JPH11266157A - Feedback circuit - Google Patents

Feedback circuit

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JPH11266157A
JPH11266157A JP10067436A JP6743698A JPH11266157A JP H11266157 A JPH11266157 A JP H11266157A JP 10067436 A JP10067436 A JP 10067436A JP 6743698 A JP6743698 A JP 6743698A JP H11266157 A JPH11266157 A JP H11266157A
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digital signal
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switching
output
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a feedback circuit which is capable of suppressing the effects due to delays, without giving load upon an element which is included in the circuit and which cannot deal with a fast operation clock. SOLUTION: This feedback circuit includes a switching control signal generation part 10, a double width signal generation part 11 and a switching part 12. A digital signal generated by a high speed operation clock(Cka) is converted into a signal which is equivalent to the original operation clock(Ck). Then, the switching part 12 performs switching of an output, on the basis of this signal. Thus, since the switching part 12 performs the switching of the output by a cycle similar to the operation clock(Ck), a load is not applied on the switching part 12, even if the operation clock(Ck) is made to operate at a high speed so as to suppress the effects due to delay.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フィードバック制
御を用いてオーディオ信号処理等のディジタル信号処理
を行うための、フィードバック回路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a feedback circuit for performing digital signal processing such as audio signal processing using feedback control.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ディジタル信号あるいはアナロ
グ信号を処理する回路では、動作クロックが高速になっ
ていくにつれて、回路に生じる遅延が問題となってく
る。これは、以下のような理由による。すなわち、通
常、信号の遅延は、信号が回路の各素子を通過する度に
生じる。このため、1つの素子で生じる遅延時間がわず
かであっても、回路全体では長時間の遅延となる。従っ
て、規定された動作クロックが高速であればあるほど、
遅延時間による影響が大きくなり、信号処理に悪影響が
生じてしまう。
2. Description of the Related Art Generally, in a circuit for processing a digital signal or an analog signal, a delay occurring in the circuit becomes a problem as the operation clock becomes faster. This is for the following reasons. That is, signal delay usually occurs each time a signal passes through each element of the circuit. For this reason, even if the delay time generated by one element is short, the entire circuit has a long delay. Therefore, the faster the specified operating clock is, the more
The influence of the delay time increases, and adversely affects signal processing.

【0003】例えば、入力信号が音響信号であるスイッ
チングアンプでは、アンプ全体の遅延時間が大きくなる
につれて、発振限界やS/N(信号対雑音比),Dレン
ジ(ダイナミックレンジ)が低下してしまうといった問
題が生じる。
For example, in a switching amplifier in which an input signal is an acoustic signal, as the delay time of the entire amplifier increases, the oscillation limit, S / N (signal-to-noise ratio), and D range (dynamic range) decrease. Such a problem arises.

【0004】このようなスイッチングアンプにおける、
量子化ノイズレベルの周波数依存性の測定結果を、両対
数グラフを用いて図12〜14に示す。これらの測定
は、再生システムの遅延時間を、0秒(遅延なし),6
0ナノ秒(60ns)および100ナノ秒(100n
s)と変えて行われたものである。これらの図に示すよ
うに、スイッチングアンプの発振限界値,S/N(信号
対雑音比),およびDレンジ(ダイナミックレンジ)
は、再生システムの遅延時間の増大に伴って低下してい
る。
In such a switching amplifier,
The measurement results of the frequency dependence of the quantization noise level are shown in FIGS. These measurements show the delay time of the playback system as 0 seconds (no delay), 6 seconds.
0 ns (60 ns) and 100 ns (100 ns)
s). As shown in these figures, the oscillation limit value of the switching amplifier, S / N (signal-to-noise ratio), and D range (dynamic range)
Decrease as the delay time of the reproduction system increases.

【0005】これに対し、1ビットのフィードバック回
路を用いると、このような遅延を吸収することができ
る。1ビットのフィードバック回路では、回路全体の動
作クロックを速くすることで、遅延による影響を低減す
ることができるようになっている。
On the other hand, if a 1-bit feedback circuit is used, such a delay can be absorbed. In the one-bit feedback circuit, the effect of the delay can be reduced by increasing the operating clock of the entire circuit.

【0006】1ビットのフィードバック回路は、例え
ば、オーディオ信号処理を行うスイッチングアンプに応
用されている。図15は、このようなスイッチングアン
プの構成を示すブロック図である。この図に示すよう
に、スイッチングアンプは、スイッチング制御信号生成
部31およびスイッチング部32を備えている。
[0006] The 1-bit feedback circuit is applied to, for example, a switching amplifier that performs audio signal processing. FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of such a switching amplifier. As shown in this figure, the switching amplifier includes a switching control signal generation unit 31 and a switching unit 32.

【0007】スイッチング制御信号生成部31は、図示
しない入力部からアナログ信号を入力し、所定の方法に
よってディジタル信号に変換して出力するものである。
そして、このスイッチング制御信号生成部31は、デル
タシグマ変調等を用いた1ビットのフィードバック回路
である。
[0007] The switching control signal generator 31 receives an analog signal from an input unit (not shown), converts the analog signal into a digital signal by a predetermined method, and outputs the digital signal.
The switching control signal generator 31 is a 1-bit feedback circuit using delta-sigma modulation or the like.

【0008】スイッチング部32は、スイッチング制御
信号生成部31から出力されたディジタル信号に基づい
て、あらかじめ設定された電圧値をもつ出力信号に変換
し、図示しないローパスフィルターを介して図示しない
スピーカー等に出力するものである。また、スイッチン
グ部32は、スイッチング制御信号生成部31のフィー
ドバック制御のために、スイッチング制御信号生成部3
1にも、この信号を出力する。
The switching section 32 converts the digital signal output from the switching control signal generation section 31 into an output signal having a preset voltage value, and outputs the output signal to a speaker or the like (not shown) via a low-pass filter (not shown). Output. Further, the switching unit 32 includes a switching control signal generation unit 3 for feedback control of the switching control signal generation unit 31.
1 also outputs this signal.

【0009】なお、上記したオーディオ信号処理とは、
記憶媒体等から再生されたアナログ信号を、一度ディジ
タル信号に変換してから増幅し、アナログ信号に再変換
して出力する処理である。
[0009] The above-mentioned audio signal processing is
This is a process in which an analog signal reproduced from a storage medium or the like is once converted to a digital signal, then amplified, reconverted to an analog signal, and output.

【0010】オーディオ信号処理のためのスイッチング
アンプは、以下のような利点を有している。すなわち、
アナログ信号をそのまま増幅して出力するアンプは、大
容量のコンデンサや、大型の放熱ファンあるいは放熱板
が必要であり、その容積・消費電力が大きいという問題
がある。これに対し、オーディオ信号処理のためのスイ
ッチングアンプでは、発熱が少なく、容積を小さくする
ことが可能である。
A switching amplifier for audio signal processing has the following advantages. That is,
An amplifier that amplifies and outputs an analog signal as it is requires a large-capacity capacitor, a large-sized radiating fan or a radiating plate, and has a problem that its volume and power consumption are large. On the other hand, a switching amplifier for audio signal processing generates less heat and can be reduced in volume.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図15
に示したようなスイッチングアンプには、以下のような
問題がある。通常、スイッチングアンプのような回路で
は、回路内の全ての素子が同一の動作クロックによって
動作するようになっている。従って、動作クロックを高
速化すると、回路内の全ての素子が、高速で動作するこ
とになる。このため、図15の構成において、回路に生
じる遅延を抑制するためにスイッチング制御信号生成部
31の動作クロックを速くすると、スイッチング制御信
号生成部31だけでなく、所定レベルの電圧値の信号を
出力するためのスイッチング部32も高速で動作させる
ことになる。従って、スイッチング部32の負担が非常
に大きくなってしまう。
However, FIG.
The switching amplifier as described in (1) has the following problems. Normally, in a circuit such as a switching amplifier, all elements in the circuit operate with the same operation clock. Therefore, if the operation clock is made faster, all the elements in the circuit operate at a higher speed. For this reason, in the configuration of FIG. 15, when the operation clock of the switching control signal generation unit 31 is increased to suppress the delay occurring in the circuit, not only the switching control signal generation unit 31 but also a signal of a predetermined level voltage value is output. The switching unit 32 for performing the operation is also operated at high speed. Therefore, the load on the switching unit 32 becomes very large.

