JPS62107524A - Digital-analog converter - Google Patents

Digital-analog converter

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JPS62107524A
JPS62107524A JP24783985A JP24783985A JPS62107524A JP S62107524 A JPS62107524 A JP S62107524A JP 24783985 A JP24783985 A JP 24783985A JP 24783985 A JP24783985 A JP 24783985A JP S62107524 A JPS62107524 A JP S62107524A
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switch circuit
data
current
count
current source
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三樹 阿部
Yukiya Tanaka
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To set the frequency of a count clock lower by forming two control signals whose timing of the count clock differs by 1/2 period from each other to a current switch controlling a current source of an integration device and turning off the current switch at the timing of a selected control signal. CONSTITUTION:Integration is applied for a current I0 from a current source 6 corresponding to the count time of a data of high-order 8-bit preset to a high-order bit counter 11 and integration is applied for a current i0 from a current source 8 corresponding to the count time of a data of 5-bit of low-order 2SB-6SB preset to a low-order bit counter 12. Thus, an analog value corresponding to an input digital data is obtained. Then the timing turning off a switch circuit controlling the current value of the current source 8 is controlled by an LSB data, and when the LSB data is '0', the switch circuit 7 is turned off at the trailing of the count clock CK, and when the LSB data is 1, the switch circuit 7 is turned off at the trailing of the count clock CK.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジクルオーディオ信号をアナログオー
ディオ信号に変換する場合に用いて好適な積分型D/A
コンバータに関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an integral type D/A suitable for converting digital audio signals to analog audio signals.
Concerning converters.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、ディジタルオーディオ信号をアナログオー
ディオ信号に変換する場合に用いて好適な積分型D/A
コンバータにおいて、入力ディジタルデータの最下位ビ
ットのデータに応して積分器の電流源を制御する電流ス
イッチの制御信号のタイミングを2周期相違させること
により、所望の変換精度に対して必要とされるハードウ
ェアより1ビツト少ないハードウェアで所望の変換精度
を得られるようにし、高速動作が可能で精度が高い変換
を行えるようにしたものである。
The present invention is an integral type D/A suitable for converting a digital audio signal into an analog audio signal.
In the converter, by varying the timing of the control signal of the current switch that controls the current source of the integrator by two cycles in accordance with the data of the least significant bit of the input digital data, the required conversion accuracy is achieved. It is possible to obtain the desired conversion accuracy with hardware that has one bit less than the hardware, and enables high-speed operation and highly accurate conversion.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は従来の積分型D/Aコンバータの一例を示すも
のである。第6図において51が演算増幅器を示し、演
算増幅器51の出力端子とその反転入力端子との間にコ
ンデンサ52が接続され積分器が構成されると共に、演
算増幅器5】の出力端子とその反転入力端子との間にス
イッチ回路53が接続される。演算増幅器51の出力端
子から出力端子54が導出される。演算増幅器51の非
反転入力端子が接地される。演算増幅器51の反転入刃
端子がスイッチ回路55を介して電流源56の一端に接
続される。電流源56の他端が接地される。
FIG. 6 shows an example of a conventional integral type D/A converter. In FIG. 6, 51 indicates an operational amplifier, and a capacitor 52 is connected between the output terminal of the operational amplifier 51 and its inverting input terminal to constitute an integrator, and the output terminal of the operational amplifier 5] and its inverting input terminal are connected. A switch circuit 53 is connected between the terminals. An output terminal 54 is derived from the output terminal of the operational amplifier 51. A non-inverting input terminal of operational amplifier 51 is grounded. An inverted input terminal of the operational amplifier 51 is connected to one end of a current source 56 via a switch circuit 55. The other end of current source 56 is grounded.

端子57にタイミング制御信号が供給される。A timing control signal is supplied to terminal 57.

このタイミング制御信号がスイッチ回路53に供給され
ると共に、カウンター58に供給される。
This timing control signal is supplied to the switch circuit 53 and also to the counter 58.

カウンター58には、クロック入力端子59からカウン
トクロックが供給される。
A count clock is supplied to the counter 58 from a clock input terminal 59.

第7図において、端子57に供給されるタイミング制御
回路により、時刻t。o””’to+の間スイッチ回路
53がオンされると、コンデンサ52に蓄えられていた
電荷が放電される。これにより、演算増幅器51の出力
が第7図に示すように所定レベルVrまで下降する。そ
して、この間に、カウンター58にディジタルデータが
プリセットされる。
In FIG. 7, a timing control circuit supplied to terminal 57 causes time t. When the switch circuit 53 is turned on during o'''''to+, the charge stored in the capacitor 52 is discharged. As a result, the output of the operational amplifier 51 drops to a predetermined level Vr as shown in FIG. During this time, the counter 58 is preset with digital data.

時刻to+でスイッチ回路53がオフされ、スイッチ回
路55がオンされると共に、クロック入力端子59に供
給されるクロックをカウンター58がカウントする。ス
イッチ回路55がオンされることにより、電流源56に
よる積分が開始され、演算増幅器51の出力が第7Mに
示すように上昇していく。
At time to+, the switch circuit 53 is turned off, the switch circuit 55 is turned on, and the counter 58 counts the clocks supplied to the clock input terminal 59. When the switch circuit 55 is turned on, integration by the current source 56 is started, and the output of the operational amplifier 51 increases as shown at No. 7M.

