JPH06326610A - Deltasigma type a/d converter - Google Patents

Deltasigma type a/d converter

Info

Publication number
JPH06326610A
JPH06326610A JP13670093A JP13670093A JPH06326610A JP H06326610 A JPH06326610 A JP H06326610A JP 13670093 A JP13670093 A JP 13670093A JP 13670093 A JP13670093 A JP 13670093A JP H06326610 A JPH06326610 A JP H06326610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
signal
output
integrator
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13670093A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3199199B2 (en
Inventor
Toshio Hayashi
敏夫 林
Naohiko Yuki
直彦 結城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP13670093A priority Critical patent/JP3199199B2/en
Publication of JPH06326610A publication Critical patent/JPH06326610A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3199199B2 publication Critical patent/JP3199199B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To realize a high S/N and the wide band of an input signal without increasing a clock frequency by preparing the plural sets of comparators, DFF, and D/A circuits, performing an interleave operation, and increasing an oversampling ratio. CONSTITUTION:A CLK is impressed to the clock input terminal of a D-FF 11, and the inversion signal of the CLK is impressed to a D-FF 12. When the output signal of an integrator I1 is more than 0V, H are outputted by comparators CMP1 and CMP 2, and when the output signal of the integrator I1 is less than OV, L are outputted by the comparators CMP1 and CMP 2. Then, the output signal of each comparator is latched by the D-FF 11 and 12 of the succeeding stages at the time of the rising of the CLK, and output signals Q1 and Q2 are outputted to a Q output terminal. Analog signals are outputted by D/A conversion circuits 21 and 22 according to the output signals Q1 and Q2, the analog output signals of the D/A conversion circuits 21 and 22 are subtracted from the analog input signal of a DELTASIGMA type A/D converter, and impressed to the input terminal of the integrator I1.

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、ΔΣ変調技術を用いた
A/D変換器に係り、特に、A/D変換器のオーバサン
プリング率を回路的に向上させ、高S/N特性を実現す
る技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an A / D converter using a ΔΣ modulation technique, and more particularly, to improve the oversampling rate of the A / D converter in a circuit manner to realize a high S / N characteristic. Technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来のΔΣ型A/D変換器の一
例を示すブロック図である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a block diagram showing an example of a conventional ΔΣ type A / D converter.

【0003】この従来例は、積分器I、コンパレータC
MP、D−FF10、帰還用の1bit D/A変換回路2
0、加算器30で構成され、積分器Iの出力端子は、コ
ンパレータCMPの+入力側に接続され、コンパレータ
CMPの−入力側は接地され、コンパレータCMPの出
力端子はD−FF10のD入力に接続され、CLK入力
端子にはクロックが入力され、Q出力端子はD/A変換
回路20の入力端子に接続され、その出力信号は加算器
30によってアナログ入力と減算され、積分器Iの入力
端子に印加され、D−FF10のQ出力はΔΣ型A/D
変換器のデジタル出力になっている。
In this conventional example, an integrator I and a comparator C are used.
MP, D-FF10, 1-bit D / A conversion circuit 2 for feedback
The output terminal of the integrator I is connected to the + input side of the comparator CMP, the − input side of the comparator CMP is grounded, and the output terminal of the comparator CMP is connected to the D input of the D-FF 10. The clock signal is input to the CLK input terminal, the Q output terminal is connected to the input terminal of the D / A conversion circuit 20, the output signal thereof is subtracted from the analog input by the adder 30, and the input terminal of the integrator I is connected. Q output of the D-FF10 is applied to the ΔΣ type A / D
It is the digital output of the converter.

【0004】この従来例は、負帰還回路として把握する
ことができ、D/A変換回路20の出力電圧が+1Vと
−1Vとの2値をとるものとすると、アナログ入力信号
と1bit D/A変換回路20の出力信号とがほぼ等しく
なるように帰還動作する。ただし、1bit D/A変換回
路20は2値しか出力しないので、1bit D/A変換回
路20の出力信号は、密度変調された粗密波形になる。
すなわち、アナログ入力信号と1bit D/A変換回路2
0の出力信号との関係は、次の通りになる。
This conventional example can be grasped as a negative feedback circuit, and if the output voltage of the D / A conversion circuit 20 takes two values of + 1V and -1V, an analog input signal and a 1-bit D / A are used. The feedback operation is performed so that the output signal of the conversion circuit 20 becomes substantially equal. However, since the 1-bit D / A conversion circuit 20 outputs only binary values, the output signal of the 1-bit D / A conversion circuit 20 has a density-modulated coarse / fine waveform.
That is, the analog input signal and the 1-bit D / A conversion circuit 2
The relationship with the output signal of 0 is as follows.

【0005】アナログ入力信号が+1V〜−1Vの間で
変化するとし、アナログ入力信号が+1V、−1V、0
Vである場合には、1bit D/A変換回路20は、それ
ぞれ、L(ローレベル)の連続出力信号、H(ハイレベ
ル)の連続出力信号、HとLとの交互の出力信号を出力
し、アナログ入力信号が+1Vと−1Vとの間のレベル
である場合には、HとLとの粗密波の信号が1bit D/
A変換回路20から出力され、HとLとの粗密波におけ
るHとLとの比率は、アナログ入力信号のレベルに応じ
て定まる。なお、上記従来例のデジタル出力信号は、1
bit D/A変換回路20の出力信号と同じである。
Assume that the analog input signal changes between + 1V and -1V, and the analog input signal is + 1V, -1V, 0.
In the case of V, the 1-bit D / A conversion circuit 20 outputs an L (low level) continuous output signal, an H (high level) continuous output signal, and an alternating output signal of H and L, respectively. , If the analog input signal is at a level between + 1V and -1V, the compression wave signal of H and L is 1 bit D /
The ratio of H and L in the compressional wave of H and L output from the A conversion circuit 20 is determined according to the level of the analog input signal. The digital output signal of the above conventional example is 1
It is the same as the output signal of the bit D / A conversion circuit 20.

【0006】デジタル出力信号をアナログ信号に戻す一
例としては、このデジタル信号を1bit D/A変換回路
で2値電圧に変換し、ローパスフィルタを通す方法があ
り、これによってアナログ信号に戻る。
As an example of returning a digital output signal to an analog signal, there is a method of converting this digital signal into a binary voltage by a 1-bit D / A conversion circuit and passing it through a low-pass filter, which returns it to an analog signal.

【0007】なお、図9に示す従来例において、D−F
F10はコンパレータCMPやD/A変換回路20とは
分離して示されているが、これは機能を分かり易くする
ためのものであって、実際の回路としては、コンパレー
タCMPとD−FF機能とを一体化したサンプル/ホー
ルド型のコンパレータ、または、D−FF10とD/A
変換機能とを一体化したD/A変換回路で実現すること
ができる。
Incidentally, in the conventional example shown in FIG.
The F10 is shown separately from the comparator CMP and the D / A conversion circuit 20, but this is for the purpose of making the functions easy to understand, and in the actual circuit, the comparator CMP and the D-FF function are provided. Sample-and-hold type comparator that integrates the D-FF10 and D / A
It can be realized by a D / A conversion circuit integrated with a conversion function.

【0008】上記従来例のΔΣ型A/D変換器は、フラ
ッシュ型のA/D変換器と比較すると、回路規模が小さ
く、高S/Nが比較的容易に実現でき、アナログ・デジ
タル混載LSI上に実現できるため、オーディオ用のA
/D変換器として広く実用化されている。
The above-described conventional ΔΣ A / D converter has a smaller circuit scale and a relatively high S / N can be realized relatively easily as compared with a flash type A / D converter. A for audio because it can be realized on
Widely used as a / D converter.

