JPS63207219A - Analog/digital converter - Google Patents
Analog/digital converterInfo
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- JPS63207219A JPS63207219A JP3973487A JP3973487A JPS63207219A JP S63207219 A JPS63207219 A JP S63207219A JP 3973487 A JP3973487 A JP 3973487A JP 3973487 A JP3973487 A JP 3973487A JP S63207219 A JPS63207219 A JP S63207219A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、符号変換のアナログ・ディジクル変換器に関
する。特に、1次子側1次雑音成形オーバサンプル型ア
ナログ・ディジタル変換器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an analog-to-digital converter for code conversion. In particular, the present invention relates to a primary side primary noise shaping oversampling type analog-to-digital converter.
本発明は符号変換のアナログ・ディジタル変換器におい
て、
クリティカルパスであるフィードバックループをアナロ
グ減算器、アナログ積算器、多ビット量子化器、ディジ
タル乗算器、ディジタル加算器および局部ディジタル・
アナログ変換器で構成し、ディジタル処理をする回路を
ディジタル乗算器およびディジタル加算器の2回路とし
、さらにディジタル加算器の処理は2倍なので1ビット
左側にシフトし最下位ビットをrOJに固定する配線に
より実行してディジタル処理はディジタル加算器の1回
路としてl標本化時間内でクリティカルパス内の処理を
することにより、
ディジタル処理時間を短縮し、ディジタル回路に要求さ
れる動作速度を下げられるようにしたものである。The present invention is an analog-to-digital converter for code conversion, in which the feedback loop, which is a critical path, is connected to an analog subtracter, an analog multiplier, a multi-bit quantizer, a digital multiplier, a digital adder, and a local digital converter.
It consists of an analog converter and has two circuits for digital processing: a digital multiplier and a digital adder. Furthermore, since the processing of the digital adder is doubled, the wiring shifts one bit to the left and fixes the least significant bit to rOJ. The digital processing is performed as one circuit of the digital adder, and by performing processing within the critical path within l sampling time, it is possible to shorten the digital processing time and lower the operating speed required of the digital circuit. This is what I did.
第2図は従来例のアナログ・ディジタル変換器のブロッ
ク構成図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional analog-to-digital converter.
従来、−次子測一次雑音成形オーバサンプル型アナログ
・ディジタル変換器は、第2図に示すように、標本化器
2によりアナログ入力信号lを標本化周波数で標本化し
、アナログ減算器3により予測アナログ信号12との差
信号4を得る。得られた差信号4をアナログ積分器5で
積分し、その出力を多ビット量子化器6により量子化す
る。量子化された信号にディジタル遅延器22で1標本
化時間の遅延を与える。ディジタル遅延器22からの出
力をディジタル積分器23で積分し、ディジタル加算器
24でディジタル遅延器22とディジタル積分器23の
出力との和信号14を得る。得られた和信号14は局部
ディジタル・アナログ変換器13でディジタル信号から
アナログ信号に変換しアナログ予測信号12をえる。ま
たディジタル積分器23の出力はディジタルフィルタ9
により帯域外の雑音成分を除去し、さらに標本化周波数
変換器10により標本化周波数を下げディジタル出力信
号11を得る。Conventionally, as shown in FIG. 2, an analog-to-digital converter of the -order noise shaping oversampling type uses a sampler 2 to sample an analog input signal l at a sampling frequency, and an analog subtracter 3 to predict the signal. A difference signal 4 from the analog signal 12 is obtained. The obtained difference signal 4 is integrated by an analog integrator 5, and its output is quantized by a multi-bit quantizer 6. A digital delay device 22 applies a delay of one sampling time to the quantized signal. The output from the digital delay device 22 is integrated by the digital integrator 23, and the sum signal 14 of the outputs of the digital delay device 22 and the digital integrator 23 is obtained by the digital adder 24. The obtained sum signal 14 is converted from a digital signal to an analog signal by a local digital-to-analog converter 13 to obtain an analog predicted signal 12. Further, the output of the digital integrator 23 is sent to the digital filter 9.
The noise components outside the band are removed, and the sampling frequency is further lowered by the sampling frequency converter 10 to obtain the digital output signal 11.