時刻tozでカウンター58からキャリーが出力される
と、スイッチ回路55がオフされ、積分動作が停止され
る。したがって、カウンター58にプリセットされたデ
ィジタルデータに対応した時間だけ電流源56による積
分が行われる。これにより、出力端子54からカウンタ
ー58にプリセットされた入力ディジタルデータに対応
したアナログイ直を得ることができる。
When a carry is output from the counter 58 at time toz, the switch circuit 55 is turned off and the integration operation is stopped. Therefore, the current source 56 performs integration for a time corresponding to the digital data preset in the counter 58. Thereby, an analog signal corresponding to the input digital data preset in the counter 58 can be obtained from the output terminal 54.

ところで、上述の従来の積分型D/Aコンバータでは、
ティジタルオーディオ信号のD/A変換を行う場合、カ
ウンター58に供給するクロックの周波数を高い周波数
に設定する必要が生しる。
By the way, in the above-mentioned conventional integral type D/A converter,
When performing D/A conversion of a digital audio signal, it is necessary to set the frequency of the clock supplied to the counter 58 to a high frequency.

例えば、入力データがサンプリング周波数44.IKf
izで14ビツトのデータであるとすると、変換時間は
、 (1/ 44.1KHz) x ’A= 11.3 μ
Sとなる。この変換時間内に14ビ・ノドのカウンター
58を満杯までカウント動作できるようにするためには
、カウンター58に供給するカウントクロックの周波数
を数G fly、に設定する必要がある。
For example, if the input data has a sampling frequency of 44. IKf
If iz is 14-bit data, the conversion time is (1/44.1KHz) x 'A= 11.3 μ
It becomes S. In order to enable the 14-bit counter 58 to count until it is full within this conversion time, it is necessary to set the frequency of the count clock supplied to the counter 58 to several G fly.

このように高い周波数のカウントクロックでカウンター
58を動作させることは困難である。そこで、例えば特
開昭57−99821号公報、特開昭58−60823
号公報に示されるように、入力ディジタルデータを上位
ビットと下位ビットに分割して上位ビットカウンター及
び下位ビットカウンターに夫々プリセントし、ビット数
に応じて重み付けされた2つの電流源により上位ビット
カウンター及び下位ビットカウンターにプリセットされ
た上位ビットデータ及び下位ビットデータに応じて積分
を行うことにより、カウントクロックの周波数を低くで
きるようにしたD/Aコンバータが提案されている。
It is difficult to operate the counter 58 with such a high frequency count clock. Therefore, for example, Japanese Patent Application Publication No. 57-99821, Japanese Patent Application Publication No. 58-60823
As shown in the publication, the input digital data is divided into upper bits and lower bits, and presented to the upper bit counter and lower bit counter, respectively, and the upper bit counter and the lower bit counter are divided by two current sources weighted according to the number of bits. A D/A converter has been proposed in which the frequency of a count clock can be lowered by performing integration according to upper bit data and lower bit data preset in a lower bit counter.

第8図はこの種のD/Aコンバータの一例を示すもので
ある。第8図において101が演算増幅器を示し、演算
増幅器101の出力端子とその反転入力端子との間にコ
ンデンサ102が接続され積分器が構成されると共に、
演算増幅器101の出力端子とその反転入力端子との間
にスイッチ回路103が接続される。演算増幅器101
の出力端子から出力端子104が導出される。演算増幅
器101の非反転入力端子が接地される。演算増幅器1
01の反転入力端子がスイ・ノチ回路105を介して電
流値がI、。なる電流源106に接続されると共に、ス
イッチ回路107を介して電流値が11゜なる電流源1
08に接続される。電流源106及び108の他端が接
地される。
FIG. 8 shows an example of this type of D/A converter. In FIG. 8, 101 indicates an operational amplifier, and a capacitor 102 is connected between the output terminal of the operational amplifier 101 and its inverting input terminal to constitute an integrator.
A switch circuit 103 is connected between the output terminal of operational amplifier 101 and its inverting input terminal. Operational amplifier 101
An output terminal 104 is derived from the output terminal of. A non-inverting input terminal of operational amplifier 101 is grounded. Operational amplifier 1
The inverting input terminal of 01 passes through the sui-nochi circuit 105, and the current value is I. The current source 1 is connected to the current source 106 with a current value of 11° via the switch circuit 107.
Connected to 08. The other ends of current sources 106 and 108 are grounded.

スイッチ回路103は、タイミング制御回路110から
供給されるディスチャージクロ・ツクによりオン/オフ
制御される。スイ・ソチ回路103がオンされると、コ
ンデンサ102に蓄えられていた電荷が放電され、演算
増幅器101の出力が所定レベルまで下降する。この間
に、入力ディジタルデータが上位ビットと下位ビ・ント
に分割され、上位ビットのデータが上位ビ・ントカウン
ター111にプリセントされ、下位ビ・ノドのデータが
下位ビットカウンター112にプリセ・ントされる。
The switch circuit 103 is controlled on/off by a discharge clock supplied from a timing control circuit 110. When the switch circuit 103 is turned on, the charge stored in the capacitor 102 is discharged, and the output of the operational amplifier 101 drops to a predetermined level. During this time, the input digital data is divided into upper bits and lower bits, the upper bit data is presented to the upper bit counter 111, and the lower bit data is presented to the lower bit counter 112. .

