WO2014061253A1 - D/a変換器 - Google Patents

D/a変換器 Download PDF

Info

Publication number
WO2014061253A1
WO2014061253A1 PCT/JP2013/006102 JP2013006102W WO2014061253A1 WO 2014061253 A1 WO2014061253 A1 WO 2014061253A1 JP 2013006102 W JP2013006102 W JP 2013006102W WO 2014061253 A1 WO2014061253 A1 WO 2014061253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sampling
clock signal
capacitor
element unit
switching element
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/006102
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中西 豊
純弥 中西
Original Assignee
旭化成エレクトロニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 旭化成エレクトロニクス株式会社 filed Critical 旭化成エレクトロニクス株式会社
Priority to JP2014541941A priority Critical patent/JPWO2014061253A1/ja
Priority to US14/432,292 priority patent/US9236875B2/en
Publication of WO2014061253A1 publication Critical patent/WO2014061253A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/662Multiplexed conversion systems
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/0617Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
    • H03M1/0626Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence by filtering
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/80Simultaneous conversion using weighted impedances
    • H03M1/802Simultaneous conversion using weighted impedances using capacitors, e.g. neuron-mos transistors, charge coupled devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/667Recirculation type

Definitions

  • the present invention relates to a D / A converter, and more particularly, to a D / A converter including a sampling circuit that can suppress a high-frequency component of an input signal without preventing miniaturization of an electronic device.
  • noise countermeasures In order to prevent noise generated by an electronic component from affecting other electronic components, it is generally considered to suppress a noise component by inserting a filter in a noise transmission path.
  • a D / A converter As an electronic component mounted on an electronic device.
  • the D / A converter is an electronic component that is frequently used for an audio function or the like of an electronic device, and particularly an electronic component that requires countermeasures against noise.
  • the D / A conversion circuit described in Patent Document 1 relates to a digital-analog conversion circuit that achieves both high-speed response and low noise.
  • the D / A conversion circuit described in Patent Document 1 includes a reference voltage source circuit, a digital input processing circuit, a weighted current source circuit, and a current control switch circuit. Further, at least one of a current buffer circuit and a filter circuit is provided between the weighting current source circuit and the current control switch circuit.
  • FIG. 26 is a circuit diagram for explaining a conventional D / A converter.
  • the sampling circuit 4 includes a sampling capacitor 905 and switches 901, 902, 903, and 904.
  • the switch 901, the sampling capacitor 905, and the switch 902 are connected in series.
  • the switch 903, the sampling capacitor 905, and the switch 904 are connected in series with each other.
  • the other end of the switch 901 is connected to the input terminal 111 of the analog input signal VREF.
  • the other end of the switch 902 is connected to a terminal 113 to which an analog reference voltage Vcom is supplied.
  • the other end of the switch 904 is connected as an output terminal of the sampling circuit 4 to one end of the integrating capacitor element 106 and the inverting input terminal of the operational amplifier 107.
  • the integrating capacitive element 106 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 107.
  • the output terminal of the operational amplifier 107 is connected to the output terminal 112 of the D / A converter 3, and the output signal Vout is output from the output terminal 112.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier 107 is connected to the terminal 114 to which the analog reference voltage Vcom is supplied.
  • Each of the switches described above is driven by clock signals ⁇ S and ⁇ I supplied from the control circuit 959, and performs an on / off operation.
  • the analog input signal VREF is input from the input terminal 111 to the D / A converter having the above configuration.
  • the analog input signal VREF is sampled by the switches 901 and 902. Charges are accumulated in the sampling capacitor 905 by sampling.
  • the electric charge accumulated in the sampling capacitor 905 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 107 in accordance with switching of the switches 901, 902, 903, and 904.
  • the operational amplifier 107 inputs the reference voltage signal Vcom to the non-inverting input terminal and outputs an output signal Vout.
  • 27A and 27B are timing charts of clock signals supplied to the conventional D / A converter.
  • the switches 901 and 902 are driven by the clock signal ⁇ S
  • the switches 903 and 904 are driven by the clock signal ⁇ I.
  • 27A shows the clock signal ⁇ S
  • FIG. 27B shows the clock signal ⁇ I.
  • the clock signal ⁇ S and the clock signal ⁇ I are both non-overlapping clock signals that do not become H level.
  • FIG. 28 is a block diagram for explaining filtering in a conventional D / A converter.
  • a D / A converter 1002 and an analog prefilter 1001 are provided to obtain a high frequency attenuation effect.
  • an object of the present invention is to provide a D / A converter provided with a circuit.
  • a D / A converter accumulates electric charges according to a reference voltage corresponding to a first digital code (for example, DA (DAN) illustrated in FIG. 2).
  • a first capacitor element section (for example, the capacitor element section 105A shown in FIG. 1) having a plurality of capacitor elements (for example, the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 shown in FIG. 1), and the first capacitor element section
  • a first switching element including a plurality of switching elements (for example, the switches 103A_1, 103A_2, 104A_1, and 104A_2 shown in FIG.
  • the switching element unit includes a plurality of clock signals (for example, clock signals ⁇ S1A and ⁇ S2A illustrated in FIG. 3) set to have different sampling timings.
  • a capacitive element for example, the sampling capacitor shown in FIG.
  • the second switching element portion for example, the switches 103B_1, 103B_2, 104B_1, and 104B_2 shown in FIG. 1 for storing charges in each of the capacitor elements and transferring the charges
  • the switching element units 103B and 104B illustrated in FIG. 1 are provided, and the second switching element unit includes a plurality of clock signals (for example, illustrated in FIG. 1) set to have different sampling timings. According to the clock signals [Phi] S1B and [Phi] S2B), the operation of accumulating the electric charge in a plurality of capacitor elements of the second capacitor element portion is performed.
  • the D / A converter according to one aspect of the present invention is the D / A converter according to the aspect of the invention described above, wherein the first switching element portion includes the first capacitor element portion in a non-storage period of the second switching element portion. And the second switching element unit is connected to the plurality of capacitive elements of the second capacitive element unit during a non-storage period of the first switching element unit. It is desirable to perform the operation of accumulating the charge.
  • the first switching element portion and the second switching element portion operate alternately in the invention of the above embodiment.
  • the first switching element portion and the second switching element portion operate in order in the invention of the above embodiment.
  • the D / A converter stores charges according to the reference voltage corresponding to the third digital code (for example, DC (DCN) illustrated in FIG. 18) in the above-described invention.
  • a third capacitor element section (for example, the capacitor element section 105C shown in FIG. 17) having a plurality of capacitor elements (for example, the sampling capacitors 105C_1 and 105C_2 shown in FIG. 17), and the third capacitor A third switching element unit (for example, FIG. 5) includes a plurality of switching elements (switches 103C_1, 103C_2, 104C_1, and 104C_2) for storing charges in each of the plurality of capacitor elements of the element unit and transferring the charges.
  • the first switching element portion transfers charges accumulated in the plurality of capacitor elements by the second switching element portion.
  • an operation of accumulating the charges in the plurality of capacitance elements of the first capacitance element portion is performed.
  • the switching element section includes a period during which the first switching element section transfers charges accumulated in the plurality of capacitive elements and the third switching element section transfers charges accumulated in the plurality of capacitance elements.
  • the operation of accumulating the electric charge in the plurality of capacitor elements of the second capacitor element unit is performed, and the third switching element unit includes the first switching element unit.
  • the D / A converter according to one aspect of the present invention is the D / A converter according to the aspect of the present invention, wherein the charge accumulated in the second capacitor element portion is transferred during a period in which the charge accumulated in the first capacitor element portion is transferred. It is desirable to sequentially switch the period for transferring the charge and the period for transferring the charge accumulated in the third capacitor element portion. In the D / A converter of one embodiment of the present invention, it is preferable that the charge accumulated in any one capacitor element portion is always transferred in the invention of the above embodiment. In the D / A converter of one embodiment of the present invention, the first switching element portion, the second switching element portion, and the third switching element portion operate in order in the invention of the above embodiment. Is desirable.
  • jitter is added to the falling edge of the clock signal in the invention according to the above aspect.
  • jitter is added to the rising edge of the clock signal in the aspect of the invention.
  • the present invention it is possible to provide a D / A converter that can suppress high-frequency components of an input signal. Further, according to the present invention, in suppressing the high-frequency component of the input signal, the power consumption is not increased and the noise is not increased. Furthermore, according to the present invention, the radiation noise caused by the inrush current of the analog unit can be diffused, so that the radiation noise can be effectively suppressed.
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a switch circuit connected to an input terminal to which analog input signals VREFA_1, VREFA_2, VREFB_1, and VREFB_2 illustrated in FIG. 1 are input. It is a figure which shows the timing chart of the clock signal supplied to the D / A converter shown in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining frequency characteristics obtained by dividing sampling capacitors in the sampling circuit 2 shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an analog FIR characteristic obtained when a clock signal represented by the timing chart illustrated in FIG. 3 is supplied to a sampling capacitor of the D / A converter illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating analog FIR characteristics obtained when the clock signal represented by the timing chart illustrated in FIG. 6 is supplied to the sampling capacitor of the D / A converter illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an analog FIR characteristic obtained when the clock signal represented by the timing chart illustrated in FIG. 9 is supplied to the sampling capacitor of the D / A converter illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 10 shows the timing chart of the other clock signal supplied to the D / A converter shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing frequency characteristics when the sampling capacitors having the analog FIR characteristics shown in FIG. 5 have different capacitance ratios of the sampling capacitors.
  • FIG. 8 is a diagram showing frequency characteristics when the capacitance ratios of the sampling capacitors are varied in the sampling circuit having the analog FIR characteristics shown in FIG. 7. It is the figure which showed an example of the timing chart of the clock signal supplied to each switch of the D / A converter of 2nd Embodiment which concerns on this invention. It is a figure which shows the frequency characteristic obtained by using the clock signal represented with the timing chart of FIG. In the sampling circuit 2 shown in FIG. 1, it is a figure which shows the frequency characteristic obtained when a sampling capacitor is divided
  • FIG. 19 is a diagram illustrating analog FIR characteristics obtained when the clock signal represented by the timing chart of FIG. 18 is supplied to the sampling capacitor of the D / A converter illustrated in FIG. 17.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating analog FIR characteristics obtained when the clock signal represented by the timing chart illustrated in FIG.
  • FIG. 20 is supplied to the D / A converter illustrated in FIG. 17. It is a figure which shows the timing chart of the other clock signal supplied to the D / A converter shown in FIG.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an analog FIR characteristic obtained when the clock signal represented by the timing chart of FIG. 22 is supplied to the sampling capacitor of the D / A converter illustrated in FIG. 17.
  • FIG. 20 is a diagram showing frequency characteristics obtained when the sampling capacitors having analog FIR characteristics shown in FIG. 19 have different capacitance ratios of sampling capacitors. It is a figure which shows the frequency characteristic obtained when the sampling circuit which has the analog FIR characteristic shown in FIG. 21 changes the capacitance ratio of a sampling capacitor.
  • It is a circuit diagram for demonstrating an example of the conventional D / A converter. It is a figure which shows the timing chart of the clock signal supplied to the conventional D / A converter. It is a block diagram for demonstrating the filtering in the conventional D / A converter.
  • FIG. 1 is a circuit diagram for explaining a first embodiment of a D / A converter according to the present invention.
  • the D / A converter according to the first embodiment will be described later with reference to a sampling circuit 2, an integration capacitor element 106 and an operational amplifier 107 that constitute an integration circuit, and a control circuit 159 that supplies a clock for driving the sampling circuit (see FIG. 16) It is constituted by a digital circuit. Note that the digital circuit is provided further upstream of the D / A converter shown in FIG.
  • the D / A converter of the first embodiment is a D / A converter that includes a sampling circuit 2 and converts an input digital signal into an analog signal.
  • the D / A converter 1 according to the first embodiment stores a digital circuit (digital circuit 201 shown in FIG. 16) that generates a digital code as an input signal and charges generated by the digital code input by the digital circuit.
  • Capacitive element portion 105A and a capacitive element portion 105B for accumulating charges generated by an input signal from the digital circuit.
  • the first capacitor element portion 105A includes capacitor elements 105A_1 and 105A_2.
  • the second capacitor element portion 105B includes capacitor elements 105B_1 and 105B_2.
  • the D / A converter of the first embodiment includes a switch unit 104A.
  • the switch unit 104A includes switches 104A_1 and 104A_2.