【0012】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、回路内に、上記のスイッチ
ング部32のような、速い動作クロックに対応させるこ
とが困難な素子を含んでいても、この素子に負担をかけ
ることなく、遅延による影響を抑制することができるフ
ィードバック回路を提供することである。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to include an element in a circuit, such as the switching unit 32, which is difficult to correspond to a fast operation clock. Even so, it is an object of the present invention to provide a feedback circuit that can suppress the influence of the delay without imposing a load on the element.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1に記載のフィードバック回路
は、外部からアナログ信号を入力してディジタル信号を
生成し、所定の振幅をもつ信号に変換して外部に出力す
るとともに、この信号をフィードバック信号として再入
力するフィードバック回路において、第1の動作クロッ
クに基づいて、外部から入力されるアナログ信号とフィ
ードバック信号とからディジタル信号を生成して出力す
るためのディジタル信号生成部と、入力されたディジタ
ル信号を、所定の振幅をもつ信号に変換して外部に出力
するとともに、この信号をフィードバック信号として上
記ディジタル信号生成部に出力するスイッチング部と、
上記ディジタル信号生成部から出力されたディジタル信
号を、最小パルス幅が上記第1の動作クロックの周期よ
り長くなるように変換し、上記スイッチング部に出力す
るためのディジタル信号変換部とを備えていることを特
徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a feedback circuit for generating a digital signal by inputting an analog signal from the outside and having a predetermined amplitude. A feedback circuit that converts the signal into an external signal and outputs the signal again as a feedback signal generates a digital signal from an externally input analog signal and a feedback signal based on a first operation clock. A digital signal generating section for converting the input digital signal into a signal having a predetermined amplitude, outputting the converted signal to the outside, and outputting this signal as a feedback signal to the digital signal generating section. When,
A digital signal conversion unit for converting the digital signal output from the digital signal generation unit so that the minimum pulse width is longer than the cycle of the first operation clock, and outputting the converted signal to the switching unit. It is characterized by:

【0014】上記の構成によれば、第1の動作クロック
とは、上記ディジタル信号生成部を動作させるための動
作クロックである。また、動作クロックの周期とは、デ
ィジタル信号を生成するためのサンプリング周期のこと
である。すなわち、このディジタル信号生成部は、この
第1の動作クロックの周波数をサンプリング周波数とし
て、アナログ信号をディジタル信号に変換する。また、
この第1の動作クロックは、フィードバック回路の遅延
による影響を抑制できる程度の高速のクロックである。
According to the above configuration, the first operation clock is an operation clock for operating the digital signal generator. Further, the operation clock cycle is a sampling cycle for generating a digital signal. That is, the digital signal generator converts an analog signal into a digital signal using the frequency of the first operation clock as a sampling frequency. Also,
The first operation clock is a high-speed clock that can suppress the influence of the delay of the feedback circuit.

【0015】このフィードバック回路にアナログ信号が
入力されると、ディジタル信号生成部は、第1の動作ク
ロックに基づいてディジタル信号を生成し、ディジタル
信号変換部に出力する。このディジタル信号が入力され
ると、ディジタル信号変換部は、その最小パルス幅が第
1の動作クロックの周期より長くなるようにディジタル
信号を変換し、スイッチング部に出力する。
When an analog signal is input to the feedback circuit, the digital signal generator generates a digital signal based on the first operation clock and outputs the digital signal to the digital signal converter. When this digital signal is input, the digital signal converter converts the digital signal so that its minimum pulse width is longer than the cycle of the first operation clock, and outputs the digital signal to the switching unit.

【0016】従って、スイッチング部は、少なくともデ
ィジタル信号生成部の動作クロックの周期より遅い周期
で、出力電圧の切り換えを行うようになる。これによ
り、フィードバック回路全体の遅延を抑制するために、
第1の動作クロック、すなわち、ディジタル信号生成部
の動作クロックを速くしても、スイッチング部に大きな
負担がかかることがない。これにより、スイッチング部
に負担をかけずに、フィードバック回路における遅延の
影響を回避することが可能となる。
Therefore, the switching section switches the output voltage at least in a cycle that is slower than the cycle of the operation clock of the digital signal generation section. Thereby, in order to suppress the delay of the entire feedback circuit,
Even if the first operation clock, that is, the operation clock of the digital signal generation unit is made faster, a large load is not applied to the switching unit. This makes it possible to avoid the influence of the delay in the feedback circuit without placing a burden on the switching unit.

【0017】ここで、パルス幅とは、ディジタル信号に
おいて同レベルの電圧が続く時間のことであり、最小パ
ルス幅とは、ディジタル信号中で最も短いパルス幅のこ
とである。多くの場合、最小パルス幅は、ディジタル信
号生成部における動作クロックの周期と同じ時間幅であ
る。
Here, the pulse width is the time during which a voltage of the same level continues in the digital signal, and the minimum pulse width is the shortest pulse width in the digital signal. In many cases, the minimum pulse width is the same as the period of the operation clock in the digital signal generator.

【0018】また、請求項2に記載のフィードバック回
路は、請求項1の構成において、上記ディジタル信号変
換部は、上記最小パルス幅が、上記第1の動作クロック
より遅い第2の動作クロックの周期以上になるようにデ
ィジタル信号の変換を行うことを特徴としている。上記
の構成において、第2の動作クロックとは、スイッチン
グ部がこの動作クロックによる周期で電圧の切り換えを
行っても、負担過多にならない程度の動作クロックのこ
とであり、フィードバック回路本来の動作クロックとい
うべきものである。
According to a second aspect of the present invention, in the feedback circuit according to the first aspect, the digital signal converter includes a period of the second operation clock in which the minimum pulse width is slower than the first operation clock. The digital signal conversion is performed as described above. In the above configuration, the second operation clock is an operation clock that does not cause an excessive load even if the switching unit switches the voltage in a cycle based on the operation clock, and is referred to as an original operation clock of the feedback circuit. Should be.

【0019】そして、上記の構成では、ディジタル信号
変換部からスイッチング部に入力されるディジタル信号
の最小パルス幅は、この第2の動作クロックの周期以上
の時間となる。従って、スイッチング部は、フィードバ
ック回路本来の動作クロックである第2の動作クロック
以下の周期で、出力電圧の切り換えを行うことになる。
これにより、フィードバック回路における遅延の影響を
回避するために第1の動作クロックを速くしても、スイ
ッチング部に大きな負担がかかることを確実に防ぐこと
が可能となる。
In the above configuration, the minimum pulse width of the digital signal input from the digital signal converter to the switching unit is a time longer than the cycle of the second operation clock. Therefore, the switching unit switches the output voltage at a cycle equal to or shorter than the second operation clock which is the original operation clock of the feedback circuit.
As a result, even if the first operation clock is made faster to avoid the influence of the delay in the feedback circuit, it is possible to reliably prevent a large load from being applied to the switching unit.