スイッチ回路103がオフされると、スイッチ回路10
5及び107がオンされ、電流源106及び108によ
る積分動作が開始される。入力ディジタルデータが例え
ば14ビツトで、上位8ビツト下位6ビツトに分割され
た場合、電流源106と電流源108との電流値の比I
10/iIoは、夏、。/+1゜−2″′−64 となるように設定されている。
When the switch circuit 103 is turned off, the switch circuit 10
5 and 107 are turned on, and the integration operation by current sources 106 and 108 is started. For example, when the input digital data is 14 bits and is divided into upper 8 bits and lower 6 bits, the ratio I of the current values of current source 106 and current source 108 is
10/iIo is summer. /+1°-2″'-64.

上位ビットカウンター111及び下位ビットカウンター
112からキャリーが出力されると、スイッチ回路10
5及び107が夫々オフされる。
When a carry is output from the upper bit counter 111 and the lower bit counter 112, the switch circuit 10
5 and 107 are respectively turned off.

したがって、上位ビットカウンター111のカウント時
間だけスイッチ回路105がオンされ、11oなる電流
源により積分が行われ、下位ビットカウンター112の
カウント時間だけスイッチ回路107がオンされ、i+
oなる電流源により積分が行われる。
Therefore, the switch circuit 105 is turned on for the count time of the upper bit counter 111, integration is performed by the current source 11o, the switch circuit 107 is turned on for the count time of the lower bit counter 112, and the i+
Integration is performed by a current source o.

演算増幅器101から得られる積分出力VIOは、コン
デンサ102の静電容量をC,8ビア)の上位ビットカ
ウンター111のカウント時間をT、36ビツトの下位
ビットカウンター112のカウント時間をT2とすると
、 V+o=(1/C)I +oT+  +(1/C)i 
+oTzとなる。電流源106と電流源108との電流
値の比は、 1+o/i+o=26=64 に設定されているので、この積分出力VHから入力ディ
ジタルデータに対応したアナログ値が得られる。
The integral output VIO obtained from the operational amplifier 101 is expressed as V+o, where C is the capacitance of the capacitor 102, T is the count time of the upper bit counter 111 (8 vias), and T2 is the count time of the lower bit counter 112 (36 bits). =(1/C)I +oT+ +(1/C)i
+oTz. Since the ratio of the current values of the current source 106 and the current source 108 is set to 1+o/i+o=26=64, an analog value corresponding to the input digital data can be obtained from this integral output VH.

そして、カウント周期をτ1oとすると、上位ビットカ
ウンター111及び下位ビットカウンター112が満杯
まで数えられるた時のアナログ値V目は、上位ビットカ
ウンター111が8ビツト。
If the count period is τ1o, the Vth analog value when the upper bit counter 111 and the lower bit counter 112 count until they are full is 8 bits for the upper bit counter 111.

下位ビットカウンター112が6ビノトであるから、 Vz= (1/C)1+oτto(281)+(1/C
)i+oτ1.(26−1) −j+oτ+o/C(2”  1) となり、I LSB電圧値をi。τ。/Cとして2′4
ステツプの分解能を持つD/A変換が可能となる。
Since the lower bit counter 112 is 6 bits, Vz= (1/C)1+oτto(281)+(1/C
)i+oτ1. (26-1) −j+oτ+o/C (2” 1), and the I LSB voltage value is 2′4 as i.τ./C.
D/A conversion with step resolution becomes possible.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述の第8図に示す従来の積分型D/Aコンバータを用
いて、例えばサンプリング周波数44゜IKHz、量子
化ピッ1〜数14ビツトのディジタルオー  ′ディオ
信号のD/A変換を行うとする。この時の変換時間は、
前述したように、 (1/ 44.1KHz) X (%) = 11.3
μsとなる。上位ビットカウンター111のビット数を
8ビツト、下位ビットカウンター112のビット数を6
ビツトとすると、満杯まで数えたときの上位ビットカウ
ンター111のカウント数が(2”−1)、下位ビット
カウンター111のカウント数が(26−1)となる。
Assume that a digital audio signal having a sampling frequency of 44 degrees IKHz and a quantization pitch of 1 to several 14 bits is subjected to D/A conversion using the conventional integral type D/A converter shown in FIG. 8 mentioned above. The conversion time at this time is
As mentioned above, (1/44.1KHz) x (%) = 11.3
It becomes μs. The number of bits of the upper bit counter 111 is set to 8 bits, and the number of bits of the lower bit counter 112 is set to 6 bits.
In the case of bits, the count number of the upper bit counter 111 when counting until it is full is (2''-1), and the count number of the lower bit counter 111 is (26-1).

