JPS62248311A - Ｄａコンバ−タシステム - Google Patents
Ｄａコンバ−タシステムInfo
- Publication number
- JPS62248311A JPS62248311A JP9296086A JP9296086A JPS62248311A JP S62248311 A JPS62248311 A JP S62248311A JP 9296086 A JP9296086 A JP 9296086A JP 9296086 A JP9296086 A JP 9296086A JP S62248311 A JPS62248311 A JP S62248311A
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- Japan
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- signal
- analog
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- optical
- pdm
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- Pending
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は高Ｓ／Ｎが要求されるＤＡコンバータシステム
に関するものであり、デジタルオーディ、ｔ、ｉ密測定
機器用ＤＡコンバータシステム等のの９０ｄＢ以上の高
Ｓ／Ｎが要求される機器に適用可能であり、また外乱ノ
イズが多い機器のデジタル部とアナログ部の信号伝送用
としても有用なりＡコンバータシステムである。
に関するものであり、デジタルオーディ、ｔ、ｉ密測定
機器用ＤＡコンバータシステム等のの９０ｄＢ以上の高
Ｓ／Ｎが要求される機器に適用可能であり、また外乱ノ
イズが多い機器のデジタル部とアナログ部の信号伝送用
としても有用なりＡコンバータシステムである。
〈従来技術〉
従来から、アナログ回路とデジタル回路が混在したシス
テムにおいては、第７図に示す如く、デジタル処理部Ｄ
ｌに含まれたデジタル侶号処理回路１ａ、制御回路２ａ
、表示回路２ｂ、等のデジタルシステムから発生するク
ロック信号やパルス成分を含んだ信号が、アナログ処理
部Ａ１にノイズとして妨害を与えないように工夫が施こ
されている。即ちアースライン、電源ライン、信号ライ
ン等を分離する手段として、デジタル信号処理回路ｌａ
側とＤ／Ａコンバータ２ｕ側との間を光アイソレータや
光ファイバー２ｃ〜２ｈで結合したシステムが提案され
ている。
テムにおいては、第７図に示す如く、デジタル処理部Ｄ
ｌに含まれたデジタル侶号処理回路１ａ、制御回路２ａ
、表示回路２ｂ、等のデジタルシステムから発生するク
ロック信号やパルス成分を含んだ信号が、アナログ処理
部Ａ１にノイズとして妨害を与えないように工夫が施こ
されている。即ちアースライン、電源ライン、信号ライ
ン等を分離する手段として、デジタル信号処理回路ｌａ
側とＤ／Ａコンバータ２ｕ側との間を光アイソレータや
光ファイバー２ｃ〜２ｈで結合したシステムが提案され
ている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上述のように、従来技術ではデジタル回路部Ｄ＋とアナ
ログ回路ＡＩを分離するために、デジタル信号処理回路
１ａ、２ａとＤＡコンバータ２ｕとの間を光ファイバー
又は光アイソレータ２Ｃ〜２ｈで結合しているが、デジ
タル信号処理部Ｄ１から分離された後のＤＡコンバータ
２ｕにもデジタル回路等のノイズを発生する回路が内蔵
されているため、これらのノイズがアースライン、電源
ラインを経由してアナログ回路に流れこみＳ／Ｎの低下
を招くことになる。よってまだ完全にアナログ回路とデ
ジタル回路を分離しているとはいえなかった。
ログ回路ＡＩを分離するために、デジタル信号処理回路
１ａ、２ａとＤＡコンバータ２ｕとの間を光ファイバー
又は光アイソレータ２Ｃ〜２ｈで結合しているが、デジ
タル信号処理部Ｄ１から分離された後のＤＡコンバータ
２ｕにもデジタル回路等のノイズを発生する回路が内蔵
されているため、これらのノイズがアースライン、電源