【0009】ΔΣ型A/D変換器に関しては、参考文献
「オーバサンプリングA−D変換技術」(湯川彰著、日
経BP社発行)に記載されているが、この参考文献の記
載(第38〜39頁、図3.11)によれば、オーバサ
ンプリング率(サンプリング周波数÷信号帯域)を上げ
れることによって、ΔΣ方式の理論的なS/Nを改善す
ることができる。
Regarding the ΔΣ type A / D converter, it is described in the reference "Oversampling A / D conversion technology" (Akira Yukawa, published by Nikkei BP). According to page 39, FIG. 3.11, it is possible to improve the theoretical S / N of the ΔΣ method by increasing the oversampling rate (sampling frequency ÷ signal band).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ΔΣ型A/D変換器の
S/Nを高くしようとして、オーバサンプリング率を上
げると、そこに使用されている回路の動作速度によっ
て、S/Nが制限されるという問題がある。
When the oversampling rate is increased in order to increase the S / N of the ΔΣ type A / D converter, the S / N is limited by the operating speed of the circuit used therein. There is a problem that

【0011】上記従来例において、たとえば、アナログ
入力周波数が1KHzであり、クロック周波数(サンプ
リング周波数)が128KHzである場合、128KH
zで動作しなければならない回路は、コンパレータCM
P、D−FF10、D/A変換回路20である。なお、
積分器Iは一種のローパスフィルタであるから、高速動
作に対する要求は緩い。
In the above conventional example, when the analog input frequency is 1 KHz and the clock frequency (sampling frequency) is 128 KHz, for example, 128 KH
The circuit that must operate in z is the comparator CM
The P, D-FF 10 and the D / A conversion circuit 20. In addition,
Since the integrator I is a kind of low pass filter, the requirement for high speed operation is low.

【0012】ここで、高S/N、入力信号の広帯化のた
めに、クロック周波数を上げようとすると、これらの回
路(コンパレータCMP、D−FF10、D/A変換回
路20)の動作速度がネックになるという問題がある。
すなわち、従来例の構成のまま、単純にクロック周波数
を上げようとすると、そこに使用されるトランジスタの
性能によって律速され、たとえばCMOSプロセスでは
100MHz程度、バイポーラプロセスでは1GHz程
度が限界であるという問題がある。
Here, if an attempt is made to increase the clock frequency in order to increase the S / N ratio and widen the band of the input signal, the operating speed of these circuits (comparator CMP, D-FF10, D / A conversion circuit 20) is increased. Is a problem.
That is, if the clock frequency is simply increased with the configuration of the conventional example, the rate is limited by the performance of the transistor used therein, and there is a problem that the limit is, for example, about 100 MHz in the CMOS process and about 1 GHz in the bipolar process. is there.

【0013】本発明は、実際のクロック周波数を上げず
に、高S/N化、入力信号の広帯域化を実現することが
できるΔΣ型A/D変換器を提供することを目的とする
ものである。
It is an object of the present invention to provide a ΔΣ type A / D converter which can realize a high S / N ratio and a wide band of an input signal without increasing the actual clock frequency. is there.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、コンパレー
タ、DFF、D/A回路を複数組用意し、インターリー
ブ(回路の並列化)動作を行うことによって、実効的な
オーバサンプリング率を上げるものである。
The present invention is intended to increase the effective oversampling rate by preparing a plurality of sets of comparators, DFFs and D / A circuits and performing interleave (circuit parallelization) operation. is there.

【0015】[0015]

【作用】本発明は、コンパレータ、DFF、D/A回路
を複数組用意し、インターリーブ動作を行うことによっ
て、実効的なオーバサンプリング率を上げるので、実際
のクロック周波数を上げずに、高S/N化、入力信号の
広帯域化を実現することができる。
In the present invention, the effective oversampling rate is increased by preparing a plurality of sets of comparators, DFFs, and D / A circuits and performing interleave operation. Therefore, it is possible to increase the S / S ratio without increasing the actual clock frequency. It is possible to realize N conversion and wide band of the input signal.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、本発明の一実施例であるΔΣ型A/
D変換器を示す図であり、図1(1)はその回路図であ
り、図1(2)はそのタイミングチャートである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a ΔΣ type A / A which is an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows a D converter, FIG.1 (1) is the circuit diagram, FIG.1 (2) is the timing chart.

【0017】この実施例は、1つの積分器I1と、2組
の「コンパレータ、D−FF、D/A変換回路」とを有
し、このうちの1組の「コンパレータ、D−FF、D/
A変換回路」は、コンパレータCMP1とD−FF11
と帰還用の1bit D/A変換回路21とで構成され、残
りの1組の「コンパレータ、D−FF、D/A変換回
路」は、コンパレータCMP2とD−FF12と帰還用
の1bit D/A変換回路22とで構成されている。
This embodiment has one integrator I1 and two sets of "comparator, D-FF, D / A conversion circuit", one set of which is "comparator, D-FF, D". /
The "A conversion circuit" includes a comparator CMP1 and a D-FF11.
And a 1-bit D / A conversion circuit 21 for feedback, and the remaining one set of "comparator, D-FF, D / A conversion circuit" includes comparators CMP2 and D-FF12 and 1-bit D / A for feedback. And a conversion circuit 22.

【0018】積分器I1の出力端子は、コンパレータC
MP1、CMP2の+入力端子に接続され、各−端子は
接地され、コンパレータCMP1の出力端子は、D−F
F11のD入力端子に接続され、D−FF11のQ出力
端子は、D/A変換回路21の入力端子に接続され、コ
ンパレータCMP2の出力端子は、D−FF12のD入
力端子に接続され、D−FF12のQ出力端子は、D/
A変換回路22の入力端子に接続されている。D/A変
換回路21のアナログ出力信号A1とD/A変換回路2
2のアナログ出力信号A2とは、本実施例であるΔΣ型
A/D変換器のアナログ入力信号と加算器31で加算さ
れて、積分器I1の入力端子に印加されている。
The output terminal of the integrator I1 is the comparator C.
It is connected to the + input terminals of MP1 and CMP2, each − terminal is grounded, and the output terminal of the comparator CMP1 is DF
It is connected to the D input terminal of F11, the Q output terminal of the D-FF11 is connected to the input terminal of the D / A conversion circuit 21, and the output terminal of the comparator CMP2 is connected to the D input terminal of the D-FF12. -The Q output terminal of FF12 is D /
It is connected to the input terminal of the A conversion circuit 22. Analog output signal A1 of D / A conversion circuit 21 and D / A conversion circuit 2
The two analog output signals A2 are added by the adder 31 to the analog input signal of the ΔΣ A / D converter according to the present embodiment and applied to the input terminal of the integrator I1.

【0019】D−FF11の出力信号Q1とD−FF1
2の出力信号Q2とは、加算器41によって加算され、
この加算結果が、本実施例であるΔΣ型A/D変換器の
デジタル出力信号となる。
Output signal Q1 of D-FF11 and D-FF1
The output signal Q2 of 2 is added by the adder 41,
The result of this addition becomes the digital output signal of the ΔΣ type A / D converter of this embodiment.