上位ピントカウンター111及び下位ビットカウンター
112のカウントクロックは、上述の変換時間内にその
カウント数(2e−1)及び(2b−1)だケカウント
できるように設定する必要がある。即ちこの場合、変換
時間11.3μsの間にカウント数の大きい上位ビット
カウンター111のカウント数(28−1)だけカウン
トできるようにカウントクロックの周波数を設定する必
要がある。したがって、カウントクロックの周波数を2
2.5792 MHz以上に設定する必要があり、カウ
ントクロックの周波数が高くなる問題がある。
The count clocks of the upper focus counter 111 and the lower bit counter 112 need to be set so that they can count as many as (2e-1) and (2b-1) within the above conversion time. That is, in this case, it is necessary to set the frequency of the count clock so that the count number (28-1) of the upper bit counter 111, which has a large count number, can be counted during the conversion time of 11.3 μs. Therefore, the frequency of the count clock is 2
It is necessary to set the frequency to 2.5792 MHz or higher, and there is a problem that the frequency of the count clock becomes high.

また、上述の従来のD/Aコンバータでは、積分器の電
流源106及び108の電流値の比を(2’=64)に
設定する必要がある。電流値の比が大きいと、高い精度
の電流比の電流源を実現することが謎しくなる。
Further, in the conventional D/A converter described above, it is necessary to set the ratio of the current values of the current sources 106 and 108 of the integrator to (2'=64). When the ratio of current values is large, it becomes difficult to realize a current source with a highly accurate current ratio.

入力ディジタルデータを上位7ビソト、下位7ビソトに
分割するようにすれば、カウントクロックの周波数を1
1.2896 MHz以上に設定すれば良くなり、カウ
ントクロックの周波数を下げることができる。しかしな
がら、このような構成とした場合には、積分器の2つの
電流源の電流値の比を(27=128)に設定する必要
が生しる。このように電流値の比が太き(なると、高い
精度を得ることができなくなってしまう。
By dividing the input digital data into the upper 7 bits and the lower 7 bits, the frequency of the count clock can be reduced by 1.
It is sufficient to set it to 1.2896 MHz or higher, and the frequency of the count clock can be lowered. However, in such a configuration, it is necessary to set the ratio of the current values of the two current sources of the integrator to (27=128). If the ratio of current values becomes large in this way, it becomes impossible to obtain high accuracy.

したがって、この発明の目的は、カウントクロックの周
波数を低く設定できるD/Aコンバータを提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a D/A converter in which the frequency of the count clock can be set low.

この発明の他の目的は、積分器の電流源の電流値の比を
小さく設定でき、高い精度が得られるD/Aコンバータ
を櫂供することにある。
Another object of the present invention is to provide a D/A converter that can set the ratio of current values of the current sources of the integrator to a small value and obtain high accuracy.

この発明の更に他の目的は、C−MO3構成により実現
可能で消費電力が低減されたD/Aコンバータを11供
することにある。
Still another object of the present invention is to provide a D/A converter 11 that can be realized by a C-MO3 configuration and has reduced power consumption.

C問題点を解決するための手段〕 この発明は、積分型D/Aコンバータにおいて、積分器
1,2の電流源8を制御する電流スイッチ7に対して互
いにカウントクロックの2周期タイミングの相違する2
つの制御信号を形成し、入力ディジタルデータの最下位
ビットのデータに応じて2つの制御信号の一方を選択し
、この選択された制御信号のタイミングで電流スインチ
アをオフするようにしたことを特徴とするD/Aコンバ
ータである。
Means for Solving Problem C] The present invention provides an integral D/A converter in which the current switches 7 that control the current sources 8 of the integrators 1 and 2 have two cycle timings of count clocks that are different from each other. 2
The present invention is characterized in that two control signals are formed, one of the two control signals is selected according to the data of the least significant bit of the input digital data, and the current switcher is turned off at the timing of the selected control signal. This is a D/A converter.

〔作用〕[Effect]

入力ディジタルデータは、上位ビットと下位ピントに分
割されて上位ビットカウンター11及び下位ビットカウ
ンター12にプリセットされる。
Input digital data is divided into upper bits and lower bits and preset into an upper bit counter 11 and a lower bit counter 12.

下位ビットカウンター12は、入力データより1ビツト
少ないカウンターとされている。上位ビットカウンター
11のカウント時間に対応してスイッチ回路5が制御さ
れ、電流源6による積分が行われる。下位ビットカウン
ター12のカウント時間に月応してスイッチ回路7が制
御され、電流源8による積分が行われる。この時、L 
S Bデータに応じてスイッチ回路7がオフするタイミ
ングが2力ウント周期分相違するように制御される。こ
れによりLSB相等の分解能が得られる。
The lower bit counter 12 is a counter with one bit less than the input data. The switch circuit 5 is controlled in accordance with the count time of the upper bit counter 11, and the current source 6 performs integration. The switch circuit 7 is controlled according to the count time of the lower bit counter 12, and the current source 8 performs integration. At this time, L
The timing at which the switch circuit 7 is turned off is controlled in accordance with the SB data so that the timing differs by a two-power count period. This provides resolution such as LSB phase.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図においてlが演算増幅器である。演算項幅H1の
出力端子とその反転入力端子との間にコンデンサ2が接
続され積分器が構成されると共に、演算増幅器1の出力
端子とその反転入力端子との間にスイッチ回路3が接続
される。演算増幅器1の出力端子から出力端子4が導出
される。演算増幅器1の非反転入力端子が接地される。
In FIG. 1, l is an operational amplifier. A capacitor 2 is connected between the output terminal of the operational term width H1 and its inverting input terminal to form an integrator, and a switch circuit 3 is connected between the output terminal of the operational amplifier 1 and its inverting input terminal. Ru. An output terminal 4 is derived from the output terminal of the operational amplifier 1. A non-inverting input terminal of operational amplifier 1 is grounded.