ラインを経由してアナログ回路に流れこみＳ／Ｎの低下
を招くことになる。よってまだ完全にアナログ回路とデ
ジタル回路を分離しているとはいえなかった。
ｔた上記従来のシステムでは、デジタル信号処理回路１
ａｓ制御回路２ａとＤＡコンバータ２ｕとの信号の受は
渡しとして６木の光ファイバー（２ｃ〜２ｈ）、６対の
光送受信詠電気−光変換器なりのコストアップを招く結
果になって、経済性の面からも満足し得るものではなか
った。
ａｓ制御回路２ａとＤＡコンバータ２ｕとの信号の受は
渡しとして６木の光ファイバー（２ｃ〜２ｈ）、６対の
光送受信詠電気−光変換器なりのコストアップを招く結
果になって、経済性の面からも満足し得るものではなか
った。
つまシ、従来の回路方式ではＤＡコンバータ２ｕはアナ
ログ回路として扱われておシ、従って分離されたデジタ
ル回路１ａ、２ａとＤ／Ａコンバータ２ｕ間を接続する
にはＤＡコンバータを駆動するシリアルデータ信号、ワ
ードクロック信号、シフトクロック信号、クロック信号
、制御信号１制御信号２を伝送することが必要になシ、
６本の光ファイバー（２ｃ〜２．ｈ）、６対の光送受信
回路（２ｉ〜２ ｍ ＊ ２ ｏ〜２ｔ）が設けられね
ばならなかった。
ログ回路として扱われておシ、従って分離されたデジタ
ル回路１ａ、２ａとＤ／Ａコンバータ２ｕ間を接続する
にはＤＡコンバータを駆動するシリアルデータ信号、ワ
ードクロック信号、シフトクロック信号、クロック信号
、制御信号１制御信号２を伝送することが必要になシ、
６本の光ファイバー（２ｃ〜２．ｈ）、６対の光送受信
回路（２ｉ〜２ ｍ ＊ ２ ｏ〜２ｔ）が設けられね
ばならなかった。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は前記従来システムの問題点を解決するためにな
されたもので、第１図の基本ブロック図に示す如く、入
力信号をＰＣＭ信号として出力する信号処理回路１ａに
、このＰＣＭ信号をＰＤＭ信号に変換するパルス密度変
調器１ｂを接続し、変換されたＰＤＭ信号を光信号に変
換する電気−光変換回路１ｃを設けてデジタル処理部Ｄ
ｏを構成し、このデジタル処理部Ｄ０に対して光伝送部
Ｂ、を介してアナログ処理部ＡＯを結合することによシ
ＤＡコンバータシステムを構成する。ここでアナログ処
理部へ〇は、伝送された光信号をＰＤＭ信号に変換する
光−電気変換回路１ｅ及び変換されたＰＤＭ信号をアナ
ログ信号に変換するアナログローパスフィルタ１ｆを含
んで構成すれる。
されたもので、第１図の基本ブロック図に示す如く、入
力信号をＰＣＭ信号として出力する信号処理回路１ａに
、このＰＣＭ信号をＰＤＭ信号に変換するパルス密度変
調器１ｂを接続し、変換されたＰＤＭ信号を光信号に変
換する電気−光変換回路１ｃを設けてデジタル処理部Ｄ
ｏを構成し、このデジタル処理部Ｄ０に対して光伝送部
Ｂ、を介してアナログ処理部ＡＯを結合することによシ
ＤＡコンバータシステムを構成する。ここでアナログ処
理部へ〇は、伝送された光信号をＰＤＭ信号に変換する
光−電気変換回路１ｅ及び変換されたＰＤＭ信号をアナ
ログ信号に変換するアナログローパスフィルタ１ｆを含
んで構成すれる。
〈実施例〉
ここでは高Ｓ／Ｎが要求されるデジタルオーディオ機器
への応用を例に挙げて説明する。
への応用を例に挙げて説明する。
理解を容易にするため、まずＰＣＭ信号からＰＤＭ信号
に変換するパルス密度変調器について、第２図を用いて
説明する。
に変換するパルス密度変調器について、第２図を用いて
説明する。
同図において、４ ａ Ｉ ４ ｅ及び４ｆはクロック
φによりデータの取込みを行なう遅延回路（Ｄラッチ）
であシ、４ｇは量子化されたデジタルデータであるＰＣ
Ｍ（ｆｆ号Ｘの正負を判定し、判定結果のみを出力する
コンパレータである。また４ ａ ＋４ｂは加算器であ
り、４Ｃは２倍の乗算器である。
φによりデータの取込みを行なう遅延回路（Ｄラッチ）
であシ、４ｇは量子化されたデジタルデータであるＰＣ
Ｍ（ｆｆ号Ｘの正負を判定し、判定結果のみを出力する
コンパレータである。また４ ａ ＋４ｂは加算器であ
り、４Ｃは２倍の乗算器である。
上記構成からなるパルス密度変調部では次の式５式％
Ｗ：入力信号の角速度、Ｔ：クロック周期Ｎ：１ｂｉｔ
