JPH0546727B2 - - Google Patents

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JPH0546727B2
JPH0546727B2 JP2478585A JP2478585A JPH0546727B2 JP H0546727 B2 JPH0546727 B2 JP H0546727B2 JP 2478585 A JP2478585 A JP 2478585A JP 2478585 A JP2478585 A JP 2478585A JP H0546727 B2 JPH0546727 B2 JP H0546727B2
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JP
Japan
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JP2478585A
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JPS61184925A (ja
Inventor
Masanori Kajitani
Yasuhiro Yamada
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/822,900 priority patent/US4742329A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は高精度の高ビツトD/A(デジタル/
アナログ)変換器に関するもので、各種のD/A
変換器を具備する機器例えば音声合成器やCD(コ
ンパクトデイスク)プレーヤ等に利用されるもの
である。
ロ 従来の技術 従来より種々の方式のD/A変換器が実用化さ
れている。特開昭57−23321号公報では、振幅変
調(AM)型とパルス幅変調(PWM)型の夫々
の長所を組み合わせ高精度の抵抗が不要で変換速
度が速いD/A変換器が開示されている。しかし
PWM型のD/A変換器のもつ高調波歪が大きい
という欠点もあつた。そこでこの高調波歪が小さ
く高精度の抵抗が不要であるD/A変換器として
出願人は昭和60年1月28日特許願(1)を出願した。
これは、従来のPWM型の如くデジタルデータの
内容に応じて1変換周期内のパルス幅だけを変え
るものに比べて、1変換周期間内において2電位
が入力デジタルデータに応じて広く分散するよう
にアナログ信号を出力させているので、このD/
A変換器の出力であるアナログ信号の高調波スペ
クトルが高域で大きく低域で小さくなり、帯域制
限を行うことで高調波歪を小さくしているもので
ある。しかし出力希望電位が2電位のうちの一方
であると1変換期間内で2電位が交番することが
ないため、1変換期間内で2電位を広く分散させ
ることは不可能であつた。この状態が続くと高調
波スペクトルが低域で大きくなるため、高調波歪
が大きくなるという欠点があつた。
ハ 発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、1
変換期間内で2電位が必ず一回以上交番するよう
にして、どんな場合でも低域での高調波スペクト
ルを抑え高調波歪の小さいD/A変換器を提供し
ようとするものである。
ニ 問題点を解決するための手段 本発明は、Nビツトのデジタルデータの上位M
ビツトをデコードする手段、第1の基準電位と第
2の基準電位との間を2M+1個以上の抵抗により
分圧する分圧手段、及び前記デコード手段に応じ
て前記分圧手段から得られる最小電位差の2倍以
上の電位差をもつ2電位を選択的に該分圧手段か
ら取り出す手段を備えた第1のD/A変換回路
と、下位(N−M)ビツトのデータのために設け
られ、(N−M)ビツトのデータに下位から(N
−M−1)のビツトが“1”で他のビツトが
“0”である(N−M+1)ビツトのデータを加
える加算手段、クロツクパルスを発生するクロツ
ク発生手段、該クロツク発生手段からのクロツク
パルスを計数する2N-M+1の計数回路、前記加算手
段にて(N−M)ビツトのデータに下位から(N
−M−1)のビツトが“1”で他のビツトが
“0”であるデータを加えた後の処理データと前
記計数回路からの計数出力とを入力して、パルス
幅とパルス周期が可変にできかつ2N-M+1個のクロ
ツク期間におけるパルス幅の総和が前記処理デー
タの内容に依存する出力パルスを形成するパルス
形成回路、該パルス形成回路出力である前記出力
パルスに応じて前記2電位の何れか一方を選択し
合成する手段を備えた第2のD/A変換回路とを
具備するD/A変換器である。
ホ 作用 分圧手段の最小電位差の2倍以上の電位差を選
択するので出力希望電位が選択される2電位の何
れか一方という事はなくなり、下位(N−M)ビ
ツトのデータに下位から(N−M−1)のビツト
が“1”で他のビツトが全が“0”である(N−
M+1)ビツトのデータを加えることで1変換期
間内に必ず1回以上選択された2電位が交番し、
更に1変換期間のクロツクパルスのカウント数を
2N-M+1としたので出力される平滑されたアナログ
信号は下位から(N−M−1)のビツトが“1”
で他のビツトが全て“0”である(N−M+1)
ビツトのデータの影響は受けない。
ヘ 実施例 第1図は本発明に係るD/A変換器の略示回路
図である。本実施例では簡単のために入力される
データを12ビツトとし上位8ビツトのデータa4
