JPH07312552A - D/a converter - Google Patents

D/a converter

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JPH07312552A
JPH07312552A JP10314994A JP10314994A JPH07312552A JP H07312552 A JPH07312552 A JP H07312552A JP 10314994 A JP10314994 A JP 10314994A JP 10314994 A JP10314994 A JP 10314994A JP H07312552 A JPH07312552 A JP H07312552A
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JP
Japan
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signal
converter
output
frequency
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP10314994A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumito Tomaru
史人 都丸
Makoto Onishi
誠 大西
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07312552A publication Critical patent/JPH07312552A/en
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate large scale integration, to make the D/A converter small and to decrease power consumption by adopting simple circuit configuration comprising a correction pulse generating circuit generating a desired correction pulse in response to a clock signal and multiplier only so as to correct deterioration in amplitude due to the aperture effect. CONSTITUTION:An n-bit digital signal is applied to a digital signal input terminal 1 and given to a D/A converter 2. An output of the circuit 2 is a PAM signal pulse train whose analog property duty factor is 100% and the period of which is matched with that of a clock signal CLK. Thus, a frequency characteristic of the PAM signal being the output of the circuit 2 is a characteristic in which Fourier transformation of each isolated rectangular pulse of the PAM signal is applied to the frequency characteristic of a source analog signal. On the other hand, a correction pulse output with a prescribed waveform is generated from a correction pulse generating circuit based on an output of a clock signal generator 3 and given to a multiplier 5. The deterioration in the amplitude due to aperture effect is corrected through the multiplication of an output of the circuit 2 by the correction pulse.

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、ディジタル信号をアナ
ログ信号に変換するDA変換装置(ディジタル−アナロ
グ変換装置)の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a DA converter (digital-analog converter) for converting a digital signal into an analog signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】最新の電子機器は、信号処理をすべてデ
ィジタル信号処理で行うほどにディジタル技術の発達が
めざましいものとなっている。しかし、周知のように、
通常自然発生的に得られる音声信号や映像信号等はアナ
ログ信号として得られる。したがつて信号処理をディジ
タル信号で行うために、まず、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換する必要があり、その目的にAD変換装置
(アナログ−ディジタル変換装置)が使用され、ディジ
タル信号処理の結果をアナログ信号に戻すためにDA変
換装置が使用されている。また、前記AD変換装置およ
びDA変換装置で音声信号や映像信号等を信号処理する
には、良く知られている「入力される音声信号や映像信
号等のアナログ信号が周波数f0 よりも高い周波数を含
まない信号(帯域制限された信号)である場合、繰返し
周波数が2f0 よりも大きいパルス列で標本化を行え
ば、そのパルス列から原信号を再生できる」というナイ
キストの定理(標本化定理)に従い信号処理を行うこと
が基本となっている。しかしながら、前記ナイキストの
定理に従い信号処理を行った場合、歪が発生するという
問題がある。
2. Description of the Related Art In the latest electronic equipment, the development of digital technology is so remarkable that all signal processing is performed by digital signal processing. But, as we all know,
Usually, audio signals, video signals, etc., which are naturally generated, are obtained as analog signals. Therefore, in order to perform signal processing with a digital signal, first, it is necessary to convert an analog signal into a digital signal. For that purpose, an AD converter (analog-digital converter) is used, and the result of digital signal processing is A DA converter is used to convert back to an analog signal. Further, in order to perform signal processing of audio signals, video signals and the like with the AD converter and the DA converter, it is well known that "an analog signal such as an input audio signal or video signal has a frequency higher than the frequency f 0. In the case of a signal that does not include (a band-limited signal), the original signal can be reproduced from the pulse train by performing sampling with a pulse train whose repetition frequency is greater than 2f 0 , according to Nyquist's theorem Basically, signal processing is performed. However, when signal processing is performed according to the Nyquist theorem, there is a problem that distortion occurs.

【0003】従来技術によるDA変換装置について、図
2〜図4を使用して説明する。図2に、ディジタル信号
をアナログ信号に変換する最も基本的なDA変換装置の
ブロック図を示す。図2において、1はアナログ信号に
変換するディジタル信号の入力端子、2はディジタル信
号をアナログ信号に変換するDA変換器、3はディジタ
ル信号のサンプリング周期と一致した周期のクロック信
号を発生するクロック信号発生器、7は、DA変換器2
から出力された信号の歪を補正するためのアパーチャ歪
補正用フィルタ、6はディジタル信号から変換され歪を
補正されたアナログ信号の出力端子を示す。
A DA converter according to the prior art will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a block diagram of the most basic DA converter for converting a digital signal into an analog signal. In FIG. 2, 1 is an input terminal for a digital signal for converting into an analog signal, 2 is a DA converter for converting a digital signal into an analog signal, and 3 is a clock signal for generating a clock signal having a cycle matching the sampling cycle of the digital signal. Generator, 7 is DA converter 2
Aperture distortion correction filter for correcting the distortion of the signal output from the device, and reference numeral 6 denotes an output terminal of the analog signal converted from the digital signal and having the distortion corrected.