に量子化したために発生するノイズである。
に量子化したために発生するノイズである。
■、■、■式よシ
Ｙ＝ＸＺ７” ＩＮ （１−Ｚ−”）” −
００式よシ Ｙ−Ｘ−Ｚ ＝Ｚ（１−２’） □■ノイズ
分布については０式の絶対値をとると１ｙ−ｘ−ｚ＝ｌ
＝ｌＮ−ｃｌ−Ｚ−’）２１＝ ｊＮ ｊ ｌ（１−ｃ
ｏｓｗＴ＋ｊｓｉｎｗＴ）Ｉ”＝２− ＩＮ ｌ・（１
−ｃｏｓｗＴ ）−■となる。
００式よシ Ｙ−Ｘ−Ｚ ＝Ｚ（１−２’） □■ノイズ
分布については０式の絶対値をとると１ｙ−ｘ−ｚ＝ｌ
＝ｌＮ−ｃｌ−Ｚ−’）２１＝ ｊＮ ｊ ｌ（１−ｃ
ｏｓｗＴ＋ｊｓｉｎｗＴ）Ｉ”＝２− ＩＮ ｌ・（１
−ｃｏｓｗＴ ）−■となる。
上記０式において、Ｘには２ の係数があるが、これは
クロックφの周期Ｔだけの遅延があるだけで、ノイズ成
分や周波数特性には全く影響を与えない。つｔシ出力Ｙ
は入力Ｘに対してＴだけの遅延があるがＰＤＭ出力のＳ
Ｎ比には全く無関係であり、Ｎ（１−Ｚ）項がノイズ成
分として表わされている。
クロックφの周期Ｔだけの遅延があるだけで、ノイズ成
分や周波数特性には全く影響を与えない。つｔシ出力Ｙ
は入力Ｘに対してＴだけの遅延があるがＰＤＭ出力のＳ
Ｎ比には全く無関係であり、Ｎ（１−Ｚ）項がノイズ成
分として表わされている。
またノイズ成分を表わすＮ（１−Ｚ）２項が低周波数領
域ではＯに近いため、Ｎ（１−Ｚ−’）２＝＝０となる
。このため０式、０式は低周波数領域ではＳＮ比が必需
に良いモデル式であることを示している（第３図参照）
。以上のことは上記第２図に示したような２次のノイズ
補正を用いるとφ＝８〜９ＭＨ２とした時０〜２０ＫＨ
２のオーディオ帯域では９０ ｄＢ以上のＳＮ比がとれ
ることがシミュレーションにより明確にされている。よ
ってこの２次のノイズ補正回路を用いたパルス密度変調
器が高いＳＮ比を確保できるＤＡコンバータであること
が明らかに力った。
域ではＯに近いため、Ｎ（１−Ｚ−’）２＝＝０となる
。このため０式、０式は低周波数領域ではＳＮ比が必需
に良いモデル式であることを示している（第３図参照）
。以上のことは上記第２図に示したような２次のノイズ
補正を用いるとφ＝８〜９ＭＨ２とした時０〜２０ＫＨ
２のオーディオ帯域では９０ ｄＢ以上のＳＮ比がとれ
ることがシミュレーションにより明確にされている。よ
ってこの２次のノイズ補正回路を用いたパルス密度変調
器が高いＳＮ比を確保できるＤＡコンバータであること
が明らかに力った。
次に第４図に示すよシ詳細な図を用いて本システムを説
明する。信号処理回路１ａにて処理されたＰＣＭ信号が
上述のパルス密度変調器１ｂ（ＰＤＭ方式のＤＡコンバ
ータ）に入力されることにより、ＰＣＭ信号がパルス密
度変調器１ｂでＰＤＭ信号に変換され出力される。パル
ス密度変調器１ｂよシ出力されたＰＤＭ信号は、クロッ
クφとＡＮＤゲー）４ｈで論理積かとられ（第２図参照
）、その出力は高速のＬＥＤドライバー回路３ａに供給
される。尚入力論理レベルはＣ−ＭＯＳレベルである。
明する。信号処理回路１ａにて処理されたＰＣＭ信号が
上述のパルス密度変調器１ｂ（ＰＤＭ方式のＤＡコンバ
ータ）に入力されることにより、ＰＣＭ信号がパルス密
度変調器１ｂでＰＤＭ信号に変換され出力される。パル
ス密度変調器１ｂよシ出力されたＰＤＭ信号は、クロッ
クφとＡＮＤゲー）４ｈで論理積かとられ（第２図参照
）、その出力は高速のＬＥＤドライバー回路３ａに供給
される。尚入力論理レベルはＣ−ＭＯＳレベルである。
つま、９ＰＤＭ信号により高速タイ７”（７）ＬＥＤ３
ｂが駆動され電気パルスが光パルスに変換される。
ｂが駆動され電気パルスが光パルスに変換される。
このような回路構成をもつデジタル部Ｄ０に対してアナ
ログ部ＡＯが光ファイバ１ｄで結合さ−れる。即ちデジ
タル部Ｄｏからの光パルスが光ファイバー１ｄによシ伝
送され、受光部の高速受光素子３ｃ（フォトダイオード
等）に導かれることによシ光パルスから電気パルスに変
換される。その変換された電気パルスを受光回路に含ま
れた増幅回路で増幅し、波形整形回路３ｄによシ波形整
形することで再びＰＤＭ信号を再生される。このとき波
形整形回路３ｄの出力レベルはＣ−ＭＯＳレベルである
。
ログ部ＡＯが光ファイバ１ｄで結合さ−れる。即ちデジ