演算増幅器1の反転入力端子がスイッチ回路5を介して
電流源6に接続されると共に、スイッチ回路7を介して
電流源8に接続される。電流源6及び電流源8の他端が
接地される。電流源5の電流値■。と電流源8の電流値
i。との比は、 To/lo =2S=32 となるように設定されている。
An inverting input terminal of the operational amplifier 1 is connected to a current source 6 via a switch circuit 5 and to a current source 8 via a switch circuit 7. The other ends of current source 6 and current source 8 are grounded. Current value of current source 5 ■. and the current value i of the current source 8. The ratio is set to be To/lo=2S=32.

スイッチ回路3は、タイミング制御回路10から供給さ
れるディスチャージクロックPdによりオン/オフ制御
される。このディスチャージクロックPdは、第2図B
に示すように、ワードクロック(第2図A)に同期して
出力される。スイッチ回路3がオンされると、コンデン
サ2に蓄えられていた電荷がスイッチ回路3を通じて放
電される。そしてこの間に14ピントのディジタルデー
タが上位8ビツト下位6ビソトに分割され、上位8ビツ
トのデータが上位ビットカウンター11にプリセットさ
れ、下位5ビツトのデータが破線で囲んで示す下位ビッ
トカウンター12にプリセットされると共に、LSBデ
ータが端子13に供給される。
The switch circuit 3 is controlled on/off by a discharge clock Pd supplied from the timing control circuit 10. This discharge clock Pd is
As shown in FIG. 2, the signal is output in synchronization with the word clock (FIG. 2A). When the switch circuit 3 is turned on, the charge stored in the capacitor 2 is discharged through the switch circuit 3. During this time, the 14-pin digital data is divided into upper 8 bits and lower 6 bits, the upper 8 bits of data are preset to the upper bit counter 11, and the lower 5 bits of data are preset to the lower bit counter 12, which is shown surrounded by a broken line. At the same time, LSB data is supplied to the terminal 13.

上位ビットカウンター11は、8ビツトのカウンター回
路により構成されている。上位8ビツトの入力データは
、この8ビ、トの力うンターにプリセットされる。ディ
スチャージクロックPdの立下がりで、タイミング制御
回路10から上位ビットカウンター11にカウントクロ
ックCKが供給され、カウント動作が開始されると共に
、スイッチ回路5に制御信号P、が供給され、スイッチ
回路5がオンされる。スイッチ回路5がオンされている
間、電流源6により積分が行われる。上位ビットカウン
ター11が満杯まで力うントクロソクCKを数えると、
制御信号P、によりスイッチ回路5がオフされ、積分が
終了される。
The upper bit counter 11 is composed of an 8-bit counter circuit. The upper 8 bits of input data are preset into the 8-bit counter. At the fall of the discharge clock Pd, the timing control circuit 10 supplies the count clock CK to the upper bit counter 11 to start counting, and at the same time, the control signal P is supplied to the switch circuit 5, and the switch circuit 5 is turned on. be done. While the switch circuit 5 is on, the current source 6 performs integration. When the high-order bit counter 11 counts the power output clocks CK until it is full,
The switch circuit 5 is turned off by the control signal P, and the integration is completed.

下位ビ・2トカウンター12は、トグル動作を行うDク
リップフロップ22〜27からなる5ビツトのカウンタ
ーにより構成されている。下位6ビツトのデータの中で
、23B〜63Bのデータは、カウンター回路を構成す
るDフリップフロ・ノブ22〜26に夫々セントされる
。LSBのデータは、端子13に供給される。ディスチ
ャージクロックPd(第2図B)の立下がる時刻c++
で、第2図Cに示すように、セント信号Psがタイミン
グ制御回路IOから出力される。このセット信号Psが
NORゲート14及びNORゲート15から構成される
RSフリッププロップに供給される。このセント信号P
sの立上がりで第2図Eに示すように、NORゲート1
4及び15により構成されるRSフリップフロップがセ
ントされる。このNORゲート】4及び】5からなるR
Sフリップフロップの出力が制御信号P2としてスイッ
チ回路7に供給される。制御信号p2(第2図E)がハ
イレベルになると、スイッチ回路7がオンされ、電流源
8による積分が開始される。
The lower bit 2 bit counter 12 is constituted by a 5-bit counter consisting of D clip-flops 22-27 that perform toggle operations. Among the lower 6 bits of data, data 23B to 63B are sent to D flip-flow knobs 22 to 26, respectively, forming a counter circuit. LSB data is supplied to terminal 13. Falling time c++ of discharge clock Pd (Fig. 2B)
Then, as shown in FIG. 2C, the cent signal Ps is output from the timing control circuit IO. This set signal Ps is supplied to an RS flip-flop composed of a NOR gate 14 and a NOR gate 15. This cent signal P
At the rising edge of s, as shown in Figure 2E, NOR gate 1
An RS flip-flop consisting of 4 and 15 is sent. This NOR gate consists of ]4 and ]5.
The output of the S flip-flop is supplied to the switch circuit 7 as a control signal P2. When the control signal p2 (FIG. 2E) becomes high level, the switch circuit 7 is turned on and the integration by the current source 8 is started.