【0004】図3は、ディジタル信号がDA変換器で変
換され出力されたアナログ信号とディジタル化される前
の原アナログ信号との関係を示す図であり、aは原アナ
ログ信号、bはDA変換器から出力されたアナログ信
号、CLKはクロック信号、Tはクロック信号の周期を
示す。図4は、ディジタル信号がDA変換器で変換され
出力されたアナログ信号の周波数特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an analog signal converted from a digital signal by a DA converter and outputted and an original analog signal before being digitized, where a is an original analog signal and b is a DA conversion. , CLK is a clock signal, and T is a cycle of the clock signal. FIG. 4 is a diagram showing a frequency characteristic of an analog signal converted from a digital signal by a DA converter and output.

【0005】従来技術によるDA変換装置の動作につい
て説明する。図2において、ディジタル信号入力端子1
には、nビットのディジタル信号が印加され、DA変換
器2に入力される。このときDA変換器2には、入力さ
れたディジタル信号とサンプリング周期の一致したクロ
ック信号をクロック信号発生器3より入力する。nビッ
トのディジタル信号とクロック信号とを入力されたDA
変換器2では、クロック信号の周期に従ってディジタル
信号がアナログ信号に変換され、アパーチャ歪補正用フ
ィルタ7へ出力される。アパーチャ歪補正用フィルタ7
に入力されたアナログ信号は、アパーチャ歪を補正され
たアナログ信号となり出力端子6から出力される。この
DA変換器2から出力されるアナログ信号は、アナログ
信号と言っても、通常、図3に示すようにクロック信号
CLKと周期の一致したアナログの性質を持つデューテ
イ100%のPAM(パルス振幅変調)信号パルス列b
となる。ここで、このDA変換器2の出力信号の周波数
特性について考えてみる。
The operation of the DA converter according to the prior art will be described. In FIG. 2, digital signal input terminal 1
Is applied with an n-bit digital signal and is input to the DA converter 2. At this time, the clock signal generator 3 inputs to the DA converter 2 a clock signal having the same sampling cycle as the input digital signal. DA to which n-bit digital signal and clock signal are input
The converter 2 converts the digital signal into an analog signal in accordance with the cycle of the clock signal and outputs the analog signal to the aperture distortion correction filter 7. Aperture distortion correction filter 7
The analog signal input to is an analog signal whose aperture distortion has been corrected and is output from the output terminal 6. The analog signal output from the DA converter 2 is generally called an analog signal, but normally, as shown in FIG. 3, a PAM (pulse amplitude modulation) having a duty of 100% and having an analog property in which the cycle matches the clock signal CLK. ) Signal pulse train b
Becomes Now, let us consider the frequency characteristic of the output signal of the DA converter 2.

【0006】図3に示す原アナログ信号aが、ナイキス
トの定理に従い、その周波数帯域をfs/2(1/2
T,fs:サンプリング周波数)以下に帯域制限されて
いるものとすると、DA変換器2の出力PAM信号bの
周波数特性は、図4に示すようにサンプリング周波数ご
とに繰り返す信号となり、さらには、図3に示すPAM
信号bの各孤立矩形パルスのフーリエ変換が掛けられた
特性となる。この孤立矩形パルスのフーリエ変換の特性
による高域成分の振幅劣化(図4のa´で示す点線部分
は、アパーチャ効果を受けないときのスペクトラム)の
ため、図4に示すようにナイキスト周波数(fs/2)
付近の信号成分は約4dB程度劣化することになる。ま
た、ナイキスト周波数以上の信号成分も、アパーチャ効
果の特性に従い劣化している。したがって、特にディジ
タル信号に変換する前の原アナログ信号の周波数成分が
ナイキスト周波数付近まで伸びておりその周波数成分を
必要とする場合、あるいは、DA変換装置以後の装置に
おいてサンプリングによる高調波成分を積極的に利用す
る場合には、図2に示すようにアパーチャ歪補正用フィ
ルタ7等を使用して振幅劣化補正を行うことが必須とな
る。
According to the Nyquist theorem, the original analog signal a shown in FIG.
T, fs: sampling frequency) or less, the frequency characteristic of the output PAM signal b of the DA converter 2 becomes a signal that repeats for each sampling frequency as shown in FIG. PAM shown in 3
The characteristic is obtained by subjecting each isolated rectangular pulse of the signal b to the Fourier transform. Since the amplitude deterioration of the high frequency component due to the characteristic of the Fourier transform of this isolated rectangular pulse (the dotted line portion shown by a ′ in FIG. 4 is the spectrum when the aperture effect is not received), the Nyquist frequency (fs / 2)
The signal components in the vicinity are degraded by about 4 dB. Further, the signal components above the Nyquist frequency are also deteriorated according to the characteristics of the aperture effect. Therefore, especially when the frequency component of the original analog signal before being converted into a digital signal extends to near the Nyquist frequency and the frequency component is required, or in the device after the DA converter, the harmonic component due to sampling is positively applied. 2 is used, it is indispensable to perform the amplitude deterioration correction using the aperture distortion correction filter 7 or the like as shown in FIG.

