JPS6394718A - ▲δ▼σ型adコンバ−タ−オフセツトキヤンセル方式 - Google Patents

▲δ▼σ型adコンバ−タ−オフセツトキヤンセル方式

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JPS6394718A
JPS6394718A JP23936386A JP23936386A JPS6394718A JP S6394718 A JPS6394718 A JP S6394718A JP 23936386 A JP23936386 A JP 23936386A JP 23936386 A JP23936386 A JP 23936386A JP S6394718 A JPS6394718 A JP S6394718A
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Tadao Imai
今井 忠男
Yukinao Hashizume
橋爪 幸直
Toshio Hayashi
林 敏夫
Kuniharu Uchimura
内村 国治
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターに
おいて、出力ディジタル信号中に含まれるオフセット電
圧をキャンセルする方式に関するものである。
(従来の技術) 一般に、直流の伝達が可能なアナログ・ディジタル変換
器(ADコンバーター)において、直流分と交流弁とを
含んだアナログ入力信号をディジタル信号に変換し信号
処理を行なう場合、ADコンバーター自体が生じるオフ
セット電圧により、変換されたディジタル信号(符号)
中にこのオフセット分が加算され、以後の処理に影響を
及ぼすことがある。
このオフセット電圧を取除くため、従来、第2図に示す
ようなチョッパー型のオフセットキャンセル方式が用い
られた。第2図において、1は入力端子、2はスイッチ
、3はADコンバーター、4はレジスタ、5は加算器、
6は出力端子である。
前記方式によれば、ADコンバーター3の入力には、入
力端子1より入力される直流分および交流会を含むアナ
ログ入力信号INと、アナロググランドGNDとが、ス
イッチ2により交互に切替接続される。そして、アナロ
ググランドGNDが接続された時、ADコンバーター3
より出力されるディジタル値をADコンバーター3自体
のオフセット電圧と見なし、これを加算器5により、そ
れ以前にアナログ・ディジタル変換しレジスタ4に記憶
しておいたアナログ入力信号INに対するディジタル信
号から引算することによって、オフセット電圧をキャン
セルするようになしていた。
(発明が解決しようとする問題点) オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターにおいて、前
記方式を適用することにより、そのオフセット電圧をキ
ャンセルすることは可能であるが、一般に精度の高い、
即ちビット数の多いADコンバーター程、レジスタや加
算器等のオフセットキャンセルのための回路のハード量
が大きくなるため、オーバーサンプルΔΣ型ADコンバ
ーターへの適用は困難であるという問題点があった。
本発明は前記問題点を除去し、オーバーサンプルΔΣ型
ADコンバーターにおいて、わずかなハード量の回路を
付加えることにより、オフセット電圧をキャンセルし得
る方式を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明では前記問題点を解決するため、サンプリング周
波数を低減するデシメーションフィルタ−と組合せて使
用するオーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターのオフ
セットキャンセル方式において、前記オーバーサンプル
ΔΣ型ADコンバーターの入力に、アナログ入力信号又
はアナロググランドのいずれか一方を切替接続する切替
手段を設け、前記オーバーサンプルΔΣ型ADコンバー
ターとデシメーションフィルタ−との間に、該オーバー
サンプルΔΣ型ADコンバーターの出力の極性をそのま
ま、あるいは反転させて送出する極性制御手段を設け、
前記オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターの入力に
アナロググランドが接続されている間のみ、その出力の
極性を反転するよう、前記切替手段および極性制御手段
を制御した。
(作  用) 本発明によれば、本来、アナロググランド、即ち接地電
位に対応するディジタル信号が出力されるべき期間のみ
、オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターの出力の極
性が反転されてデシメーションフィルタ−に入力される
ため、オフセット電圧がある場合、該オフセット電圧力
だけ逆極性の信号成分が多くなり、これがデシメーショ
ンフィルタ−の作用により平均化され、オフセット電圧