また、NORゲート14及び15により構成されるRS
フリップフロップがセットされると、タイミング制御回
路10からANDNOゲートを介してDフリップフロッ
プ22〜27からなるカウンター回路にカウントクロッ
クCKが供給される。
In addition, an RS configured by NOR gates 14 and 15
When the flip-flop is set, a count clock CK is supplied from the timing control circuit 10 to a counter circuit made up of D flip-flops 22 to 27 via an ANDNO gate.

このカウントクロックCKにより、カウンター回路にプ
リセントされていた下位23B〜65Bのデータがアッ
プカウントされる。Dフリップフロップ22〜27から
なるカウンター回路が満杯までクロックCKを数えると
、キャリー検出用のDフリップフロップ27の出力がハ
イレベルになる。
This count clock CK causes the data of the lower 23B to 65B, which has been presented to the counter circuit, to be counted up. When the counter circuit made up of D flip-flops 22 to 27 counts clocks CK until it is full, the output of the D flip-flop 27 for carry detection becomes high level.

Dフリップフロン122〜26の出力及びキャリー検出
用のDフリップフロップ27の反転出力がNORケ−1
〜28に供給され、NORゲート28の出力がハイレベ
ルになることで、Dフリップフロップ22〜26にプリ
セントされた23B〜63Bの下位ヒツトデータが満杯
まで計数されたことが検出される。
The outputs of the D flip-flops 122 to 26 and the inverted output of the D flip-flop 27 for carry detection are connected to the NOR case 1.
28, and when the output of the NOR gate 28 becomes high level, it is detected that the lower hit data of 23B to 63B presented to the D flip-flops 22 to 26 have been counted until they are full.

NORゲート28の出力がDクリップフロップ29に供
給される。Dフリップフロップ29には、カウントクロ
ックCKが供給される。Dフリップフロップ29の出力
がDクリップフロップ30に供給されると共に、スイッ
チ回路31に供給される。Dフリップフロップ30には
、インバータ33を介して逆相のカウントクロックαが
供給される。Dフリップフロップ30の出力がスイッチ
回路32に供給される。
The output of NOR gate 28 is supplied to D clip-flop 29. The D flip-flop 29 is supplied with a count clock CK. The output of the D flip-flop 29 is supplied to a D clip-flop 30 and also to a switch circuit 31. The D flip-flop 30 is supplied with an opposite phase count clock α via an inverter 33. The output of the D flip-flop 30 is supplied to a switch circuit 32.

スイッチ回路31には端子13及びインバータ34を介
してLSBデータが供給され、スイッチ回路31及び3
2が端子13に供給されるLSBのデータに応してI!
I 4fllされる。LSBデータが0の場合には、ス
イッチ回路31がオンされ、スイッチ回路32がオフさ
れる。LSBデータが1の場合には、スイッチ回路32
がオンされ、スイッチ回路31がオフされる。
LSB data is supplied to the switch circuit 31 via the terminal 13 and the inverter 34, and the switch circuits 31 and 3
2 in response to the LSB data supplied to terminal 13, I!
I 4flll. When the LSB data is 0, the switch circuit 31 is turned on and the switch circuit 32 is turned off. When the LSB data is 1, the switch circuit 32
is turned on, and the switch circuit 31 is turned off.

スイッチ回路31がオンされると、Dフリップフロップ
29の出力がリセット信号PrとしてNORゲート14
及び15からなるRSフリップフロップに供給される。
When the switch circuit 31 is turned on, the output of the D flip-flop 29 is sent to the NOR gate 14 as a reset signal Pr.
and 15 RS flip-flops.

スイ・7チ回路32がオンされると、Dフリップフロッ
プ30の出力がリセット信号PrとしてNORゲート1
4及び15からなるRSフリップフロップに供給される
When the switch/switch circuit 32 is turned on, the output of the D flip-flop 30 is sent to the NOR gate 1 as a reset signal Pr.
4 and 15 RS flip-flops.

Dフリップフロップ30には逆相のカウントクロ、りが
供給されている。このため、スイッチ回路31を介して
RSフリップフロップに供給されるリセット信号Prが
、第3図Bに示すように、カウントクロックCK(第3
図A)の立上がりに同期して出力されるのに対して、ス
イッチ回路32を介してRSフリップフロップに供給さ
れるリセ・ノド信号Prは、第3図Cに示すように、カ
ウントクロックCKの立下がりに同期して出力される。
The D flip-flop 30 is supplied with an anti-phase count clock. Therefore, as shown in FIG. 3B, the reset signal Pr supplied to the RS flip-flop via the switch circuit 31 is
In contrast, the reset node signal Pr supplied to the RS flip-flop via the switch circuit 32 is output in synchronization with the rising edge of the count clock CK as shown in FIG. 3C. Output in synchronization with the falling edge.