【0020】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0021】ΔΣ変調器としての基本的な動作は、上記
従来例と同じであり、アナログ入力信号が+1V〜−1
Vの間で変化するとし、アナログ入力信号が+1V、−
1V、0Vである場合には、1bit D/A変換回路21
は、それぞれ、L(ローレベル)の連続出力信号、H
(ハイレベル)の連続出力信号、HとLとが交互に発生
する出力信号を出力し、アナログ入力信号が+1Vと−
1Vとの間のレベルである場合には、パルスナンバー変
調によって、HとLとの粗密波の信号が1bit D/A変
換回路21から出力され、HとLとの粗密波におけるH
とLとの比率は、アナログ入力信号のレベルに応じて定
まる。1bit D/A変換回路22も1bitD/A変換回
路21と同様の動作を行う。
The basic operation of the ΔΣ modulator is the same as that of the conventional example described above, and the analog input signal is + 1V to -1.
Assuming that it changes between V, the analog input signal is + 1V, −
In the case of 1V and 0V, 1-bit D / A conversion circuit 21
Are continuous output signals of L (low level) and H, respectively.
(High level) continuous output signal, an output signal in which H and L are alternately generated is output, and the analog input signal is + 1V and −.
When the level is between 1V, the compressional wave signal of H and L is output from the 1-bit D / A conversion circuit 21 by pulse number modulation, and the H of compressional wave of H and L is H.
The ratio between L and L depends on the level of the analog input signal. The 1-bit D / A conversion circuit 22 also operates similarly to the 1-bit D / A conversion circuit 21.

【0022】次に、上記実施例における2組の「コンパ
レータ、D−FF、D/A」の動作について説明する。
Next, the operation of the two sets of "comparator, D-FF, D / A" in the above embodiment will be described.

【0023】CLKとCLKの反転信号との2つの逆相
関係のクロックを使用し、CLKをD−FF11のクロ
ック入力端子に印加し、、CLKの反転信号をD−FF
12のクロック入力端子に印加する。積分器I1の出力
信号が0V以上ならば、コンパレータCMP1、CMP
2がHを出力し、積分器I1の出力信号が0V未満なら
ば、コンパレータCMP1、CMP2がLを出力し、コ
ンパレータCMP1、CMP2の出力信号が次段のD−
FF11、12によって、CLK(またはCLKの反転
信号)の立ち上り時にラッチされ、Q出力端子に出力信
号Q1、Q2が出力される。この出力信号Q1、Q2に
応じて、D/A変換回路21、22はアナログのハイレ
ベルVH またはアナログのローレベルVL を出力し、Δ
Σ型A/D変換器のアナログ入力信号から、D/A変換
回路21、22のアナログ出力信号を減算して積分器I
1の入力端子に印加する。
A clock having two opposite phases of CLK and an inverted signal of CLK is used, CLK is applied to the clock input terminal of the D-FF 11, and the inverted signal of CLK is applied to the D-FF.
12 clock input terminals. If the output signal of the integrator I1 is 0 V or higher, the comparators CMP1 and CMP
2 outputs H and the output signal of the integrator I1 is less than 0V, the comparators CMP1 and CMP2 output L, and the output signals of the comparators CMP1 and CMP2 are D- of the next stage.
The FFs 11 and 12 latch the signal at the rising edge of CLK (or an inverted signal of CLK) and output the output signals Q1 and Q2 to the Q output terminal. In accordance with the output signals Q1 and Q2, the D / A conversion circuits 21 and 22 output an analog high level V H or an analog low level V L , and Δ
The analog output signal of the D / A conversion circuits 21 and 22 is subtracted from the analog input signal of the Σ-type A / D converter to obtain an integrator I.
1 to the input terminal.

【0024】この結果、クロック周波数(CLKの周波
数)を上げずに、実効的なオーバサンプリング率を2倍
にすることができる。つまり、1周期で、2つのD−F
F11、12が互いに異なるタイミングで出力し、これ
ら両出力に応じて、1bit D/A変換回路21、22が
互いに異なるタイミングで出力するために、サンプリン
グ周波数が実効的に2倍になり、したがって、オーバサ
ンプリング率(サンプリング周波数÷信号帯域)が実効
的に2倍になる。このように、実効的なオーバサンプリ
ング率を上げることによって、実際のクロック周波数を
上げずに、高S/N化、入力信号の広帯域化を実現する
ことができる。
As a result, the effective oversampling rate can be doubled without raising the clock frequency (frequency of CLK). That is, in one cycle, two D-F
Since the F11 and 12 output at different timings, and the 1-bit D / A conversion circuits 21 and 22 output at different timings in response to the both outputs, the sampling frequency is effectively doubled. The oversampling rate (sampling frequency / signal band) is effectively doubled. By thus increasing the effective oversampling rate, it is possible to realize a high S / N ratio and a wide band of the input signal without increasing the actual clock frequency.

【0025】なお、上記実施例においては、「コンパレ
ータ、D−FF、D/A」を2組使用し、2相のクロッ
クを用意し、これらを使用して2倍のインターリーブを
行うようにしているが、これに限らず、「コンパレー
タ、D−FF、D/A」を2組以上使用してもよい。つ
まり、N組(Nは2以上の整数)の「コンパレータ、D
−FF、D/A」と、N相のクロックとを用意し、これ
らを使用してN倍のインターリーブを行うようにしても
よく、これによって、オーバーサンプリング率をN倍に
高めることができる。
In the above embodiment, two sets of "comparator, D-FF, D / A" are used, two-phase clocks are prepared, and double interleaving is performed using these clocks. However, not limited to this, two or more sets of “comparator, D-FF, D / A” may be used. That is, N sets (N is an integer of 2 or more) of "comparators, D
-FF, D / A "and N-phase clocks may be prepared and used for N-fold interleaving, whereby the oversampling rate can be increased N-fold.

【0026】すなわち、コンパレータがN個設けられ、
D−FFがN個設けられ、D/A変換回路がN個設けら
れ、積分器の出力端子がN個のコンパレータの各入力端
子に接続され、各コンパレータの出力端子がN個のD−
FFのそれぞれを介して、N個のD/A変換回路のそれ
ぞれの入力端子に接続され、各D/A変換回路の全ての
出力信号とΔΣ型A/D変換器のアナログ入力信号とを
加算した信号を積分器の入力端子に印加し、各D−FF
の出力信号をΔΣ型A/D変換器のデジタル出力信号と
し、N個のD−FFのそれぞれは、互いに位相の異なる
クロックで動作するものであるようにしてもよい。
That is, N comparators are provided,
N D-FFs are provided, N D / A conversion circuits are provided, the output terminal of the integrator is connected to each input terminal of the N comparators, and the output terminal of each comparator is N D-
It is connected to the respective input terminals of the N D / A conversion circuits via the respective FFs, and all the output signals of the respective D / A conversion circuits and the analog input signal of the ΔΣ type A / D converter are added. The applied signal is applied to the input terminal of the integrator, and each D-FF
May be used as the digital output signal of the ΔΣ type A / D converter, and each of the N D-FFs may be operated by clocks having different phases.

【0027】図2は、図1(1)に示す実施例におい
て、D/A変換回路21、22を変形し、積分器I1と
加算器31とを具体化した回路例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit example in which the D / A conversion circuits 21 and 22 are modified to embody the integrator I1 and the adder 31 in the embodiment shown in FIG. 1 (1).