a5,a6,…a11を第1のD/A変換回路1に、下
位4ビツトのデータa0,a1,a2,a3を第2のD/
A変換回路2に与えている。
第1のD/A変換回路1の分圧回路12は、
(28+1)個の等しい値の抵抗4を直列接続して
なり、Vref、VE間を(28+1)分割して28個の異
なる電圧を各出力端子より取り出せるようにして
いる。従つて、分圧出力端子間の電圧ステツプeM
は、 eM=(Vref−VE)/(28+1) となる。分圧回路12における抵抗4相互間の分
圧出力端子のうち電位の低い方から2k−1番目
(k:自然数でk≦27)の端子は夫々IGFET(絶
縁ゲート型電界効果トランジスタ)5を介してス
イツチングトランジスタ51のドレインに、2k
+1番目の端子とVrefの端子は夫々IGFET6を
介してスイツチングトランジスタ52のドレイン
に、2k−2番目の端子とVEの端子は夫々IGFET
7を介してスイツチングトランジスタ51のドレ
インに、2k番目の端子は夫々IGFET8を介して
スイツチングトランジスタ52のドレインに夫々
連つている。IGFET5,6は上位8ビツトのデ
ータを解読するデコーダ11の28個の出力の下位
から2k番目の出力が夫々、分圧回路12の分圧
出力端子のうち電位の低い方から2k+1番目の
端子(Vrefの端子を含む)に連なるIGFET6と
2k−1番目の端子に連なるIGFET5とを同時に
導通せしめるようにこれらのゲートに接続されて
おり、IGFET7,8は前記デコーダ11の28
の出力の下位2k−1番目の出力が夫々、前記分
圧回路12の分圧出力端子のうち電位の低い方か
ら2k番目の端子に連なるIGFET8と2k−2番目
の端子(VEの端子を含む)に連なるIGFET7と
を同時に導通せしめるようにこれらのゲートに接
続されている。IGFET6及び5の導通或いは
IGFET8及び7の導通の何れか一方により、入
力された上位8ビツトのデータに対応する出力
V2及びV1を得、これらスイツチングトランジス
タ52,51に夫々与えるようにしている。
第2のD/A変換回路2は、下位4ビツトのデ
ータa0,a1,a2,a3に下位から3ビツト目のデー
タが“1”で他のビツトが全て“0”である5ビ
ツトのデータを加える加算回路21と、クロツク
パルスを発生するクロツク発生回路22と、該ク
ロツク発生回路22から出力されるクロツクパル
スを計数する計数回路23と、前記加算回路21
から出力される下位4ビツトのデータに下位から
3ビツト目が“1”で他のビツトが全て“0”で
ある5ビツトのデータを加えた処理データと前記
クロツク発生回路22から出力されるクロツクパ
ルスと前記計数回路23からの計数出力とを入力
して、入力される処理データの内容に応じて25
のクロツクパルス期間におけるパルス幅の総和が
変化しかつパルス幅とパルス周期が変化する出力
パルスを形成するパルス形成回路24(該パルス
形成回路の構成及び動作は後述する)と、該パル
ス形成回路24の出力パルスに応じて2電位
(V1,V2)を選択し合成するスイツチングトラン
ジスタ51,52、インバータ53とからなる選
択合成手段25と、該選択合成手段25の出力を
入力するローパスフイルタ26とから構成され
る。
パルス形成回路24は加算回路21からのビツ
トデータD0,D1,D2,D3,D4をそれぞれ入力す
る第1、第2、第3、第4、第5データ入力端3
1,32,33,34,35と、計数回路23出
力である計数出力Q1,Q2,Q3,Q4,Q5をそれぞ
れ入力する第1、第2、第3、第4、第5入力端
36,37,38,39,40と、クロツク発生
回路22からのクロツクパルスCLKを入力する
第6入力端41と、第2、第3、第4、第5入力
端37,38,39,40からの計数出力Q2
Q3,Q4,Q5をそれぞれD入力端に受け第6入力
端41からのクロツクパルスCLKをクロツク入
力端に受ける第1、第2、第3、第4Dフリツプ
フロツプ42,43,44,45と、第5データ
入力端35からのビツトデータD4と第1入力端
36からの計数出力Q1を入力する第1アンドゲ
ート46と、第4データ入力端34からのビツト
データD3と第2入力端37からの計数出力Q2
第1Dフリツプフロツプ42の出力とを入力す
る第2アンドゲート47と、第3データ入力端3
3からのビツトデータD2と第3入力端38から
の計数出力Q3と第2Dフリツプフロツプ43の
出力とを入力する第3アンドゲート48と、第2
データ入力端32からのビツトデータD1と第4
入力端39からの計数出力Q4と第3Dフリツプフ
ロツプ44の出力とを入力する第4アンドゲー
ト49と、第1データ入力端31からのビツトデ
ータD0と第5入力端40からの計数出力Q5と第
4Dフリツプフロツプ45の出力とを入力する
第5アンドゲート50と、これら第1、第2、第
3、第4、第5アンドゲート46,47,48,
49,50の各出力A1,A2,A3,A4,A5を入力
するオアゲート60と、さらにこのオアゲート6
0出力A0を選択合成手段25に付与するための
出力端61とを備えている。
このパルス形成回路24の動作説明のために第
2図にはそれぞれ1変換周期に相当する第1、第
2期間(T1)(T2)に下位4ビツトのデータとし
て「0」(a0=0,a1=0,a2=0,a3=0)、
「15」(a0=1,a1=1,a2=1,a3=1)即ち加
算回路21からの出力としてT1では「4」(D0
0,D1=0,D2=0,D3=0,D4=0)、T2