【0007】このように、DA変換装置の後段にアパー
チャ歪補正用フィルタを使用して振幅劣化補正を行い、
DA変換装置以後の装置においてサンプリングによる高
調波成分を積極的に利用する一例として無線機の場合を
説明する。ディジタル信号処理による無線機の場合、通
常、DA変換装置の出力を無線周波数まで周波数変換を
行い利用するため、周波数変換を行う際、通信機に要求
されるスプリアス特性と、中間周波フィルタおよび高周
波フィルタとの特性等から、ダブルスーパヘテロダイン
方式、場合によっては図5に示すトリプルスーパヘテロ
ダイン方式が多く用いられる。図5は、トリプルスーパ
ヘテロダイン方式の説明図で、DA変換装置以後の中間
周波段、高周波段を示している。図5において、DA変
換装置10の出力は、それぞれ局部発振周波数の信号が
入力されている混合回路11、13、15とバンドパス
フィルタ12、14、16を通り、中間周波、高周波と
なりアンテナ17から送信される。
As described above, the amplitude distortion correction is performed by using the aperture distortion correction filter after the DA converter.
A case of a wireless device will be described as an example of positively utilizing the higher harmonic component due to sampling in a device after the DA converter. In the case of a radio device based on digital signal processing, the output of the DA converter is usually frequency-converted to a radio frequency for use. Therefore, when performing the frequency conversion, spurious characteristics required for the communication device, an intermediate frequency filter and a high frequency filter are used. Due to the characteristics and the like, the double superheterodyne system, and in some cases, the triple superheterodyne system shown in FIG. 5 is often used. FIG. 5 is an explanatory diagram of the triple superheterodyne system, and shows an intermediate frequency stage and a high frequency stage after the DA converter. In FIG. 5, the output of the DA converter 10 passes through the mixing circuits 11, 13, 15 and the bandpass filters 12, 14, 16 into which the signals of the local oscillation frequency are input, respectively, and becomes an intermediate frequency and a high frequency, and from the antenna 17. Sent.

【0008】ここで、部品点数削減による小型化、低消
費電力化などを考慮すると、前記周波数変換の回数は極
力少ないことが望まれる。また、周波数変換の回数が少
ないと、周波数変換前の中間周波が高くなり、後段のス
プリアス抑圧用の高周波(中間周波)フィルタの設計が
容易となるという利点がある。したがって、DA変換装
置の出力の周波数は、後段回路の周波数変換の回数を少
なくするためには、できるだけ無線周波数に近い高い周
波数であることが望ましい。しかし、反対に、DA変換
装置の低価格化、低消費電力化を図るためには、DA変
換装置の出力の周波数をできるだけ低く抑える必要があ
る。この相反する要求を満たすためには、DA変換装置
の出力信号の高調波成分を積極的に利用することが必要
であり、前記したようにアパーチャ効果による劣化の補
正も必然的に必要となってくる。DA変換装置の出力信
号における特性劣化を補償する従来技術として、例えば
特開昭60−187133号公報、特開昭63−245
129号公報が知られている。このうち、前記特開昭6
0−187133号公報は、DA変換した出力として得
られる階段波F(t)と、該階段波F(t)より標本化
周期Tだけ位相の遅れた階段波F(t−T)との段差F
(t)−F(t−T)に所定の係数kを乗じたk{F
(t)−F(t−T)}を前記F(t)に加える補正手
段を備えたことによって、アパーチャ効果による特性劣
化を補正するものである。また、前記特開昭63−24
5129号公報は、ディジタルデータに単位パルス応答
信号を乗算し、該乗算結果を加算手段で合成、累算する
ことによって、主として出力信号の位相歪を低減するこ
とを目的としたDA変換装置である。
Here, in consideration of size reduction and power consumption reduction by reducing the number of parts, it is desired that the frequency conversion is performed as few times as possible. Further, if the frequency conversion is small, the intermediate frequency before frequency conversion becomes high, and there is an advantage that the design of the high frequency (intermediate frequency) filter for spurious suppression in the subsequent stage becomes easy. Therefore, it is desirable that the output frequency of the DA converter is a high frequency as close to the radio frequency as possible in order to reduce the number of frequency conversions of the subsequent circuit. However, conversely, in order to reduce the price and power consumption of the DA converter, it is necessary to keep the frequency of the output of the DA converter as low as possible. In order to meet these contradictory requirements, it is necessary to positively utilize the harmonic components of the output signal of the DA converter, and as described above, it is inevitably necessary to correct the deterioration due to the aperture effect. come. As a conventional technique for compensating for the characteristic deterioration in the output signal of the DA converter, for example, JP-A-60-187133 and JP-A-63-245 are known.
No. 129 publication is known. Among them, the above-mentioned JP-A-6
JP-A 0-187133 discloses a step between a staircase wave F (t) obtained as a DA-converted output and a staircase wave F (t-T) whose phase is delayed from the staircase wave F (t) by a sampling period T. F
K {F obtained by multiplying (t) -F (t-T) by a predetermined coefficient k
By providing a correction means for adding (t) -F (t-T)} to the F (t), characteristic deterioration due to the aperture effect is corrected. Further, the above-mentioned JP-A-63-24
Japanese Patent No. 5129 is a DA converter intended mainly to reduce the phase distortion of an output signal by multiplying digital data by a unit pulse response signal and synthesizing and accumulating the multiplication results by adding means. .