この系の伝達関数は、アナログ入力信号1、多ビット量
子化器6の出力信号および量子化により加わる量子化雑
音のZ変換をそれぞれX (Z)、Y (Z)、Q (
Zlとすると、
Y[Z)=(1−Z−’) ・XTZ)+(1−Z−’
)”−Q(Z) −−−−−−−−(11であ
る。ただし、
z =e127eTs
でeは自然対数の底、πは円周率、fは信号周波数およ
びf、は標本化周波数を表す。ディジタル加算器23の
出力Y TZ)は
Y[zl= (X(z)+(1−Z−’) ・Q(zl
) ・Z−’−−−・−・−−〜−−(2)
である。The transfer functions of this system are X (Z), Y (Z), Q (
When Zl, Y[Z)=(1-Z-') ・XTZ)+(1-Z-'
)”−Q(Z) −−−−−−−−(11. However, z = e127eTs, e is the base of the natural logarithm, π is pi, f is the signal frequency, and f is the sampling frequency The output Y TZ) of the digital adder 23 is expressed as Y[zl= (X(z)+(1-Z-') ・Q(zl
)・Z−′−−−・−・−−〜−−(2).
しかし、このような従来の一次子測一次雑音成形オーバ
サンプル型アナログ・ディジタル変換器では、クリティ
カルパスは第2図で、アナログ減算器3、アナログ積分
器5、多ビット量子化器6、ディジタル遅延器22、デ
ィジタル積分器23、ディジタル加算器24、局部ディ
ジタル・アナログ変換器13およびアナログ減算器3の
フィードバックループとなっており、この処理は1標本
化時間内に行わなければならない。ここでこの処理にデ
ィジタル加算が2回含まれているのでディジタル回路に
要求される動作速度が高い欠点があった。However, in such a conventional first-order noise shaping oversampling analog-to-digital converter, the critical path is shown in Figure 2, consisting of an analog subtracter 3, an analog integrator 5, a multi-bit quantizer 6, and a digital delay. 22, a digital integrator 23, a digital adder 24, a local digital-to-analog converter 13, and an analog subtracter 3 in a feedback loop, and this processing must be performed within one sampling time. Since this process includes two digital additions, there is a drawback that the operating speed required of the digital circuit is high.
本発明は上記の欠点を解決するもので、ディジタル回路
に要求される動作速度を下げることができるアナログ・
ディジタル変換器を提供することを目的・とする。The present invention solves the above-mentioned drawbacks and provides analog
The purpose is to provide a digital converter.
〔問題点を解決するための手段〕 ゛本発明は、入力
するアナログ入力信号を標本周波数で標本化する標本化
器と、この標本化器の出力とアナログ予測信号との差信
号を得るアナログ減算器と、この差信号を積分するアナ
ログ積分器と、このアナログ積分器の出力を量子化する
多ビット量子化器と、この多ピントffi子化器の出力
に基づいて和信号を作成する手段と、この和信号を人力
して上記アナログ減算器に上記アナログ予測信号を与え
る局部ディジタル・アナログ変換器とを備えたアナログ
・ディジタル変換器において、上記和信号を作成する手
段は、上記多ビット量子化器の出力を2倍にするディジ
タル乗算器と、上記多ビット量子化器の出力が第一の入
力に与えられ第二の入力値と1標本化時間ごとに加算を
行う第一のディジタル加算器と、この第一のディジタル
加算器の出力に1標本化時間の遅延を与えてこの第一の
ディジタル加算器の第二の入力に供給するディジタル遅
延器と、このディジタル遅延器の出力と上記ディジタル
乗算器の出力とを加算して上記和信号を作成する第二の
ディジタル加算器とを含むことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a sampler that samples an input analog input signal at a sampling frequency, and an analog subtraction method that obtains a difference signal between the output of the sampler and an analog prediction signal. an analog integrator that integrates this difference signal, a multi-bit quantizer that quantizes the output of this analog integrator, and means for creating a sum signal based on the output of this multi-pint FFI converter. , and a local digital-to-analog converter that manually inputs the sum signal and supplies the analog prediction signal to the analog subtracter, the means for creating the sum signal includes the multi-bit quantization. a digital multiplier that doubles the output of the multi-bit quantizer, and a first digital adder that receives the output of the multi-bit quantizer as a first input and adds it to a second input value every sampling time. and a digital delay device that delays the output of this first digital adder by one sampling time and supplies it to the second input of this first digital adder; and a second digital adder that adds the outputs of the multipliers to create the sum signal.
