JPS60193082A - アナログ信号処理装置 - Google Patents

アナログ信号処理装置

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JPS60193082A
JPS60193082A JP59048606A JP4860684A JPS60193082A JP S60193082 A JPS60193082 A JP S60193082A JP 59048606 A JP59048606 A JP 59048606A JP 4860684 A JP4860684 A JP 4860684A JP S60193082 A JPS60193082 A JP S60193082A
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JP
Japan
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converter
analog
digital signal
analog signal
signal
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JP59048606A
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Seigo Suzuki
鈴木 清吾
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Toshiba Corp
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Publication date
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06JHYBRID COMPUTING ARRANGEMENTS
    • G06J1/00Hybrid computing arrangements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/05Digital input using the sampling of an analogue quantity at regular intervals of time, input from a/d converter or output to d/a converter
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/02Reversible analogue/digital converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/14Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit
    • H03M1/16Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps
    • H03M1/164Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps the steps being performed sequentially in series-connected stages
    • H03M1/165Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps the steps being performed sequentially in series-connected stages in which two or more residues with respect to different reference levels in a stage are used as input signals for the next stage, i.e. multi-residue type

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、アナログ信号を1度ディジタル信号に変換
して所定の処理を行ない、その後、再びアナログ信号に
変換するアナログ信号処理装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
最近、いわゆるディジタルテレビが開発、実用化されて
いる。これはビデオ信号、音声信号等のアナログ信号を
そのままアナログ処理するのではなく、1度ディジタル
化してから各種処理を行ない、処理後のディジタル信号
を再びアナログ変換してR,G、Bビデ第1δ号や音声
信号を得るものである。すなわち第1図に壓すように、
ビデオ信号、音声信号等のアナログ信号はVD変換器1
に人力され、ここでディジタル信号に変換される。この
ディジタル信号はディジタル1M号処理系2に入力され
る。ディジタル信号処理系2はY信号処理、クロマ信号
分離、同期分離、音声信号識別等の処理を上記ディジタ
ル信号に対して施こす。上記各種処理が施こされたディ
ジタル信号は明へ変換器3に人力され、ここで再びアナ
ログ化されてビデオ信号や音声信号等のアナログ信号が
得られる。
このようにアナログ信号の処理を行なう場合に、いった
んディジタル化してディジタル処理を行なうことによシ
、アナログ信号のまま処理するときと比べて、特性が安
定化する、部品点数が削減できる、調整工程の省力化が
図れる、IC化によシ信頼性が向上する、等の特長があ
る。
ところで、第1図に示すようなアナログ信号処理装置を
構成するにめたシ、従来ではA/D変換器1、ディジタ
ル信号処理系2およびルヘ変換器3はそれぞれ独立して
個々の性能を高めるようにしているのが実情である。た
とえば、VD変換器1およびD/A変換器3としてはそ
れぞれ高精度のものを用いるようにしておシ、ディジタ
ル信号処理系3はA/D変換器1から出力されるディジ
タル信号に誤差が含まれていないものとして処理を行な