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
によるDA変換装置においては、以下に示す問題点があ
る。 (a)上記図2に示すDA変換装置では、アパーチャ効
果による特性劣化の補正を行うアパーチャ歪補正用フィ
ルタとしてアナログフィルタが使用されているため、回
路規模が大きくなり、装置の大型化、コストの上昇とい
う問題を招いていた。また、補正する周波数領域をどの
周波数領域とするかにより、その都度その周波数領域に
合致した回路に変更しなければならないという欠点もあ
った。 (b)同様に、前記特開昭60−187133号公報に
記載されたDA変換装置においても、補正回路の構成と
してアナログ遅延手段、第1および第2のアナログ加算
手段、ならびにアナログ乗算手段が必須であることか
ら、回路規模が大きくなり、装置の大型化、コストの上
昇という問題を招来していた。 (c)前記特開昭63−245129号公報に記載され
たDA変換装置は、乗算型DA変換装置(MDAC)を
使用して、ディジタルデータにディジタルの重み係数を
乗算し、該乗算結果(アナログ)を加算増幅器で累算す
る構成である。すなわち、入力がディジタル信号、出力
がアナログ信号であるトランスバーサルフィルタ(ある
いはFIRフィルタ)の構成となっている。したがっ
て、かかる構成でアパーチャ効果を補正するためには、
通常のフィルタ同様、高域の利得を大きくする周波数補
正を行うことになる。しかし、このDA変換装置におけ
る信号処理は完全に線形の処理であるので、ナイキスト
周波数以上の信号は取り扱えないという問題があった。
However, the DA converter according to the prior art described above has the following problems. (A) In the DA converter shown in FIG. 2, since the analog filter is used as the aperture distortion correction filter for correcting the characteristic deterioration due to the aperture effect, the circuit scale becomes large, the device becomes large, and the cost is increased. It was causing the problem of rising. In addition, there is a drawback that the circuit must be changed to a circuit that matches the frequency range depending on which frequency range is to be corrected. (B) Similarly, in the DA converter disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 60-187133, analog delay means, first and second analog addition means, and analog multiplication means are indispensable as the configuration of the correction circuit. Therefore, the circuit scale becomes large, which causes problems such as an increase in size of the device and an increase in cost. (C) The DA converter described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-245129 uses a multiplication type DA converter (MDAC) to multiply digital data by a digital weighting coefficient, and the multiplication result (analog ) Is accumulated by a summing amplifier. That is, it has a configuration of a transversal filter (or FIR filter) whose input is a digital signal and whose output is an analog signal. Therefore, in order to correct the aperture effect with such a configuration,
As with a normal filter, frequency correction is performed to increase the high frequency gain. However, since the signal processing in this DA converter is completely linear processing, there is a problem in that a signal above the Nyquist frequency cannot be handled.

【0010】本発明者は、DA変換装置のアパーチャ効
果の補正について研究した結果、DA変換装置の出力信
号に所定の補正パルスを乗算することによって、きわめ
て簡易な構成の回路を使用して、ナイキスト周波数以上
の周波数も含む所望の周波数帯域のアパーチャ効果の補
正を可能とした。本発明の第1の目的は、簡易な回路構
成で、ナイキスト周波数以上の周波数も含む所望の周波
数帯域において、アパーチャ効果による振幅劣化を補正
できるDA変換装置を提供することにある。本発明の第
2の目的は、アパーチャ効果による高域成分の振幅劣化
を補正し、サンプリングによって現れる高調波を利用で
きるDA変換装置を提供することにある。
The present inventor has studied the correction of the aperture effect of the DA converter, and as a result, by multiplying the output signal of the DA converter by a predetermined correction pulse, a Nyquist circuit is used. It is possible to correct the aperture effect in a desired frequency band including frequencies higher than the frequency. It is a first object of the present invention to provide a DA converter capable of correcting amplitude deterioration due to the aperture effect in a desired frequency band including frequencies higher than the Nyquist frequency with a simple circuit configuration. A second object of the present invention is to provide a DA converter capable of correcting the amplitude deterioration of the high frequency component due to the aperture effect and utilizing the harmonics appearing by sampling.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記第1と第2の目的を
達成するため、本発明のDA変換装置は、DA変換器と
アパーチャ歪補正回路とを有し、クロック信号の周期に
従いディジタル信号を変換したアナログ信号にアパーチ
ャ歪補正を行うDA変換装置において、補正パルス発生
回路と乗算器とを持つアパーチャ歪補正回路を備えたも
のである。また、詳しくは、本発明のDA変換装置は、
クロック信号の周期を持ち任意のデューティおよび振幅
の補正パルスを発生する補正パルス発生回路を備えたも
のであり、また、クロック信号の周期を持ちデューティ
および振幅を任意とする2つのパルスを合成することに
より補正パルスを発生する補正パルス発生回路を備えた
ものである。
In order to achieve the first and second objects, a DA converter of the present invention has a DA converter and an aperture distortion correction circuit, and a digital signal according to a cycle of a clock signal. The DA converter for correcting the aperture distortion of the converted analog signal is provided with an aperture distortion correction circuit having a correction pulse generation circuit and a multiplier. Further, in detail, the DA converter of the present invention is
The present invention is provided with a correction pulse generation circuit that has a cycle of a clock signal and generates a correction pulse of an arbitrary duty and amplitude, and that combines two pulses that have a cycle of the clock signal and have arbitrary duty and amplitude. Is provided with a correction pulse generating circuit for generating a correction pulse.