多ビット量子化器の出力をディジタル乗算器で2倍にす
る。また第一のディジタル加算器およびディジタル遅延
器で多ビット量子化器の出力とその1標本化時間前の出
力とを加算する。この加算した結果をディジタル遅延器
で1標本化時間遅延する。第二のディジタル加算器でデ
ィジタル乗算器の出力とこのディジタル遅延器の出力と
を加算して和信号を作成して局部ディジタル・アナログ
変換器に与える。上記ディジタル乗算器は量子化器の出
力を1ビット左側にシフトし、最下位を「0」に固定す
るようにして配線にて実現し、クリティカルパスのディ
ジタル処理を少なくすることにより、
ディジタル処理時間を短縮でき、ディジタル回路に要求
される動作速度を下げることができる。The output of the multi-bit quantizer is doubled by a digital multiplier. Further, the first digital adder and digital delay device add the output of the multi-bit quantizer and the output one sampling time before. This added result is delayed by one sampling time using a digital delay device. A second digital adder adds the output of the digital multiplier and the output of this digital delay to create a sum signal, which is applied to the local digital-to-analog converter. The above digital multiplier is realized by wiring by shifting the output of the quantizer one bit to the left and fixing the lowest value to "0", reducing the digital processing time by reducing the digital processing on the critical path. This can reduce the operating speed required for digital circuits.
本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明一実施例アナログ・ディジタル変換器の
ブロック構成図である。第1図において、アナログ・デ
ィジタル変換器は、入力するアナログ信号1を標本化す
る標本化器2と、この標本化器2の出力とアナログ予測
信号12との差信号4を得るアナログ減算器3と、この
差信号4を積分するアナログ積分器5と、このアナログ
積分器5の出力を量子化する多ビット量子化器6とを備
える。FIG. 1 is a block diagram of an analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the analog-to-digital converter includes a sampler 2 that samples an input analog signal 1, and an analog subtracter 3 that obtains a difference signal 4 between the output of the sampler 2 and an analog prediction signal 12. , an analog integrator 5 that integrates this difference signal 4, and a multi-bit quantizer 6 that quantizes the output of this analog integrator 5.
この多ビット量子化器6の出力はディジタル遅延器7を
通過させ、この量子化された信号とその1標本化時間前
に量子化された信号とを加算するディジタル加算器8を
備える。このディジタル加算器8の出力の信号帯域外の
雑音成分を除去するディジタルフィルタ9と、このディ
ジタルフィルタ9の出力の標本化周波数を下げてディジ
タル出力信号11を出力する標本化周波数変換器10と
を備える。さらに、ディジタル遅延器7の出力を2倍に
するディジタル乗算器15と、ディジタル加算器8の出
力を1標本化時間遅延してディジタル加算器8に与える
ディジタル遅延器17と、このディジタル遅延器17の
出力とディジタル乗算器15の出力とを加算するディジ
タル加算器16と、ディジタル加算器16の出力和信号
14を入力しアナログ予測信号12をアナログ減算器3
に与える局部ディジタル・アナログ変換器13とを備え
る。The output of the multi-bit quantizer 6 is passed through a digital delay device 7, and a digital adder 8 is provided for adding this quantized signal to a signal quantized one sampling time before the quantized signal. A digital filter 9 removes noise components outside the signal band of the output of the digital adder 8, and a sampling frequency converter 10 lowers the sampling frequency of the output of the digital filter 9 to output a digital output signal 11. Be prepared. Further, a digital multiplier 15 that doubles the output of the digital delay device 7, a digital delay device 17 that delays the output of the digital adder 8 by one sampling time and supplies it to the digital adder 8; a digital adder 16 that adds the output of the digital multiplier 15 and the output of the digital multiplier 15;
A local digital-to-analog converter 13 is provided.