【0020】また、請求項3に記載のフィードバック回
路は、請求項2の構成において、上記第2の動作クロッ
クの周期は、上記第1の動作クロックの周期の整数倍で
あることを特徴としている。上記の構成によれば、ディ
ジタル信号変換部からスイッチング部に入力されるディ
ジタル信号の最小パルス幅は、上記第1の動作クロック
の周期の整数(1と0とを含まない)倍となる。従っ
て、スイッチング部は、少なくともディジタル信号生成
部の動作クロックの倍以上遅い周期で、出力電圧の切り
換えを行うようになる。
According to a third aspect of the present invention, in the feedback circuit according to the second aspect, the period of the second operation clock is an integral multiple of the period of the first operation clock. . According to the above configuration, the minimum pulse width of the digital signal input from the digital signal conversion unit to the switching unit is an integer (excluding 1 and 0) times the cycle of the first operation clock. Therefore, the switching unit switches the output voltage at a period that is at least twice as long as the operation clock of the digital signal generation unit.

【0021】これにより、フィードバック回路における
遅延の影響を回避するために第1の動作クロックを速く
しても、スイッチング部に大きな負担がかかることをさ
らに確実に防ぐことが可能となる。さらに、このよう
に、第2の動作クロックの周期が第1の動作クロックの
周期の整数倍であるような回路構成は、容易に実現可能
な構成である。従って、フィードバック回路の製造が容
易となるとともに、製造コストを抑えることが可能とな
る。
Thus, even if the first operation clock is made faster in order to avoid the influence of the delay in the feedback circuit, it is possible to more reliably prevent the switching section from being overloaded. Further, a circuit configuration in which the cycle of the second operation clock is an integral multiple of the cycle of the first operation clock is a configuration that can be easily realized. Therefore, the manufacture of the feedback circuit becomes easy, and the manufacturing cost can be reduced.

【0022】また、請求項4に記載のフィードバック回
路は、請求項1の構成において、上記ディジタル信号生
成部が出力するディジタル信号が、2値の1ビットの信
号であることを特徴としている。上記の構成によれば、
ディジタル信号生成部に用いる量子化器を、2値の1ビ
ット量子化器、すなわち、比較器とすることができる。
従って、請求項1に記載のフィードバック回路を実現す
ることが容易となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the digital signal output from the digital signal generation unit is a binary 1-bit signal. According to the above configuration,
The quantizer used for the digital signal generator can be a binary 1-bit quantizer, that is, a comparator.
Therefore, it is easy to realize the feedback circuit according to the first aspect.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について以下
に説明する。図1は、本実施の形態にかかるスイッチン
グアンプ(以下、本スイッチングアンプとする)の構成
を示すブロック図である。この図に示すように、本スイ
ッチングアンプは、スイッチング制御信号生成部10,
倍幅信号生成部11およびスイッチング部12を備えて
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a switching amplifier according to the present embodiment (hereinafter, referred to as the present switching amplifier). As shown in the figure, the present switching amplifier includes a switching control signal generator 10,
A double-width signal generation unit 11 and a switching unit 12 are provided.

【0024】スイッチング制御信号生成部(ディジタル
信号生成部)10は、デルタシグマ変調によって、アナ
ログ信号を、2値の1ビットのディジタル信号に変換し
て出力するための回路である。また、スイッチング制御
信号生成部10は、後述する動作クロックCk(第2の
動作クロック)よりも速い動作クロックCka(第1の
動作クロック)でサンプリングするようになっている。
すなわち、スイッチング制御信号生成部10のサンプリ
ング周波数は、動作クロックCkaの周波数である。
The switching control signal generator (digital signal generator) 10 is a circuit for converting an analog signal into a binary 1-bit digital signal by delta-sigma modulation and outputting the signal. In addition, the switching control signal generator 10 performs sampling with an operation clock Cka (first operation clock) faster than an operation clock Ck (second operation clock) described later.
That is, the sampling frequency of the switching control signal generator 10 is the frequency of the operation clock Cka.

【0025】動作クロックCkは、後述するスイッチン
グ部12が正常に動作可能な程度の動作クロックであ
り、本スイッチングアンプの本来の動作クロックであ
る。これら動作クロックCkと動作クロックCkaの関
係を図2(a)(b)に示す。図2(a)は、動作クロ
ックCkの波形を示す説明図であり、図2(b)は、動
作クロックCkaを示す説明図である。これらの図に示
すように、動作クロックCkの周期は、動作クロックC
kaの周期の2倍である。すなわち、動作クロックCk
aは、動作クロックCkの2倍の速さである。
The operation clock Ck is such that the switching section 12 described later can operate normally, and is an original operation clock of the present switching amplifier. FIGS. 2A and 2B show the relationship between the operation clock Ck and the operation clock Cka. FIG. 2A is an explanatory diagram showing a waveform of the operation clock Ck, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing the operation clock Cka. As shown in these figures, the cycle of the operation clock Ck is
This is twice the period of ka. That is, the operation clock Ck
a is twice as fast as the operation clock Ck.

【0026】図3(a)(b)は、スイッチング制御信
号生成部10による、ディジタル変換を示す説明図であ
り、図3(a)は、スイッチング制御信号生成部10に
入力されるアナログ信号を説明するための説明図であ
る。そして、図中のAは、スイッチング制御信号生成部
10にあらかじめ設定されているコンパレータ閾値(量
子化閾値)である。このようなアナログ信号を入力する
と、スイッチング制御信号生成部10は、図3(b)に
示すように、入力されたアナログ信号のレベルが閾値A
以上である場合には『+1』のディジタル信号を出力す
る。一方、アナログ信号のレベルが閾値Aより小さい場
合には、『−1』のディジタル信号を出力するようにな
っている。
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams showing digital conversion by the switching control signal generator 10. FIG. 3A shows an analog signal input to the switching control signal generator 10. It is an explanatory view for explaining. A in the figure is a comparator threshold (quantization threshold) preset in the switching control signal generator 10. When such an analog signal is input, the switching control signal generation unit 10 sets the level of the input analog signal to the threshold A, as shown in FIG.
If so, a "+1" digital signal is output. On the other hand, when the level of the analog signal is smaller than the threshold value A, a digital signal of "-1" is output.

【0027】倍幅信号生成部(ディジタル信号変換部)
11は、スイッチング制御信号生成部10から出力され
た1ビットのディジタル信号を入力とし、この信号を動
作クロックCk相当に信号に変換する、すなわち、その
最小パルス幅を動作クロックCkの周期以上の値に変換
して出力するものである。
Double-width signal generator (digital signal converter)
Numeral 11 receives a 1-bit digital signal output from the switching control signal generator 10 and converts this signal into a signal corresponding to the operation clock Ck. That is, the minimum pulse width is set to a value equal to or longer than the period of the operation clock Ck. Is converted and output.

【0028】図4(a)(b)(c)は、この倍幅信号
生成部11のディジタル信号におけるパルス幅の変換方
法を説明するための説明図である。これらのうち、図4
(a)は、スイッチング制御信号生成部10から出力さ
れ、倍幅信号生成部11に入力されるディジタル信号の
一部を示す説明図であり、図4(b)は、図4(a)に
示したディジタル信号を入力した場合に、倍幅信号生成
部11が出力するディジタル信号を示す説明図である。
また、図4(c)は、動作クロックCkaを示す説明図
である。
FIGS. 4A, 4B and 4C are explanatory diagrams for explaining a method of converting the pulse width of the digital signal by the double-width signal generator 11. Of these, FIG.
4A is an explanatory diagram illustrating a part of a digital signal output from the switching control signal generation unit 10 and input to the double-width signal generation unit 11, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a digital signal output by a double-width signal generation unit 11 when the digital signal shown is input.
FIG. 4C is an explanatory diagram showing the operation clock Cka.