【0012】[0012]

【作用】DA変換装置は、DA変換器とアパーチャ歪補
正回路とを有し、クロック信号の周期に従いディジタル
信号を変換したアナログ信号にアパーチャ歪補正を行う
DA変換装置であり、補正パルス発生回路と乗算器とを
持つアパーチャ歪補正回路でDA変換器から出力された
アナログ信号のアパーチャ歪を補正する。また、詳しく
は、クロック信号の周期を持ち任意のデューティおよび
振幅の補正パルスを発生する補正パルス発生回路でDA
変換器から出力されたアナログ信号のアパーチャ歪を補
正する。また、クロック信号の周期を持ちデューティお
よび振幅を任意とする2つのパルスを合成することによ
り補正パルスを発生する補正パルス発生回路でDA変換
器から出力されたアナログ信号のアパーチャ歪を補正す
る。
The DA converter is a DA converter which has a DA converter and an aperture distortion correction circuit and performs aperture distortion correction on an analog signal obtained by converting a digital signal in accordance with the cycle of a clock signal. An aperture distortion correction circuit having a multiplier corrects the aperture distortion of the analog signal output from the DA converter. Further, in more detail, a correction pulse generating circuit that generates a correction pulse having a cycle of a clock signal and having an arbitrary duty and amplitude DA
Corrects the aperture distortion of the analog signal output from the converter. Further, the aperture distortion of the analog signal output from the DA converter is corrected by a correction pulse generation circuit that generates a correction pulse by combining two pulses that have the cycle of the clock signal and have arbitrary duty and amplitude.

【0013】[0013]

【実施例】本発明によるDA変換装置の一実施例を図
1、図6、図7を使用して説明する。図1に、ディジタ
ル信号をアナログ信号に変換する本発明によるDA変換
装置のブロック図を示す。図1において、1はアナログ
信号に変換するディジタル信号の入力端子、2はディジ
タル信号をアナログ信号に変換するDA変換器、3はデ
ィジタル信号のサンプリング周期と一致した周期のクロ
ック信号を発生するクロック信号発生器(3をクロック
信号入力端子とし、外部のクロック信号発生器からサン
プリング周期と一致した周期のクロック信号が入力され
るものであっても良い)、4はクロック信号を入力信号
とする補正パルス発生回路、5は、DA変換器2から出
力されたアナログ信号と補正パルス発生回路4から出力
された補正パルス信号とを入力とする乗算器、6はディ
ジタル信号から変換され補正されたアナログ信号の出力
端子を示す。図6は、図1に示すDA変換装置の各部の
波形を示す。図6において、(a)はDA変換器2の出
力信号、(b)はクロック信号発生器3から出力された
クロック信号、(c)は補正パルス発生回路4から出力
される補正パルス、(d)は乗算器5から出力されたD
A変換器2の出力信号が補正された出力信号を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the DA converter according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a block diagram of a DA converter according to the present invention for converting a digital signal into an analog signal. In FIG. 1, 1 is an input terminal of a digital signal for converting into an analog signal, 2 is a DA converter for converting a digital signal into an analog signal, and 3 is a clock signal for generating a clock signal having a cycle matching the sampling cycle of the digital signal. A generator (3 may be used as a clock signal input terminal and a clock signal having a cycle matching the sampling cycle may be input from an external clock signal generator) 4 is a correction pulse having a clock signal as an input signal The generation circuit 5 is a multiplier which receives the analog signal output from the DA converter 2 and the correction pulse signal output from the correction pulse generation circuit 4, and 6 is an analog signal converted from the digital signal and corrected. Indicates the output terminal. FIG. 6 shows waveforms at various parts of the DA converter shown in FIG. In FIG. 6, (a) is the output signal of the DA converter 2, (b) is the clock signal output from the clock signal generator 3, (c) is the correction pulse output from the correction pulse generation circuit 4, and (d) ) Is D output from the multiplier 5
The output signal of the A converter 2 is a corrected output signal.

