high. The noise component can be made smaller as this is done. However, in a high-order noise shaping group, the bias of noise components in the high-frequency region increases, so the low-pass filter 3 that removes noise in the high-frequency band is used.
Steep characteristics are required. Therefore, the order of the noise shaping group is set high for the purpose of suppressing the noise in the low frequency band, and conversely set low for the purpose of suppressing the noise in the high frequency band. ..

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】回路設計の際にノイズ
シェーピングループの次数が設定されるデルタ・シグマ
型D/A変換器においては、その変換特性が固定された
ものとなり、利用範囲が限られるため、汎用性に欠け、
コスト高となる問題を有している。そこで本発明は、ノ
イズシェーピングループの次数を可変設定できるように
してデルタ・シグマ型D/A変換器の変換特性を目的に
応じて変更することを目的とする。
In the delta-sigma type D / A converter in which the order of the noise shaping pin group is set at the time of circuit design, its conversion characteristic is fixed and its range of use is limited. Therefore, it lacks versatility,
It has a problem of high cost. Therefore, an object of the present invention is to change the conversion characteristic of a delta-sigma type D / A converter so that the order of the noise shaping group can be variably set.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたもので、その特徴とするところ
は、一定の周期で入力される複数ビットの第1のデジタ
ルデータを第1のデジタルデータの入力周期より短い周
期でサンプリングし、ビット数が削減された第2のデジ
タルデータに変換する量子化回路と、上記第1のデジタ
ルデータから上記第2のデジタルデータへの変換時に生
じる量子化ノイズを各変換毎にサンプリング期間単位で
遅延して入力側に帰還し、帰還データを入力側のデータ
に順次加算するn次のノイズシェーピングループと、こ
のノイズシェーピングループとは別にデータ変換時の量
子化ノイズを入力側に帰還し、帰還データをサンプリン
グ期間周期で順次加算する加算する積分型の補助ループ
と、上記量子化回路のデータ変換期間のうち、上記第2
のデジタルデータに指定される期間に「1」レベルの信
号を出力し、残余の期間に「0」レベルの信号を出力す
るパルス幅変調回路と、を備え、上記補助ループからの
データを選択的に上記量子化回路の入力側の信号に加算
して(n+1)次のノイズシェーピングループを構成す
るところにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is characterized in that a plurality of first digital data of a plurality of bits input at a constant cycle are input. A quantizing circuit for sampling at a cycle shorter than the input cycle of 1 digital data and converting to second digital data in which the number of bits is reduced; and at the time of conversion from the first digital data to the second digital data. The generated quantization noise is delayed for each conversion in sampling period units, fed back to the input side, and the feedback data is sequentially added to the input side data. The n-th order noise shaping pin group and data conversion are performed separately from this noise shaping pin group. Time-quantized noise is fed back to the input side, and an integral-type auxiliary loop that adds the feedback data sequentially in the sampling period cycle and the above-mentioned quantization time Among the data conversion period, the second
A pulse width modulation circuit that outputs a signal of "1" level during a period specified by the digital data and a signal of a "0" level during the remaining period, and selectively outputs the data from the auxiliary loop. Is added to the signal on the input side of the quantization circuit to form an (n + 1) th order noise shaping pin group.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、n次のノイズシェーピングル
ープに補助ループを付加して(n+1)次とし、この補
助ループを回路外部から与えられるモード設定用の信号
等に対応して選択的に動作させることで、回路構成を変
更することなくノイズシェーピングループの次数の変更
が可能となる。これにより、デルタ・シグマ型D/A変
換器の変換特性を外部からの指示によって切り換えるこ
とができるようになる。
According to the present invention, an auxiliary loop is added to an nth-order noise shaping group to make it an (n + 1) th order, and this auxiliary loop is selectively selected in accordance with a mode setting signal or the like given from outside the circuit. By operating it, the order of the noise shaping group can be changed without changing the circuit configuration. As a result, the conversion characteristic of the delta-sigma type D / A converter can be switched by an external instruction.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明のデルタ・シグマ型D/A変
換器の要部の回路図で、(2+1)次のノイズシェーピ
ングループを採用したビット圧縮回路を示す。この図に
おいて、加算回路5、9、10、遅延回路6、7、及び
乗算回路8は、図4と同一であり、量子化回路4の入力
側のデータから出力側のデータを差し引いて得たデータ
を遅延回路6に入力し、この遅延回路6の出力を遅延回
路7を通してデジタルデータDG1から差し引くと共に
乗算回路8を通して加算回路9の出力に足し合わせて2
次のノイズシェーピングループを構成している。
1 is a circuit diagram of a main part of a delta-sigma type D / A converter of the present invention, showing a bit compression circuit adopting a (2 + 1) th order noise shaping pin group. In this figure, the adder circuits 5, 9 and 10, the delay circuits 6 and 7, and the multiplier circuit 8 are the same as those in FIG. 4, and are obtained by subtracting the output side data from the input side data of the quantization circuit 4. The data is input to the delay circuit 6, the output of the delay circuit 6 is subtracted from the digital data DG1 through the delay circuit 7, and the output of the addition circuit 9 is added through the multiplication circuit 8 to obtain 2
The following noise shaping groups are configured.