【0029】そして、倍幅信号生成部11は、動作クロ
ックCkaに基づいて入力信号をサンプリングし、入力
信号の値と、1周期前および2周期前の出力信号の値と
から、入力信号に対応する出力信号の値を以下のように
決定する。すなわち、入力信号における1周期前の出力
信号の値と2周期前の出力信号の値とが異なる場合、こ
の入力信号に対する出力信号の値を、1周期前の出力信
号の値とする。また、入力信号における1周期前の出力
信号の値と2周期前の出力信号の値とが同じである場
合、この入力信号に対する出力信号の値を、入力信号の
値とする。
Then, the double-width signal generator 11 samples the input signal based on the operation clock Cka and, based on the value of the input signal and the values of the output signal one cycle before and two cycles before, corresponds to the input signal. The output signal value to be determined is determined as follows. That is, when the value of the output signal one cycle before the input signal is different from the value of the output signal two cycles before, the value of the output signal corresponding to the input signal is set to the value of the output signal one cycle before. When the value of the output signal one cycle before the output signal and the value of the output signal two cycles before the input signal are the same, the value of the output signal corresponding to the input signal is set to the value of the input signal.

【0030】例えば、図中のT1における入力信号の値
は、図4(a)に示すように、『+1』であり、T2お
よびT3における出力信号の値は、図4(b)に示すよ
うに、ともに『−1』である。この場合、T1における
出力信号の値は、『+1』となる。また、T5における
入力信号の値は『−1』であり、T6およびT7におけ
る出力信号はそれぞれ『+1』および『−1』である。
この場合、T5での出力信号の値は、『+1』となる。
For example, the value of the input signal at T1 in the figure is "+1" as shown in FIG. 4A, and the value of the output signal at T2 and T3 is as shown in FIG. 4B. Are both "-1". In this case, the value of the output signal at T1 is “+1”. The value of the input signal at T5 is "-1", and the output signals at T6 and T7 are "+1" and "-1", respectively.
In this case, the value of the output signal at T5 is “+1”.

【0031】このような変換により、図4(a)に示し
たディジタル信号は、図4(b)に示したような、最小
パルス幅が倍となったディジタル信号となる。すなわ
ち、図4(a)に示したディジタル信号の最小パルス幅
は、動作クロックCkにおける周期と同じ幅となる。
By such a conversion, the digital signal shown in FIG. 4A becomes a digital signal having a doubled minimum pulse width as shown in FIG. 4B. That is, the minimum pulse width of the digital signal shown in FIG. 4A is the same as the cycle of the operation clock Ck.

【0032】図5は、上記のような変換を行う倍幅信号
生成部11における論理回路の例を示す説明図である。
この図に示すように、この回路は、NOT回路25,A
ND回路26〜28およびOR回路29によって構成さ
れている。そして、入力信号がX点に、1周期前の出力
信号がY点に、2周期前の出力信号がZ点にそれぞれ入
力するようになっている。この回路によれば、上記図4
(a)に示した入力信号を、図4(b)に示したような
出力信号に変換することができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a logic circuit in the double-width signal generator 11 for performing the above-described conversion.
As shown in this figure, this circuit includes a NOT circuit 25, A
It is composed of ND circuits 26 to 28 and an OR circuit 29. Then, the input signal is input to the point X, the output signal one cycle before is input to the point Y, and the output signal two cycles before is input to the point Z. According to this circuit, FIG.
The input signal shown in FIG. 4A can be converted to an output signal as shown in FIG.

【0033】また、この倍幅信号生成部11による他の
変換例を、図6〜図8に示す。図6(a),図7(a)
および図8(a)に示したディジタル信号は、倍幅信号
生成部11に入力されると、それぞれ図6(b),図7
(b)および図8(b)に示したディジタル信号として
出力される。
FIGS. 6 to 8 show other examples of conversion by the double-width signal generator 11. FIG. FIG. 6 (a), FIG. 7 (a)
When the digital signal shown in FIG. 8A and the digital signal shown in FIG. 8A are input to the double-width signal generation unit 11, the digital signal shown in FIG.
This is output as the digital signal shown in FIG. 8B and FIG.

【0034】スイッチング部12は、倍幅信号生成部1
1から出力されたディジタル信号を入力とし、この信号
を制御信号として、あらかじめ設定された電圧値(+V
または−V)をもつ信号を生成し、図示しない再生系に
出力する回路である。すなわち、スイッチング部12
は、倍幅信号生成部11から出力されたディジタル信号
の値の変化にあわせて、正または負の所定振幅の信号を
切り換えて出力するものである。また、スイッチング部
12は、この信号を、フィードバック信号としてスイッ
チング制御信号生成部10に出力する。
The switching section 12 includes the double-width signal generation section 1
1 as a control signal, and using this signal as a control signal, a predetermined voltage value (+ V
Or -V) and outputs the signal to a reproduction system (not shown). That is, the switching unit 12
Is to switch and output a signal of a predetermined positive or negative amplitude in accordance with a change in the value of the digital signal output from the double-width signal generation unit 11. The switching section 12 outputs this signal to the switching control signal generation section 10 as a feedback signal.

【0035】以下に、本スイッチングアンプの動作を、
本スイッチングアンプを応用した再生システムを例とし
て説明する。図9は、この再生システムを示すブロック
図である。この図に示すように、この再生システムは、
左右両チャネルに対応して、それぞれ1組ずつの音響信
号源21,スイッチング制御信号生成部10,倍幅信号
生成部11,ローパスフィルター(LPF)22および
スピーカー(SP)23を備えるとともに、左右のチャ
ネルのためのスイッチング部12とを備えている。
The operation of the present switching amplifier will be described below.
A reproduction system to which the present switching amplifier is applied will be described as an example. FIG. 9 is a block diagram showing this reproduction system. As shown in this figure, this playback system
A pair of audio signal sources 21, a switching control signal generator 10, a double width signal generator 11, a low-pass filter (LPF) 22 and a speaker (SP) 23 are provided for each of the left and right channels. And a switching unit 12 for a channel.

【0036】この再生システムの動作について以下に説
明する。この再生システムにおいて、左右チャネルの音
響信号源21・21からアナログ信号が出力されると、
スイッチング制御信号生成部10・10が、このアナロ
グ信号とスイッチング部12からフィードバックされた
信号とを、デルタシグマ変調を用いて、動作クロックC
kaに基づいてディジタル信号に変換し、倍幅信号生成
部11・11に出力する。そして、倍幅信号生成部11
・11は、スイッチング制御信号生成部10・10から
入力されたディジタル信号を、動作クロックCk相当の
信号に変換し、制御信号としてスイッチング部12に出
力する。
The operation of the reproducing system will be described below. In this reproduction system, when analog signals are output from the left and right channel acoustic signal sources 21, 21.
The switching control signal generators 10 and 10 convert the analog signal and the signal fed back from the switching unit 12 into an operation clock C using delta-sigma modulation.
The digital signal is converted into a digital signal based on ka, and is output to the double-width signal generators 11. Then, the double-width signal generator 11
11 converts the digital signal input from the switching control signal generators 10 into a signal corresponding to the operation clock Ck and outputs the signal to the switching unit 12 as a control signal.