【0014】つぎに動作を説明する。図1において、デ
ィジタル信号入力端子1には、nビットのディジタル信
号が印加されDA変換器2に入力される。このときDA
変換器2には、入力されたディジタル信号とサンプリン
グ周期Tの一致した図6(b)に示すクロック信号をク
ロック信号発生器3より入力する。nビットのディジタ
ル信号と該ディジタル信号とサンプリング周期Tの一致
したクロック信号とを入力されたDA変換器2では、ク
ロック信号の周期に従ってディジタル信号が図6(a)
に示すアナログ信号に変換され、乗算器5へ出力され
る。このDA変換器2から出力される図6(a)に示す
アナログ信号は、上記したように、図6(b)に示すク
ロック信号CLKと周期の一致したアナログの性質を持
つデューテイ100%のPAM信号パルス列となってい
る。したがって、上記したように、前記DA変換器2の
出力PAM信号の周波数特性は、原アナログ信号の周波
数特性に、PAM信号の各孤立矩形パルスのフーリエ変
換がかけられた特性となる。
Next, the operation will be described. In FIG. 1, an n-bit digital signal is applied to the digital signal input terminal 1 and input to the DA converter 2. DA at this time
The converter 2 is supplied with the clock signal shown in FIG. 6B having the same sampling cycle T as the input digital signal from the clock signal generator 3. In the DA converter 2 to which the n-bit digital signal and the clock signal having the same sampling period T as that of the digital signal are input, the digital signal is converted into the digital signal shown in FIG.
Is converted into an analog signal and output to the multiplier 5. As described above, the analog signal shown in FIG. 6A output from the DA converter 2 has a 100% duty PAM having an analog property in which the cycle is the same as that of the clock signal CLK shown in FIG. 6B. It is a signal pulse train. Therefore, as described above, the frequency characteristic of the output PAM signal of the DA converter 2 is a characteristic obtained by applying the Fourier transform of each isolated rectangular pulse of the PAM signal to the frequency characteristic of the original analog signal.

【0015】一方、クロック信号発生器3から出力され
たクロック信号は、補正パルス発生回路4にも送られて
おり、入力されたクロック信号により補正パルス発生回
路4で所定の波形を持つ図6(c)に示す補正パルスが
発生され、乗算器5へ出力される。補正パルス発生回路
4は、入力されたクロック信号により複数のパルスを発
生し、この複数のパルスを合成することによって補正パ
ルスを発生する。図6(c)は補正パルスの一例であっ
て、周期T、パルス幅W=T/2(デューティ50
%)、振幅±1のパルス信号の例を示している。図6
(c)に示す補正パルスの詳細を図7を使用して説明す
る。図6(c)に示す補正パルスは、図7に示す補正パ
ルス(c)が連続したものを示している。また、図7に
示す補正パルス(c)は、図7(a)のパルスと図7
(b)のパルスを合成することにより発生するものであ
る。
On the other hand, the clock signal output from the clock signal generator 3 is also sent to the correction pulse generation circuit 4, and the correction pulse generation circuit 4 has a predetermined waveform according to the input clock signal (see FIG. 6). The correction pulse shown in c) is generated and output to the multiplier 5. The correction pulse generation circuit 4 generates a plurality of pulses according to the input clock signal and synthesizes the plurality of pulses to generate a correction pulse. FIG. 6C shows an example of the correction pulse, which has a period T and a pulse width W = T / 2 (duty 50
%), And an example of a pulse signal with an amplitude of ± 1 is shown. Figure 6
Details of the correction pulse shown in (c) will be described with reference to FIG. 7. The correction pulse shown in FIG. 6C is a series of correction pulses (c) shown in FIG. 7. The correction pulse (c) shown in FIG. 7 is the same as the pulse shown in FIG.
It is generated by synthesizing the pulse of (b).