タル部Ｄｏからの光パルスが光ファイバー１ｄによシ伝
送され、受光部の高速受光素子３ｃ（フォトダイオード
等）に導かれることによシ光パルスから電気パルスに変
換される。その変換された電気パルスを受光回路に含ま
れた増幅回路で増幅し、波形整形回路３ｄによシ波形整
形することで再びＰＤＭ信号を再生される。このとき波
形整形回路３ｄの出力レベルはＣ−ＭＯＳレベルである
。
この伝送されたＰＤＭ信号を高域周波数カット用のアナ
ログローパスフィルタ１ｆ及び折シ返しノイズをとるた
めのアナログローパスフィルタ１ｆに通した後、アナロ
グアンプ３ｅを通過させるとデジタル処理部Ｄ０のノイ
ズの影響を受けない高ＳＮ比のアナログ信号が再生され
る。
ログローパスフィルタ１ｆ及び折シ返しノイズをとるた
めのアナログローパスフィルタ１ｆに通した後、アナロ
グアンプ３ｅを通過させるとデジタル処理部Ｄ０のノイ
ズの影響を受けない高ＳＮ比のアナログ信号が再生され
る。
子３ｃ、波形整形回路３ｄ、アナログローパスフィルタ
ーＩｆ、アナログアンプ３ｅが各々２組必要である。
ーＩｆ、アナログアンプ３ｅが各々２組必要である。
上記システムによってアナログ回路Ａ０とデジタル回路
り、は完全に分離され、ＰＤＭＤＡコンバーク１ｂで得
入れた高ＳＮ比（９６ｄＢ）の信号がそのままデジタル
回路ノイズの影響を受けることなくアナログ信号として
再生されることになる。
り、は完全に分離され、ＰＤＭＤＡコンバーク１ｂで得
入れた高ＳＮ比（９６ｄＢ）の信号がそのままデジタル
回路ノイズの影響を受けることなくアナログ信号として
再生されることになる。
また伝送媒体（光ファイバー等）としてはＬＣＨ。
ＲＣＨの２本ですみ従来のシステムと比べると非常にコ
ストダウンとなる。
ストダウンとなる。
本実施例では光伝送媒体としては光ファイバーを使用し
たが、光アイソレータ、光カプラ環元で伝送可能な媒体
を使用することも可能である。上記システムにおけるＰ
ＣＭ信号Ｘ、ＰＤＭ！ｆＹ及びアナログ信号Ｚの関係を
第５図、ＰＤＭの伝送タイミングを第６図に示しである
。
たが、光アイソレータ、光カプラ環元で伝送可能な媒体
を使用することも可能である。上記システムにおけるＰ
ＣＭ信号Ｘ、ＰＤＭ！ｆＹ及びアナログ信号Ｚの関係を
第５図、ＰＤＭの伝送タイミングを第６図に示しである
。
〈発明の効果〉
本発明によシ
（１） ノイズ発生源となるデジタル回路部とノイズ
に弱いアナログ回路部を完全に分離可能なため高ＳＮ比
が得られる。
に弱いアナログ回路部を完全に分離可能なため高ＳＮ比
が得られる。
（２）デジタル回路部とアナログ回路部との受は渡しが
１本の光フアイバーケーブルで結合可能なため従来のシ
ステムと比べるとシステムのコストダウンが可能である
。
１本の光フアイバーケーブルで結合可能なため従来のシ
ステムと比べるとシステムのコストダウンが可能である
。
（３）光ファイバーで伝送をするため配線を引き伸して
も信号の歪を伴わないし、外部からのノイズの影響を受
けることがない。
も信号の歪を伴わないし、外部からのノイズの影響を受
けることがない。
（４）ＤＡコンバータの出力を長距離伝送する場合ＥＭ
Ｉは全く考えなくてよい等の効果が得られる。
Ｉは全く考えなくてよい等の効果が得られる。
第２図は本発明を構成するパルス密度調器の部分を示す
ブロック図、第３図は同パルス密度変調器の動作を説明
するためのＰＤＭノイズ分布図、第４図は本発明の一実
施例を説明するためのブロック図、第５図は同実施例を
説明するための信号波形図、第６図は同実施例の光伝送
時のタイムチャート、第７図は従来シヌテムのブロック
図である。 Ｄｏ ＝デジタル部 Ａｏ ：アナログ部Ｂ０ ：光
伝送部 １ａ：信号処理回路１ｂ：パルス密度変調器
３ａ：高速ＬＥＤドライバ ３ｂ：高速ＬＥＤ
ｌｄ：光ファイバ ３ｃ：高速受光回路 ３ｄ
：波形整形回路 ｌｆ：アナログローパスフィルタ３
ｅ：アナログアンプ 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）第 １
図ＤＡコンｌ※９システ＊４ｓ錦八ａ第 ２ ｒ
ａｔでル入！！７１１ジ〜ち第 ３ 図 ＰＣ）Ｎ乃／
イス′合有図４ｔ Ａ ｍ ｒｓ ａ ｉ−ｔ
バーａｚフ卆ム第５図福号坂形１３０