がキャンセルされる。
(実施例) 第3図はオーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターを用
いる場合の一般的な構成を示づものであり、入力端子1
1より入力されたアナログ信号は、オーバーサンプル4
Σ型ADコンバーター12により、高速且つ低分解能の
ディジタル信号に変換され、さらにディジタルフィルタ
ーで構成されたデシメーションフィルタ−13により、
必要なサンプリング速度まで低減され、出力端子14に
出力される如くなっている。
第1図は本発明方式の基本的な構成を示すもので、図中
、第3図と同一構成部分は同一符号をもって表わす。即
ち、11は入力端子、12はオーバーサンプルΔΣ型A
Dコンバーター、13はデシメーションフィルタ−11
4は出力端子、15は切替手段、16は極性制御手段で
ある。
前記切替手段15は入力端子11とオーバーサンプルΔ
Σ型ADコンバーター12との間に設けられ、アナログ
入力信号INとアナロググランドGNDとを、オーバー
サンプルΔΣ型ADコンバーター12の入力に切替接続
する如くなっており、また、極性制御手段16はオーバ
ーサンプル2Σ型ADコンバーター12とデシメーショ
ンフイルター13との間に設けられ、前記切替手段15
によりオーバーサンプル7Σ型ADJンバ−タ−12に
アナロググランドGNDが接続されている間のみ、オー
バーサンプル7Σ型ADJンバーター12の出力ディジ
タル信号の極性を反転してデシメーションフィルタ−1
3に送出覆る如くなっている。
第4図は、1ビツトのA−バーサンプルΔΣ型△Dコン
バーターを用いた場合の具体的回路を示Mもので、図中
、21は入力端子、22はアナログマルチプレクサ、2
3はオーバーサンプル7Σ型ADJンバーター(以下、
単にへ〇コンバーターと称す。)、24は排他的論理和
回路、25はデシメーションフィルタ−(以下、デシメ
ータと称す。)、26は出力端子、27は制御端子であ
る。
前記アナログマルチプレクサ22は切替手段を構成する
ものであり、その2つの入力端子にはそれぞれ入力端子
21およびアナロググランドGNDが接続され、出力端
子はADコンバーター23の入力に接続されている。
また、該アナログマルチプレクサ22には、図示しない
制御回路、クロック信号源等より制御端子27を介して
、制御信号としてクロックパルスCL Kが供給されて
おり、該クロックパルスCLKがハイ(“1″)レベル
の時、アナロググランド電位を出力し、ロー(“’Q”
)レベルの時、入力信号INを出力づる如くなっている
01)記排他的論理和回路24は極性制御手段を構成す
るもので、その一方の入力端子にはADコンバーター2
3の出力が接続され、また、使方の入力端子には前記制
御端子27が接続され、出力端子はデシメータ25の入
力に接続されている。
ここで、ADコンバーター23はサンプリング周波数f
1で動作し、デシメータ25はサンプリング周波数をf
lからf2に低減するものとすると、一般に、制御端子
27から入力されるクロックパルスCLKの周波数f3
は、 f1/2>>f3≧f2 の関係を満足しなければならない。
以下、説明を簡単にJるため、f3=f2とし、また、
入力信号中に直流成分がないものとして、動作について
詳述する。
今、入力端子21に第5図(a)に示す入力信号INが
入力され、制御端子27に第5図(b)に示すデユーテ
ィ比50%のクロックパルスCLKが入力されているも
のとJると、アナログマルチプレクサ22は、該クロッ
クパルスCLKがハイレベルの期間においてはアナログ
グランド電位の信号を出力し、ローレベルの期間におい
ては入力信号INを出力するため、その出力には第5図
(c)に示す信号P1が現れる。
前記信号P1はADコンバーター23に入力され、アナ
ログ・ディジタル変換され、「+1」又は「−1」の2
値(但し、実際はハイ(1″)レベル又はロー(0″)
レベルの2値)からなるディジタル信号P2として出力
されるが、該ディジタル信号P2はADコンバーター2
3自体のオフセット電圧、例えばvofを含む値として
現れる。
第5図(d)は、このディジタル信号P2をアナログ的
に表わしたものである。
前記信号P2は排他的論理和回路24の一方の入力端子
に入力されるが、他方の入力端子には前記クロックパル
スCLKが入力されているため、クロックパルスCLK
がローレベルの期間、即ちアナログ入力信号INに対応
するディジタル信号がADコンバーター23より出力さ
れている間においては、前記ディジタル信号P2はその
まま出力され、クロックパルスCLKがハイレベルの期
間、即ちアナロググランド電位に対応するディジタル信
号がADコンバーター23より出力されている間におい
ては、前記ディジタル信号P2は極性が反転されて出力
される。
第5図(e)は、この時の排他的論理和回路24の出力
ディジタル信号P3をアナログ的に表わしたものである
前記信号P3はデシメータ25に入力され、周波数f2