う。
〔背景技術の問題点〕
従来のように高精度のVD変換器1および明へ変換器3
を用いると、これらは極めて高価であるために装置全体
の価格が高価になってしまう。さらにADD変換器1お
よびい変換器3では精度と変換速度とが両立しに〈<、
精度を旨めた場合には速度が損なわれてしまう。
また、個々の精度を高めたとしても、入力側のψ変換器
1で発生するの変換器1のオフセット、変換関数の非直
線性に基づく変換エラーや歪等を補正することができず
、これが誤差となって現われる。
さらにまた、尚精度のめ変換器1およびD/A変渓器3
tl−得る場合、現在の技術では当面バイポーラ技術が
優位であシ、ディジタル信号処理系2はMO8技術が優
位であるため、装置全体を1チツノ化することが困禰で
ある。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あ)、その目的は、安価に製造が可能であシ、入力側で
発生した変換誤差を補正することができ、高精度および
高速の1チツプ化が可能なアナログ信号処理装置を提供
することにある。
〔発明の概要〕
この発明によるアナログ信号処理装置は、アナログ信号
をディジタル信号に変換するD/A変換器と、このディ
ジタル信号に対して所定の処理を施こすディジタル信号
処理系と、ここで処理されたディジタル信号を再びアナ
ログ信号に変換するD/A変換器と全備えておシ、上記
め変換器における変換+JA数をA/1)変換器のそれ
と等価にして、入力端で発生した笈換誤差を出力側で補
正するようにしている。このため、D/A変換器および
A/D変侯器のイ・3度全必要以上に嶋くしなくても良
いので、これらをディジタル信号処理系とともにMO8
技術を用いてlチップ化することができる。
〔発明の実施例〕
この発明の詳細な説明する前に、まず仁の発明の詳細な
説明する。この発明によるアナログ信号処理装置は、前
記第1図に示すような構成において、A/D変換器1と
D/A変換器3とで等価な関数の変換および逆変換を行
なうようにしたものである。すなわち、め変換器1では
Di = f(AI)で表わされ第2図の特性図に示す
ようにオフセラ)O8iを有する変換関数で入力アナロ
グ信号をディノタル化し、ルへ変換器3では上記Diの
逆関数であるAj = f”−(DJ)で表わされ第3
図の特性図に示すように上記オフセットO8lと同じ唾
のオフセットO8jを有する変換関数でディジタル信号
処理系2から出力されるディジタル信号をアナログ化す
る。
このように〜小麦換器1と俵へ変換器3における変換関
数が等価であシ、もちろんオフセラ)O8i、O8jも
同値であるため、め変換器1で生じた変換エラーや歪等
はD/A変換器3によって逆変換される際に自ずからキ
ャンセルされる。
このため、A/L)変換器1およびD/A変換器3とし
ては従来よシも精度の低いものを用いても誤差の発生を
従来と同程度もしくはそれ以下にすることができ、これ
によシ装置全体の価格を安価とすることができる。また
、K生変換器1およびD/A変換器3の精度をあまシ高
くする必要がないので前述の理由によシ両変換器1.3
の変換速度をその分速くすることも容易となる。
また、VD変換器1およびD/A 変換器3の精度を高
くする必要がないので共にlシO8技術によって実現す
ることが可能となり、これによシディジタル信号処理系
2を含めてMO8技術によシ1チップ化することが容易
となる。
第4図は上記原理を用いたこの発明の一実施例の構成を
示すブロック図である。この実施例によるアナログ信号
処理装置は、アナログ信号をディジタル信号に変換する
A/D変換器10、このA/D変換器10によって変換
されたディジタル信号に対してたとえば前記したような
各種処理を施こすディジタル信号処理系20、このディ
ジタル1に号処理系20で処理されたディジタル信号を
アナログ信号に変換する色恋換器30およびVD変換器
10の入力側とD/A変換器30の出力側に設けられた
増幅器40.50とから構成されている。そしてA/D
変換器10とD/A変換器30は予め等価な変換関数を
持つように構成されている。
上記の変換器10は逐次比較型として良く知られたもの
であシ、ラッチ回路J J 、o/A変換部12、アナ
ログ電圧比較部13および制御部14とから構成されて
いる。このA/D変換器10では、ラッチ回路11内に
設定されたディジタル信号がD/A変換部12でアナロ
グ信号に変換され、この変換アナログ信号がアナログ電
圧比較部13で入力アナログ4g号と比較される。
このときの比奴結果に応じて制御部14はラッチ回路1
1内のディジタル信号の設定を変える。
このような動作が順次行なわれ、D/A変換部12の変
換アナログ信号が入力アナログ信号と一致したときのう
、子回路11内の設定信号が入力アナログ信号に対応し
たディジタル信号としてディジタル信号処理系20に出
力される。
上記D/A変換器30はディジタル信号処理系20から
出力されるディジタル信号をラッチするラッチ回路31
と、このラッチ回路31内のラッチ信号をアナログ信号
に変換するD/A変換部32とで構成されている。
ここで上記〜小麦換器10とルへ変換器30における変
換関゛゛数を等価にするため、ADD変換器10内のD
/Aim部12と色変換器30内のルへ変換s32とは
同一回路構成のものが用いられている。たとえば両D/
A f換部12゜32としては第5図に示すように、R
,2Rのラダー抵抗ネットワークを有する周知のD/A
変換回路が採用可能である。
このように上記両り/A変換部12.32として同一回
路構成のものを採用することによって、〜小麦換器10
とD/A変換器30の変換関数を等価にすることができ
る。しかも第4図の装置金1チッグにIC化する際に両
り/A変侠部12゜32の回路パターン全相似にするこ
とにより変換関数をよシ近ずけることができる。
第6図はこの発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。上記第4図の実施例装置ではい変換器とD/A
変換器とを独立して設けているが、この代シにこの実施