【0037】スイッチング部12は、倍幅信号生成部1
1・11から入力されたディジタル信号の制御信号をあ
らかじめ設定された電圧の信号に変換し、この信号をス
イッチング制御信号生成部10にフィードバック信号と
して出力する。また、スイッチング部12は、ローパス
フィルター22・22を介してこの信号を左右チャネル
のスピーカー23・23から出力する。
The switching section 12 includes the double-width signal generation section 1
A control signal of a digital signal input from 1.1 is converted into a signal of a preset voltage, and this signal is output to the switching control signal generator 10 as a feedback signal. The switching unit 12 outputs this signal from the left and right channel speakers 23 via the low-pass filters 22.

【0038】上記した倍幅信号生成部11・11のディ
ジタル信号の変換について図10(a)〜(d)を用い
て説明する。図10(a)(b)は、動作クロックCk
および動作クロックCkaを示す波形図である。また、
図10(c)は、動作クロックCkaによって動作した
場合に、スイッチング制御信号生成部10・10が出力
するディジタル信号の例を示す波形図である。また、図
10(d)は、図10(c)に示すようなディジタル信
号を入力した場合に、倍幅信号生成部11・11が出力
する、ディジタル信号を示す波形図である。
The conversion of the digital signals by the double-width signal generators 11 will be described with reference to FIGS. FIGS. 10A and 10B show the operation clock Ck.
FIG. 4 is a waveform diagram showing an operation clock Cka. Also,
FIG. 10C is a waveform diagram illustrating an example of a digital signal output from the switching control signal generators 10 when the operation is performed by the operation clock Cka. FIG. 10D is a waveform diagram showing a digital signal output from the double-width signal generation units 11 when a digital signal as shown in FIG. 10C is input.

【0039】スイッチング制御信号生成部10・10
は、図10(b)に示した動作クロックCkaによっ
て、図10(c)に示すようなディジタル信号を出力す
る。そして、倍幅信号生成部11・11は、この図10
(c)に示すようなディジタル信号を、動作クロックC
k相当の信号に変換し、図10(d)に示すようなディ
ジタル信号を出力する。この倍幅信号生成部11・11
による変換により、図10(c)に示すディジタル信号
の最小パルス幅は、図10(d)に示すように、動作ク
ロックCkのパルス幅と同様となる。従って、このディ
ジタル信号を制御信号として入力するスイッチング部1
2における出力の切り換え周期は、動作クロックCkで
ディジタル変換された信号に基づいて行われる出力の切
り換え周期と同等となる。なお、倍幅信号生成部11・
11における、ディジタル信号の変換は、図4(a)
(b)を用いて説明した方法による。
Switching control signal generators 10
Outputs a digital signal as shown in FIG. 10C in response to the operation clock Cka shown in FIG. 10B. Then, the double-width signal generators 11 and 11
A digital signal as shown in FIG.
The signal is converted into a signal corresponding to k, and a digital signal as shown in FIG. This double-width signal generator 11
As a result, the minimum pulse width of the digital signal shown in FIG. 10C becomes the same as the pulse width of the operation clock Ck as shown in FIG. Therefore, the switching unit 1 that inputs this digital signal as a control signal
The output switching cycle in 2 is equivalent to the output switching cycle performed based on the signal digitally converted by the operation clock Ck. The double-width signal generator 11
The conversion of the digital signal at 11 is shown in FIG.
According to the method described with reference to (b).

【0040】以上のように、上記の再生システムでは、
スイッチング制御信号生成部10・10を、動作クロッ
クCkより2倍速い動作クロックCkaで動作するよう
になっている。そして、スイッチング制御信号生成部1
0・10からの出力信号を、倍幅信号生成部11・11
において動作クロックCk相当の信号に変換し、スイッ
チング部12に制御信号を送るようになっている。
As described above, in the above reproduction system,
The switching control signal generators 10 are operated with an operation clock Cka twice as fast as the operation clock Ck. Then, the switching control signal generator 1
The output signals from 0.10 are converted to double-width signal generators 11
In the above, the signal is converted into a signal corresponding to the operation clock Ck, and a control signal is sent to the switching unit 12.

【0041】これにより、上記の再生システムは、シス
テムの遅延による影響を低減するために、スイッチング
制御信号生成部10・10の動作クロックCkaを高速
化しても、スイッチング部12に負担を与えることがな
いものとなっている。
Thus, in the reproduction system described above, even if the operation clock Cka of the switching control signal generators 10 and 10 is increased in order to reduce the influence of the system delay, a load is imposed on the switching unit 12. There is nothing.

【0042】なお、上記した本スイッチングアンプおよ
び再生システムでは、スイッチング制御信号生成部10
が出力するディジタル信号は2値の1ビットの信号であ
り、この信号に基づいて、スイッチング部12が正また
は負の所定振幅の信号を出力するとしているが、本スイ
ッチングアンプの出力はこれに限るものではない。例え
ば、スイッチング部12が、3値以上の多値信号を出力
する構成としてもよい。
In the switching amplifier and the reproduction system described above, the switching control signal generator 10
Is a binary 1-bit signal, and based on this signal, the switching unit 12 outputs a signal of a predetermined positive or negative amplitude, but the output of this switching amplifier is limited to this. Not something. For example, the switching unit 12 may be configured to output a multi-level signal of three or more values.

【0043】例えば、3値の信号を出力する構成は、ス
イッチング制御信号生成部10を、2つの1ビット信号
を出力する構成とすれば、実現可能である。図11
(a)〜(c)は、この構成におけるスイッチング制御
信号生成部10の出力信号を示す説明図である。3値の
ディジタル信号を生成する場合、スイッチング制御信号
生成部10は、図11(a)に示すように、あらかじめ
設定された2値のコンパレータ閾値(量子化閾値)B・
Cを有しており、図11(b)(c)に示すような2つ
のディジタル信号を生成する。
For example, a configuration for outputting a ternary signal can be realized if the switching control signal generator 10 is configured to output two 1-bit signals. FIG.
(A)-(c) is explanatory drawing which shows the output signal of the switching control signal generation part 10 in this structure. When generating a ternary digital signal, the switching control signal generator 10 generates a binary comparator threshold value (quantization threshold value) B · as shown in FIG.
C and generates two digital signals as shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c).

【0044】すなわち、スイッチング制御信号生成部1
0は、入力されるアナログ信号のレベルが閾値B以上で
ある場合には『+1』、閾値Bより小さい場合には
『0』として、図11(b)に示すようなディジタル信
号を生成し、出力する。そして、同時に、このアナログ
信号のレベルが閾値C以上である場合には『0』、閾値
Cより小さい場合には『−1』として、図11(c)に
示すようなディジタル信号を生成し、出力する。これら
図11(b)(c)に示したディジタル信号は、合成さ
れると、図11(d)に示したような、3値のディジタ
ル信号となる。
That is, the switching control signal generator 1
0 is set to “+1” when the level of the input analog signal is equal to or higher than the threshold B, and to “0” when the level is smaller than the threshold B, to generate a digital signal as shown in FIG. Output. At the same time, when the level of the analog signal is equal to or higher than the threshold value C, the digital signal is generated as shown in FIG. Output. When these digital signals shown in FIGS. 11B and 11C are combined, they become ternary digital signals as shown in FIG. 11D.