毎に平均化され、出力端子26に出力される。この際、
アナログ入力信号INに対応する信号P3中のオフセッ
ト電圧弁の増加分、例えば第5図(e)における31と
、アナロググランド電位に対応する信号P3中のオフセ
ット電圧弁の減少分、例えば第5図(e)における32
とが互いに打消し合い、ADシコンーター23で生じた
直流オフセット電圧がキャンセルされる。
第5図(f)は、この際、デシメータ25より出力され
るディジタル信号P4をアナログ的に表わしたものであ
る。但し、該信号P4はデシメータ25の平均化作用の
ため、信号P3に対して半分の振幅となる。
このように前記実施例によれば、アナログマルチプレク
サ22および排他的論理和回路24を設け、これらを制
御するために一つのクロックパルスCLKを加えるのみ
で、ADコンバータ23において発生するオフセット電
圧をキャンセルできる。
前記実施例では1ビツトのオーバーサンプルΔΣ型AD
コンバーターを例として説明したが、より高精度なオー
バーサンプルΔΣ型ADコンバーターにおいても、本発
明が適用可能であることはいうまでもない。
オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターを高精度化す
る方法として、サンプリングスピードを上げる方法があ
るが、この場合はADコンバーターの出力そのものの形
態は前記実施例と同様であるため、排他的論理和回路と
して応答速度の早いものを使用すれば、前記実施例をそ
のまま適用できる。
また、オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターを高精
度化する伯の方法として、出力の多ビット化(2〜3ビ
ツト)を行なう方法があるが、この場合でもADコンバ
ーターの極性を反転するのみで良いので、極性制御手段
として簡単な構成の論理回路を付加することにより、オ
フセット電圧をキャンセルすることが可能である。また
、次段のデシメーションフィルタ−の相性から、サイン
・マグニチュード符号で多ビット化した場合においては
、前記実施例同様、1個の排他的論理和回路により極性
を反転することができる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、オーバーサンプリ
ングΔΣ型ADコンバーターにおいて、従来のチョッパ
ー型オフセットキャンセル方式のように多数ビット構成
のレジスタや加算器を必要とせず、切替手段を構成する
アナログマルチプレクサや極性制御手段を構成する排他
的論理和回路等の少ないハード最の回路を付加するのみ
で、オフセット電圧をキャンセルできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方式の基本的な構成図、第2図は従来の
オフセットキャンセル方式の一例を示す図、第3図はオ
ーバーサンプルΔΣ型A[)コンバーターの一般的な使
用形態を示す構成図、第4図は本発明の具体的な実施例
を示す回路図、第5図(a)(b) (c)(d)(e
)(f)は第4図の回路における各部の波形図である。 11・・・入力端子、12・・・オーバーサンプルΔΣ
型ADコンバーター、13・・・デシメーションフィル
タ−114・・・出力端子、15・・・切替−12一 手段、16・・・極性制御手段。 特許出願人 沖電気工業株式会社 日本電信電話株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 サンプリング周波数を低減するデシメーシヨンフィルタ
    ーと組合せて使用するオーバーサンプルΔΣ型ADコン
    バーターのオフセットキャンセル方式において、 前記オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターの入力に
    、アナログ入力信号又はアナロググランドのいずれか一
    方を切替接続する切替手段を設け、 前記オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターとデシメ
    ーシヨンフィルターとの間に、該オーバーサンプルΔΣ
    型ADコンバーターの出力の極性をそのまま、あるいは
    反転させて送出する極性制御手段を設け、 前記オーバーサンプルΔΣ型ADコンバーターの入力に
    アナロググランドが接続されている間のみ、その出力の
    極性を反転するよう、前記切替手段および極性制御手段
    を制御した ことを特徴とするΔΣ型ADコンバーターオフセットキ
    ャンセル方式。
JP23936386A 1986-10-09 1986-10-09 ▲δ▼σ型adコンバ−タ−オフセツトキヤンセル方式 Expired - Lifetime JPH0681055B2 (ja)

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