  • the switches 104A_1 and 104A_2 accumulate charges in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 of the first capacitor element portion 105A, respectively, and transfer the accumulated charges.
  • the D / A converter 1 of the first embodiment includes a switch unit 104B.
  • the switch unit 104B includes switches 104B_1 and 104B_2.
  • the switches 104B_1 and 104B_2 accumulate charges in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 of the second capacitor element portion 105B, respectively, and transfer the accumulated charges.
  • the sampling circuit 2 includes an integration capacitor element 106 to which charges accumulated in the first capacitor element portion 105A and the second capacitor element portion 105B are transferred, and an operational amplifier 107 connected to the switch unit 104A and the switch unit 104B. It has.
  • the switch unit 104A and the switch unit 104B operate alternately.
  • the sampling circuit 2 includes switches 101A_1, 101A_2, 101B_1, 101B_2, 102A_1, 102A_2, 102B_1, 102B_2, 103A_1, 103A_2, 103B_1, and 103B_2.
  • the switch 101A_1, the sampling capacitor 105A_1, and the switch 102A_1 are connected to each other in series. Further, the switch 101A_2, the sampling capacitor 105A_2, and the switch 102A_2 are connected to each other in series.
  • the switch 103A_1, the sampling capacitor 105A_1, and the switch 104A_1 are connected in series with each other.
  • the switch 103A_2, the sampling capacitor 105A_2, and the switch 104A_2 are connected to each other in series.
  • the switch 101B_1, the sampling capacitor 105B_1, and the switch 102B_1 are connected in series with each other. Further, the switch 101B_2, the sampling capacitor 105B_2, and the switch 102B_2 are connected to each other in series.
  • the switch 103B_1, the sampling capacitor 105B_1, and the switch 104B_1 are connected to each other in series.
  • the switch 103B_2, the sampling capacitor 105B_2, and the switch 104B_2 are connected to each other in series.
  • the switch 103A_1 and the switch 103A_2 constitute a switch unit 103A
  • the switch 103B_1 and the switch 103B_2 constitute a switch unit 103B.
  • the switch 104A_1 and the switch 104A_2 constitute a switch unit 104A
  • the switch 104B_1 and the switch 104B_2 constitute a switch unit 104B.
  • the switch 101A_1 is connected to an input terminal to which an analog input signal VREFA_1 is input.
  • the switch 101A_2 is connected to an input terminal to which an analog input signal VREFA_2 is input.
  • the switch 101B_1 is connected to an input terminal to which the analog input signal VREFB_1 is input.
  • the switch 101B_2 is connected to an input terminal to which the analog input signal VREFB_2 is input.
  • the switches 102A_1, 102A_2, 102B_1, and 102B_2 are each connected to a terminal 113 to which an analog reference voltage Vcom is supplied.
  • the switch 103A_1 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101A_1 and the sampling capacitor 105A_1.
  • the switch 103A_2 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101A_2 and the sampling capacitor 105A_2.
  • the switch 103B_1 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101B_1 and the sampling capacitor 105B_1.
  • the switch 103B_2 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101B_2 and the sampling capacitor 105B_2.
  • One ends of the switches 104A_1, 104A_2, 104B_1, and 104B_2 are connected to one end of the integrating capacitor element 106 and the inverting input terminal of the operational amplifier 107, respectively, as the output of the sampling circuit 2.
  • the integrating capacitive element 106 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 107.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier 107 is connected to the terminal 114 to which the analog reference voltage Vcom is supplied.
  • Each switch is driven by a clock signal supplied from the control circuit 159 and performs an on / off operation.
  • a circuit composed of an element assigned “A” to the reference numeral and a circuit composed of an element assigned “B” to the reference numeral have the same configuration.
  • the sampling capacitor 105B_1 and the sampling capacitor 105B_2 have the same capacitance.
  • the analog input signals VREFA_1, VREFA_2, VREFB_1, and VREFB_2 are input from the input terminal to the sampling circuit 2 having the above configuration.
  • the analog input signal VREFA_1 is sampled by the switch 102A_1. By sampling, electric charge is accumulated in the sampling capacitor 105A_1.
  • the analog input signal VREFA_2 is sampled by the switch 102A_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105A_2 by sampling.
  • the analog input signal VREFB_1 is sampled by the switch 102B_1. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_1 by sampling.
  • the analog input signal VREFB_2 is sampled by the switch 102B_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_2 by sampling.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a circuit connected to an input terminal to which the analog input signals VREFA_1 and VREFA_2 are input.
  • the analog reference voltage VREFH is connected to an input terminal to which analog input signals VREFA_1 and VREFA_2 are input via a switch 1401.
  • the analog reference voltage VREFL is connected to an input terminal to which VREFA_1 and VREFA_2 are input via a switch 1402.
  • the switches 1401 and 1402 are turned on and off by digital codes DA and DAN issued from a digital circuit described later.
  • the digital codes DA and DAN are 1-bit signals.
  • the digital code DAN is a signal obtained by inverting the digital code DA.
  • the digital code DAN When the digital code DA is at the H (High) level, the digital code DAN is at the L (Low) level. When the digital code DA is at L level, the digital code DAN is at H level.
  • the switch 1401 is turned on when the digital code DA is at H level and turned off when the digital code DA is at L level.
  • the switch 1402 is turned on when the digital code DAN is at the H level and turned off when the digital code DAN is at the L level.
  • the analog reference voltage VREFH is supplied to the input terminals to which the analog input signals VREFA_1 and VREFA_2 are input, and when the digital code DA is at the L level, the analog input signal VREFA_1.
  • VREFA_2 is supplied with an analog reference voltage VREFL.
  • a circuit similar to FIG. 2 is also connected to the input terminal to which the analog input signals VREFB_1 and VREFB_2 shown in FIG. 1 are supplied.
  • the switches 1401 and 1402 are turned on and off by digital codes DB and DBN issued from a digital circuit (not shown).
  • the digital codes DA and DB applied to the switch circuit shown in FIG. That is, here, a case where the analog reference voltage VREFH is supplied to all of the input terminals to which the analog input signals VREFA_1, VREFA_2, VREFB_1, and VREFB_2 shown in FIG. 1 are input will be described.
  • the digital codes DA and DB are at the H level, and the analog reference voltage VREFH is supplied to all the input terminals to which the analog input signals VREFA_1, VREFA_2, VREFB_1, and VREFB_2 are input. It is not limited to.
  • Switches 101A_1, 101A_2, 101B_1, 101B_2, 102A_1, 102A_2, 102B_1, 102B_2, 103A_1, 103A_2, 103B_1, 103B_2, 104A_1, 104A_2, 104B_1, and 104B_2 store the sampling capacitors 105A_1, 105A_1, and 105B_1 and 105B1, respectively. To do.
  • Charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 are switched from the switches 101A_1, 101A_2, 101B_1, 101B_2, 102A_1, 102A_2, 102B_1, 102B_2, 103A_1, 103A_2, 103B_1, 103B_2, 104A_1, 104B_1 Is transferred to the integrating capacitor 106.
  • the operational amplifier 107 inputs the reference voltage signal Vcom to the non-inverting input terminal and outputs an analog output signal Vout from the output terminal.
  • the sampling circuit 2 illustrated in FIG. 1 includes a plurality of sampling capacitors (four sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 in the example illustrated in FIG. 1).
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105A_1 is determined by the switching operation of the switches 101A_1 and 102A_1.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105A_2 is determined by the switching operation of the switches 101A_2 and 102A_2.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105B_1 is determined by the switching operation of the switches 101B_1 and 102B_1.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105B_2 is determined by the switching operation of the switches 101B_2 and 102B_2.
  • the number of sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 in the D / A converter 1 of the first embodiment is not limited to four as a matter of course, and may be a natural number M ⁇ 2. .
  • the number of switches increases as the number of sampling capacitors M ⁇ 2 increases.
  • the number of clock signals that drive the switch increases. Even if the number of sampling capacitors is increased, the configuration other than the sampling circuit is not changed from the configuration shown in FIG.
  • the total capacity of the added sampling capacitors is made equal to the total capacity of the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2. Also good.
  • the total capacity of the sampling capacitors included in the sampling circuit 2 is configured to be equal before and after the addition of the sampling capacitors, and the capacity of the sampling capacitors included in the sampling circuit 2 including the added sampling capacitors and the operation timing.
  • an analog FIR (Finite Impulse Response) filter that lowers the gain of a specific frequency included in the output signal Vout can be formed.
  • the switch 101A_1 and the switch 102A_1 are driven by the clock signal ⁇ S1A, and the switch 101A_2 and the switch 102A_2 are driven by the clock signal ⁇ S2A.
  • the switch 101B_1 and the switch 102B_1 are driven by the clock signal ⁇ S1B, and the switch 101B_2 and the switch 102B_2 are driven by the clock signal ⁇ S2B.
  • the switches 103A_1, 103A_2, 104A_1, and 104A_2 are driven by the clock signal ⁇ IA.
  • the switches 103B_1, 103B_2, 104B_1, and 104B_2 are driven by the clock signal ⁇ IB.
  • FIG. 3 is a diagram showing a timing chart of the clock signal supplied to the D / A converter 1 shown in FIG.
  • the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ IA, ⁇ S1B, ⁇ S2B, and ⁇ IB described above are turned on and off at the timings shown in the timing charts of FIGS. 3A shows the clock signal ⁇ S1A
  • FIG. 3B shows the clock signal ⁇ S2A
  • FIG. 3C shows the clock signal ⁇ IA
  • FIG. 3D shows the clock signal ⁇ S1B
  • FIG. 3E shows the clock signal.
  • FIG. 3 (f) represents the clock signal ⁇ IB
  • 3G is a digital signal Din
  • FIG. 3H is a digital code DA (DAN)
  • FIG. 3I is a digital code DB (DBN)
  • FIG. 3J is analog data VA
  • FIG. (K) represents the analog data VB
  • FIG. 3 (l) represents the output
  • the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, and the clock signal ⁇ S2B have the same time interval at the H level, and one by one in order. It is a signal that becomes H level.
  • the clock signal repeatedly becomes H level in the order of ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B, ⁇ S2B, ⁇ S1A, ⁇ S2A,. Levels occur at regular intervals.
  • the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B, and ⁇ S2B are set so that the sampling timings of the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2, which are determined by the respective falling edges, are repeatedly generated at equal intervals.
  • the clock signal ⁇ IA is a signal that is at the H level during a period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2A to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1A (first switching element portion non-accumulation period).
  • the clock signal ⁇ IA is a period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2A to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1A, during which the integration timing, which is the timing for transferring the charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 to the integrating capacitor 106 Is set to occur.
  • the clock signal ⁇ IB is a signal that becomes an H level during a period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2B to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1B (second switching element unit non-accumulation period).
  • the clock signal ⁇ IB is a period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2B to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1B, during which the integration timing, which is the timing for transferring the charges accumulated in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 to the integrating capacitor 106 Is set to occur.
  • the switch unit 104A charges the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 of the first capacitor element portion 105A during the non-accumulation period of the switch unit 104B except the period during which the switch unit 104B accumulates charges in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2. accumulate.
  • the sampling timing for accumulating charges in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 is set to be different from each other depending on the clock signal.
  • the switch unit 104B includes the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 of the second capacitor element portion 105B in the non-accumulation period of the switch unit 104A, which is a period excluding the period in which the switch unit 104A accumulates charges in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2. Accumulate charge in The sampling timing for accumulating charges in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 is set to be different depending on the clock signal.
  • the digital signal Din includes a digital code.
  • the digital circuit described later outputs an even-numbered digital code DA (DAN) of the digital signal Din and an odd-numbered digital code DB (DBN) of the digital signal Din.
  • DAN D [i]
  • i is represented as an even number
  • the operation of the D / A converter 1 of the first embodiment will be described.
  • the clock signal ⁇ S1A becomes H level
  • the digital code D [0] is sampled by the switches 101A_1 and 102A_1.
  • the clock signal ⁇ S2A becomes H level
  • the digital code D [0] is sampled by the switches 101A_2 and 102A_2.
  • Charges are accumulated in the sampling capacitor 105A_2 by sampling.
  • the clock signal ⁇ IA When the clock signal ⁇ IA becomes H level, the charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 are transferred to the integration capacitor element 106 by the switches 103A_1, 103A_2, 104A_1, and 104A_2.
  • the analog data VA is represented as A [0].
  • the clock signal ⁇ S1B becomes H level
  • the digital code D [1] is sampled by the switches 101B_1 and 102B_1. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_1 by sampling.