第2図において時刻t12でリセット信号PrがNOR
ゲート14及び15からなるRSフリップフロップに供
給され、RSフリップフロップがリセットされると、第
2図已に示すように、制御信号P2がローレベルになる
。制御信号P2がローレベルになると、スイッチ回路7
がオフされ、電流源8による積分が終了される。
In FIG. 2, the reset signal Pr becomes NOR at time t12.
When the signal is supplied to the RS flip-flop consisting of gates 14 and 15 and the RS flip-flop is reset, the control signal P2 becomes low level, as shown in FIG. When the control signal P2 becomes low level, the switch circuit 7
is turned off, and the integration by the current source 8 is completed.

このようにして、上位ビットカウンター11にプリセッ
トされた上4i78ビットのデータのカウント時間に対
応して1!流源6により■。なる電流により積分が行わ
れると共に、下位ビットカウンター12にブリセントさ
れた下位25B〜63Bの5ビツトのデータのカウント
時間に対応して電流源8により10なる電流により積分
が行われる。
In this way, 1! corresponding to the count time of the upper 4i78 bits of data preset in the upper bit counter 11! ■ Due to source 6. Integration is performed with a current of 10 by the current source 8 corresponding to the count time of the 5-bit data of the lower 25B to 63B recently sent to the lower bit counter 12.

電流源6と電流tA8の電流値の比は、1o / io
 =2’ =32 となるように設定されているので、これにより、入力デ
ィジタルデータと対応したアナログ値が得られる。そし
て、電流源8の電流値を制御するスイッチ回路7をオフ
するタイミングは、LSBデータにより制御され、LS
Bデータが0の場合には、カウントクロックCKの立上
がりでスイッチ回路7がオフされ、LSBデータが1の
場合には、カウントクロックCKの立下がりでオフされ
る。
The ratio of the current values of current source 6 and current tA8 is 1o/io
=2' =32, so that an analog value corresponding to the input digital data can be obtained. The timing of turning off the switch circuit 7 that controls the current value of the current source 8 is controlled by the LSB data.
When the B data is 0, the switch circuit 7 is turned off at the rise of the count clock CK, and when the LSB data is 1, it is turned off at the fall of the count clock CK.

これにより、I LSBに相等するアナログ値が得られ
、下位ビットカウンター12が2SB〜6SBの5ビツ
トのデータをカウントしているにもかかわらず、6ビツ
トのカウンターを用いてLSB〜6SBの6ビツトのデ
ータをカウントした場合と等価なアナログ値を得ること
ができる。
As a result, an analog value equivalent to ILSB is obtained, and even though the lower bit counter 12 is counting 5 bits of data from 2SB to 6SB, the 6 bit counter is used to count 6 bits of data from LSB to 6SB. It is possible to obtain an analog value equivalent to counting the data of .

つまり、積分型D/Aコンバータでは、力うントクロッ
クCKの1クロック分がI LSBのアナログ電圧骨に
対応する。例えば13ビツトの場合のI LSBのアナ
ログ電圧骨が第4同人に示すようにV+(V+ −4゜
τ。/Cτ。:カウント周期、C:積分コンデンサの静
電容量)であるとすると、カウントクロックCKの周波
数を2倍にし、14ビツトとした場合のI LSBのア
ナログ電圧骨は、第4図Bに示すように、’A V +
 となる。
That is, in the integral type D/A converter, one clock of the output clock CK corresponds to the analog voltage frame of the ILSB. For example, if the analog voltage of the ILSB in the case of 13 bits is V+ (V+ -4°τ./Cτ.: count period, C: capacitance of the integrating capacitor) as shown in the 4th doujin, the count When the frequency of the clock CK is doubled to 14 bits, the analog voltage of the ILSB is 'A V + ', as shown in Figure 4B.
becomes.

13ビツトのデータに対して、LSBのデータに応じて
カウントクロックCKの立上がり及び立下がりに同期さ
せて積分を終了させるようにすれば、第5図Aに示すよ
うに、カウントクロックCKの立上がりに同期して積分
を終了させた場合と、第5図Bに示すように、カウント
クロックCKの立ち下がりに同期して積分を終了させた
場合とでは、レベル差が’A V + となる。したが
って、LSBのデータに応して積分を終了するタイミン
グを2力ウントクロツク分相違させれば、カウントクロ
ックCKの周波数を2倍にしたのと等しいアナログ電圧
骨となる。
For 13-bit data, if the integration is completed in synchronization with the rise and fall of the count clock CK according to the LSB data, as shown in Figure 5A, the integration will be completed at the rise of the count clock CK. The level difference between the case where the integration is ended synchronously and the case where the integration is ended in synchronization with the falling edge of the count clock CK as shown in FIG. 5B is 'A V + . Therefore, if the timing at which the integration ends is different by the amount of the two count clocks in accordance with the LSB data, an analog voltage frame equivalent to doubling the frequency of the count clock CK will be obtained.

この一実施例では、電流a!8を制御するスイッチ回路
7のオフするタイミングがLSBに応じて制御されてい
る。したがって、出力端子4から出力されるアナログ値
は、14ビツトのディジタルデータに対応した分解能を
有している。
In this example, the current a! The timing at which the switch circuit 7 that controls the switch circuit 8 is turned off is controlled according to the LSB. Therefore, the analog value output from the output terminal 4 has a resolution corresponding to 14-bit digital data.