【0028】図2に示す実施例は、D/A変換回路2
1、22の代わりに、それぞれ回路21a、22aを使
用したものであり、回路21aは、出力信号Q1とCL
Kとを受けるAND回路211と、このAND回路21
1の出力信号をアナログ信号に変換するD/A変換回路
212とで構成され、回路22aは、出力信号Q2とC
LKの反転信号とを受けるAND回路221と、このA
ND回路221の出力信号をアナログ信号に変換するD
/A変換回路222とで構成されている。
The embodiment shown in FIG. 2 is a D / A conversion circuit 2
The circuits 21a and 22a are used instead of the circuits 1 and 22, respectively, and the circuit 21a uses the output signals Q1 and CL.
AND circuit 211 receiving K and this AND circuit 21
D / A conversion circuit 212 for converting the output signal of No. 1 into an analog signal, and the circuit 22a includes output signals Q2 and C2.
AND circuit 221 which receives the inverted signal of LK and this A
D for converting the output signal of the ND circuit 221 into an analog signal
And an A / A conversion circuit 222.

【0029】また、積分器I1は、抵抗、容量、オペア
ンプで構成されている。アナログ入力信号とD/A変換
回路212、222の出力信号との減算は、積分器の入
力端子における抵抗を介する加算によって実現してい
る。つまり、この積分器は、オペアンプの反転入力を利
用した構成であるために、積分器の出力信号の位相が反
転しており、その結果、D/A変換器212、222の
出力信号は位相が反転したままであり、D/A変換器2
12、222の出力信号をアナログ入力に加算すること
によって、結果的に減算したことになる。
The integrator I1 is composed of a resistor, a capacitor and an operational amplifier. The subtraction between the analog input signal and the output signals of the D / A conversion circuits 212 and 222 is realized by addition via a resistor at the input terminal of the integrator. That is, since this integrator is configured to use the inverting input of the operational amplifier, the phase of the output signal of the integrator is inverted, and as a result, the output signals of the D / A converters 212 and 222 have the same phase. It remains inverted and the D / A converter 2
By adding the output signals of 12 and 222 to the analog input, the result is subtraction.

【0030】図2に示すように、D−FFとD/A変換
回路とを有する組が2個構成され、1つの組に属するD
−FFとD/A変換回路とが同じ位相のクロックで動作
し、互いに位相の異なるクロックで、それぞれの組が動
作することによって、高次のループフィルタを使用する
場合に、発振等不安定動作を避けることができる。
As shown in FIG. 2, two sets each having a D-FF and a D / A conversion circuit are configured, and D belonging to one set is D.
-The FF and the D / A conversion circuit operate with clocks having the same phase, and when each set operates with clocks having different phases, unstable operation such as oscillation occurs when a high-order loop filter is used. Can be avoided.

【0031】すなわち、D−FF11の出力信号Q1が
CLKとANDをとられ、D−FF12の出力信号Q2
がCLKの反転信号とANDをとられるので、CLK、
CLKの反転信号がduty50%である場合、AND
回路211、221のdutyも50%になり、したが
って、回路21a、22aの出力信号A1、A2もdu
ty50%になり、図1(2)の右側に示す出力波形に
なる。このAND回路211、221を追加することに
よって、アナログ出力信号A1、A2のエネルギー中心
(出力パルスの中心時刻)が前方にシフトするので、D
−FF11、12からD/A変換回路212、222の
間の遅延時間が短くなった場合と等価であり、高次のル
ープフィルタを使用する場合に、発振等不安定動作を避
けることができる。
That is, the output signal Q1 of the D-FF11 is ANDed with CLK, and the output signal Q2 of the D-FF12.
Is ANDed with the inverted signal of CLK, so CLK,
If the inverted signal of CLK is 50% duty, AND
The duty of the circuits 211 and 221 is also 50%, so that the output signals A1 and A2 of the circuits 21a and 22a are also du.
ty becomes 50%, and the output waveform shown on the right side of FIG. By adding the AND circuits 211 and 221, the energy centers (center times of the output pulses) of the analog output signals A1 and A2 are shifted forward, so that D
This is equivalent to the case where the delay time between the -FFs 11 and 12 and the D / A conversion circuits 212 and 222 is shortened, and when a high-order loop filter is used, unstable operation such as oscillation can be avoided.

【0032】図3は、図2に示す実施例において、回路
21a、22aを変形した回路例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit example obtained by modifying the circuits 21a and 22a in the embodiment shown in FIG.

【0033】図3に示す実施例は、回路21a、22a
の代わりに、それぞれ回路21b、22bを使用したも
のであり、回路21bは、出力信号Q1とCLKとを受
けるAND回路211のみで構成され、回路22aは、
出力信号Q2とCLKの反転信号とを受けるAND回路
221のみで構成されている。つまり、図3に示す実施
例は、図2に示す実施例からD/A変換回路212、2
22を削除したものであり、LSI等で使用されるもの
である。すなわち、AND回路211、221は基本的
にはD/A変換回路の機能を有し、しかも、LSI等に
おいてはD−FF11、12から加算器31までの配線
距離を短く設定できるので、その間の信号のレベル低下
が少なく、D/A変換回路212、222を別設する必
要がなくなる。
The embodiment shown in FIG. 3 has circuits 21a and 22a.
Instead of the circuit 21b and 22b, the circuit 21b is composed only of an AND circuit 211 that receives the output signal Q1 and CLK, and the circuit 22a is
The AND circuit 221 only receives the output signal Q2 and the inverted signal of CLK. That is, the embodiment shown in FIG. 3 is different from the embodiment shown in FIG.
22 is deleted, and is used in an LSI or the like. That is, the AND circuits 211 and 221 basically have the function of a D / A conversion circuit, and in addition, since the wiring distance from the D-FFs 11 and 12 to the adder 31 can be set short in an LSI or the like, the interval between them can be set. The level of the signal does not decrease so much, and it is not necessary to separately provide the D / A conversion circuits 212 and 222.

【0034】図2、図3に示す実施例は、D−FFとD
/A変換回路とを有する組が2個構成されているが、こ
れに限らず、D−FFとD/A変換回路とを有する組が
N個(Nは2以上の整数)構成されていてもよい。つま
り、1つのD−FFと1つのD/A変換回路とを有する
組がN個構成され、1つの組に属するD−FFとD/A
変換回路とが同じ位相のクロックで動作し、N組のそれ
ぞれの組は、互いに位相の異なるクロックで動作するも
のであってもよい。このようにすることによって、高次
のループフィルタを使用する場合に、発振等不安定動作
を避けることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, D-FF and D
Although two sets each having the / A conversion circuit are configured, the present invention is not limited to this, and N sets (N is an integer of 2 or more) including the D-FF and the D / A conversion circuit are configured. Good. That is, N sets each including one D-FF and one D / A conversion circuit are configured, and D-FFs and D / A belonging to one set are included.
The conversion circuit may operate with clocks having the same phase, and each of the N sets may operate with clocks having different phases. By doing so, unstable operation such as oscillation can be avoided when a high-order loop filter is used.

【0035】図4は、図1(1)に示す実施例における
コンパレータ、D−FFを多bit 化した例を示す図であ
る。すなわち、図1(1)に示す実施例は、積分器I1
の出力信号をコンパレータによってHかLかの2状態を
判別する1bit タイプであるが、図4に示す実施例は積
分器I1の出力信号を多bit 化したものである。
FIG. 4 is a diagram showing an example in which the comparator and D-FF in the embodiment shown in FIG. 1 (1) are multi-bit. That is, the embodiment shown in FIG.
The output signal of is a 1-bit type in which the H state or the L state is discriminated by a comparator. In the embodiment shown in FIG. 4, the output signal of the integrator I1 is multi-bit.