【0014】本発明の特徴とするところは、遅延回路6
の出力を積分して量子化回路4の入力側に帰還する補助
ループを設け、この補助ループから帰還されたデータを
量子化回路4の入力に選択的に足し合わせるようにした
ところにある。即ち、補助ループは、加算回路21及び
遅延回路22からなる積分回路20により構成され、こ
の積分回路20の出力が、量子化回路4の入力側に設け
られた加算回路23に入力される。そして、積分回路2
0からの帰還データあるいは「0」データの何れかが、
加算回路23で加算回路10の出力に足し合わされるこ
とになる。この加算回路23における入力データの選択
は、加算回路の入力側に入力切り換え用のゲートを設け
ることにより容易に実現され、このゲートを制御する制
御信号としては、回路外部から供給されるモード設定用
の信号が用いられる。
The feature of the present invention resides in that the delay circuit 6
There is provided an auxiliary loop for integrating the output of the above and feeding back to the input side of the quantizing circuit 4, and the data fed back from this auxiliary loop is selectively added to the input of the quantizing circuit 4. That is, the auxiliary loop is configured by the integrating circuit 20 including the adding circuit 21 and the delay circuit 22, and the output of the integrating circuit 20 is input to the adding circuit 23 provided on the input side of the quantizing circuit 4. Then, the integrating circuit 2
Either return data from 0 or "0" data is
The addition circuit 23 adds the output to the output of the addition circuit 10. The selection of the input data in the adder circuit 23 is easily realized by providing an input switching gate on the input side of the adder circuit, and the control signal for controlling the gate is for mode setting supplied from outside the circuit. Signal is used.