  • the clock signal ⁇ S2B becomes H level, the digital code D [1] is sampled by the switches 101B_2 and 102B_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_2 by sampling.
  • the charges accumulated in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 are transferred to the integration capacitor element 106 by the switches 103B_1, 103B_2, 104B_1, and 104B_2.
  • the transferred charge is referred to as analog data VB.
  • the analog data VB is represented as A [1].
  • the switch unit 104A and the switch unit 104B are operated alternately. For this reason, the charges of the analog data VA and VB are alternately transferred to the integration capacitor element 106 and output from the output terminal of the operational amplifier 107 as an analog output signal Vout.
  • the switch unit 104A and the switch unit 104B are operated alternately.
  • the first embodiment is not limited to this. That is, in the first embodiment, the switch group including the switch unit 104A and the switch unit 104B is operated periodically in a sequence having a specific regularity, in other words, sequentially and sequentially. It may be.
  • the analog reference voltages VREFH and VREFL are superposed with a high frequency component and periodic noise (noise caused by an inrush current to a circuit that processes an analog signal: hereinafter, also simply referred to as noise).
  • the first embodiment will explain that noise generated by the D / A converter 1 can be reduced.
  • the operation of the conventional sampling circuit 4 shown in FIG. 26 is helpful. That is, the configuration of the D / A converter 3 shown in FIG. 26 is the same as the integration circuit portion of the D / A converter 1 shown in FIG. 1 except for the sampling circuit 4. Therefore, in the first embodiment, the description of the configuration corresponding to the configuration shown in FIGS. 27 and 28 of the first embodiment is omitted.
  • the sampling circuit 2 of the first embodiment shown in FIG. 1 has a configuration in which the sampling capacitor 905 is divided into a plurality of parts in the conventional sampling circuit 4 shown in FIG.
  • an analog FIR filter characteristic can be obtained.
  • a zero point is formed by the analog FIR filter, and the frequency at which the zero point enters is expressed by the following equation (1).
  • F0 FS ⁇ (k / M) (1)
  • k 1, 2,..., M ⁇ 1, M + 1,... 2 ⁇ M ⁇ 1, 2 ⁇ M + 1,.
  • FS represents a sampling frequency
  • k represents an integer excluding an integer multiple of M.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the frequency characteristics obtained by dividing the sampling capacitor in the sampling circuit 2 shown in FIG.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the frequency FS shown on the horizontal axis is the sampling frequency.
  • the D / A converter 1 shown in FIG. 1 includes the sampling capacitor 905 divided into a plurality of parts in the sampling circuit 4 shown in FIG. 26, and two sets of circuits having a plurality of sampling timings (twice as compared with the conventional circuit). Yes.
  • the D / A converter 1 can obtain an analog FIR filter characteristic by performing a time interleave operation of two sets of circuits. In other words, the circuit composed of elements having “A” added to the reference numeral in FIG. 1 and the circuit consisting of elements having “B” added to the reference numerals have the same configuration.
  • the first embodiment can obtain an analog FIR characteristic by alternately performing a sampling operation by a circuit composed of an element assigned “A” as a symbol and a circuit composed of an element assigned “B” as a symbol. it can.
  • the analog FIR characteristics (frequency characteristics) obtained can be arbitrarily adjusted by arbitrarily adjusting the capacities of the M sampling capacitors.
  • the clock signals shown in FIGS. 3A to 3F are clock signals that do not include jitter.
  • the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, and the clock signal ⁇ S2B are equal to each other at the time intervals at which they are at the H level.
  • the clock signal is at the H level.
  • sampling timings of the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 are set to be equal intervals. Note that the sampling timing of the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 is determined by the falling edges of the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B, and ⁇ S2B.
  • FIG. 5 supplies the clock signals represented by the timing charts shown in FIGS. 3A to 3F to the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 of the D / A converter 1 shown in FIG. It is a figure which shows the analog FIR characteristic obtained in a case.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the gain (Gain) steeply becomes zero at the sampling frequency FS. From this, it can be seen that the D / A converter 1 of the first embodiment can obtain an analog FIR characteristic having a large attenuation effect at the sampling frequency FS.
  • the clock signals in the first embodiment are not limited to those shown in the timing charts shown in FIGS. That is, the first embodiment is a non-overlapping clock signal in which the clock signal ⁇ S1A or the clock signal ⁇ S2A and the clock signal ⁇ IA are not simultaneously at the H level, and the clock signal ⁇ S1B or the clock signal ⁇ S2B and the clock signal ⁇ IB are These are non-overlapping clock signals that do not simultaneously become H level, and the relationship between the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, and the clock signal ⁇ IA, and the relationship between the clock signal ⁇ S1B, the clock signal ⁇ S2B, and the clock signal ⁇ IB are the same.
  • the analog FIR filter characteristics can be arbitrarily adjusted by arbitrarily setting the sampling timing interval within a range satisfying the above condition.
  • FIGS. 6A to 6F are diagrams showing timing charts of other clock signals supplied to the D / A converter 1 shown in FIG.
  • the sampling period of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S1B shown in FIGS. 3A to 3F is halved, and the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S1B are displayed.
  • the sampling timing is advanced by 1/4 cycle. 3A to FIG. 3F
  • FIG. 6A shows the clock signal ⁇ S1A
  • FIG. 6B shows the clock signal ⁇ S2A
  • FIG. 6C shows the clock signal ⁇ IA
  • FIG. 6E represents the clock signal ⁇ S2B
  • FIG. 6F represents the clock signal ⁇ IB.
  • FIG. 7 shows the case where the clock signals represented by the timing charts of FIGS. 6A to 6F are supplied to the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 of the D / A converter 1 shown in FIG. It is a figure which shows the analog FIR characteristic obtained.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain. As shown in FIG.
  • the gain (Gain) steeply becomes substantially zero at a frequency lower than the sampling frequency FS and a frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS. From this, it can be seen that the first embodiment can obtain an analog FIR characteristic having a large attenuation effect.
  • FIGS. 8A to 8F are timing charts of other clock signals supplied to the D / A converter 1 shown in FIG. 8A to 8F show the sampling periods of the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, and the clock signal ⁇ S2B shown in the timing charts of FIGS. 3A to 3F.
  • the sampling timing of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S1B is delayed by 1 ⁇ 4 period, and the integration timing of the clock signals ⁇ IA and ⁇ IB is delayed by 1 ⁇ 2 period.
  • FIG. 8A shows the clock signal ⁇ S1A, FIG.
  • FIG. 8B shows the clock signal ⁇ S2A
  • FIG. 8C shows the clock signal ⁇ IA
  • FIG. 8D Represents the clock signal ⁇ S1B
  • FIG. 8E represents the clock signal ⁇ S2B
  • FIG. 8F represents the clock signal ⁇ IB.
  • FIG. 9 supplies the clock signals represented by the timing charts shown in FIGS. 8A to 8F to the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2 of the D / A converter 1 shown in FIG. It is a figure which shows the analog FIR characteristic obtained when doing.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the gain (Gain) is relatively large at the sampling frequency FS, and is substantially zero at the frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS. From this, it can be seen that the first embodiment can obtain an analog FIR characteristic having a large attenuation effect.
  • FIGS. 10A to 10F are diagrams showing timing charts of other clock signals supplied to the D / A converter 1 shown in FIG.
  • the timing charts shown in FIGS. 10A to 10F show the sampling periods of the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, and the clock signal ⁇ S2B shown in the timing charts of FIGS.
  • the sampling timing of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S1B is delayed by 1 ⁇ 4 period, and the integration timing of the clock signal ⁇ IA and the clock signal ⁇ IB is advanced by 1 ⁇ 2 period.
  • FIG. 10A shows the clock signal ⁇ S1A, FIG.
  • FIG. 10B shows the clock signal ⁇ S2A
  • FIG. 10C shows the clock signal ⁇ IA
  • FIG. 10E represents the clock signal ⁇ S2B
  • FIG. 10F represents the clock signal ⁇ IB.
  • each sampling capacitor that is, the timing at which the falling edges of the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B, and ⁇ S2B appear
  • FIG. It is the same as the sampling timing of each sampling capacitor in the timing charts shown in a) to (f) (that is, the falling edges of the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B, and ⁇ S2B).
  • the first embodiment is not limited to dividing the capacitances of the M sampling capacitors equally when dividing the sampling capacitors into M pieces. That is, in the first embodiment, the frequency characteristics of the obtained analog FIR characteristics can be arbitrarily adjusted by arbitrarily adjusting the sizes of the M sampling capacitors.
  • FIG. 11 is a diagram showing the frequency characteristics when the sampling capacitors having the analog FIR characteristics shown in FIG. 5 have different capacitance ratios of the sampling capacitors. In the frequency characteristics shown in FIG.
  • This is an analog FIR characteristic obtained when the clock signals represented by the timing charts shown in FIGS. 3A to 3F are supplied to the capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, and 105B_2.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the gain (Gain) changes in a sine wave shape as the frequency increases, and becomes minimum in the vicinity of the sampling frequency FS and becomes maximum in the vicinity of the frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS.
  • FIG. 12 is a diagram showing the frequency characteristics when the sampling capacitors having the analog FIR characteristics shown in FIG. 7 have different capacitance ratios of the sampling capacitors.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the gain (Gain) changes in a sine wave shape as the frequency increases, and becomes minimum near a frequency slightly lower than the sampling frequency FS and a frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS.
  • the frequency is maximum near zero and a frequency slightly higher than the sampling frequency FS.
  • the frequency of the zero point formed samples the capacitance ratio of the sampling capacitor and the analog reference voltages VREFH and VREFL. Depends on sampling timing interval.
  • each sampling timing interval is narrow, as shown in the timing charts of FIGS. 8A to 8F, the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A, or the clock signal ⁇ S1B and the clock.
  • the interval between the falling edges of the signal ⁇ S2B is the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A in the timing chart shown in FIGS. 3A, 3B, 3D, or 3E, or the clock. This means that it is shorter than the interval between the falling edges of the signal ⁇ S1B and the clock signal ⁇ S2B.
  • the wide sampling timing interval means that the falling edge interval between the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A, or the clock signal ⁇ S1B and the clock, as shown in the timing charts of FIGS.
  • the interval between the falling edges of the signal ⁇ S2B is the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A in the timing charts shown in FIGS. 3A, 3B, 3D, or 3E. This means that it is longer than the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1B and the clock signal ⁇ S2B.
  • the sampling capacitor is divided into a plurality of pieces, and two sets of circuits having a plurality of sampling timings (twice as compared with the conventional circuit) are provided to perform a time interleave operation.
  • the D / A converter 1 according to the first embodiment can sample “between all phases” rather than “between half phases” in which the sampling capacitor is divided only in the sample phase. It becomes. Therefore, in the first embodiment, since the sampling timing interval at which the analog reference voltages VREFH and VREFL are sampled in the sampling capacitor can be set wide (long on the time axis), a zero point is formed in the low frequency range, A cut-off point can be formed in the low frequency range. Note that the sampling period, the integration timing, and the period do not affect the analog FIR characteristics of the sampling circuit 2. It is the sampling interval that affects the analog FIR characteristics.
  • the first embodiment uses a sampling circuit 2 in which the conventional sampling capacitor 905 shown in FIG. 26 is divided into a plurality of parts.
  • the first embodiment for example, when 16 sampling capacitors are provided, an analog FIR characteristic as shown in FIG. 4 can be obtained.
  • the sampling timing of the sampling capacitor and the capacitance ratio of the sampling capacitor for example, as shown in FIG. 5, FIG. 7, FIG. 9, FIG. It can be adjusted arbitrarily. Therefore, in the first embodiment, by adjusting the analog FIR characteristic of the sampling circuit 2, high frequency components such as 1/2 or more of the sampling frequency of the sampling circuit 2 can be suppressed. That is, the first embodiment can realize the sampling circuit 2 having frequency characteristics that can obtain a high-frequency suppressing effect.
  • the D / A converter 1 shown in FIG. 1 includes a circuit composed of an element assigned “A” to the reference numeral and a circuit composed of an element assigned “B” to the reference sign.
  • the included sampling capacitors are alternately sampled.
  • the D / A converter 1 is sampled by the sampling capacitor of one circuit (for example, a circuit composed of an element with “A” added to the reference numeral).
  • the other circuit for example, a circuit including an element having “B” added to the reference sign
  • a circuit including an element with “A” added to the reference sign is between the falling timing of the clock signal ⁇ S2A and the rising timing of the clock signal ⁇ S1A, as shown in FIGS.