【0045】そして、これら図11(b)(c)に示し
た2つのディジタル信号は、倍幅信号生成部11によっ
てパルス幅を変換された後、スイッチング部12に入力
され、合成されて、『−V』『0』および『+V』の3
値の信号に変換される(Vは所定振幅の大きさ)。
The two digital signals shown in FIGS. 11B and 11C have their pulse widths converted by the double-width signal generation unit 11 and are then input to the switching unit 12, where they are synthesized and " −V ”,“ 0 ”and“ + V ”
It is converted into a value signal (V is the magnitude of a predetermined amplitude).

【0046】このように、スイッチング制御信号生成部
10は、コンパレータ閾値を2つ用いることによって、
3値のディジタル信号を、2チャネルの1ビットの信号
として出力することができる。そして、『0』の値をも
つディジタル信号は、増幅しても0のままである。従っ
て、スイッチング部12は、入力された3値のディジタ
ル信号のうち、『0』の信号を増幅する必要がないの
で、結果的に消費電力を抑えることが可能となる。
As described above, the switching control signal generator 10 uses two comparator thresholds,
A ternary digital signal can be output as a 2-bit 1-bit signal. The digital signal having a value of “0” remains at 0 even if amplified. Therefore, the switching unit 12 does not need to amplify the signal of “0” among the input ternary digital signals, and as a result, it is possible to suppress power consumption.

【0047】すなわち、出力信号を3値以上のディジタ
ル信号を出力する場合、スイッチング制御信号生成部1
0は、アナログ信号を、『0』を含めた3値のディジタ
ル信号に変換することが好ましい。このような変換によ
って生成されたディジタル信号を用いれば、スイッチン
グ部12は、値が『0』のディジタル信号の増幅を行う
必要がない。従って、フィードバック回路の消費電力を
抑えることが可能となる。
That is, when the output signal is a digital signal having three or more values, the switching control signal generator 1
A value of 0 preferably converts an analog signal into a ternary digital signal including “0”. If the digital signal generated by such conversion is used, the switching unit 12 does not need to amplify the digital signal whose value is “0”. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the feedback circuit.

【0048】また、スイッチング制御信号生成部10
が、3つ以上の閾値を用いて、3つ以上のディジタル信
号を生成し、倍幅信号生成部11に出力するようにすれ
ば、3値以上の多値の信号を出力することができる。
The switching control signal generator 10
However, if three or more digital signals are generated using three or more threshold values and output to the double-width signal generation unit 11, a multi-valued signal of three or more values can be output.

【0049】また、3値以上の多値のディジタル信号を
出力する場合、スイッチング制御信号生成部10が、図
11(d)に示したような合成された後のディジタル信
号を出力し、この信号のパルス幅を倍幅信号生成部11
が変換するようにしてもよい。
When outputting a multi-valued digital signal of three or more values, the switching control signal generator 10 outputs the digital signal after the synthesis as shown in FIG. Signal width of the pulse width of
May be converted.

【0050】また、上記の再生システムでは、スイッチ
ング制御信号生成部10・10の動作クロックCka
を、動作クロックCkの2倍の速さ(動作クロックCk
の周期が動作クロックCkaの2倍)であるとしている
が、スイッチング制御信号生成部10・10の動作クロ
ックCkaの値はこれに限らず、システムの遅延の影響
を回避できれば、どのような値でもよい。すなわち、ス
イッチング制御信号生成部10の動作クロックCka
は、動作クロックCkの1.3倍、1.76倍といった
値でもよい。また、動作クロックCkの値は、スイッチ
ング部12が動作可能な値であればよい。
In the above-mentioned reproducing system, the operation clock Cka of the switching control signal generators 10 is also used.
Is twice as fast as the operation clock Ck (the operation clock Ck).
Is twice as long as the operation clock Cka), but the value of the operation clock Cka of the switching control signal generators 10 is not limited to this, and any value can be used as long as the influence of the system delay can be avoided. Good. That is, the operation clock Cka of the switching control signal generator 10
May be 1.3 times or 1.76 times the operation clock Ck. The value of the operation clock Ck may be any value as long as the switching unit 12 can operate.

【0051】また、動作クロックCkaを、動作クロッ
クCkの整数倍(0および1を含まない)の速さとなる
ように、すなわち、動作クロックCkの周期が動作クロ
ックCkaの周期の整数倍とすることが好ましい。動作
クロックCkaが動作クロックCkの整数倍の速さであ
るフィードバック回路は、比較的簡単な構成で実現する
ことができる。従って、再生システムあるいはスイッチ
ングアンプの構成上の負担を減らすことができるので、
比較的容易にシステムを構築することができる。
The operation clock Cka is set to an integral multiple (excluding 0 and 1) of the operation clock Ck, that is, the cycle of the operation clock Ck is set to an integral multiple of the cycle of the operation clock Cka. Is preferred. A feedback circuit in which the operation clock Cka is an integer multiple of the speed of the operation clock Ck can be realized with a relatively simple configuration. Therefore, the load on the configuration of the reproduction system or the switching amplifier can be reduced.
A system can be constructed relatively easily.

【0052】また、本スイッチングアンプおよび上記再
生システムでは、スイッチング制御信号生成部10の動
作クロックCkaは、本スイッチングアンプおよび上記
再生システムの遅延時間に基づいて、最適な値に設定さ
れることが好ましい。遅延による影響は、遅延時間の変
化によって変化するので、動作クロックCkaを遅延時
間に基づいて最適な値に設定することで、効果的に遅延
の影響を抑制することができる。さらに、不要に高速の
動作クロックCkaを設定しないことで、スイッチング
アンプあるいは再生システムの製造および動作における
コストを抑えることができる。
In the present switching amplifier and the reproducing system, it is preferable that the operation clock Cka of the switching control signal generator 10 is set to an optimum value based on the delay time of the present switching amplifier and the reproducing system. . Since the influence of the delay changes depending on the change in the delay time, the influence of the delay can be effectively suppressed by setting the operation clock Cka to an optimum value based on the delay time. Furthermore, by not setting the high-speed operation clock Cka unnecessarily, it is possible to suppress costs in manufacturing and operating the switching amplifier or the reproduction system.

【0053】また、スイッチング制御信号生成部10
は、デルタシグマ変調を用いてディジタル信号を生成す
るとしているが、スイッチング制御信号生成部10のデ
ィジタル信号の生成方法は、これに限らず、どのような
変換方法でもよい。また、スイッチング制御信号生成部
10が出力するディジタル信号は、1ビットの信号であ
ることが好ましい。
The switching control signal generator 10
Describes that a digital signal is generated by using delta-sigma modulation, but the method of generating a digital signal by the switching control signal generation unit 10 is not limited to this, and any conversion method may be used. The digital signal output from the switching control signal generator 10 is preferably a 1-bit signal.

【0054】また、倍幅信号生成部11におけるディジ
タル信号の変換は、動作クロックCkaに基づいてアナ
ログ信号から生成されたディジタル信号を、動作クロッ
クCkに基づいて生成されたものとするように行われる
ことが好ましい。このようにすれば、スイッチング部1
2における出力は、動作クロックCkでディジタル変換
された信号に基づいて行われる出力と同様となり、スイ
ッチング制御信号生成部10および倍幅信号生成部11
の変換による歪みの発生を防ぐことが可能となる。
The conversion of the digital signal in the double-width signal generator 11 is performed such that the digital signal generated from the analog signal based on the operation clock Cka is generated based on the operation clock Ck. Is preferred. By doing so, the switching unit 1
2 is the same as the output performed based on the signal digitally converted by the operation clock Ck, and includes the switching control signal generator 10 and the double-width signal generator 11.
, It is possible to prevent the occurrence of distortion due to the conversion.