【0015】ここで、デジタルデータDG1、DG2を
X、Y、加算回路10、9の出力をA、Bとし、加算回
路5の出力をKとすると、 K=A−Y ・・・・(1) A=B+2K・Z-1 ・・・・(2) B=X−K・Z-1 ・・・・(3) の3式が成り立つ。そこで、式(2)及び式(3)より
A、Bを消去すると、入力Xに対する出力Yは、 Y=X−K・(1−Z-12 ・・・・(4) となる。また、量子化回路4での量子化ノイズをNと
し、積分回路20の出力をαとすれば、 Y=A+N+α ・・・・(5) が成り立つ。このとき、α=0(加算回路23が「0」
データを加算するとき)であれば、式(1)及び式
(5)より、K=−Nとなるため、式(4)は、 Y=X+N・(1−Z-12 となる。一方、α≠0(加算回路23が帰還データを加
算するとき)であれば、積分回路23の伝達関数が(1
−Z-1-1であることから、α=K・Z-1・(1−
-1-1となり、式(1)及び式(5)より、K=−N
・(1−Z-1)となるため、式(4)は、 Y=X+N・(1−Z-13 となる。
Assuming that the digital data DG1 and DG2 are X and Y, the outputs of the adder circuits 10 and 9 are A and B, and the output of the adder circuit 5 is K, K = A−Y (1) ) A = B + 2K · Z −1 ··· (2) B = X−K · Z −1 ··· (3) Formula 3 holds. Therefore, if A and B are deleted from the equations (2) and (3), the output Y with respect to the input X becomes Y = X−K · (1−Z −1 ) 2 ··· (4). If the quantization noise in the quantization circuit 4 is N and the output of the integration circuit 20 is α, then Y = A + N + α (5) At this time, α = 0 (when the adding circuit 23 is “0”)
(When data is added), K = −N from the equations (1) and (5), and thus the equation (4) becomes Y = X + N · (1−Z −1 ) 2 . On the other hand, if α ≠ 0 (when the adding circuit 23 adds the feedback data), the transfer function of the integrating circuit 23 is (1
Since −Z −1 ) −1 , α = K · Z −1 · (1−
Z −1 ) −1 , and from the formulas (1) and (5), K = −N
Since it becomes (1-Z -1 ), the formula (4) becomes Y = X + N · (1-Z -1 ) 3 .

【0016】従って、加算回路23で加算回路10の出
力に積分回路20の帰還データを足し合わせて量子化回
路4に入力すると、3次のノイズシェーピングループが
実現され、「0」データを足し合わせて量子化回路4に
入力すると、2次のノイズシェーピングループが実現さ
れる。これにより、加算回路23の動作の選択に対応し
てノイズシェーピングループの次数が変更される。
Therefore, when the feedback data of the integrating circuit 20 is added to the output of the adding circuit 10 in the adding circuit 23 and is input to the quantizing circuit 4, a third-order noise shaping group is realized and "0" data is added. And input to the quantization circuit 4, a secondary noise shaping group is realized. As a result, the degree of the noise shaping group is changed according to the selection of the operation of the adder circuit 23.

【0017】図2は、他の実施例を示す回路図で、図1
と同様、(2+1)次のノイズシェーピングループを採
用したビット圧縮回路を示す。量子化回路30は、図4
の場合と同様に、16ビットのデジタルデータDG1が
示す信号レベルを±3の7段階で評価することで、3ビ
ットのデジタルデータDG2に圧縮する。この量子化回
路30の入力側には、3次のノイズシェーピングループ
に対応できるように、3つの加算回路31〜33及び積
分回路34〜36が交互に直列接続される。また、量子
化回路30の出力側の信号は、遅延回路37に入力さ
れ、1サンプリング期間遅延されて各加算回路31〜3
3に入力される。これにより、加算回路31でデジタル
データDG1から遅延回路37の出力が差し引かれて積
分回路34に入力され、同様にして、各加算回路32、
33で前段の積分回路34、35の出力から遅延回路3
7の出力がそれぞれ差し引かれて次段の積分回路35、
36に入力される。そして、積分回路36の出力が、最
終的に量子化回路30に入力される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment, which is shown in FIG.
Similarly to, a bit compression circuit adopting a (2 + 1) th order noise shaping group is shown. The quantization circuit 30 is shown in FIG.
In the same manner as in the above case, the signal level indicated by the 16-bit digital data DG1 is evaluated in 7 steps of ± 3 to compress it into the 3-bit digital data DG2. On the input side of the quantizing circuit 30, three adder circuits 31 to 33 and integrating circuits 34 to 36 are alternately connected in series so as to correspond to a third-order noise shaping group. The signal on the output side of the quantization circuit 30 is input to the delay circuit 37, delayed by one sampling period, and added to each of the addition circuits 31 to 31.
Input to 3. As a result, the adder circuit 31 subtracts the output of the delay circuit 37 from the digital data DG1 and inputs it to the integrating circuit 34. Similarly, each adder circuit 32,
In 33, the delay circuit 3
The outputs of 7 are subtracted from each other, and the integration circuit 35 of the next stage,
36 is input. Then, the output of the integration circuit 36 is finally input to the quantization circuit 30.