上記ディジタル遅延器7はアナログ減算器3の二つの入
力信号が実質的に1標本化時間だけ相違するように遅延
量が調節される。The delay amount of the digital delay device 7 is adjusted so that the two input signals of the analog subtracter 3 differ by substantially one sampling time.
このような構成のアナログ・ディジタル変換器の動作に
ついて説明する。The operation of the analog-to-digital converter having such a configuration will be explained.
まず第2図において、多ビット量子化器6の出力をY
(Z)、ディジタル積分器23の出力をY (Z)、局
部ディジタル・アナログ変換器13への入力をY(Z)
’とすると
Y(z)’ = Y(zl ・Z−’ + Y(z)
・−−−−−−−−(3)となる。式(3)
を変形すると、
一−−−−−−・・−C4)
となる。First, in FIG. 2, the output of the multi-bit quantizer 6 is expressed as Y
(Z), the output of the digital integrator 23 is Y (Z), and the input to the local digital-to-analog converter 13 is Y (Z).
', then Y(z)' = Y(zl ・Z-' + Y(z)
-------(3). Formula (3)
When transformed, it becomes 1--------...-C4).
式(4)を利用して回路を構成すると第1図となる。When a circuit is constructed using equation (4), it becomes as shown in FIG.
標本化器2でアナログ入力信号1を標本化周波数で標本
化し、アナログ減算器3により予測アナログ信号12と
の差信号4を得る。得られた差信号4をアナログ積分器
5で積分し、多ビット量子化器6で量子化する。A sampler 2 samples an analog input signal 1 at a sampling frequency, and an analog subtracter 3 obtains a difference signal 4 from a predicted analog signal 12. The obtained difference signal 4 is integrated by an analog integrator 5 and quantized by a multi-bit quantizer 6.
この量子化された信号は、ディジタル遅延器7を経由し
てディジタル加算器8とディジタル乗算器15に同時に
入力され、ディジタル加算器8でディジタル遅延器17
の出力と加算され、その出力はディジタルフィルタ9と
ディジタル遅延器17とに同時に入力される。ディジタ
ルフィルタ9では、帯域外の雑音成分を除去し、さらに
標本化周波数変換器10により標本化周波数を下げディ
ジタル出力信号11を得る。This quantized signal is simultaneously inputted to a digital adder 8 and a digital multiplier 15 via a digital delay device 7, and is input to a digital delay device 17 by the digital adder 8.
The output is added to the output of the digital filter 9 and the digital delay device 17 at the same time. A digital filter 9 removes noise components outside the band, and a sampling frequency converter 10 lowers the sampling frequency to obtain a digital output signal 11.
一方、多ビット量子化器6の出力はディジタル遅延器7
を経由してディジタル乗算器15に入力され、ディジタ
ル乗算器15で2倍され、ディジタル加算器16でディ
ジタル遅延器17の出力と加算され、局部ディジタル・
アナログ変換器13によってディジタル信号からアナロ
グ信号に変換され、アナログ予測信号12を得て、アナ
ログ減算器3に入力される。ここで、アナログ減算器3
によるアナログ減算、アナログ積分器5によるアナログ
積分、多ビット量子化器6による量子化、ディジタル遅
延器7による遅延、ディジタル乗算器15によるディジ
タル乗算、ディジタル加算器16によるディジタル加算
および局部ディジタル・アナログ変換器13によるディ
ジタル・アナログ変換の処理が1標本化時間内に行われ
る。On the other hand, the output of the multi-bit quantizer 6 is transferred to the digital delay device 7.
The signal is input to the digital multiplier 15 via the digital multiplier 15, is doubled by the digital multiplier 15, is added to the output of the digital delay device 17 by the digital adder 16, and is added to the local digital multiplier 15.
The analog converter 13 converts the digital signal into an analog signal to obtain an analog predicted signal 12, which is input to the analog subtracter 3. Here, analog subtracter 3
Analog subtraction by analog integrator 5, analog integration by analog integrator 5, quantization by multi-bit quantizer 6, delay by digital delay device 7, digital multiplication by digital multiplier 15, digital addition by digital adder 16, and local digital-to-analog conversion Digital-to-analog conversion processing by the converter 13 is performed within one sampling time.