  • the charge may be transferred to the integration capacitor element 106 by the clock signal ⁇ IA. For this reason, in the first embodiment, it is possible to increase the degree of freedom in setting the timing at which the sampling capacitor in the D / A converter 1 transfers the charge to the integration capacitor element 106.
  • the D / A converter 1 of 1st Embodiment can diffuse the radiation noise resulting from the inrush current of an analog part, it can suppress radiation noise effectively. This is because the sampling capacitor itself is provided with the frequency characteristic of the analog FIR filter by providing the sampling capacitor twice and performing the time division operation. That is, the effect of effectively suppressing radiation noise is obtained because it is not necessary to provide an analog unit such as an analog circuit for obtaining the frequency characteristics of the analog FIR filter.
  • the above-described effect can be obtained only with an increase in the sampling circuit and without an increase in noise or the like, and the cost can be reduced.
  • the first embodiment can suppress the generation of noise by the analog unit by simply adjusting the operation timing and capacitance of each sampling capacitor in the sampling circuit 2, so that an advanced process is possible. Does not require technology.
  • the D / A converter 1 can be realized without increasing noise or the like by adjusting the specifications of the sampling circuit 2, the first embodiment prevents the electronic device from being downsized. Absent.
  • the D / A converter of the second embodiment has the same circuit configuration as the D / A converter 1 of the first embodiment shown in FIG. In the second embodiment, similarly to the first embodiment described above, the switches 101A_1 and 102A_1 illustrated in FIG.
  • the analog reference voltages VREFH and VREFL have high-frequency components and periodic noise (noise caused by inrush current to a circuit that processes an analog signal: hereinafter also simply referred to as noise). Even in the case of superimposition, the point that noise generated by the D / A converter using the sampling circuit 2 can be reduced and the effect of attenuating high frequency components in a wider band can be obtained.
  • FIGS. 13A to 13F are diagrams illustrating examples of timing charts of clock signals supplied to the switches of the D / A converter according to the second embodiment of the present invention.
  • the clock signals shown in FIGS. 13A, 13B, 13D, and 13E are clock signals to which jitter is applied.
  • FIG. 13A shows the clock signal ⁇ S1A
  • FIG. 13C shows the clock signal ⁇ IA
  • FIG. 13D shows the clock signal ⁇ S1B
  • FIG. 13E shows the clock signal ⁇ S2B
  • FIG. 13F shows the clock signal ⁇ IB.
  • Jitter is applied to the rising and falling edges of the clock signals (a), (b), (d), and (e).
  • the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B, and ⁇ S2B are clocks in which any of the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S1B, and ⁇ S2B is at the H level at the same time interval and the time intervals at the H level are equal.
  • the second embodiment is not limited to the case where the clock signal becomes H level at equal time intervals.
  • the sampling end times of the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B, and ⁇ S2B are the sampling times of the analog reference voltages VREFH and VREFL.
  • the second embodiment can also arbitrarily adjust the analog FIR filter characteristics by arbitrarily setting the sampling period.
  • the clock signals ⁇ IA and ⁇ IB do not affect the analog FIR filter characteristics because they do not affect the sampling times of the analog reference voltages VREFH and VREFL even if no jitter is applied.
  • the zero point of the frequency characteristic can be formed by the jitter amplitude (absolute value on the time axis where the sampling edge changes in FIGS. 13A to 13F).
  • the zero point frequency FJ formed in frequency modulation by applying jitter to the sampling timing is expressed by the following equation (2).
  • FIG. 14 is a diagram showing frequency characteristics modulated by applying jitter to the sampling timing.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the sampling circuit 2 can form a zero point at the frequency 1 / d by applying jitter to the sampling timing.
  • the frequency 1 / d that can form the zero point is inversely proportional to the jitter amplitude. For example, the zero point moves to the low frequency side when the jitter amplitude d is set large, and moves to the high frequency side when the jitter amplitude d is set small.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating frequency characteristics obtained when the sampling capacitor is divided and jitter is applied to the edge (sampling timing) of the clock signal for sampling in the sampling circuit 2 of FIG.
  • FIG. 15 shows an analog FIR filter characteristic (equation (1)) obtained by dividing the sampling capacitor in the D / A converter 1 shown in FIG. 1 and a frequency modulated by applying jitter to the sampling timing.
  • the frequency characteristic which can obtain both effects of the characteristic is shown.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents Gain.
  • the characteristic line L1 shown in FIG. 15 represents the analog FIR filter characteristic (formula (1))
  • the characteristic line L2 represents the frequency characteristic (formula (2)) by frequency modulation.
  • the characteristic line L3 is an analog FIR filter characteristic (ie, analog FIR filter characteristic (L1) and frequency characteristic (L2) obtained by frequency modulation) obtained by performing both frequency division by dividing the existing sampling capacitor 905 and applying jitter. ).
  • the second embodiment by appropriately adjusting the amplitude of the jitter with respect to the transmission range of “0 dB” that appears in an integer multiple of the sampling frequency FS that cannot be attenuated by the division of the sampling capacitor 905, A zero point of the characteristic can be formed. That is, in the second embodiment, by applying jitter to the sampling timing and performing frequency modulation, as shown in FIG. 15, it is possible to obtain frequency characteristics that attenuate high-frequency components in a wider band.
  • the second embodiment by dividing the sampling capacitor into a plurality of pieces and applying jitter at the sampling timing, as shown in FIG. Furthermore, since 2nd Embodiment can diffuse the radiation noise resulting from the inrush current of an analog part, it can suppress radiation noise effectively.
  • the effect of the second embodiment is obtained by providing a sampling capacitor twice that of the existing sampling circuit 4 and operating the sampling capacitor in a time-sharing manner. Such a configuration can be said to be obtained by giving the frequency characteristics of the analog FIR filter to the sampling circuit itself.
  • the second embodiment increases the sampling circuit, but does not increase the area and noise.
  • jitter is applied to the sampling timing by appropriately adjusting the jitter amplitude with respect to a 0 dB transmission band represented by an integer multiple of the sampling frequency FS that cannot be attenuated by the analog FIR filter characteristics.
  • the zero point of the frequency characteristic by frequency modulation can be formed.
  • the second embodiment can obtain a frequency characteristic that attenuates a high frequency in a wider band than the first embodiment.
  • the second embodiment the case where jitter is applied to both rising and falling edges of the sampling signal has been described.
  • the second embodiment is not limited to this.
  • frequency modulation can be performed even when jitter is applied to only the falling edge of the sampling signal, and a zero point of frequency characteristics can be formed. Further, in the second embodiment, even when jitter is applied to only the rising edge of the clock signal, the radiation noise caused by the inrush current of the analog unit can be diffused, and the radiation noise can be effectively suppressed.
  • the sampling circuit 2 has different sampling timings and different capacitance ratios of the sampling capacitors, and the jitter is applied to the sampling timing, so that the frequency characteristics are obtained. Can be changed. Therefore, according to the first embodiment and the second embodiment, a D / A converter having a desired frequency characteristic can be easily obtained according to the application of the D / A converter.
  • FIG. 16 is a circuit diagram for explaining a third embodiment of the D / A converter according to the present invention.
  • 16 includes the D / A converter 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, the digital circuit 201 that generates an analog input signal input to the D / A converter 1, and the switch circuits 202A and 202B.
  • the configuration is shown. Of the configurations shown in FIG. 16, configurations similar to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a digital signal Din is input to the digital circuit 201.
  • the digital circuit 201 generates a digital code DA (DAN) and a digital code DB (DBN) from the digital signal Din and outputs them to the switch circuits 202A and 202B.
  • DAN digital code DA
  • DBN digital code DB
  • the switch circuits 202A and 202B are turned on / off by a digital code DA (DAN) and a digital code DB (DBN), and input analog input signals VREFA_1, VREFA_2, VREFB_1, and VREFB_2 to the D / A converter 1.
  • the switch circuits 202A and 202B are, for example, the switch circuits shown in FIG.
  • the third embodiment uses a plurality of digital codes as they are for cap division (sampling capacitor division) in a multi-bit D / A converter. Such a configuration can be used for a charge pump, for example.
  • FIG. 17 is a circuit diagram for explaining a fourth embodiment of the D / A converter of the present invention.
  • the D / A converter 11 according to the fourth embodiment includes a sampling circuit 22, an integration capacitor element 106 and an operational amplifier 107 that form an integration circuit, a control circuit 159 that supplies a clock for driving the sampling circuit 22, and, for example, FIG. 16 is constituted by the digital circuit shown in FIG. Note that the digital circuit is provided further upstream of the D / A converter 11 shown in FIG.
  • the D / A converter 11 of the fourth embodiment is a D / A converter that includes a sampling circuit 22 and converts an input digital signal into an analog signal.
  • the sampling circuit 22 includes a first capacitor element portion 105A, a second capacitor element portion 105B, and a third capacitor element portion 105C.
  • the first capacitor element portion 105A includes sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 for accumulating charges generated by a digital code input by a digital circuit.
  • the second capacitor element unit 105B includes sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 for accumulating charges generated by an input signal from the digital circuit, and the third capacitor element unit 105C stores an electric charge generated by an input signal from the digital circuit. Sampling capacitors 105C_1 and 105C_2 are provided.
  • the sampling circuit 22 includes a switch unit 104A, a switch unit 104B, and a switch unit 104C.
  • the switch unit 104A includes switches 104A_1 and 104A_2 for accumulating charges in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 of the first capacitor element section 105A and transferring the accumulated charges.
  • the switch unit 104B includes a plurality of switches 104B_1 and 104B_2 for storing charges in each of the plurality of sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 of the second capacitor element unit 105B and transferring the stored charges.
  • the switch unit 104C includes switches 104C_1 and 104C_2 for storing charges in the sampling capacitors 105C_1 and 105C_2, respectively, and transferring the stored charges.
  • the sampling circuit 22 shown in FIG. 17 includes an integration capacitor element 106 to which charges accumulated in the first capacitor element portion 105A, the second capacitor element portion 105B, and the third capacitor element portion 105C are transferred, and a switch unit 104A. , 104B, 104C, and an operational amplifier 107.
  • the switch unit 104A, the switch unit 104B, and the switch unit 104C are operated in order.
  • the sampling circuit 22 includes sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and 105C_2, and switches 101A_1, 101A_2, 101B_1, 101B_2, 101C_1, 101C_2, 102A_1, 102A_2, 102B_1, 102B_2, 102C_1, 102C_1, 102C_1 , 103B_1, 103B_2, 103C_1, 103C_2, 104A_1, 104A_2, 104B_1, 104B_2, 104C_1 and 104C_2.
  • the switch 101A_1, the sampling capacitor 105A_1, and the switch 102A_1 are connected in series with each other, and the switch 101A_2, the sampling capacitor 105A_2, and the switch 102A_2 are connected in series with each other.
  • the switch 103A_1, the sampling capacitor 105A_1, and the switch 104A_1 are connected in series with each other, and the switch 103A_2, the sampling capacitor 105A_2, and the switch 104A_2 are connected in series with each other.
  • the switch 101B_1, the sampling capacitor 105B_1, and the switch 102B_1 are connected in series with each other, and the switch 101B_2, the sampling capacitor 105B_2, and the switch 102B_2 are connected in series with each other.
  • the switch 103B_1, the sampling capacitor 105B_1, and the switch 104B_1 are connected in series with each other, and the switch 103B_2, the sampling capacitor 105B_2, and the switch 104B_2 are connected in series with each other.
  • the switch 101C_1, the sampling capacitor 105C_1, and the switch 102C_1 are connected in series with each other, and the switch 101C_2, the sampling capacitor 105C_2, and the switch 102C_2 are connected in series with each other.
  • the switch 103C_1, the sampling capacitor 105C_1, and the switch 104C_1 are connected in series with each other, and the switch 103C_2, the sampling capacitor 105C_2, and the switch 104C_2 are connected in series with each other.
  • the switch 103A_1 and the switch 103A_2 constitute a switch unit 103A
  • the switch 103B_1 and the switch 103B_2 constitute a switch unit 103B
  • the switch 103C_1 and the switch 103C_2 constitute a switch unit 103C
  • the switch 104A_1 and the switch 104A_2 constitute a switch unit 104A
  • the switch 104B_1 and the switch 104B_2 constitute a switch unit 104B
  • the switch 104C_1 and the switch 104C_2 constitute a switch unit 104C.