【0036】図4に示す実施例では、回路50におい
て、2つのコンパレータ51、52と、2つのD−FF
53、54と、D−FF53、54の出力信号を加算す
る加算器55と、2bit D/A変換回路56とを使用
し、コンパレータ51、52のそれぞれの閾値を+0.
5、−0.5とすることによって、積分出力が+0.5
以上、+0.5から−0.5の間、−0.5以下の3状
態を判別できる。これによって、コンパレータ51、5
2の出力信号はD−FF53、54を経て、加算器55
に入力されて、2bit のコード化された信号となり、こ
れを2bit D/A56に入力して、アナログ出力信号A
1を得ている。
In the embodiment shown in FIG. 4, in the circuit 50, two comparators 51 and 52 and two D-FFs are provided.
53 and 54, an adder 55 that adds the output signals of the D-FFs 53 and 54, and a 2-bit D / A conversion circuit 56 are used, and the threshold values of the comparators 51 and 52 are set to +0.
5 and -0.5, the integrated output is +0.5
As described above, three states of −0.5 or less can be discriminated between +0.5 and −0.5. Thereby, the comparators 51, 5
The output signal of 2 goes through the D-FFs 53 and 54, and the adder 55
2 bit coded signal, which is input to the 2 bit D / A 56, and the analog output signal A
I got 1.

【0037】また、回路60において、2つのコンパレ
ータ61、62と、2つのD−FF63、64と、D−
FF63、64の出力信号を加算する加算器65と、2
bitD/A変換回路66とを使用し、コンパレータ6
1、62のそれぞれの閾値を+0.5、−0.5とする
ことによって、積分出力が+0.5以上、+0.5から
−0.5の間、−0.5以下の3状態を判別できる。こ
れによって、コンパレータ61、62の出力信号はD−
FF63、64を経て、加算器65に入力されて、2bi
t のコード化された信号となり、これを2bit D/A6
6に入力して、アナログ出力信号A2を得ている。
Further, in the circuit 60, two comparators 61 and 62, two D-FFs 63 and 64, and D-FF
An adder 65 for adding the output signals of the FFs 63 and 64;
Using the bit D / A conversion circuit 66, the comparator 6
By setting the thresholds of 1 and 62 to +0.5 and -0.5, the integrated output is discriminated between three states of +0.5 or more, between +0.5 and -0.5, and -0.5 or less. it can. As a result, the output signals of the comparators 61 and 62 are D-
It is input to the adder 65 via the FFs 63 and 64, and 2bi
It becomes a coded signal of t, and this is 2bit D / A6
Input to 6 to obtain the analog output signal A2.

【0038】図4においては、簡便のために、コンパレ
ータを2個用いて3値状態を判別するタイプのものを示
しているが、コンパレータの数をさらに増加し、たとえ
ば15個のコンパレータを用いて、16状態を判別し、
加算器によって4bit にコード化し、4bit D/A変換
回路でアナログ出力信号A1またはA2を得るようにし
てもよい。
In FIG. 4, for simplicity, a type in which two comparators are used to determine a ternary state is shown, but the number of comparators is further increased, and for example, 15 comparators are used. , 16 states,
It is also possible to code into 4 bits by an adder and obtain the analog output signal A1 or A2 by a 4 bit D / A conversion circuit.

【0039】図5は、上記実施例におけるコンパレータ
の変形例を示す回路図であり、図5(1)は、図1に示
す実施例のコンパレータを1つにした回路を示す図であ
り、図5(2)は、図2に示す実施例のコンパレータを
1つにした回路を示す図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a modification of the comparator in the above embodiment, and FIG. 5 (1) is a diagram showing a circuit in which one comparator of the embodiment shown in FIG. 5 (2) is a diagram showing a circuit in which one comparator of the embodiment shown in FIG. 2 is used.

【0040】図5(1)に示す回路は、図1に示す実施
例のコンパレータCMP1、CMP2の代わりに、コン
パレータCMP1aを使用したものであり、積分器I1
の出力端子にコンパレータCMP1aの+入力端子が接
続され、コンパレータCMP1aの−入力端子が接地さ
れ、コンパレータCMP1aの出力端子がD−FF1、
12の各D入力端子に接続されている。これら以外の構
成は、図1(1)に示す実施例と同じである。このよう
にコンパレータの数を減少させることによって、ハード
ウェアの量を減少することができる。
The circuit shown in FIG. 5 (1) uses a comparator CMP1a instead of the comparators CMP1 and CMP2 of the embodiment shown in FIG.
Is connected to the + input terminal of the comparator CMP1a, the-input terminal of the comparator CMP1a is grounded, and the output terminal of the comparator CMP1a is D-FF1,
It is connected to each of the 12 D input terminals. The configuration other than these is the same as that of the embodiment shown in FIG. By reducing the number of comparators in this way, the amount of hardware can be reduced.

【0041】図5(2)に示す回路は、図2に示す実施
例のコンパレータCMP1、CMP2の代わりに、コン
パレータCMP1aを使用したものであり、積分器I1
の出力端子にコンパレータCMP1aの+入力端子が接
続され、コンパレータCMP1aの−入力端子が接地さ
れ、コンパレータCMP1aの出力端子がD−FF1、
12の各D入力端子に接続されている。これら以外の構
成は、図2に示す実施例と同じである。このようにコン
パレータの数を減少させることによって、ハードウェア
の量を減少することができる。
The circuit shown in FIG. 5 (2) uses a comparator CMP1a instead of the comparators CMP1 and CMP2 of the embodiment shown in FIG.
Is connected to the + input terminal of the comparator CMP1a, the-input terminal of the comparator CMP1a is grounded, and the output terminal of the comparator CMP1a is D-FF1,
It is connected to each of the 12 D input terminals. The other configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. By reducing the number of comparators in this way, the amount of hardware can be reduced.

【0042】図5(1)、(2)に示す実施例におい
て、ΔΣ型A/D変換器としての動作は、それぞれ図
1、図2の実施例と同じであり、また、オーバサンプリ
ング率(サンプリング周波数÷信号帯域)が実効的に2
倍になり、実際のクロック周波数を上げずに、高S/N
化、入力信号の広帯域化を実現することができる。ま
た、図5(1)、(2)に示す実施例において、N組
(Nは2以上の整数)の「コンパレータ、D−FF、D
/A」と、N相のクロックとを用意し、これらを使用し
てN倍のインターリーブを行うようにしてもよく、これ
によって、オーバーサンプリング率をN倍に高めること
ができる。
In the embodiments shown in FIGS. 5A and 5B, the operation as the ΔΣ A / D converter is the same as that of the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, and the oversampling rate ( Sampling frequency ÷ signal band) is effectively 2
Higher S / N without doubling the actual clock frequency
It is possible to realize a wide band of input signals. In the embodiment shown in FIGS. 5A and 5B, N sets (N is an integer of 2 or more) of “comparators, D-FF, D
/ A ”and N-phase clocks may be prepared and used to perform N-fold interleaving, whereby the oversampling rate can be increased to N-fold.

【0043】図6は、図1に示す実施例を4相のクロッ
クで動作させた場合の例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example in which the embodiment shown in FIG. 1 is operated with four-phase clocks.