【0016】図7(a)(b)(c)に示す各パルスの
フーリエ変換は、図7(d)に示すように、パルス
(a)は周波数特性i、パルス(b)は周波数特性jと
して表わすことができ、パルス(a)と(b)を合成し
た補正パルス(c)は、周波数特性kとして表わすこと
ができる。したがつて、前記パルス(a)および(b)
のデューティおよび振幅を変化させ合成することにより
任意の周波数特性の補正パルス(c)を得られる。補正
パルス発生回路4の出力信号として図6(c)に示す補
正パルスを乗算器5へ出力し、DA変換器2の出力信号
に乗算することにより図6(d)に示すように、出力信
号の周波数特性を変化させ、アパーチャ効果による特性
劣化を補正したアナログ信号をアナログ信号出力端子6
から出力することができる。例示すると、前記したよう
に補正パルスの周波数特性が図7(d)のkである場
合、例えば、周期T=50ns(クロック周波数1/T
=20MH)とすると、アパーチャ効果による振幅劣化
を補正できる周波数帯域は1/(5/4・T)=25M
Hz近傍となる。
As shown in FIG. 7D, the Fourier transform of each pulse shown in FIGS. 7A, 7B and 7C shows that the pulse (a) has a frequency characteristic i and the pulse (b) has a frequency characteristic j. The correction pulse (c) obtained by combining the pulses (a) and (b) can be expressed as the frequency characteristic k. Therefore, the pulses (a) and (b) are
A correction pulse (c) having an arbitrary frequency characteristic can be obtained by changing the duty and the amplitude of and combining them. The correction pulse shown in FIG. 6C is output to the multiplier 5 as the output signal of the correction pulse generating circuit 4, and the output signal of the DA converter 2 is multiplied to output the output signal as shown in FIG. 6D. The analog signal output terminal 6 is used to change the frequency characteristics of the
Can be output from. For example, if the frequency characteristic of the correction pulse is k in FIG. 7D as described above, for example, the period T = 50 ns (clock frequency 1 / T
= 20 MH), the frequency band in which the amplitude deterioration due to the aperture effect can be corrected is 1 / (5/4 · T) = 25 M
It will be in the vicinity of Hz.

【0017】本発明による補正パルス発生回路と乗算器
とを持つアパーチャ歪補正回路を使用して振幅劣化補正
を行い、DA変換装置以後の装置においてサンプリング
による高調波成分を積極的に利用する一例として無線機
の場合を説明する。図8は、本発明によるDA変換装置
を使用して、中間周波段、高周波段をダブルスーパヘテ
ロダイン方式としたものを示している。図8において、
DA変換装置20の出力は、それぞれ局部発信周波数の
信号が入力されている混合回路21、23とバンドパス
フィルタ22、24を通り、中間周波、高周波となり、
高周波電力増幅器25で増幅されアンテナ26から送信
される。図8に示す装置に、FM送信機を想定して具体
的な周波数を示すと、図8に示すように、DA変換装置
のクロック信号は8.56MHz、混合回路21に入力
される信号の局部発信周波数は10.7MHz、混合回
路23に入力される信号の局部発信周波数は65.3〜
79.3MHzの特定周波数となり、76〜90MHz
の特定周波数が得られ電力増幅され送信される。通常、
DA変換装置出力を用いる場合、アナログ信号に変換後
の信号周波数は、ナイキスト周波数fs/2(fs:サ
ンプリング周波数)により制限されており、当然、アナ
ログ信号の周波数が高くなるほど、DA変換装置のクロ
ック信号(サンプリング周波数)は高くなる。しかし、
本発明に示すようにアパーチャ歪補正を行うことでfs
付近の周波数のアナログ信号を再現し使用できるため、
再現するアナログ信号の周波数が同じであれば、本発明
を用いた場合、クロック信号周波数を大幅に下げること
ができ、高精度化、低消費電力化が可能となる。
As an example of performing the amplitude deterioration correction using the aperture distortion correction circuit having the correction pulse generation circuit and the multiplier according to the present invention and positively utilizing the harmonic component due to sampling in the device after the DA converter. The case of a wireless device will be described. FIG. 8 shows a double superheterodyne system for the intermediate frequency stage and the high frequency stage using the DA converter according to the present invention. In FIG.
The output of the DA converter 20 passes through the mixing circuits 21 and 23 and the bandpass filters 22 and 24 to which the signals of the local oscillation frequency are input, and becomes an intermediate frequency and a high frequency,
It is amplified by the high frequency power amplifier 25 and transmitted from the antenna 26. When a concrete frequency is shown in the device shown in FIG. 8 assuming an FM transmitter, the clock signal of the DA converter is 8.56 MHz, and the local frequency of the signal input to the mixing circuit 21 is as shown in FIG. The transmission frequency is 10.7 MHz, and the local transmission frequency of the signal input to the mixing circuit 23 is 65.3 to
It becomes a specific frequency of 79.3MHz, 76-90MHz
The specific frequency of is obtained, the power is amplified and transmitted. Normal,
When the DA converter output is used, the signal frequency after conversion into an analog signal is limited by the Nyquist frequency fs / 2 (fs: sampling frequency). Naturally, the higher the analog signal frequency, the higher the clock of the DA converter. The signal (sampling frequency) becomes high. But,
By performing aperture distortion correction as shown in the present invention, fs
Since analog signals of frequencies around can be reproduced and used,
If the frequencies of the analog signals to be reproduced are the same, when the present invention is used, the clock signal frequency can be significantly reduced, and high accuracy and low power consumption can be achieved.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、クロック信号に応じて
所望の補正パルスを発生する補正パルス発生回路と乗算
器のみのきわめて簡易な回路構成で、アパーチャ効果に
よる振幅劣化を補正できるため、LSI化も容易で、装
置を小型化、低価格化、低消費電力化することができる
とともに信頼性も向上することができる。また、本発明
では、乗算処理において波形の掛け算処理(非線形処
理)を行っているため、スペクトルが移動し、ナイキス
ト周波数以上の信号も取り扱うことができる。したがっ
て、所望の周波数帯域においてアパーチャ効果による振
幅劣化を補正できるDA変換装置を実現することができ
る。さらに、アパーチャ効果による高域成分の振幅劣化
を補正することで、サンプリングによって現れる高調波
を利用できるため、特に無線機のように、DA変換装置
の後段回路で高周波に変換する必要がある機器におい
て、DA変換装置の後段回路も簡素化でき、その効果は
顕著である。
According to the present invention, since the amplitude deterioration due to the aperture effect can be corrected with an extremely simple circuit configuration of only a correction pulse generating circuit for generating a desired correction pulse in accordance with a clock signal and a multiplier, the LSI can be corrected. It is also easy to make the device smaller, the cost can be reduced, the power consumption can be reduced, and the reliability can be improved. Further, in the present invention, since the multiplication processing (non-linear processing) of the waveform is performed in the multiplication processing, the spectrum moves and it is possible to handle a signal having a Nyquist frequency or higher. Therefore, it is possible to realize a DA converter capable of correcting the amplitude deterioration due to the aperture effect in a desired frequency band. Further, by correcting the amplitude deterioration of the high frequency component due to the aperture effect, it is possible to use the harmonics that appear due to sampling. Therefore, especially in a device such as a wireless device that needs to be converted into a high frequency by a post-stage circuit of a DA converter , The latter stage circuit of the DA converter can also be simplified, and the effect is remarkable.