  • the switch 101A_1 is connected to an input terminal to which an analog input signal VREFA_1 is input.
  • the switch 101A_2 is connected to an input terminal to which an analog input signal VREFA_2 is input.
  • the switch 101B_1 is connected to an input terminal to which the analog input signal VREFB_1 is input.
  • the switch 101B_2 is connected to an input terminal to which the analog input signal VREFB_2 is input.
  • the switch 101C_1 is connected to an input terminal to which the analog input signal VREFC_1 is input.
  • the switch 101C_2 is connected to an input terminal to which the analog input signal VREFC_2 is input.
  • the switches 102A_1, 102A_2, 102B_1, 102B_2, 102C_1, and 102C_2 are each connected to a terminal 113 to which an analog reference voltage Vcom is supplied.
  • the switch 103A_1 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101A_1 and the sampling capacitor 105A_1.
  • the switch 103A_2 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101A_2 and the sampling capacitor 105A_2.
  • the switch 103B_1 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101B_1 and the sampling capacitor 105B_1.
  • the switch 103B_2 is connected to the output terminal of the operational amplifier 107 and between the switch 101B_2 and the sampling capacitor 105B_2.
  • the switch 103C_1 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101C_1 and the sampling capacitor 105C_1.
  • the switch 103C_2 is connected between the output terminal of the operational amplifier 107 and the switch 101C_2 and the sampling capacitor 105C_2.
  • the switches 104A_1, 104A_2, 104B_1, 104B_2, 104C_1, and 104C_2 are respectively connected to one end of the integrating capacitor 106 and the inverting input terminal of the operational amplifier 107 as output terminals of the sampling circuit 2.
  • the integrating capacitive element 106 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 107.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier 107 is connected to the terminal 114 to which the analog reference voltage Vcom is supplied.
  • Each switch is driven by a clock signal supplied from the control circuit 159 and performs an on / off operation.
  • a circuit composed of an element assigned “A” to the reference numeral, a circuit composed of an element assigned “B” to the reference numeral, and a circuit consisting of an element assigned “C” to the reference numeral are the same. It has the composition of.
  • the sampling capacitor 105B_1 and the sampling capacitor 105B_2 have the same capacitance.
  • the sampling capacitor 105C_1 and the sampling capacitor 105C_2 have the same capacitance.
  • the sampling circuit having the above configuration receives analog input signals VREFA_1, VREFA_2, VREFB_1, VREFB_2, VREFC_1, and VREFC_2 from input terminals.
  • the analog input signal VREFA_1 is sampled by the switch 102A_1.
  • By sampling electric charge is accumulated in the sampling capacitor 105A_1.
  • the analog input signal VREFA_2 is sampled by the switch 102A_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105A_2 by sampling.
  • the analog input signal VREFB_1 is sampled by the switch 102B_1. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_1 by sampling.
  • the analog input signal VREFB_2 is sampled by the switch 102B_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_2 by sampling.
  • the analog input signal VREFC_1 is sampled by the switch 102C_1. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105C_1 by sampling.
  • the analog input signal VREFC_2 is sampled by the switch 102C_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105C_2 by sampling.
  • a switch circuit similar to the circuit shown in FIG. 2 is also connected to input terminals to which the analog input signals VREFA_1 and VREFA_2 shown in FIG. 17 are input.
  • the switches 1401 and 1402 of the switch circuit are turned on and off by, for example, digital codes DA and DAN issued from the digital circuit 201 shown in FIG.
  • a switch circuit similar to the circuit shown in FIG. 2 is also connected to input terminals to which the analog input signals VREFB_1 and VREFB_2 shown in FIG. 17 are input.
  • On / off of the switches 1401 and 1402 shown in FIG. 2 is switched by digital codes DB and DBN issued from the digital circuit.
  • the digital codes DA, DB, and DC are H, and the analog reference voltage VREFH is input to all of the input terminals to which the analog input signals VREFA_1, VREFA_2, VREFB_1, VREFB_2, VREFC_1, and VREFC_2 are input. It is not limited to the case where is supplied.
  • the charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and 105C_2 are the switches 101A_1, 101A_2, 101B_1, 101B_2, 101C_1, 101C_2, 102A_1, 102A_2, 102B_1, 102B_2, 102C_1, 102C_1 , 103B_1, 103B_2, 103C_1, 103C_2, 104A_1, 104A_2, 104B_1, 104B_2, 104C_1 and 104C_2 are transferred to the integrating capacitor 106.
  • the operational amplifier 107 inputs the reference voltage signal Vcom to the non-inverting input terminal and outputs an analog output signal Vout from the output terminal.
  • the sampling circuit shown in FIG. 17 described above includes a plurality of sampling capacitors (sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and 105C_2 in the example shown in FIG. 17).
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105A_1 is determined by the switching operation of the switches 101A_1 and 102A_1.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105A_2 is determined by the switching operation of the switches 101A_2 and 102A_2.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105B_1 is determined by the switching operation of the switches 101B_1 and 102B_1.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105B_2 is determined by the switching operation of the switches 101B_2 and 102B_2.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105C_1 is determined by the switching operation of the switches 101C_1 and 102C_1.
  • the amount of charge accumulated in the sampling capacitor 105C_2 is determined by the switching operation of the switches 101C_2 and 102C_2.
  • sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and 105C_2 in the sampling circuit of the fourth embodiment is not limited to six as a matter of course, and may be a natural number M ⁇ 3. .
  • the number of switches increases as the number of sampling capacitors M ⁇ 3 increases. Further, as the number of sampling capacitors M ⁇ 3 increases, the number of clock signals that drive the switch increases. Even if the number of sampling capacitors is increased, the configuration other than the sampling circuit is not changed from the configuration shown in FIG.
  • the total capacity of the added sampling capacitors is equal to the total capacity of the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and 105C_2. It may be made to become.
  • the sum of the capacitances of the sampling capacitors included in the sampling circuit 22 is configured to be equal before and after the addition of the sampling capacitors, and the size of the sampling capacitors included in the sampling circuit including the added sampling capacitors and the operation timing are appropriately set.
  • the fourth embodiment can form an analog FIR filter that lowers the gain of a specific frequency included in the output signal Vout.
  • the switch 101A_1 and the switch 102A_1 are driven by the clock signal ⁇ S1A, and the switch 101A_2 and the switch 102A_2 are driven by the clock signal ⁇ S2A.
  • the switch 101B_1 and the switch 102B_1 are driven by the clock signal ⁇ S1B, and the switch 101B_2 and the switch 102B_2 are driven by the clock signal ⁇ S2B.
  • the switch 101C_1 and the switch 102C_1 are driven by the clock signal ⁇ S1C
  • the switch 101C_2 and the switch 102C_2 are driven by the clock signal ⁇ S2C.
  • the switches 103A_1, 103A_2, 104A_1, and 104A_2 are driven by the clock signal ⁇ IA, and the switches 103B_1, 103B_2, 104B_1, and 104B_2 are driven by the clock signal ⁇ IB.
  • the switches 103C_1, 103C_2, 104C_1, and 104C_2 are driven by the clock signal ⁇ IC.
  • FIGS. 18A to 18Q are timing charts showing clock signals supplied to the D / A converter 11 shown in FIG.
  • the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ IA, ⁇ S1B, ⁇ S2B, ⁇ IB, ⁇ S1C, ⁇ S2C, and ⁇ IC are turned on / off at the timings shown in the timing charts of FIGS. 18A shows the clock signal ⁇ S1A
  • FIG. 18B shows the clock signal ⁇ S2A
  • FIG. 18C shows the clock signal ⁇ IA
  • FIG. 18D shows the clock signal ⁇ S1B
  • FIG. 18E shows the clock signal.
  • FIG. 18F shows the clock signal ⁇ IB
  • FIG. 18G shows the clock signal ⁇ S1C
  • FIG. 18H shows the clock signal ⁇ S2C
  • FIG. 18I shows the clock signal ⁇ IC.
  • FIG. 18 (j) is a digital signal Din
  • FIG. 18 (k) is a digital code DA (DAN)
  • FIG. 18 (l) is a digital code DB (DBN)
  • FIG. 18 (m) is a digital code DC (DCN).
  • 18 (n) shows the analog data VA
  • FIG. 18 (o) shows the analog data VB
  • FIG. 18 (p) shows the analog data VC
  • FIG. 18 (q) shows the output signal Vout.
  • the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, the clock signal ⁇ S2B, the clock signal ⁇ S1C, and the clock signal ⁇ S2C are at the H level for the same time, and the clock signal ⁇ S1A , ⁇ S1B, and ⁇ S1C are signals that sequentially become H level one by one.
  • the clock signals ⁇ S2A, ⁇ S2B, and ⁇ S2C are signals that sequentially become H level one by one.
  • the clock signal ⁇ IA is a signal that becomes H level during the period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2A to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1A (non-accumulation period of the first switching element unit).
  • the clock signal ⁇ IA is a period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2A to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1A, where the integration timing, which is the timing for transferring the charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 to the integrating capacitor 106 Is set to occur.
  • the clock signal ⁇ IB is a signal that becomes H level during the period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2B to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1B (non-accumulation period of the second switching element unit).
  • the clock signal ⁇ IB is a period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2B to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1B, during which the integration timing, which is the timing to transfer the charges accumulated in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 to the integrating capacitor 106 Is set to occur.
  • the clock signal ⁇ IC is a signal that becomes H level during the period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2C to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1C (non-accumulation period of the second switching element unit).
  • the clock signal ⁇ IC is a period from the falling edge of the clock signal ⁇ S2C to the next rising edge of the clock signal ⁇ S1C, where the integration timing, which is the timing to transfer the charges accumulated in the sampling capacitors 105C_1 and 105C_2 to the integration capacitor element 106 Is set to occur.
  • the clock signals ⁇ IA, ⁇ IB, and ⁇ IC sequentially become H level one by one.
  • the clock signals ⁇ IA, ⁇ IB, and ⁇ IC determine the timing for transferring the charge accumulated in the sampling capacitor to the integration capacitor 106, and therefore determine the output signal generation timing of the D / A converter. That is, the switch unit 104A includes the first capacitor element portion in a period in which the switch unit 104B transfers the charge accumulated in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 and a period in which the switch unit 104C transfers the charge accumulated in the sampling capacitors 105C_1 and 105C_2.
  • Charges are accumulated in the plurality of sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 of 105A. Charge accumulation is performed according to a plurality of clock signals set so that sampling timings for accumulating charges in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 of the first capacitor element portion 105A are different from each other.
  • the switch unit 104B has a second period between a period during which the switch unit 104A transfers charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 and a period during which the switch unit 104C transfers charges accumulated in the sampling capacitors 105C_1 and 105C_2.
  • Charges are accumulated in the plurality of sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 in the capacitor element portion 105B. Charge accumulation is performed in accordance with a plurality of clock signals set so that sampling timings for accumulating charges in the plurality of sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 of the second capacitor element portion 105B are different from each other.
  • the switch unit 104C has a third period between a period during which the switch unit 104A transfers charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 and a period during which the switch unit 104B transfers charges accumulated in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2.
  • Charges are accumulated in the sampling capacitors 105C_1 and 105C_2 of the capacitor element portion 105C. Charge accumulation is performed according to a plurality of clock signals set so that sampling timings for accumulating charges in the plurality of sampling capacitors 105C_1 and 105C_2 of the third capacitor element portion 105C are different from each other.
  • the digital signal Din includes a digital code.
  • the digital circuit 201 shown in FIG. 16 outputs the 0th, 3rd, 6th,..., Digital codes DA (DAN) of the digital signal Din, and the 1st, 4th, 7th,.
  • the second digital code DB (DBN) is output.
  • the digital circuit 201 outputs the second, fifth, eighth,..., Digital code DC (DCN) of the digital signal Din.
  • DCN Digital code DC
  • DA (DAN) D [i]
  • i is represented as 0, 3, 6,...
  • DB (DBN) D [j]
  • j is 1, 4, 7, ..
  • DC (DCN) D [k]
  • k is 2, 5, 8,.
  • the digital code D [0] is sampled by the switches 101A_1 and 102A_1. By sampling, electric charge is accumulated in the sampling capacitor 105A_1.
  • the clock signal ⁇ S2A becomes H level
  • the digital code D [0] is sampled by the switches 101A_2 and 102A_2.
  • Charges are accumulated in the sampling capacitor 105A_2 by sampling.