【0044】図6に示す実施例は、図1に示す実施例の
コンパレータCMP1、CMP2の他に、コンパレータ
CMP3、CMP4が設けられ、コンパレータCMP1
の出力信号をD−FF11aのD入力端子に印加し、D
−FF11aのQ出力信号Q1が1bit D/A変換回路
21に送られ、コンパレータCMP2の出力信号をD−
FF12aのD入力端子に印加し、D−FF12aのQ
出力信号Q2が1bitD/A変換回路22に送られ、コ
ンパレータCMP3の出力信号をD−FF13aのD入
力端子に印加し、D−FF13aのQ出力信号Q3が1
bit D/A変換回路23に送られ、コンパレータCMP
4の出力信号をD−FF14aのD入力端子に印加し、
D−FF14aのQ出力信号Q4が1bit D/A変換回
路24に送られている。
The embodiment shown in FIG. 6 is provided with comparators CMP3 and CMP4 in addition to the comparators CMP1 and CMP2 of the embodiment shown in FIG.
The output signal of D-FF11a is applied to the D input terminal of D-FF11a, and D
-The Q output signal Q1 of the FF11a is sent to the 1-bit D / A conversion circuit 21, and the output signal of the comparator CMP2 is D-
It is applied to the D input terminal of FF12a, and Q of D-FF12a is applied.
The output signal Q2 is sent to the 1-bit D / A conversion circuit 22, the output signal of the comparator CMP3 is applied to the D input terminal of the D-FF 13a, and the Q output signal Q3 of the D-FF 13a becomes 1.
sent to the bit D / A conversion circuit 23 and the comparator CMP
The output signal of 4 is applied to the D input terminal of the D-FF 14a,
The Q output signal Q4 of the D-FF 14a is sent to the 1-bit D / A conversion circuit 24.

【0045】また、D−FF11a、12a、13a、
14aの各クロック入力端子に、それぞれCLK1、C
LK2、CLK3、CLK4を印加し、CLK1、CL
K2、CLK3、CLK4は、図6(2)に示すよう
に、その位相が90度づつシフトされている。
Further, the D-FFs 11a, 12a, 13a,
CLK1 and C are respectively applied to the clock input terminals of 14a.
Apply LK2, CLK3, CLK4, CLK1, CL
The phases of K2, CLK3, and CLK4 are shifted by 90 degrees, as shown in FIG. 6 (2).

【0046】図1に示す実施例は、2相のクロックで動
作させているのに対して、図6に示す実施例は、「コン
パレータ、D−FF、1bit D/A変換回路」が4組で
構成され、D−FF11a、12a、13a、14aに
入力されるCLK1、CLK2、CLK3、CLK4
は、その位相が90度づつシフトされて4相クロックで
あるので、図6に示す実施例は、実効的にサンプリング
周波数を4倍に高めることができる。
While the embodiment shown in FIG. 1 is operated with a two-phase clock, the embodiment shown in FIG. 6 has four sets of "comparator, D-FF, 1-bit D / A conversion circuit". And CLK1, CLK2, CLK3, CLK4 input to the D-FFs 11a, 12a, 13a, 14a.
Is a four-phase clock whose phase is shifted by 90 degrees, so that the embodiment shown in FIG. 6 can effectively increase the sampling frequency four times.

【0047】図6に示す実施例においても、図2で示し
たように、1bit D/A変換回路21、22、23、2
4にAND回路を挿入し、1つの組に属するD−FFと
D/A変換回路とを同じ位相のクロックで動作させて、
発振等不安定動作を避けるようにしてもよく、また、図
5で示したように、コンパレータを1個に統合するよう
にしてもよい。
Also in the embodiment shown in FIG. 6, as shown in FIG. 2, the 1-bit D / A conversion circuits 21, 22, 23, 2 are shown.
An AND circuit is inserted in 4 and the D-FF and the D / A conversion circuit belonging to one set are operated by the clocks of the same phase,
Unstable operation such as oscillation may be avoided, or one comparator may be integrated as shown in FIG.

【0048】図7は、図1に示す実施例を2段積分型Δ
ΣA/D変換器に適用した場合の一例を示すブロック図
である。
FIG. 7 shows a two-stage integration type Δ of the embodiment shown in FIG.
It is a block diagram which shows an example at the time of applying to a (Sigma) A / D converter.

【0049】図7に示す実施例は、2つの積分器I2、
I3を直列接続し、積分器I2の前段に加算器33を設
け、積分器I3の前段に加算器34を設け、積分器I3
の出力信号をコンパレータCMP1、CMP2の+入力
端子に印加し、1bit D/A変換回路21、22の出力
信号A1、A2を加算器33、34に印加するものであ
る。
The embodiment shown in FIG. 7 has two integrators I2,
I3 are connected in series, an adder 33 is provided in a stage preceding the integrator I2, an adder 34 is provided in a stage preceding the integrator I3, and an integrator I3 is provided.
Is applied to the + input terminals of the comparators CMP1 and CMP2, and the output signals A1 and A2 of the 1-bit D / A conversion circuits 21 and 22 are applied to the adders 33 and 34.

【0050】2重積分型ΔΣA/D変換器は、2つの積
分器を直列接続したものであり、帰還ループの一巡のロ
ーパスフィルタ特性をより急峻なものにして、低周波側
の一巡利得を高くし、高周波側の一巡利得を下げること
によって、ΔΣA/D変換時の量子化ノイズを、低周波
側で一層低減することができるようにした(ノイズシェ
イプした)ものである。なお、2段積分型ΔΣA/D変
換器自体の説明は、上記参考文献P37、図2.9に記
載されている。
The double integration type ΔΣ A / D converter is formed by connecting two integrators in series and makes the low pass filter characteristic of one round of the feedback loop steeper to increase the one round gain on the low frequency side. However, by reducing the loop gain on the high frequency side, the quantization noise at the time of ΔΣA / D conversion can be further reduced (noise shaped) on the low frequency side. A description of the two-stage integration type ΔΣ A / D converter itself is given in the above-mentioned Reference P37, FIG. 2.9.

【0051】図7の実施例と同様にして、3段、4段
等、段数を増加し、より高S/NのΔΣA/D変換器を
実現することができる。また、図7に示す2段積分型Δ
ΣA/D変換器を、3重以上(3次以上)の積分型ΔΣ
A/D変換器に適用できる。
Similar to the embodiment of FIG. 7, it is possible to realize a ΔΣ A / D converter with higher S / N by increasing the number of stages such as 3 stages and 4 stages. In addition, the two-stage integration type Δ shown in FIG.
Σ A / D converter is a triple or higher (third or higher) integral type ΔΣ
It can be applied to A / D converters.

【0052】図8は、図1に示す実施例を2重のMAS
H型ΔΣA/D変換器に適用した場合の一例を示すブロ
ック図である。
FIG. 8 shows a double MAS of the embodiment shown in FIG.
It is a block diagram which shows an example at the time of applying to H type (triangle | delta) (Sigma) A / D converter.

【0053】図8に示す実施例において、加算器31と
同様の加算器35、積分器I1と同様の積分器I4の後
に、回路70(コンパレータCMP1、CMP2、D−
FF11、12、加算器41、D/a変換回路21、2
2)が接続され、積分器I4の出力信号が、加算器31
と同様の加算器36を介して、積分器I1と同様の積分
器I5に供給され、積分器I5の後に、回路70と同様
の回路80が接続され、回路80の出力信号が微分器8
1によって微分された後に、加算器82によって回路7
0の出力信号と加算され、デジタル出力となる。
In the embodiment shown in FIG. 8, an adder 35 similar to the adder 31 and an integrator I4 similar to the integrator I1 are followed by a circuit 70 (comparators CMP1, CMP2, D-).
FFs 11 and 12, adder 41, D / a conversion circuits 21 and 2
2) is connected, and the output signal of the integrator I4 is added to the adder 31.
Is supplied to an integrator I5 similar to the integrator I1 via an adder 36 similar to, and a circuit 80 similar to the circuit 70 is connected after the integrator I5, and an output signal of the circuit 80 is output from the differentiator 8
After being differentiated by 1, the circuit 7 is added by the adder 82.
It is added to the output signal of 0 and becomes a digital output.