【0055】また、本スイッチングアンプは、本発明の
フィードバック回路の一例であり、本発明はこのスイッ
チングアンプに限定されるものではない。すなわち、本
発明のフィードバック回路は、フィードバック制御によ
ってAD変換(アナログ−ディジタル変換)を行う回路
であれば、どのような回路であっても適用可能である。
The present switching amplifier is an example of the feedback circuit of the present invention, and the present invention is not limited to this switching amplifier. That is, the feedback circuit of the present invention can be applied to any circuit that performs AD conversion (analog-digital conversion) by feedback control.

【0056】また、本発明のフィードバック回路は、外
部からアナログ信号を入力してディジタル信号を生成
し、所定の振幅をもつ信号に変換して外部に出力すると
ともに、この信号をフィードバック信号として再入力す
るフィードバック回路において、第1の動作クロックに
基づいて、外部から入力されるアナログ信号とフィード
バック信号とからディジタル信号を生成して出力するた
めのディジタル信号生成部と、入力されたディジタル信
号を、所定の振幅をもつ信号に変換して外部に出力する
とともに、この信号をフィードバック信号として上記デ
ィジタル信号生成部に出力するスイッチング部と、上記
ディジタル信号生成部から出力されたディジタル信号
を、最小パルス幅が上記第1の動作クロックの周期より
長くなるように変換し、上記スイッチング部に出力する
ためのディジタル信号変換部とを備えていることを特徴
とするフィードバック回路であって、上記ディジタル信
号生成部が、複数の2値の1ビット信号を出力するとと
もに、上記倍幅信号生成部が、これら複数の信号のパル
ス幅を変換して出力し、さらに、上記スイッチング部
が、上記倍幅信号生成部から出力された複数の信号に基
づいて、3値以上の多値の信号を出力する構成としても
よい。
The feedback circuit of the present invention generates a digital signal by inputting an analog signal from the outside, converts the signal into a signal having a predetermined amplitude, and outputs the signal to the outside. A digital signal generation unit for generating and outputting a digital signal from an externally input analog signal and a feedback signal based on a first operation clock, and And a switching unit that outputs the signal to the digital signal generation unit as a feedback signal and outputs the digital signal as a feedback signal to the digital signal generation unit. Conversion so as to be longer than the cycle of the first operation clock. A feedback circuit, comprising: a digital signal converter for outputting to the switching unit, wherein the digital signal generator outputs a plurality of binary 1-bit signals; The width signal generation unit converts the pulse widths of the plurality of signals and outputs the converted signals. Further, the switching unit outputs a multi-valued signal of three or more values based on the plurality of signals output from the double width signal generation unit. May be output.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1に記載
のフィードバック回路は、外部からアナログ信号を入力
してディジタル信号を生成し、所定の振幅をもつ信号に
変換して外部に出力するとともに、この信号をフィード
バック信号として再入力するフィードバック回路におい
て、第1の動作クロックに基づいて、外部から入力され
るアナログ信号とフィードバック信号とからディジタル
信号を生成して出力するためのディジタル信号生成部
と、入力されたディジタル信号を、所定の振幅をもつ信
号に変換して外部に出力するとともに、この信号をフィ
ードバック信号として上記ディジタル信号生成部に出力
するスイッチング部と、上記ディジタル信号生成部から
出力されたディジタル信号を、最小パルス幅が上記第1
の動作クロックの周期より長くなるように変換し、上記
スイッチング部に出力するためのディジタル信号変換部
とを備えている構成である。
As described above, the feedback circuit according to the first aspect of the present invention generates a digital signal by inputting an analog signal from the outside, converts the signal into a signal having a predetermined amplitude, and outputs the signal to the outside. And a feedback circuit for re-inputting the signal as a feedback signal, wherein a digital signal is generated for generating and outputting a digital signal from an externally input analog signal and a feedback signal based on the first operation clock. A switching unit that converts the input digital signal into a signal having a predetermined amplitude and outputs the signal to the outside, and outputs the signal as a feedback signal to the digital signal generation unit; The output digital signal is compared with the minimum pulse width of the first
And a digital signal converter for converting the operation clock to be longer than the period of the operation clock and outputting the converted signal to the switching unit.

【0058】上記の構成によれば、スイッチング部は、
少なくともディジタル信号生成部の動作クロックの周期
より遅い周期で、出力電圧の切り換えを行うようにな
る。これにより、フィードバック回路全体の遅延を抑制
するために、第1の動作クロック、すなわち、ディジタ
ル信号生成部の動作クロックを速くしても、スイッチン
グ部に大きな負担がかかることがない。従って、スイッ
チング部に負担をかけずに、フィードバック回路におけ
る遅延の影響を回避することが可能となるという効果を
奏する。
According to the above configuration, the switching unit includes:
The switching of the output voltage is performed at least in a cycle that is slower than the cycle of the operation clock of the digital signal generator. Accordingly, even if the first operation clock, that is, the operation clock of the digital signal generation unit is made faster in order to suppress the delay of the entire feedback circuit, a large load is not applied to the switching unit. Therefore, there is an effect that the influence of the delay in the feedback circuit can be avoided without putting a load on the switching unit.

【0059】また、請求項2に記載のフィードバック回
路は、請求項1の構成において、上記ディジタル信号変
換部は、上記最小パルス幅が、上記第1の動作クロック
より遅い第2の動作クロックの周期以上になるようにデ
ィジタル信号の変換を行う構成である。上記の構成によ
れば、スイッチング部は、フィードバック回路本来の動
作クロックである第2の動作クロックの周期以下の周期
で、出力電圧の切り換えを行うことになる。これによ
り、フィードバック回路における遅延の影響を回避する
ために第1の動作クロックを速くしても、スイッチング
部に大きな負担がかかることを確実に防ぐことが可能と
なるという効果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, in the feedback circuit according to the first aspect, the digital signal converter includes a second operation clock cycle whose minimum pulse width is slower than the first operation clock. The configuration is such that the digital signal is converted as described above. According to the above configuration, the switching unit switches the output voltage at a cycle equal to or shorter than the cycle of the second operation clock that is the original operation clock of the feedback circuit. As a result, even if the first operation clock is made faster to avoid the influence of the delay in the feedback circuit, it is possible to reliably prevent a large load from being applied to the switching unit.

【0060】また、請求項3に記載のフィードバック回
路は、請求項2の構成において、上記第2の動作クロッ
クの周期は、上記第1の動作クロックの周期の整数倍で
ある構成である。上記の構成によれば、スイッチング部
は、少なくともディジタル信号生成部の動作クロックの
倍以上遅い周期で、出力電圧の切り換えを行う。これに
より、フィードバック回路における遅延の影響を回避す
るために第1の動作クロックを速くしても、スイッチン
グ部に大きな負担がかかることをさらに確実に防ぐこと
が可能となるという効果を奏する。
A third aspect of the present invention provides the feedback circuit according to the second aspect, wherein the cycle of the second operation clock is an integral multiple of the cycle of the first operation clock. According to the above configuration, the switching unit switches the output voltage at a cycle that is at least twice as long as the operation clock of the digital signal generation unit. As a result, even if the first operation clock is made faster to avoid the influence of the delay in the feedback circuit, it is possible to more reliably prevent a large load from being applied to the switching unit.

【0061】さらに、このように、第2の動作クロック
の周期を第1の動作クロックの周期の整数倍とすること
は、フィードバック回路を構成する上で比較的容易であ
るので、フィードバック回路の製造が容易となるととも
に、製造コストを抑えることが可能となるという効果を
併せて奏する。
Further, since the period of the second operation clock is set to be an integral multiple of the period of the first operation clock, it is relatively easy to construct the feedback circuit. And the production cost can be reduced.