  • the clock signal ⁇ IA becomes H level
  • the charges accumulated in the sampling capacitors 105A_1 and 105A_2 are transferred to the integration capacitor element 106 by the switches 103A_1, 103A_2, 104A_1, and 104A_2.
  • the analog data VA is represented as A [0].
  • the digital code D [1] is sampled by the switches 101B_1 and 102B_1. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_1 by sampling.
  • the clock signal ⁇ S2B becomes H level
  • the digital code D [1] is sampled by the switches 101B_2 and 102B_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105B_2 by sampling.
  • the clock signal ⁇ IB becomes H level
  • the charges accumulated in the sampling capacitors 105B_1 and 105B_2 are transferred to the integration capacitor element 106 by the switches 103B_1, 103B_2, 104B_1, and 104B_2.
  • the analog data VB is expressed as A [1].
  • the digital code D [2] is sampled by the switches 101C_1 and 102C_1. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105C_1 by sampling. When the clock signal ⁇ S2C becomes H level, the digital code D [2] is sampled by the switches 101C_2 and 102C_2. Charges are accumulated in the sampling capacitor 105C_2 by sampling. When the clock signal ⁇ IC becomes H level, the charges accumulated in the sampling capacitors 105C_1 and 105C_2 are transferred to the integrating capacitor 106 by the switches 103C_1, 103C_2, 104C_1, and 104C_2. For convenience, when the transferred charge is analog data VC, the analog data VC is represented as A [2].
  • the switch unit 104A, the switch unit 104B, and the switch unit 104C are sequentially operated. For this reason, the charges of the analog data VA, VB, and VC are alternately transferred to the integration capacitor element 106 and output from the output terminal of the operational amplifier 107 as an analog output signal Vout.
  • the switch unit 104A, the switch unit 104B, and the switch unit 104C are operated in order.
  • the fourth embodiment is not limited to this. That is, in the fourth embodiment, the switch unit 104A, the switch unit 104B, and the switch unit 104C are operated periodically in a sequence having a specific regularity, in other words, sequentially and sequentially. It may be.
  • the D / A converter 11 of the fourth embodiment shown in FIG. 17 includes three sets (three times the conventional circuit) having a plurality of sampling timings by dividing the sampling capacitor into a plurality of sampling capacitors.
  • the D / A converter 11 can obtain an analog FIR filter characteristic by performing a time interleave operation of three sets of circuits. That is, a circuit composed of elements having “A” added to the reference numeral in FIG. 17, a circuit consisting of elements added with “B” to the reference numerals, and a circuit consisting of elements given “C” to the reference numerals have the same configuration.
  • the analog FIR characteristics can be obtained by performing sampling operations in order.
  • the fourth embodiment is not limited to dividing the sampling capacitor 905 shown in FIG. 26 into M sampling capacitors having the same capacity.
  • the frequency characteristics of the obtained analog FIR characteristics can be arbitrarily adjusted by arbitrarily adjusting the capacities of the M sampling capacitors.
  • T 1 / FS
  • any one of the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, and the clock signal ⁇ S2B becomes “H” level at equal time intervals, and “H”. These clock signals have the same time interval.
  • the sampling timing of the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1 and 105B_2 is determined by the falling edges of the clock signals ⁇ S1A, ⁇ S2A, ⁇ S1B and ⁇ S2B, in the fourth embodiment, the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1 and 105B_2 are sampled.
  • the timing is set to be equally spaced.
  • the charges sampled by the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A are transferred at the timing of the clock signal ⁇ IA to generate an output signal.
  • the output signal is an average value of the two signals sampled at the sampling period T / 2 (2FS). Therefore, in the fourth embodiment, an analog FIR filter is applied to the sampled signal.
  • FIG. 19 shows the clock signals represented by the timing charts of FIGS. 18A to 18I to the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and 105C_2 of the D / A converter 11 shown in FIG.
  • the analog FIR characteristics obtained when supplied are shown.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the gain (Gain) steeply becomes substantially zero at the sampling frequency FS. That is, the FIR filter characteristics shown in FIG. 19 correspond to the 2-tap FIR filter characteristics with the filter operating frequency 2FS. From this, it can be seen that the D / A converter 11 of the fourth embodiment can obtain an analog FIR characteristic having a large attenuation effect at the sampling frequency FS.
  • the output signal generated at the timing of the clock signal ⁇ IB is sampled by the clock signal ⁇ S1B and the clock signal ⁇ S2B, so that the output signal is sampled at the sampling period T / 2 (2FS) 2.
  • the average value of two signals Therefore, in the fourth embodiment, an analog FIR filter is applied to the sampled signal.
  • an analog FIR filter is applied to the sampled signal.
  • the clock signals of the fourth embodiment are not limited to those shown in the timing charts shown in FIGS.
  • the clock signal of the fourth embodiment is a non-overlapping clock signal in which the clock signal ⁇ S1A or the clock signal ⁇ S2A and the clock signal ⁇ IA do not simultaneously become the H level, and the clock signal ⁇ S1B or the clock signal ⁇ S2B and the clock signal
  • the signal ⁇ IB may be a non-overlapping clock signal that does not simultaneously become H level
  • the clock signal ⁇ S1C or the clock signal ⁇ S2C and the clock signal ⁇ IC may not be simultaneously H level.
  • the analog FIR filter characteristics can be arbitrarily adjusted by arbitrarily setting the sampling timing interval within a range that satisfies the condition that the relationship with ⁇ IC is the same.
  • FIGS. 20A to 20I are diagrams showing timing charts of other clock signals supplied to the D / A converter 11 shown in FIG.
  • the timing charts shown in FIGS. 20A to 20I halve the sampling period of the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S1B, and the clock signal ⁇ S1C shown in FIGS. 18A to 18I, and the clock signals ⁇ S1A,
  • the sampling timing of the clock signal ⁇ S1B and the clock signal ⁇ S1C is advanced by 1 ⁇ 4 cycle.
  • FIG. 21 shows the clock signals represented by the timing charts shown in FIGS. 20A to 20I as sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and An analog FIR characteristic obtained when the signal is supplied to 105C_2 is shown.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain. As shown in FIG.
  • the gain (Gain) steeply becomes substantially zero at a frequency lower than the sampling frequency FS and a frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS. From this, it can be seen that the fourth embodiment can obtain an analog FIR characteristic having a large attenuation effect.
  • 22A to 22I are diagrams showing timing charts of other clock signals supplied to the D / A converter 11 shown in FIG.
  • the timing charts shown in FIGS. 22A to 22I show the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, the clock signal ⁇ S2B, the clock signal ⁇ S1C, and the clock signal shown in FIGS.
  • the sampling period of ⁇ S2C is 1.5 times, and the sampling timing of the clock signal ⁇ S1A, the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B, the clock signal ⁇ S2B, the clock signal ⁇ S1C, and the clock signal ⁇ S2C is delayed by 1 ⁇ 4 period. .
  • FIG. 23 shows the clock signals represented in the timing charts of FIGS. 22A to 22I to the sampling capacitors 105A_1, 105A_2, 105B_1, 105B_2, 105C_1, and 105C_2 of the D / A converter 11 shown in FIG.
  • the analog FIR characteristics obtained when supplied are shown.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain. As shown in FIG.
  • the gain (Gain) is relatively large at the sampling frequency FS, and is substantially zero at the frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS. From this, it can be seen that the D / A converter 11 of the fourth embodiment can obtain an analog FIR characteristic having a large attenuation effect.
  • the sampling capacitor 905 shown in FIG. 26 is not limited to being divided into M sampling capacitors having the same capacity.
  • the frequency characteristics of the obtained analog FIR characteristics can be arbitrarily adjusted by arbitrarily adjusting the capacities of the M sampling capacitors.
  • FIG. 24 is a diagram showing frequency characteristics obtained when the sampling capacitors having the analog FIR characteristics shown in FIG. 19 have different capacitance ratios of the sampling capacitors.
  • FIG. 24 is a diagram showing frequency characteristics obtained when the sampling capacitors having the analog FIR characteristics shown in FIG. 19 have different capacitance ratios of the sampling capacitors.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the gain (Gain) changes in a sine wave shape as the frequency increases, and becomes minimum in the vicinity of the sampling frequency FS and becomes maximum in the vicinity of the frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS.
  • FIG. 25 is a diagram showing frequency characteristics obtained when the sampling capacitors having the analog FIR characteristics shown in FIG. 21 have different capacitance ratios of the sampling capacitors.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents Gain.
  • the gain (Gain) changes in a sine wave shape as the frequency increases, and becomes minimum in the vicinity of a frequency slightly lower than the sampling frequency FS and a frequency “2FS” that is twice the sampling frequency FS, The frequency is maximum near zero and slightly higher than the sampling frequency FS.
  • the frequency of the zero point formed depends on the sampling timing interval at which the sampling capacitor samples the analog input signal VREF.
  • the intervals of the sampling timing at which the analog reference voltages VREFH and VREFL are sampled on the sampling capacitor are narrow (short on the time axis)
  • a zero point is formed on the high frequency side as shown in FIG.
  • the intervals of the sampling timing are narrow as shown in the timing charts of FIGS. 22A to 22I, the intervals of the falling edges of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B and the clock signal.
  • the interval between the falling edges of ⁇ S2B or the interval between the clock signal ⁇ S1C and the falling edge of the clock signal ⁇ S2C is determined by the rise of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A in the timing charts shown in FIGS. This means that the interval between the falling edges, the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1B and the clock signal ⁇ S2B, or the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1C and the clock signal ⁇ S2C is shorter.
  • each interval of the sampling timing is wide, as shown in the timing charts of FIGS. 20A to 20I, the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A, the clock signal ⁇ S1B and the clock.
  • the interval between the falling edge of the signal ⁇ S2B and the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1C and the clock signal ⁇ S2C are the rising edges of the clock signal ⁇ S1A and the clock signal ⁇ S2A in the timing charts shown in FIGS. This means that the interval between the falling edges and the interval between the falling edges of the clock signal ⁇ S1B and the clock signal ⁇ S2B are longer.
  • the sampling period, the integration timing, and the period do not affect the analog FIR characteristics of the sampling circuit 22. It is the sampling interval that affects the analog FIR characteristics.
  • the divided sampling capacitors are time-interleaved, so that sampling is not performed between “half phases” in which the sampling capacitors are divided only in the sample phase, but can be sampled between “all phases”. It becomes possible. Therefore, in the fourth embodiment, the sampling timing interval at which the analog reference voltages VREFH and VREFL are sampled in the sampling capacitor can be set wide (long on the time axis). For this reason, the fourth embodiment can form a zero point in the low frequency range and form a cutoff point in the low frequency range.
  • the fourth embodiment for example, when 16 sampling capacitors are provided, an analog FIR characteristic as shown in FIG. 4 can be obtained.
  • the fourth embodiment by further adjusting the sampling timing of the sampling capacitor and the capacitance ratio of the sampling capacitor, for example, as shown in FIG. 19, FIG. 21, FIG. 23, FIG. It can be adjusted arbitrarily. Therefore, the fourth embodiment can suppress high-frequency components such as 1/2 or more of the sampling frequency of the sampling circuit 22 by adjusting the analog FIR characteristics of the sampling circuit. That is, the fourth embodiment can realize the sampling circuit 22 having frequency characteristics that can obtain a high-frequency suppressing effect.
  • the D / A converter 11 shown in FIG. 17 has a circuit composed of an element added with “A” as a symbol, a circuit composed of an element added with “B” as a symbol, and “C” as a symbol.
  • the sampling capacitors included in the three sets of circuits are sequentially sampled.
  • the D / A converter 11 has an integration capacitance in one set of circuits (for example, a circuit including elements having “B” added to the reference numerals). While the charge transfer to the element 106 is being performed, the other two sets of circuits (for example, circuits composed of elements having “A” and “C” added to the reference numerals) perform the sampling operation in parallel with the sampling capacitor. I am doing so.
  • a circuit composed of an element given “A” as a reference sign performs a sampling operation during a period in which charge transfer is performed by the clock signal ⁇ IB and the clock signal ⁇ IC, as shown in FIG. Just do it. Therefore, the D / A converter 11 can obtain a sampling period twice as long as that of the conventional D / A converter, and the degree of freedom of setting the sampling timing, that is, setting of the analog FIR filter characteristics. The degree of freedom can be increased.
  • the sampling capacitor is divided into a plurality of pieces, and three sets of circuits having a plurality of sampling timings (three times the conventional number) are provided.