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

【図1】本発明によるDA変換装置のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a DA converter according to the present invention.

【図2】従来技術によるDA変換装置のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a DA converter according to the related art.

【図3】DA変換器の出力信号と原アナログ信号との関
係を説明する図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an output signal of a DA converter and an original analog signal.

【図4】DA変換器の出力信号周波数特性を説明する
図。
FIG. 4 is a diagram illustrating output signal frequency characteristics of a DA converter.

【図5】従来技術によるDA変換装置を持つ無線機の説
明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a wireless device having a DA converter according to the related art.

【図6】本発明によるDA変換装置の各部波形図。FIG. 6 is a waveform diagram of each part of the DA converter according to the present invention.

【図7】本発明によるDA変換装置の補正パルス発生回
路で発生する補正パルスの発生と周波数特性を説明する
図。
FIG. 7 is a diagram for explaining the generation and frequency characteristics of a correction pulse generated in the correction pulse generation circuit of the DA converter according to the present invention.

【図8】本発明によるDA変換装置を持つ無線機の説明
図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a wireless device having a DA converter according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディジタル信号入力端子、2…DA変換器、3…ク
ロック信号発生器、4…補正パルス発生回路、5…乗算
器、6…アナログ信号出力端子、7…アパーチャ歪補正
用フィルタ、10…DA変換装置、11、13、15、
21、23…混合回路、12、14、16、22、24
…バンドパスフィルタ、17、26…アンテナ、20…
DA変換装置、25…高周波電力増幅器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Digital signal input terminal, 2 ... DA converter, 3 ... Clock signal generator, 4 ... Correction pulse generation circuit, 5 ... Multiplier, 6 ... Analog signal output terminal, 7 ... Aperture distortion correction filter, 10 ... DA Conversion device, 11, 13, 15,
21, 23 ... Mixing circuit, 12, 14, 16, 22, 24
… Band pass filters, 17, 26… Antennas, 20…
DA converter, 25 ... High-frequency power amplifier.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 DA変換器とアパーチャ歪補正回路とを
有し、クロック信号の周期に従いディジタル信号を変換
したアナログ信号にアパーチャ歪補正を行うDA変換装
置において、補正パルス発生回路と乗算器とを持つアパ
ーチャ歪補正回路を備えたことを特徴とするDA変換装
置。
1. A DA converter that has a DA converter and an aperture distortion correction circuit, and performs aperture distortion correction on an analog signal obtained by converting a digital signal in accordance with the cycle of a clock signal. A DA converter having an aperture distortion correction circuit provided therein.
【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、クロック
信号の周期を持ち任意のデューティおよび振幅の補正パ
ルスを発生する補正パルス発生回路を備えたことを特徴
とするDA変換装置。
2. The DA converter according to claim 1, further comprising a correction pulse generation circuit which generates a correction pulse having a cycle of a clock signal and having an arbitrary duty and amplitude.
【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、クロック
信号の周期を持ちデューティおよび振幅を任意とする2
つのパルスを合成することにより補正パルスを発生する
補正パルス発生回路を備えたことを特徴とするDA変換
装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the duty cycle and the amplitude are arbitrary and have a cycle of a clock signal.
A DA converter comprising a correction pulse generation circuit for generating a correction pulse by combining two pulses.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006046424A1 (en) * 2004-10-25 2006-05-04 Sony Corporation Wireless communication device

Cited By (3)

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