例装置ではA/D変換機能およびD/A変換機能を持つ
変換器60を設けるようにしたものである。
第7図は上記変換器60の具体的な構成を示すブ0,7
り図である。この変換器6oを鞄変換器として動作させ
る場合には制御信号Cが′1”レベルに設定される。こ
れによシ、サンゾル・ホールド機能を有するアナログス
イッチ回路61はl)/A変挨部62からのアナログ出
力1d号をアナログ電圧比較部63に供給するとともに
、ANDダート64が開かれる。この状態でカウンタ・
レジスタ回路65内のディジタル信号が初期値に設定さ
れると、このディジタル信号に応じたアナログ信号がD
/A変換部62から出力される。このアナログ信号はア
ナログスイッチ回路61を介してアナログ電圧比較部6
3に入力される。このとき、このアナログ電圧比較部6
3にはアナログ入力信号が与えられておシ、ここでこの
アナログ入力信号と上記変換アナログ信号との大小比較
が行なわれる。そしてこの比較結果がANDI’−トロ
4t−介してカウンタ・レジスタ回路65に人力するこ
とによシ、この比較結果に応じてカウンタ・レジスタ回
路65内のディジタル信号の設定が変更される。
以下このような逐次比較動作が繰り返し行なわれ、アナ
ログ電圧比較部63で上記アナログ入力信号と変換アナ
ログ信号との一致が検出されたときのカウンタ・レジス
タ回路65の内容がディジタル信号処理系2oに人力さ
れる。
一方、この変換器60をD/A l&換器として動作さ
せる場合には制御イ8号Cが°t OBレベルに設定さ
れる。これによシ、アナログスイッチ回路6 J (r
l D/A変換部62からのアナログ出力信号を出力端
子66に導びくとともに、ANDダート64が閉じられ
る。この状態でカウンタ・レジスタ回路65の内容がデ
ィジタル信号処理系20からのディジタル信号によシ設
定されると、このディジタル信号に応じたアナログ信号
がD/A変換部62から出力され、このアナログ信号は
アナログスイッチ回路6It−介して出力端子66に導
びかルる。
第8図は第7図中のアナログスイッチ回路61の詳細な
回路図でおる。このスイッチ回路61は2つのCMo5
トランスフアダート7)。
72、サンプル・ホールド用のコンデンサ73゜74お
よび信号Cを反転するインバータ75とから構成されて
いる。
この実施例装置によれば変換器6oにおいてD/A変換
部62がA/D変換とD/A変換とで共有されているの
で、A/D変換の際における変換関数とD/A変換の際
の変換関数をほぼ一致させることができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
棟々の変形が可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、上記第4図に示す実施例装置において〜生変換器i
oは逐次比較型のものである場合について説明したが、
これはその他にD/A変換部を用いた追従比較型のもの
を用するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、アナログ信号を
ディジタル信号に変換する際の変換関数とディジタル信
号をアナログ信号に変換する際の変換関数とが等価とな
るようにしたので、安価に製造が可能であシ、入力側で
発生した変換誤差を補正することができ、高精度および
茜速の1チツプ化が可能なアナログ信号処理装置全提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なアナログ信号処理装置のブロック図、
第2図および第3図はそれぞれこの発明の詳細な説明す
るだめの特性図、第4図はこの発明の一実施例の構成を
示すブロック図、第5図は第4図の一部分の具体的回路
図、第6図はこの発明の他の実施例の構成金示すブロッ
ク図、第7図は第6図の一部分の具体的なプロ、り図、
第8図は第7図の一部分の具体的回路図である。 10・・・VD変換器、20・・・ディジタル信号処理
系、30・・・ルへ変換器、12.32・・・D/A変
換部、60・・・変換器、62・・・色変換部。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第5図 第6図 第7図 篤8図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) アナログ信号をディジタル信号に変換する第1
    の手段と、上記第1の手段で得られるディジタル信号に
    対して所定の処理を施こす第2の手段と、上記第1の手
    段と等価な変換関数を有し、上記第2の手段で処理され
    たディジタル信号をアナログ信号に変換する第3の手段
    と全具備し、第1の手段により生じた誤差を第3の手段
    により補償するようにしたことを特徴とするアナログ信
    号処理装置。
  2. (2) 14u記第1の手段にはディジタル信号をアナ
    ログ46号に変換する第4の手段が設けられている特許
    請求の範囲第1項に記載のアナログ45号処理装置。
  3. (3) 前記第4の手段の回路構成が前記第3の手段の
    それと同一にされていることによって、前記第1の手段
    と第3の手段における変換関数が等価にされている特許
    請求の範囲第2項に記載のアナログ信号処理装置。
  4. (4) 前記第4の手段の回路構成がr4ff記第3の
    手段のそれと同一にされ、かつ集積化する際の回路パタ
    ーンを相似させることによって、前記第1の手段と第3
    の手段における変換関数が等価にされている特′fff
    請求の範囲第2項に記載のアナログ1g号処理装置。
  5. (5) 前記第4の手段と前記第3の手段の少なくとも
    一部回路が共有されていることによって、前記第1の手
    段と第3の手段における変換関数が等価にされている特
    許請求の範囲第2項にム己載のアナログ信号処理装置。
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