  • the D / A converter 11 shown in FIG. 17 can always transfer one of the three sets, and the output signal generation timing is 2 as compared with the conventional D / A converter.
  • Can be doubled That is, conventionally, the output generation timing cannot be doubled unless the frequency of the clock signal is doubled, whereas the fourth embodiment allows the output signal generation timing to be doubled without doubling the clock frequency. Can be doubled.
  • the fourth embodiment does not increase the power consumption because the clock frequency is not changed.
  • the output signal generation timing is doubled, it means that the signal band of the output signal is doubled.
  • the influence of the thermal noise generated by the sampling circuit 22 is halved. Therefore, when the SN performance equivalent to the conventional one is requested, the capacitance of the sampling capacitor, which is the main cause of the thermal noise, is reduced. It can be halved.
  • the fourth embodiment since the fourth embodiment has three sets of sampling capacitors, the capacity of the sampling capacitors per set can be halved, where the circuit scale (area) is increased by a factor of three compared to the conventional case. For this reason, the area increase is 1.5 times (0.5 ⁇ 3), and the area increase can be suppressed.
  • 4th Embodiment can diffuse the radiation noise resulting from the inrush current of an analog part by having several sampling timing, it can suppress radiation noise effectively.
  • the frequency characteristic of the analog FIR filter can be given to the D / A converter itself, it is not necessary to separately provide an analog unit such as an analog circuit for obtaining the frequency characteristic of the analog FIR filter.
  • the fourth embodiment in order to obtain the above-described effect, only the sampling circuit is increased, and noise and the like are not increased.
  • the fourth embodiment suppresses the influence of noise superimposed on the analog reference voltages REFH and VREFL by adjusting the operation timing of each sampling capacitor and the capacitance of the sampling capacitor in the sampling circuit 22. be able to. For this reason, 4th Embodiment can implement
  • the fourth embodiment uses the sampling circuit 22 because the D / A converter 11 can be realized without an increase in current consumption, noise, and the like by adjusting the specifications of the sampling circuit 22. This can prevent the electronic device mounting the D / A converter 11 from being reduced in size.
  • the digital code is a single value (1 bit) has been described.
  • the digital code is not limited to a single value, and when the digital code issued from the digital circuit is a K value (K bits, a natural number satisfying K ⁇ M), An increase in capacitance can be suppressed by inputting K values to a capacitor group having M / K sampling capacitors.
  • Such a configuration corresponds to using a plurality of digital codes as they are for cap division in a multi-bit D / A converter.
  • the D / A converter 11 that can suppress the high-frequency component of the input signal.
  • Such a D / A converter 11 can be realized by providing a plurality of sampling capacitors in the D / A converter and operating them based on two or more different operation timings. For this reason, the D / A converter 11 of the fourth embodiment does not increase power consumption and does not increase noise compared to the existing D / A converter. Furthermore, since the D / A converter 11 of the fourth embodiment can diffuse the radiation noise caused by the inrush current of the analog unit, it can effectively suppress the radiation noise.
  • the present invention relates to a D / A converter including a sampling circuit that can suppress high frequency components of an input signal without hindering downsizing of an electronic device, and an electronic device having a D / A conversion function. Can be used for general equipment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

 電子機器の小型化を妨げることがなく、入力信号の高周波成分を抑制することができるサンプリング回路を備えたD/A変換器を提供する。複数のサンプリングキャパシタ(105A_1、105A_2)を備えた第1の容量素子部(105A)と、複数のサンプリングキャパシタ(105B_1、105B_2)を備えた第2の容量素子部(105B)とを備える。第1の容量素子部の複数のサンプリングキャパシタのそれぞれに電荷を蓄積し、この電荷を転送するための複数のスイッチング(104A_1、104A_2)を備えた第1のスイッチユニット(104A)と、第2の容量素子部の複数のサンプリングキャパシタのそれぞれに電荷を蓄積し、この電荷を転送するための複数のスイッチング(104B_1、104B_2)を備えた第2のスイッチユニット(104B)とを備え、第1及び第2のスイッチユニットとを交互に動作させる。

Description

D/A変換器
 本発明は、D/A変換器に関し、より詳細には、電子機器の小型化を妨げることがなく、入力信号の高周波成分を抑制することができるサンプリング回路を備えたD/A変換器に関する。
 現在、電子機器に対する小型化の要求はますます強くなっており、電子機器に搭載される電子部品は小型化され、電子部品同士はより近接して配置されるようになっている。
 電子部品同士を近接して配置すると、電子部品で発生したノイズが直接、または搭載基板や配線を介して他の電子部品に伝わり、他の電子部品の正常な動作を妨げる可能性がある。このため、近年の電子機器には、小型化と共に、ノイズの影響を抑止することが求められている(以下、ノイズ対策とも記す)。
 電子部品が発生するノイズが他の電子部品に影響することを防ぐには、一般的に、ノイズ伝達経路にフィルタを挿入することでノイズ成分を抑制することが考えられる。
 ところで、電子機器に搭載される電子部品にD/A変換器がある。D/A変換器は、電子機器のオーディオの機能等に多く利用される電子部品であり、特に、ノイズ対策が必要とされる電子部品である。
 D/A変換器の従来のノイズ対策としては、例えば、特許文献1等に記載されたD/A変換回路の発明がある。特許文献1に記載のD/A変換回路は、高速応答性と低雑音性を両立するデジタル-アナログ変換回路に関するものである。特許文献1に記載のD/A変換回路は、基準電圧源回路と、デジタル入力処理回路と、重み付け電流源回路及び電流制御スイッチ回路とで構成されている。さらに、重み付け電流源回路と電流制御スイッチ回路の間に電流バッファ回路とフィルタ回路の少なくとも一方が設けられている。
 図26は、従来のD/A変換器を説明するための回路図である。サンプリング回路4は、サンプリングキャパシタ905と、スイッチ901、902、903及び904を備えている。スイッチ901、サンプリングキャパシタ905及びスイッチ902は互いに直列に接続されている。また、スイッチ903、サンプリングキャパシタ905及びスイッチ904は互いに直列に接続されている。
 スイッチ901の他端は、アナログ入力信号VREFの入力端子111に接続されている。スイッチ902の他端は、アナログ基準電圧Vcomが供給される端子113に接続されている。スイッチ904の他端は、サンプリング回路4の出力端子として積分容量素子106の一端と演算増幅器107の反転入力端子とに接続されている。
 積分容量素子106は、演算増幅器107の反転入力端子と出力端子との間に接続されている。演算増幅器107の出力端子は、D/A変換器3の出力端子112に接続され、出力端子112から出力信号Voutが出力される。演算増幅器107の非反転入力端子は、アナログ基準電圧Vcomが供給される端子114に接続されている。
 上述した各スイッチは、制御回路959から供給されるクロック信号ΦS及びΦIによって駆動され、オン・オフ動作を行う。
 以上の構成を有するD/A変換器には、入力端子111からアナログ入力信号VREFが入力される。アナログ入力信号VREFは、スイッチ901、902によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ905に電荷が蓄積される。
 サンプリングキャパシタ905に蓄積された電荷は、スイッチ901、902、903及び904の切り替えにしたがって演算増幅器107の反転入力端子に入力される。演算増幅器107は、基準電圧信号Vcomを非反転入力端子に入力し、出力信号Voutを出力する。
 図27(a)、(b)は、従来のD/A変換器に供給されるクロック信号のタイミングチャートを示す図であり、図26に示した各スイッチに供給されるクロック信号の動作タイミングを表している。
 スイッチ901及びスイッチ902はクロック信号ΦSにより駆動され、スイッチ903及びスイッチ904はクロック信号ΦIで駆動される。
 なお、図27(a)はクロック信号ΦS、図27(b)はクロック信号ΦIを表わしている。
 図27(a)、(b)に示すように、クロック信号ΦS及びクロック信号ΦIは共にHレベルとなることのない、ノンオーバーラップクロック信号である。
 図26に示すD/A変換器は、サンプリングタイミングが、サンプリングキャパシタ905がサンプリング動作をするタイミングのみであり、FIR(Finite Impulse Response)フィルタ特性は得られない。
 図28は、従来のD/A変換器におけるフィルタリングを説明するためのブロック図である。従来のフィルタリングで、図28に示すように、D/A変換器1002と、アナログ前置フィルタ1001とを設け、高周波減衰効果を得ようとするものである。
特開2002-217736号公報
 しかしながら、ノイズ伝達経路にフィルタを挿入することは、フィルタ回路が必要となるため、電子機器の小型化には貢献できない。また、アナログ前置フィルタ1001は、D/A変換器1002のサンプリング動作に伴って発生する突入電流起因の輻射ノイズを低減することができない。このため、図28に示した構成は、さらに輻射ノイズ対策の回路素子等が必要であり、電子機器の小型化には貢献できない。
 本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、電子機器の小型化を妨げることがなく、入力信号の高周波成分を抑制することができ、さらに突入電流起因の輻射ノイズを低減できるサンプリング回路を備えたD/A変換器を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため、本発明の一態様のD/A変換器は、第1のデジタルコード(例えば、図2に示したDA(DAN))に対応する基準電圧に応じた電荷を蓄積するための複数の容量素子(例えば、図1に示したサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2)を備えた第1の容量素子部(例えば図1に示した容量素子部105A)と、前記第1の容量素子部の複数の容量素子のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、該電荷を転送するための複数のスイッチング素子(例えば、図1に示したスイッチ103A_1、103A_2、104A_1、104A_2)を備えた第1のスイッチング素子部(例えば、図1に示したスイッチユニット103A、104A)と、前記第1の容量素子部に蓄積された電荷が転送される積分容量素子(例えば、図1に示した積分容量素子106)と、前記第1のスイッチング素子部に接続された演算増幅器(例えば、図1に示した演算増幅器107)と、を備え、前記第1のスイッチング素子部は、サンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号(例えば、図3に示したクロック信号ΦS1A、ΦS2A)にしたがって、前記第1の容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、第2のデジタルコード(例えば図3に示したDB、DBN)に対応する基準電圧に応じた電荷を蓄積するための容量素子(例えば、図1に示したサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2)を複数備えた第2の容量素子部(例えば図1に示した容量素子部105B)と、前記第2の容量素子部の複数の容量素子のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、該電荷を転送するための複数のスイッチング素子(例えば、図1に示したスイッチ103B_1、103B_2、104B_1、104B_2)を備えた第2のスイッチング素子部(例えば、図1に示したスイッチング素子部103B、104B)と、を備え、前記第2のスイッチング素子部は、サンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号(例えば、図1に示したクロック信号ΦS1B、ΦS2B)にしたがって、前記第2の容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことを特徴とする。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記第1のスイッチング素子部は、前記第2のスイッチング素子部の非蓄積期間において、前記第1の容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、前記第2のスイッチング素子部は、前記第1のスイッチング素子部の非蓄積期間において、前記第2の容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記第1のスイッチング素子部と前記第2のスイッチング素子部が交互に動作を行うことが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記第1のスイッチング素子部と前記第2のスイッチング素子部は順に動作を行うことが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、第3のデジタルコード(例えば、図18に示したDC(DCN))に対応する基準電圧に応じた電荷を蓄積するための複数の容量素子(例えば、図17に示したサンプリングキャパシタ105C_1、105C_2)を備えた第3の容量素子部(例えば、図17に示した容量素子部105C)と、前記第3の容量素子部の複数の容量素子のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、該電荷を転送するための複数のスイッチング素子(スイッチ103C_1,103C_2,104C_1,104C_2)を備えた第3のスイッチング素子部(例えば、図17に示したスイッチユニット103C、104C)と、を備え、前記第3のスイッチング素子部は、サンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号(例えば、図18bに示したクロック信号ΦS1C、ΦS2C)にしたがって、前記第3の容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記第1のスイッチング素子部は、前記第2のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送すると共に前記第3のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送する期間において、前記第1の容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、前記第2のスイッチング素子部は、前記第1のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送すると共に前記第3のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送する期間の間において、前記第2の容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、前記第3のスイッチング素子部は、前記第1のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送すると共に前記第2のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送する期間の間において、前記第3の容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記第1の容量素子部に蓄積された電荷を転送する期間、前記第2の容量素子部に蓄積された電荷を転送する期間及び前記第3の容量素子部に蓄積された電荷を転送する期間を順番に切り替えることが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、常にいずれか1つの容量素子部に蓄積された電荷を転送することが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記第1のスイッチング素子部と前記第2のスイッチング素子部及び前記第3のスイッチング素子部は順に動作を行うことが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記クロック信号の立下りにジッタが加えられていることが望ましい。