【0018】ここで、デジタルデータDG1、DG2を
X、Y、積分回路36、35、34の出力をA、B、C
とし、量子回路30での量子化ノイズをNとすると、 Y=A+N ・・・・(6) A=(B−Y・Z-1)・(1−Z-1-1 ・・・・(7) B=(C−Y・Z-1)・(1−Z-1-1 ・・・・(8) C=(X−Y・Z-1)・(1−Z-1-1 ・・・・(9) の4式が成り立つ。そこで、式(6)及び式(7)より
Aを消去すると、 Y=B+N・(1−Z-1) ・・・・(10) となる。そして、式(10)及び式(8)よりBを消去
すると、 Y=C+N・(1−Z-12 ・・・・(11) となり、さらに式(11)及び式(9)よりCを消去す
ると、入力Xに対する出力Yは、 Y=X+N・(1−Z-13 ・・・・(12) となるため、3次のノイズシェーピング動作が示され
る。
Here, the digital data DG1 and DG2 are X and Y, and the outputs of the integrating circuits 36, 35 and 34 are A, B and C.
And the quantization noise in the quantum circuit 30 is N, Y = A + N ... (6) A = (BY−Z −1 ) · (1−Z −1 ) −1. (7) B = (C−Y · Z −1 ) · (1−Z −1 ) −1 ···· (8) C = (X−Y · Z −1 ) · (1−Z −1 ) -1 ... Four expressions of (9) are established. Therefore, when A is deleted from the equations (6) and (7), it becomes Y = B + N. (1-Z- 1 ) ... (10). Then, if B is deleted from the equations (10) and (8), then Y = C + N · (1-Z −1 ) 2 ··· (11), and C is obtained from the equations (11) and (9). , The output Y with respect to the input X becomes Y = X + N (1-Z -1 ) 3 ... (12), so that the third-order noise shaping operation is shown.

【0019】このとき、加算回路31に入力される遅延
回路37の出力を「0」データに置き換え、さらに積分
回路34の積分動作を停止すると、式(9)がC=Xと
なるため式(12)が成り立たず、式(11)の段階
で、入力Xに対する出力Yが、 Y=X+N・(1−Z-12 ・・・・(13) となり、2次のノイズシェーピング動作となる。従っ
て、加算回路31及び積分回路34の動作の選択によ
り、ノイズシェーピングループの次数を2次あるいは3
次に設定することができる。
At this time, when the output of the delay circuit 37 input to the adder circuit 31 is replaced with "0" data and the integrating operation of the integrating circuit 34 is stopped, the equation (9) becomes C = X, and therefore the equation (9) 12) is not established, and the output Y for the input X becomes Y = X + N. (1-Z- 1 ) 2 ... (13) at the stage of the expression (11), and the secondary noise shaping operation is performed. .. Therefore, by selecting the operation of the adder circuit 31 and the integrating circuit 34, the order of the noise shaping pin group is set to the second order or the third order
You can set it next.

【0020】このようなノイズシェーピングループにお
いては、加算回路及び積分回路をさらに追加し、各段の
加算回路及び積分回路の動作を選択的に停止させること
により、ノイズシェーピングループの次数の選択の幅を
拡大することが可能である。
In such a noise shaping pin group, an addition circuit and an integration circuit are further added, and the operation of the addition circuit and the integration circuit of each stage is selectively stopped, thereby making it possible to select the degree of the noise shaping pin group. Can be expanded.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、ノイズシェーピングル
ープの次数を回路外部からの指示により設定することが
できるため、回路構成を変更することなくD/A変換器
の変換特性を切り換えることができる。従って、装置の
汎用性が拡大されて同一構成のD/A変換器を広い範囲
に採用できるようになり、コストの低減が図れる。
According to the present invention, since the order of the noise shaping group can be set by an instruction from the outside of the circuit, the conversion characteristic of the D / A converter can be switched without changing the circuit configuration. . Therefore, the versatility of the device is expanded, and the D / A converter having the same structure can be adopted in a wide range, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のデルタ・シグマ型D/A変換器の一実
施例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a delta-sigma type D / A converter of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.