【0054】上記のように、ΔΣA/D変換器において
は積分器の段数を上げる程、S/N特性が改善される
が、段数を増加すると、位相が回り、帰還ループが不安
定になる(発振する)。これを解決するために、MAS
H型ΔΣA/D変換器が提案されている。MASH型Δ
ΣA/D変換器は、1次のΔΣA/D変換器を2組使用
し、1段目のΔΣA/Dにアナログ入力信号を入力し、
1段目の積分器の出力端子を2段目のアナログ入力端子
に接続し、それぞれのΔΣA/D変換器のデジタル出力
を適当に処理をして、加算し、MASH型ΔΣA/D変
換器のデジタル出力信号とするものである。この構成で
は、S/N特性は、2重ΔΣ型A/D変換器と同等の性
能が得られ、しかも2組のΔΣ型A/D変換器は、それ
ぞれ、1次のΔΣA/D変換器で構成されているので、
高次ΔΣA/D変換器において問題となる不安定性を解
決することができる。なお、MASH型ΔΣA/D変換
器自体の説明は、上記参考文献P43〜44、図9.1
7に記載されている。
As described above, in the ΔΣ A / D converter, the S / N characteristic is improved as the number of stages of the integrator is increased, but when the number of stages is increased, the phase is rotated and the feedback loop becomes unstable ( Oscillates). To solve this, MAS
An H-type ΔΣA / D converter has been proposed. MASH type Δ
The ΣA / D converter uses two sets of primary ΔΣA / D converters, inputs an analog input signal to the first-stage ΔΣA / D,
The output terminal of the first-stage integrator is connected to the second-stage analog input terminal, the digital outputs of the respective ΔΣ A / D converters are appropriately processed and added, and the MASH type ΔΣ A / D converters are connected. It is used as a digital output signal. With this configuration, the S / N characteristics are equivalent to those of the double ΔΣ type A / D converter, and the two sets of ΔΣ type A / D converters are each a primary ΔΣ A / D converter. It consists of
Instability which is a problem in the high-order ΔΣ A / D converter can be solved. Note that the description of the MASH type ΔΣ A / D converter itself can be found in the above-mentioned References P43 to P44, FIG.
7 are described.

【0055】また、上記MASH型ΔΣA/D変換器
を、3重以上(3次以上)のMASH型ΔΣA/D変換
器に適用してもよい。
The MASH type ΔΣA / D converter may be applied to a triple or more (third or more) MASH type ΔΣA / D converter.

【0056】なお、上記各実施例は、バイポーラトラン
ジスタ、MOSトランジスタ等のプロセスには依存せ
ず、また、積分器I1〜I5の構成は、CR積分器、ス
イッチトキャパシター積分器等、どのような構成を採用
してもよい。
The above embodiments do not depend on the processes such as bipolar transistors and MOS transistors, and the integrators I1 to I5 are CR integrators, switched capacitor integrators and the like. May be adopted.

【0057】また、上記実施例においては、D/A変換
回路のアナログ出力を電圧出力で示したが、D/A変換
回路のアナログ出力が電流出力であると考えてもよい。
In the above embodiment, the analog output of the D / A conversion circuit is shown as a voltage output, but it may be considered that the analog output of the D / A conversion circuit is a current output.

【0058】さらに、上記実施例においては、クロック
のdutyが50%であるとして説明したが、クロック
のdutyが50%以外であると考えてもよい。また、
フィルタ次数も図示した1次、2次に限定されるもので
はない。
Furthermore, in the above embodiment, the clock duty is 50%, but it may be considered that the clock duty is other than 50%. Also,
The filter order is not limited to the illustrated first order and second order.

【0059】[0059]

【発明の効果】請求項1または請求項2の発明によれ
ば、ΔΣ型A/D変換器のオーバサンプリング率を、イ
ンターリーブ手法によって実効的に上げることができ、
高S/N、入力の広帯域化を図ることができ、したがっ
て、ΔΣ型A/D変換器を集積回路化する場合、高価な
高速デバイスプロセスを使用せずに済み、ΔΣ型A/D
変換器が低コストになるという効果を奏する。
According to the invention of claim 1 or 2, the oversampling rate of the ΔΣ A / D converter can be effectively increased by the interleave method.
High S / N and wide band input can be achieved. Therefore, when integrating the ΔΣ A / D converter into an integrated circuit, it is not necessary to use an expensive high-speed device process.
This has the effect of reducing the cost of the converter.

【0060】また、請求項3の発明によれば、D−FF
とD/A変換回路とを有する組が複数構成され、1つの
組に属するD−FFとD/A変換回路とが同じ位相のク
ロックで動作し、互いに位相の異なるクロックで、それ
ぞれの組が動作することによって、高次のループフィル
タを使用する場合に、発振等不安定動作を避けることが
できるという効果を奏する。
According to the invention of claim 3, the D-FF is
And a D / A conversion circuit are configured in plural, and the D-FF and the D / A conversion circuit belonging to one set operate with clocks of the same phase, and the respective sets have different clocks. The operation has an effect that an unstable operation such as oscillation can be avoided when a high-order loop filter is used.

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

【図1】本発明の一実施例であるΔΣ型A/D変換器を
示す図であり、図1(1)はその回路図であり、図1
(2)はそのタイミングチャートである。
1 is a diagram showing a ΔΣ type A / D converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (1) is a circuit diagram thereof, and FIG.
(2) is the timing chart.

【図2】図1(1)に示す実施例において、D/A変換
回路21、22を変形し、積分器I1と加算器31とを
具体化した回路例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit example in which the D / A conversion circuits 21 and 22 are modified to embody an integrator I1 and an adder 31 in the embodiment shown in FIG.

【図3】図2に示す実施例において、回路21a、22
aを変形した回路例を示す図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of the embodiment shown in FIG.
It is a figure which shows the circuit example which deformed a.

【図4】図1(1)に示す実施例におけるコンパレー
タ、D−FFを多bit 化した例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example in which the comparator and D-FF in the embodiment shown in FIG. 1 (1) have multiple bits.

【図5】上記実施例におけるコンパレータの変形例を示
す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a modified example of the comparator in the above embodiment.

【図6】図1に示す実施例を4相のクロックで動作させ
た場合を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a case where the embodiment shown in FIG. 1 is operated with four-phase clocks.

【図7】図1に示す実施例を2段積分型ΔΣA/D変換
器に適用した場合の一例を示すブロック図である。
7 is a block diagram showing an example of a case where the embodiment shown in FIG. 1 is applied to a two-stage integration type ΔΣ A / D converter.

【図8】図1に示す実施例を2重のMASH型ΔΣA/
D変換器に適用した場合の一例を示すブロック図であ
る。
FIG. 8 is a dual MASH type ΔΣA / embodiment shown in FIG.
It is a block diagram which shows an example at the time of applying to a D converter.