は「19」(D0=1,D1=1,D2=1,D3=1,
D4=1)が第1、第2、第3、第4、第5デー
タ入力端31,32,33,34,35に夫々入
力される場合を示している。第1期間(T1)に
おいては第3データ入力端33にのみ有意の情報
(“1”)が入力されるのでオアゲート60からは
第3アンドゲート48出力A31に一致する信号
A01が出力される。第2期間(T2)においては第
1、第2、第5データ入力端31,32,35に
有意の情報が付与されるので第5、第4、第1ア
ンドゲート50,49,46に夫々アンドゲート
出力A52A42A12を呈し、一方第2、第3アンドゲ
ート47,48には有意の情報がないのでオアゲ
ート60出力にデジタルデータ「19」に対応する
信号A02を呈する。
上述のように構成された本発明D/A変換器で
は、上位8ビツトの入力データa4〜a11に応じた
電圧V1,V2が第1のD/A変換回路1から得ら
れる。V1とV2は最小電位差eMの2倍の電位差を
もつので、 V1=(a4・20+a5・21+……+a11・27) ×(Vref−VE)/(28+1) V2=V1+2×(Vref−VE)/(28+1) である。
一方第2のD/A変換回路2においては、前述
のように下位4ビツトのデータに加算回路21に
て下位から3ビツト目が“1”で他のビツトが全
て“0”であるデータを加えられ、加算処理され
たデータに応じた信号がパルス形成回路24より
出力される。該パルス形成回路24の出力信号は
選択合成手段25に入力され、該選択合成手段2
5からはV1,V2が交番しながら出力される。こ
の時、1変換周期でのV1とV2の平均レベルは、
クロツクパルスのカウント数を25個としているの
で、前記加算回路21で加えられた3ビツト目の
データが“1”で他のビツトが全て“0”である
データの影響はなくなり(第3図において斜線部
分が相殺される)、下位4ビツトのデータa0〜a3
に応じた平均レベルとなる。而して前記選択合成
手段25の出力がローパスフイルタ26に入力さ
れて入力データa0〜a11に応じたアナログ信号が
出力される。
ト 発明の効果 本発明は以上の説明から明らかな如く、分圧手
段の最小電位差の2倍以上の電位差をもつ2電位
を選択し、下位(N−M)ビツトのデータに下位
から(N−M−1)のビツトが“1”で他のビツ
トが“0”であるデータを加えることで、1変換
期間内に必ず一回以上選択された2電位が交番し
高調波スペクトルが高域で大きく低域で小さくな
り、帯域制限により高調波歪が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るD/A変換器の略示回路
図、第2図はパルス形成回路の動作説明図、第3
図は第2図のD/A変換回路の動作説明図であ
る。 1…第1のD/A変換回路、2…第2のD/A
変換回路、11…デコーダ、12…分圧回路、
5,6,7,8…IGFET、21…加算回路、2
2…クロツク発生回路、23…計数回路、24…
パルス形成回路、25…選択合成手段、26…ロ
ーパスフイルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Nビツトのデジタルデータの上位Mビツトを
    デコードする手段、第1の基準電位と第2の基準
    電位との間を2M+1個以上の抵抗により分圧する
    分圧手段、及び前記デコード手段に応じて前記分
    圧手段から得られる最小電位差の2倍の電位差を
    もつ2電位を選択的に該分圧手段から取り出す手
    段を備えた第1のD/A変換回路と、下位(N−
    M)ビツトのデータのために設けられ、(N−M)
    ビツトのデータに下位から(N−M−1)のビツ
    トが“1”で他のビツトが“0”である(N−M
    +1)ビツトのデータを加える加算手段、クロツ
    クパルスを発生するクロツク発生手段、該クロツ
    ク発生手段からのクロツクパルスを1変換期間内
    に2N-M+1個以上計数する計数回路、前記加算手段
    の加算出力と前記計数回路からの計数出力とを受
    け、前記1変換期間内に上記加算出力の値に応じ
    て上記クロツクパルスの1周期の整数倍単位でパ
    ルスを設定して出力パルスを得るパルス形成回
    路、該パルス形成回路出力である前記出力パルス
    に応じて前記2電位の何れか一方を選択し合成す
    る手段を備えた第2のD/A変換回路とを具備す
    ることを特徴とするD/A変換器。
JP2478585A 1985-01-28 1985-02-12 D/a変換器 Granted JPS61184925A (ja)

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JP2478585A JPS61184925A (ja) 1985-02-12 1985-02-12 D/a変換器
US06/822,900 US4742329A (en) 1985-01-28 1986-01-27 Digital/analog converter

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JPS61184925A JPS61184925A (ja) 1986-08-18
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