然も、下位ビットカウンター12は、5ビツトのカウン
ター回路により構成されているため、カウントクロック
CKの周波数は、2倍に上げる必要がないと共に、電流
源の比を To / i−=2’ =32 に設定できる。
However, since the lower bit counter 12 is constituted by a 5-bit counter circuit, there is no need to double the frequency of the count clock CK, and the ratio of the current sources can be set as To/i-=2'= Can be set to 32.

なお、この発明は、入力データを上位ビット及び下位ビ
ットに分割せず、入力データのカウント数と対応した積
分を1つの電流源により行う構成のD/Aコンバータに
も同様に適用できる。
Note that the present invention can be similarly applied to a D/A converter configured to perform integration corresponding to the count number of input data using one current source without dividing input data into upper bits and lower bits.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明に依れば、入力ディジタルデータの所望の変換
精度に対して必要とされるハードウェアより1ビツト少
ないハードウェアで所望の変換精度と同等の変換精度を
得ることができるので、カウントクロックの周波数を低
くできると共に、積分器の電流源の電流値の比を小さく
設定できる。
According to this invention, conversion accuracy equivalent to the desired conversion accuracy can be obtained with hardware that is 1 bit less than the hardware required for the desired conversion accuracy of input digital data. The frequency can be lowered, and the ratio of the current values of the current sources of the integrator can be set smaller.

つまり、サンプリング周波数44.1 KHz、量子化
ビット数14ビツトのディジクルオーディオ信号のD/
A変換を行う場合に必要とされるカウントクロックの周
波数と電流源の比は、従来のD/Aコンバータを用いた
場合、以下のようになる。
In other words, the digital audio signal with a sampling frequency of 44.1 KHz and a quantization bit number of 14 bits is
When a conventional D/A converter is used, the ratio of the frequency of the count clock and the current source required when performing A conversion is as follows.

これに対して、この発明に依れば、14ビツトの変換と
同等の分解能の変換を13ビツト分のハードウェアで実
現でき、カウントクロックの周波数及び電流源の比を以
下のように設定できる。
On the other hand, according to the present invention, conversion with the same resolution as 14-bit conversion can be realized with 13-bit hardware, and the frequency of the count clock and the ratio of the current sources can be set as follows.

また、このようにカウント周波数を低くできるので、C
−MO3構成とすることができ、消費電力を低減するこ
とができる。
Also, since the count frequency can be lowered in this way, C
- It is possible to have an MO3 configuration, and power consumption can be reduced.

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

第1図はこの発明の一実施例の接続図、第2図及び第3
図はこの発明の一実施例の動作説明に用いる波形図、第
4図及び第5図はこの発明の一実施例の説明に用いる波
形図、第6図は従来のD/Aコンバータの一例の接続図
、第7図は従来のD/Aコンバータの一例の説明に用い
る波形図、第8図は従来のD/Aコンバータの他の例の
接続図である。 図面における主要な符号の説明 1:演算増幅器、 2:積分コンデンサ、4:出力端子
、 5,7:電流源のスイッチ回路、6.8:電流源、
  11:上位ビットカウンター、12:下位ビットカ
ウンター、  13:LSBデータの入力端子。 代理人   弁理士 杉 浦 正 知 <−〇〇−! と (、lo−cL <  ω  Q 富先日計刀                    
     自1日月rA第4図A    第4図B 第5図A      第5図B 従来の9ムコンベータの一イタ11 第6図 too tol    t02 ネL*n”i入コンノぐ一夕の鋭”%r I’1第7図
Figure 1 is a connection diagram of one embodiment of this invention, Figures 2 and 3.
The figure is a waveform diagram used to explain the operation of an embodiment of the present invention, Figures 4 and 5 are waveform diagrams used to explain the embodiment of the invention, and Figure 6 is an example of a conventional D/A converter. FIG. 7 is a waveform diagram used to explain an example of a conventional D/A converter, and FIG. 8 is a connection diagram of another example of a conventional D/A converter. Explanation of main symbols in the drawings 1: Operational amplifier, 2: Integrating capacitor, 4: Output terminal, 5, 7: Current source switch circuit, 6.8: Current source,
11: Upper bit counter, 12: Lower bit counter, 13: LSB data input terminal. Agent Patent Attorney Masatoshi Sugiura<-〇〇-! and (, lo-cL < ω Q Tomisen Nikkeito
1 day/month rA Figure 4 A Figure 4 B Figure 5 A Figure 5 B Conventional 9mukombeta 1 ita 11 Figure 6 too tol t02 neL*n"I entered the corner"% r I'1 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 積分型D/Aコンバータにおいて、積分器の電流源を制
御する電流スイッチに対して互いにカウントクロックの
1/2周期タイミングの相違する2つの制御信号を形成
し、入力ディジタルデータの最下位ビットのデータに応
じて上記2つの制御信号の一方を選択し、この選択され
た制御信号のタイミングで上記電流スイッチをオフする
ようにしたことを特徴とするD/Aコンバータ。
In an integrating type D/A converter, two control signals with different timings of 1/2 cycle of the count clock are generated for the current switch that controls the current source of the integrator, and the data of the least significant bit of the input digital data is generated. The D/A converter is characterized in that one of the two control signals is selected in accordance with the above, and the current switch is turned off at the timing of the selected control signal.
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