【0062】また、請求項4に記載のフィードバック回
路は、請求項1の構成において、上記ディジタル信号生
成部が出力するディジタル信号が、2値の1ビットの信
号である構成である。上記の構成によれば、ディジタル
信号生成部に用いる量子化器を、2値の1ビット量子化
器、すなわち、比較器とすることができる。従って、請
求項1の効果に加えて、請求項1に記載のフィードバッ
ク回路を実現することが容易となるという効果を奏す
る。
A fourth aspect of the present invention is the feedback circuit according to the first aspect, wherein the digital signal output from the digital signal generation unit is a binary 1-bit signal. According to the above configuration, the quantizer used for the digital signal generator can be a binary 1-bit quantizer, that is, a comparator. Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the effect that the feedback circuit of the first aspect can be easily realized is achieved.

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

【図1】本発明の一実施形態であるスイッチングアンプ
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a switching amplifier according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したスイッチングアンプにおける、ス
イッチング制御信号生成部の動作クロックとスイッチン
グ部の動作クロックとを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation clock of a switching control signal generation unit and an operation clock of a switching unit in the switching amplifier shown in FIG.

【図3】図1に示したスイッチングアンプにおけるスイ
ッチング制御信号生成部による、ディジタル信号の生成
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing generation of a digital signal by a switching control signal generation unit in the switching amplifier shown in FIG. 1;

【図4】図1に示したスイッチングアンプにおける倍幅
信号生成部による、ディジタル信号におけるパルス幅の
変換方法を説明するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of converting a pulse width in a digital signal by a double-width signal generation unit in the switching amplifier shown in FIG. 1;

【図5】図1に示したスイッチングアンプにおける倍幅
信号生成部における論理回路の例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a logic circuit in a double-width signal generation unit in the switching amplifier shown in FIG.

【図6】上記倍幅信号生成部に入力されるディジタル信
号と、この倍幅信号生成部によって変換された後のディ
ジタル信号との例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a digital signal input to the double-width signal generation unit and a digital signal converted by the double-width signal generation unit.

【図7】上記倍幅信号生成部に入力されるディジタル信
号と、この倍幅信号生成部によって変換された後のディ
ジタル信号との他の例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of a digital signal input to the double-width signal generation unit and a digital signal converted by the double-width signal generation unit.

【図8】上記倍幅信号生成部に入力されるディジタル信
号と、この倍幅信号生成部によって変換された後のディ
ジタル信号とのさらに他の例を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing still another example of a digital signal input to the double-width signal generation unit and a digital signal converted by the double-width signal generation unit.

【図9】図1に示したスイッチングアンプを応用した再
生システムの例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a reproduction system to which the switching amplifier shown in FIG. 1 is applied.

【図10】図9に示した再生システムにおける倍幅信号
生成部による、ディジタル信号の変換を説明するための
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining conversion of a digital signal by a double-width signal generation unit in the reproduction system shown in FIG. 9;

【図11】図1に示したスイッチングアンプが3値の信
号を生成する場合における、スイッチング制御信号生成
部によるディジタル信号の生成を示す説明図である。
11 is an explanatory diagram illustrating generation of a digital signal by a switching control signal generation unit when the switching amplifier illustrated in FIG. 1 generates a ternary signal.

【図12】1ビットのフィードバック回路を用いないス
イッチングアンプにおける、遅延時間がない場合の量子
化ノイズレベルの周波数依存性の測定結果を示すグラフ
である。
FIG. 12 is a graph showing a measurement result of the frequency dependence of a quantization noise level in a switching amplifier that does not use a 1-bit feedback circuit when there is no delay time.

【図13】1ビットのフィードバック回路を用いないス
イッチングアンプにおける、遅延時間が60ナノ秒であ
る場合の量子化ノイズレベルの周波数依存性の測定結果
を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a measurement result of a frequency dependence of a quantization noise level when a delay time is 60 nanoseconds in a switching amplifier that does not use a 1-bit feedback circuit.

【図14】1ビットのフィードバック回路を用いないス
イッチングアンプにおける、遅延時間が100ナノ秒で
ある場合の量子化ノイズレベルの周波数依存性の測定結
果を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing the measurement results of the frequency dependence of the quantization noise level when the delay time is 100 nanoseconds in a switching amplifier that does not use a 1-bit feedback circuit.

【図15】1ビットのフィードバック回路を用いた、従
来のスイッチングアンプの構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a conventional switching amplifier using a 1-bit feedback circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 スイッチング制御信号生成部(ディジタル信号
生成部) 11 倍幅信号生成部(ディジタル信号変換部) 12 スイッチング部 Ck 動作クロック(第2の動作クロック) Cka 動作クロック(第1の動作クロック)
Reference Signs List 10 switching control signal generation unit (digital signal generation unit) 11 double width signal generation unit (digital signal conversion unit) 12 switching unit Ck operation clock (second operation clock) Cka operation clock (first operation clock)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外部からアナログ信号を入力してディジタ
ル信号を生成し、所定の振幅をもつ信号に変換して外部
に出力するとともに、この信号をフィードバック信号と
して再入力するフィードバック回路において、 第1の動作クロックに基づいて、外部から入力されるア
ナログ信号とフィードバック信号とからディジタル信号
を生成して出力するためのディジタル信号生成部と、 入力されたディジタル信号を、所定の振幅をもつ信号に
変換して外部に出力するとともに、この信号をフィード
バック信号として上記ディジタル信号生成部に出力する
スイッチング部と、 上記ディジタル信号生成部から出力されたディジタル信
号を、最小パルス幅が上記第1の動作クロックの周期よ
り長くなるように変換し、上記スイッチング部に出力す
るためのディジタル信号変換部とを備えていることを特
徴とするフィードバック回路。
1. A feedback circuit for generating a digital signal by inputting an analog signal from the outside, converting the signal into a signal having a predetermined amplitude, outputting the signal to the outside, and re-inputting the signal as a feedback signal. A digital signal generation unit for generating and outputting a digital signal from an externally input analog signal and a feedback signal based on the operation clock of the input device, and converting the input digital signal into a signal having a predetermined amplitude A switching unit that outputs the digital signal as a feedback signal to the digital signal generation unit; and outputs the digital signal output from the digital signal generation unit to a minimum pulse width of the first operation clock. To convert to be longer than the cycle and output to the switching unit Feedback circuit, characterized in that it comprises a digital signal converter.
【請求項2】上記ディジタル信号変換部は、上記最小パ
ルス幅が、上記第1の動作クロックより遅い第2の動作
クロックの周期以上になるようにディジタル信号の変換
を行うことを特徴とする請求項1に記載のフィードバッ
ク回路。
2. The digital signal converter according to claim 1, wherein the digital signal converter converts the digital signal so that the minimum pulse width is equal to or longer than a period of a second operation clock that is slower than the first operation clock. Item 2. The feedback circuit according to item 1.
【請求項3】上記第2の動作クロックの周期は、上記第
1の動作クロックの周期の整数倍であることを特徴とす
る請求項2に記載のフィードバック回路。
3. The feedback circuit according to claim 2, wherein the cycle of the second operation clock is an integral multiple of the cycle of the first operation clock.
【請求項4】上記ディジタル信号生成部が出力するディ
ジタル信号は、2値の1ビットの信号であることを特徴
とする請求項1に記載のフィードバック回路。
4. The feedback circuit according to claim 1, wherein the digital signal output from the digital signal generator is a binary 1-bit signal.
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