【図9】従来のΔΣ型A/D変換器の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a conventional ΔΣ A / D converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11〜14、11a〜14a…D−FF、 21〜24、21a〜24a…D/A変換回路、 31〜36、41、82…加算器、 I1〜I5…積分器、 CMP1〜CMP4、CMP1a…コンパレータ、 211、221…AND回路。 11-14, 11a-14a ... D-FF, 21-24, 21a-24a ... D / A conversion circuit, 31-36, 41, 82 ... Adder, I1-I5 ... Integrator, CMP1-CMP4, CMP1a ... Comparator, 211, 221, ... AND circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 積分器とコンパレータとD−FFとD/
A変換回路とを有するΔΣ型A/D変換器において、 上記コンパレータがN個(Nは2以上の整数)設けら
れ、上記D−FFがN個設けられ、上記D/A変換回路
がN個設けられ、 上記積分器の出力端子が上記N個のコンパレータの各入
力端子に接続され、上記各コンパレータの出力端子が上
記N個のD−FFのそれぞれを介して、上記N個のD/
A変換回路のそれぞれの入力端子に接続され、上記各D
/A変換回路の全ての出力信号と上記ΔΣ型A/D変換
器のアナログ入力信号とを加算した信号を上記積分器の
入力端子に印加し、上記各D−FFの出力信号を上記Δ
Σ型A/D変換器のデジタル出力信号とし、上記N個の
D−FFのそれぞれは、互いに位相の異なるクロックで
動作されるものであることを特徴とするΔΣ型A/D変
換器。
1. An integrator, a comparator, a D-FF, and a D / FF.
In a ΔΣ A / D converter having an A conversion circuit, N comparators (N is an integer of 2 or more) are provided, N D-FFs are provided, and N D / A conversion circuits are provided. An output terminal of the integrator is connected to each input terminal of the N comparators, and an output terminal of each comparator is connected to each of the N D / FFs via each of the N D-FFs.
Connected to each input terminal of the A conversion circuit,
A signal obtained by adding all the output signals of the A / A conversion circuit and the analog input signal of the ΔΣ type A / D converter is applied to the input terminal of the integrator, and the output signal of each D-FF is changed to the Δ
A ΔΣ type A / D converter characterized in that it is a digital output signal of the Σ type A / D converter, and each of the N D-FFs is operated by clocks having different phases.
【請求項2】 積分器とコンパレータとD−FFとD/
A変換回路とを有するΔΣ型A/D変換器において、 上記コンパレータが1つ設けられ、上記D−FFがN個
(Nは2以上の整数)設けられ、上記D/A変換回路が
N個設けられ、 上記積分器の出力端子が上記コンパレータの入力端子に
接続され、上記コンパレータの出力端子が上記N個のD
−FFのそれぞれを介して、上記N個のD/A変換回路
のそれぞれの入力端子に接続され、上記各D/A変換回
路の全ての出力信号と上記ΔΣ型A/D変換器のアナロ
グ入力信号とを加算した信号を上記積分器の入力端子に
印加し、上記各D−FFの出力信号を上記ΔΣ型A/D
変換器のデジタル出力信号とし、上記N個のD−FFの
それぞれは、互いに位相の異なるクロックで動作される
ものであることを特徴とするΔΣ型A/D変換器。
2. An integrator, a comparator, a D-FF and a D /
In a ΔΣ type A / D converter having an A conversion circuit, one comparator is provided, N D-FFs are provided (N is an integer of 2 or more), and N D / A conversion circuits are provided. The output terminal of the integrator is connected to the input terminal of the comparator, and the output terminal of the comparator is the N number of D
-Connected to the respective input terminals of the N D / A conversion circuits via the respective FFs, and all the output signals of the D / A conversion circuits and the analog inputs of the ΔΣ A / D converter. The signal added with the signal is applied to the input terminal of the integrator, and the output signal of each D-FF is added to the ΔΣ type A / D.
A ΔΣ type A / D converter characterized in that it is a digital output signal of the converter, and each of the N D-FFs is operated by clocks having different phases.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、 1つの上記D−FFと1つの上記D/A変換回路とを有
する組がN個構成され、1つの上記組に属する上記D−
FFと上記D/A変換回路とが同じ位相のクロックで動
作し、上記N組のそれぞれの組は、互いに位相の異なる
クロックで動作されるものであることを特徴とするΔΣ
型A/D変換器。
3. The D-FF according to claim 1 or 2, wherein N sets each having one D-FF and one D / A conversion circuit are formed, and the D- belonging to one set is D-FF.
The FF and the D / A conversion circuit operate with clocks having the same phase, and each of the N sets is operated with clocks having different phases.
Type A / D converter.
JP13670093A 1993-05-14 1993-05-14 ΔΣ type A / D converter Expired - Lifetime JP3199199B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13670093A JP3199199B2 (en) 1993-05-14 1993-05-14 ΔΣ type A / D converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13670093A JP3199199B2 (en) 1993-05-14 1993-05-14 ΔΣ type A / D converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06326610A true JPH06326610A (en) 1994-11-25
JP3199199B2 JP3199199B2 (en) 2001-08-13

Family

ID=15181440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13670093A Expired - Lifetime JP3199199B2 (en) 1993-05-14 1993-05-14 ΔΣ type A / D converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3199199B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006254261A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Renesas Technology Corp SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT FOR COMMUNICATION CONTAINING SigmaDelta TYPE A-D CONVERSION CIRCUIT
JP2010093365A (en) * 2008-10-03 2010-04-22 New Japan Radio Co Ltd Modulation method, modulator, and a/d converter
JPWO2008129949A1 (en) * 2007-04-13 2010-07-22 株式会社アドバンテスト AD converter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006254261A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Renesas Technology Corp SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT FOR COMMUNICATION CONTAINING SigmaDelta TYPE A-D CONVERSION CIRCUIT
JPWO2008129949A1 (en) * 2007-04-13 2010-07-22 株式会社アドバンテスト AD converter
US8031102B2 (en) 2007-04-13 2011-10-04 Advantest Corporation A-D converter
JP4856242B2 (en) * 2007-04-13 2012-01-18 株式会社アドバンテスト AD converter
JP2010093365A (en) * 2008-10-03 2010-04-22 New Japan Radio Co Ltd Modulation method, modulator, and a/d converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP3199199B2 (en) 2001-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6670902B1 (en) Delta-sigma modulators with improved noise performance
US6885330B2 (en) Data converters with ternary pulse width modulation output stages and methods and systems using the same
JP3112605B2 (en) D / A conversion circuit
JP2000244257A (en) Pwm power amplifier having digital input
US6661362B2 (en) Methods and systems for high speed quantizers
US6965339B2 (en) Method and system for analog to digital conversion using digital pulse width modulation (PWM)
JPH0779313B2 (en) Sigma-Delta converter
US7200187B2 (en) Modulator for digital amplifier
US6437719B1 (en) Delta-sigma modulator for power amplification of audio signals
JP2998551B2 (en) Digital integrator with small circuit area and analog-to-digital converter using it
US7212142B2 (en) Methods and systems for high speed quantizers
JPH0621824A (en) Delta-to-sigma modulator
JPH09289451A (en) Signal processor
EP0495687B1 (en) Oversampling DA converter with operational amplifier driven by a single reference voltage
US9859916B1 (en) Multistage noise shaping sigma-delta modulator
JP3199199B2 (en) ΔΣ type A / D converter
JP2006521712A (en) Biquad filter circuit composed of bit binary rate multiplier
JPH04208716A (en) Digital-analog converting circuit
US6734816B2 (en) D/A converter with high jitter resistance
JPH114166A (en) Consecutive comparison a/d converter
JP2002530989A (en) Sigma-delta D / A converter
Leene et al. A 3rd order time domain delta sigma modulator with extended-phase detection
JPH06209266A (en) Multiplex transmission sigma- delta a/d converter
JP4061764B2 (en) D / A converter
JP3407851B2 (en) Delta-sigma D / A converter with PWM circuit / weighting circuit combination

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090615

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090615

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term