【図3】従来のデルタ・シグマ型D/A変換器のブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional delta-sigma type D / A converter.

【図4】2次のノイズシェーピングループを採用するビ
ット圧縮回路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a bit compression circuit that employs a secondary noise shaping pin group.

【図5】3次のノイズシェーピングループを採用するビ
ット圧縮回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a bit compression circuit that adopts a third-order noise shaping group.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビット圧縮回路 2 パルス幅変調回路 3 ローパスフィルタ 4 量子化回路 5、9、10、13、21、23、31、32、33
加算回路 6、7、11、22、37 遅延回路 8、12 乗算回路 20、34、35、36 積分回路
1 bit compression circuit 2 pulse width modulation circuit 3 low pass filter 4 quantization circuit 5, 9, 10, 13, 21, 23, 31, 32, 33
Adder circuit 6, 7, 11, 22, 37 Delay circuit 8, 12 Multiplier circuit 20, 34, 35, 36 Integrator circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定の周期で入力される複数ビットの第
1のデジタルデータを第1のデジタルデータの入力周期
より短い周期でサンプリングし、ビット数が削減された
第2のデジタルデータに変換する量子化回路と、上記第
1のデジタルデータから上記第2のデジタルデータへの
変換時に生じる量子化ノイズを各変換毎にサンプリング
期間単位で遅延して入力側に帰還し、帰還データを入力
側のデータに順次加算するn次のノイズシェーピングル
ープと、このノイズシェーピングループとは別にデータ
変換時の量子化ノイズを入力側に帰還し、帰還データを
サンプリング期間周期で順次加算する加算する積分型の
補助ループと、上記量子化回路のデータ変換期間のう
ち、上記第2のデジタルデータに指定される期間に
「1」レベルの信号を出力し、残余の期間に「0」レベ
ルの信号を出力するパルス幅変調回路と、を備え、上記
補助ループからのデータを選択的に上記量子化回路の入
力側の信号に加算して(n+1)次のノイズシェーピン
グループを構成することを特徴とするデルタ・シグマ型
D/A変換器。
1. A plurality of bits of first digital data input at a constant cycle are sampled at a cycle shorter than the input cycle of the first digital data, and converted into second digital data having a reduced number of bits. The quantizing circuit and the quantizing noise generated at the time of conversion from the first digital data to the second digital data are delayed by sampling period for each conversion and fed back to the input side, and the feedback data is fed back to the input side. An n-th order noise shaper group that is sequentially added to the data, and quantization noise at the time of data conversion is fed back to the input side separately from this noise shaper group, and the integral type auxiliary that adds the feedback data sequentially in the sampling period cycle Outputs a "1" level signal during the period specified by the second digital data in the data conversion period of the loop and the quantization circuit. A pulse width modulation circuit that outputs a signal of "0" level during the remaining period, and selectively adds the data from the auxiliary loop to the signal on the input side of the quantization circuit (n + 1). A delta-sigma type D / A converter characterized by comprising the following noise shaping group.
【請求項2】 上記補助ループからのデータを上記量子
化回路の入力側の信号に加算するか否かを指定する制御
手段を有することを特徴とする請求項1記載のデルタ・
シグマ型D/A変換器。
2. The delta converter according to claim 1, further comprising control means for specifying whether or not the data from the auxiliary loop is added to the signal on the input side of the quantizing circuit.
Sigma type D / A converter.
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JP2003506911A (en) * 1999-07-28 2003-02-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Variable order sigma-delta modulator
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