ブロック図、第３図は同パルス密度変調器の動作を説明
するためのＰＤＭノイズ分布図、第４図は本発明の一実
施例を説明するためのブロック図、第５図は同実施例を
説明するための信号波形図、第６図は同実施例の光伝送
時のタイムチャート、第７図は従来シヌテムのブロック
図である。 Ｄｏ ＝デジタル部 Ａｏ ：アナログ部Ｂ０ ：光
伝送部 １ａ：信号処理回路１ｂ：パルス密度変調器
３ａ：高速ＬＥＤドライバ ３ｂ：高速ＬＥＤ
ｌｄ：光ファイバ ３ｃ：高速受光回路 ３ｄ
：波形整形回路 ｌｆ：アナログローパスフィルタ３
ｅ：アナログアンプ 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）第 １
図ＤＡコンｌ※９システ＊４ｓ錦八ａ第 ２ ｒ
ａｔでル入！！７１１ジ〜ち第 ３ 図 ＰＣ）Ｎ乃／
イス′合有図４ｔ Ａ ｍ ｒｓ ａ ｉ−ｔ
バーａｚフ卆ム第５図福号坂形１３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、入力されたＰＣＭ信号をＰＤＭ（パルス密度変調）
信号に変換するパルス密度変調器と、上記パルス密度変
調器のＰＤＭ出力信号を光信号に変換する電気−光変換
回路と、 上記電気−光変換回路の光信号を伝送する光伝送媒体と
、 上記光伝送媒体を介して伝送された光信号をＰＤＭ信号
に変換する光−電気変換回路と、上記変換されたＰＤＭ
信号を整流するアナログローパスフィルタとを具えてな
ることを特徴とするＤＡコンバータシステム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9296086A JPS62248311A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Ｄａコンバ−タシステム |
| US06/923,163 US4812815A (en) | 1985-12-25 | 1986-10-24 | Digital-to-analog converter system |
| DE86308538T DE3688783T2 (de) | 1985-12-25 | 1986-10-31 | Digital-Analog-Wandler. |
| EP86308538A EP0227267B1 (en) | 1985-12-25 | 1986-10-31 | Digital-to-analog converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9296086A JPS62248311A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Ｄａコンバ−タシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62248311A true JPS62248311A (ja) | 1987-10-29 |
Family
ID=14069007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9296086A Pending JPS62248311A (ja) | 1985-12-25 | 1986-04-21 | Ｄａコンバ−タシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62248311A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02292916A (ja) * | 1989-05-02 | 1990-12-04 | Yamaha Corp | Ｄ／ａ変換回路 |
-
1986
- 1986-04-21 JP JP9296086A patent/JPS62248311A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02292916A (ja) * | 1989-05-02 | 1990-12-04 | Yamaha Corp | Ｄ／ａ変換回路 |
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