以上説−明したように、本発明は、ディジタル処理時間
を短縮でき、ディジタル回路に必要な動作速度を下げる
優れた効果がある。As explained above, the present invention has the excellent effect of shortening digital processing time and lowering the operating speed required for digital circuits.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例アナログ・ディジタル変換器の
ブロック構成図。
第2図は従来例のアナログ・ディジタル変換器のブロッ
ク構成図。
1・・・アナログ入力信号、2・・・標本化器、3・・
・アナログ減算器、4・・・差信号、5・・・アナログ
積分器、6・・・多ビット量子化器、7.17.22・
・・ディジタル遅延器、8.16.24・・・ディジタ
ル加算器、9・・・ディジタルフィルタ、10・・・標
本化周波数変換器、11・・・ディジタル出力信号、1
2・・・アナログ予測信号、13・・・局部ディジタル
・アナログ変換器、14・・・和信号、15・・・ディ
ジタル乗算器、23・・・ディジタル積分器。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a conventional analog-to-digital converter. 1...analog input signal, 2...sampler, 3...
・Analog subtractor, 4... Difference signal, 5... Analog integrator, 6... Multi-bit quantizer, 7.17.22.
...Digital delay device, 8.16.24...Digital adder, 9...Digital filter, 10...Sampling frequency converter, 11...Digital output signal, 1
2... Analog prediction signal, 13... Local digital-to-analog converter, 14... Sum signal, 15... Digital multiplier, 23... Digital integrator.
Claims (1)
化する標本化器(2)と、 この標本化器の出力とアナログ予測信号との差信号を得
るアナログ減算器(3)と、 この差信号を積分するアナログ積分器(5)と、このア
ナログ積分器の出力を量子化する多ビット量子化器(6
)と、 この多ビット量子化器の出力に基づいて和信号(14)
を作成する手段と、 この和信号を入力して上記アナログ減算器に上記アナロ
グ予測信号を与える局部ディジタル・アナログ変換器(
13)と を備えたアナログ・ディジタル変換器において、上記和
信号を作成する手段は、 上記多ビット量子化器の出力を2倍にするディジタル乗
算器(15)と、 上記多ビット量子化器の出力が第一の入力に与えられ第
二の入力値と1標本化時間ごとに加算を行う第一のディ
ジタル加算器(8)と、 この第一のディジタル加算器の出力に1標本化時間の遅
延を与えてこの第一のディジタル加算器の第二の入力に
供給するディジタル遅延器(17)と、 このディジタル遅延器の出力と上記ディジタル乗算器の
出力とを加算して上記和信号を作成する第二のディジタ
ル加算器(16)と を含むことを特徴とするアナログ・ディジタル変換器。[Claims] (I) A sampler (2) that samples an input analog input signal at a sampling frequency, and an analog subtracter (3) that obtains a difference signal between the output of this sampler and an analog prediction signal. ), an analog integrator (5) that integrates this difference signal, and a multi-bit quantizer (6) that quantizes the output of this analog integrator.
) and the sum signal (14) based on the output of this multi-bit quantizer.
and a local digital-to-analog converter (
13), the means for creating the sum signal includes a digital multiplier (15) that doubles the output of the multi-bit quantizer; a first digital adder (8) whose output is given to the first input and which adds the second input value every sampling time; a digital delay device (17) that provides a delay and supplies it to the second input of the first digital adder; and creates the sum signal by adding the output of this digital delay device and the output of the digital multiplier. and a second digital adder (16).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3973487A JPH077917B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Analog to digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3973487A JPH077917B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Analog to digital converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63207219A true JPS63207219A (en) | 1988-08-26 |
JPH077917B2 JPH077917B2 (en) | 1995-01-30 |
Family
ID=12561201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3973487A Expired - Lifetime JPH077917B2 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Analog to digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH077917B2 (en) |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP3973487A patent/JPH077917B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH077917B2 (en) | 1995-01-30 |
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