 また、本発明の一態様のD/A変換器は、上記態様の発明において、前記クロック信号の立ち上がりにジッタが加えられていることが望ましい。
 本発明によれば、入力信号の高周波成分を抑制することができるD/A変換器を提供することができる。また、本発明によれば、入力信号の高周波成分を抑制するにあたり、消費電力の増大を伴わず、ノイズの増大も伴わない。さらに、本発明によれば、アナログ部の突入電流起因の輻射ノイズを拡散できるため、輻射ノイズを効果的に抑制できる。
本発明に係るD/A変換器の第1実施形態を説明するための回路図である。 図1中に示したアナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1、VREFB_2が入力される入力端子に接続されるスイッチ回路の一例を示す回路図である。 図1に示したD/A変換器に供給されるクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 図1に示したサンプリング回路2において、サンプリングキャパシタの分割により得られる周波数特性を説明するための図である。 図3に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を、図1に示したD/A変換器のサンプリングキャパシタに供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。 図1に示したD/A変換器に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 図6に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を、図1に示したD/A変換器のサンプリングキャパシタに供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。 図1に示したD/A変換器に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 図9に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を、図1に示したD/A変換器のサンプリングキャパシタに供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。 図1に示したD/A変換器に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 図5に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合の周波数特性を示す図である。 図7に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合の周波数特性を示す図である。 本発明に係る第2実施形態のD/A変換器の各スイッチに供給されるクロック信号のタイミングチャートの一例を示した図である。 図13のタイミングチャートで表されるクロック信号を用いることにより得られる周波数特性を示す図である。 図1に示したサンプリング回路2において、サンプリングキャパシタを分割し、かつ、サンプリングを行うクロック信号のエッジにジッタを印加した場合に得られる周波数特性を示す図である。 本発明に係るD/A変換器の第3実施形態を説明するための回路図である。 本発明のD/A変換器の第4実施形態を説明するための回路図である。 図17に示したD/A変換器に供給されるクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 図18のタイミングチャートで表されるクロック信号を、図17に示したD/A変換器のサンプリングキャパシタに供給した場合に得られるアナログFIR特性を示した図である。 図17に示したD/A変換器に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 図20に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を、図17に示したD/A変換器に供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。 図17に示したD/A変換器に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 図22のタイミングチャートで表されるクロック信号を、図17に示したD/A変換器のサンプリングキャパシタに供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。 図19に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合に得られる周波数特性を示す図である。 図21に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合に得られる周波数特性を示す図である。 従来のD/A変換器の一例を説明するための回路図である。 従来のD/A変換器に供給されるクロック信号のタイミングチャートを示す図である。 従来のD/A変換器におけるフィルタリングを説明するためのブロック図である。
 以下、図面を参照して本発明の第1実施形態乃至第4実施形態について説明する。
 (第1実施形態)
 図1は、本発明に係るD/A変換器の第1実施形態を説明するための回路図である。第1実施形態のD/A変換器は、サンプリング回路2と、積分回路を構成する積分容量素子106及び演算増幅器107と、サンプリング回路を駆動するクロックを供給する制御回路159と、後に示す(図16参照)デジタル回路によって構成されている。なお、デジタル回路は、図1に示したD/A変換器のさらに前段に設けられている。
 第1実施形態のD/A変換器は、サンプリング回路2を備え、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器である。第1実施形態のD/A変換器1は、入力信号としてデジタルコードを発生するデジタル回路(図16に示したデジタル回路201)と、デジタル回路により入力されたデジタルコードによって生じる電荷を蓄積するための容量素子部105Aと、デジタル回路からの入力信号によって生じる電荷を蓄積するための容量素子部105Bと、を備えている。第1容量素子部105Aは、容量素子105A_1、105A_2を備えている。また、第2容量素子部105Bは、容量素子105B_1、105B_2を備えている。
 また、第1実施形態のD/A変換器は1、スイッチユニット104Aを備えている。スイッチユニット104Aは、スイッチ104A_1、104A_2を備えている。スイッチ104A_1、104A_2は、第1容量素子部105Aのサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、蓄積された電荷を転送する。また、第1実施形態のD/A変換器1は、スイッチユニット104Bを備えている。スイッチユニット104Bは、スイッチ104B_1、104B_2を備えている。スイッチ104B_1、104B_2は、第2容量素子部105Bのサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、蓄積された電荷を転送する。
 また、サンプリング回路2は、第1容量素子部105Aと第2容量素子部105Bに蓄積された電荷が転送される積分容量素子106と、スイッチユニット104A及びスイッチユニット104Bに接続された演算増幅器107とを備えている。スイッチユニット104Aとスイッチユニット104Bとは、交互に動作する。
 また、サンプリング回路2は、スイッチ101A_1、101A_2、101B_1、101B_2、102A_1、102A_2、102B_1、102B_2、103A_1、103A_2、103B_1及び103B_2、を備えている。
 スイッチ101A_1、サンプリングキャパシタ105A_1、スイッチ102A_1は、互いに直列に接続されている。また、スイッチ101A_2、サンプリングキャパシタ105A_2、スイッチ102A_2は、互いに直列に接続されている。
 スイッチ103A_1、サンプリングキャパシタ105A_1及びスイッチ104A_1は、互いに直列に接続されている。スイッチ103A_2、サンプリングキャパシタ105A_2及びスイッチ104A_2は、互いに直列に接続されている。
 スイッチ101B_1、サンプリングキャパシタ105B_1及びスイッチ102B_1は、互いに直列に接続されている。また、スイッチ101B_2、サンプリングキャパシタ105B_2及びスイッチ102B_2は、互いに直列に接続されている。
 スイッチ103B_1、サンプリングキャパシタ105B_1及びスイッチ104B_1は、互いに直列に接続されている。スイッチ103B_2、サンプリングキャパシタ105B_2及びスイッチ104B_2は、互いに直列に接続されている。
 スイッチ103A_1及びスイッチ103A_2は、スイッチユニット103Aを構成し、スイッチ103B_1及びスイッチ103B_2は、スイッチユニット103Bを構成している。また、スイッチ104A_1及びスイッチ104A_2は、スイッチユニット104Aを構成し、スイッチ104B_1及びスイッチ104B_2は、スイッチユニット104Bを構成している。
 スイッチ101A_1は、アナログ入力信号VREFA_1が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101A_2は、アナログ入力信号VREFA_2が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101B_1は、アナログ入力信号VREFB_1が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101B_2は、アナログ入力信号VREFB_2が入力される入力端子に接続されている。スイッチ102A_1、102A_2、102B_1及び102B_2は、それぞれアナログ基準電圧Vcomが供給される端子113に接続されている。
 スイッチ103A_1は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101A_1とサンプリングキャパシタ105A_1との間に接続される。スイッチ103A_2は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101A_2とサンプリングキャパシタ105A_2との間に接続される。スイッチ103B_1は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101B_1とサンプリングキャパシタ105B_1との間に接続される。スイッチ103B_2は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101B_2とサンプリングキャパシタ105B_2との間に接続されている。
 スイッチ104A_1、104A_2、104B_1及び104B_2の一端は、それぞれサンプリング回路2の出力として、積分容量素子106の一端と、演算増幅器107の反転入力端子とに接続されている。
 積分容量素子106は、演算増幅器107の反転入力端子と出力端子との間に接続されている。演算増幅器107の非反転入力端子は、アナログ基準電圧Vcomが供給される端子114に接続されている。
 各スイッチは、制御回路159から供給されるクロック信号によって駆動され、オン・オフ動作を行う。
 また、図1において、符号に「A」を付与した素子からなる回路と、符号に「B」を付与した素子からなる回路とは、同一の構成を有している。
 図1において、サンプリングキャパシタ105A_1とサンプリングキャパシタ105A_2とは、容量が同一であることが望ましい。同様に、サンプリングキャパシタ105B_1とサンプリングキャパシタ105B_2とは、容量が同一であることが望ましい。
 以上の構成を有するサンプリング回路2には、入力端子からアナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1及びVREFB_2が入力される。
 アナログ入力信号VREFA_1は、スイッチ102A_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_1に電荷が蓄積される。また、アナログ入力信号VREFA_2は、スイッチ102A_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_2に電荷が蓄積される。
 同様に、アナログ入力信号VREFB_1は、スイッチ102B_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_1に電荷が蓄積される。また、アナログ入力信号VREFB_2は、スイッチ102B_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_2に電荷が蓄積される。
 図2は、アナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2が入力される入力端子に接続される回路の一例を説明するための図である。アナログ基準電圧VREFHは、スイッチ1401を介してアナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2が入力される入力端子に接続されている。アナログ基準電圧VREFLは、スイッチ1402を介してVREFA_1、VREFA_2が入力される入力端子に接続されている。スイッチ1401、1402は、後に示すデジタル回路から発行されるデジタルコードDA、DANによってオン、オフが切り替えられる。
 デジタルコードDA、DANは1ビット信号である。デジタルコードDANはデジタルコードDAを反転した信号であり、デジタルコードDAがH(High)レベルであるとき、デジタルコードDANはL(Low)レベルである。また、デジタルコードDAがLレベルであるとき、デジタルコードDANはHレベルである。スイッチ1401は、デジタルコードDAがHレベルであるときにオンし、デジタルコードDAがLレベルであるときにオフする。
 スイッチ1402は、デジタルコードDANがHレベルであるときにオンし、デジタルコードDANがLレベルであるときにオフする。その結果、デジタルコードDAがHレベルであるときに、アナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2が入力される入力端子にアナログ基準電圧VREFHが供給され、デジタルコードDAがLレベルであるときに、アナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2が入力される入力端子にアナログ基準電圧VREFLが供給される。
 図1に示したアナログ入力信号VREFB_1、VREFB_2が供給される入力端子にも、図2と同様の回路が接続される。スイッチ1401、1402は、図示していないデジタル回路から発行されるデジタルコードDB、DBNによってオン、オフを切り替えられる。
 次に、図1に示したD/A変換器1の動作について説明する。第1実施形態では、図2に示したスイッチ回路に印加されるデジタルコードDA、DBがHレベルであると仮定して説明する。すなわち、ここでは、図1に示したアナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1、VREFB_2が入力される入力端子の全てにアナログ基準電圧VREFHが供給される場合について説明する。
 しかし、本発明の第1実施形態は、デジタルコードDA、DBがHレベルであり、アナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1、VREFB_2が入力される入力端子の全てにアナログ基準電圧VREFHが供給される場合に限定されるものではない。
 スイッチ101A_1、101A_2、101B_1、101B_2、102A_1、102A_2、102B_1、102B_2、103A_1、103A_2、103B_1、103B_2、104A_1、104A_2、104B_1及び104B_2は、切り替えにしたがってサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に電荷を蓄積する。
 サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に蓄積された電荷は、スイッチ101A_1、101A_2、101B_1、101B_2、102A_1、102A_2、102B_1、102B_2、103A_1、103A_2、103B_1、103B_2、104A_1、104A_2、104B_1及び104B_2の切り替えによって積分容量素子106へ転送される。
 演算増幅器107は、基準電圧信号Vcomを非反転入力端子に入力し、出力端子からアナログの出力信号Voutを出力する。
 図1に示したサンプリング回路2は、複数のサンプリングキャパシタ(図1に示した例ではサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2の4つ)を備えている。
 サンプリングキャパシタ105A_1に蓄積される電荷の量は、スイッチ101A_1及び102A_1の切り替え動作によって決定される。サンプリングキャパシタ105A_2に蓄積される電荷の量は、スイッチ101A_2及び102A_2の切り替え動作によって決定される。
 また、サンプリングキャパシタ105B_1に蓄積される電荷の量は、スイッチ101B_1及び102B_1の切り替え動作によって決定される。サンプリングキャパシタ105B_2に蓄積される電荷の量は、スイッチ101B_2及び102B_2の切り替え動作によって決定される。
 なお、第1実施形態のD/A変換器1のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2の個数は、当然のことながら、4個に限定されるものでなく、自然数M×2であればよい。
 図1に示したサンプリング回路2では、サンプリングキャパシタの個数M×2が増えるにしたがって、スイッチの数が増加する。また、サンプリングキャパシタの個数M×2が増えるにしたがって、スイッチを駆動するクロック信号の数が増加する。なお、サンプリングキャパシタの個数が増加しても、サンプリング回路以外の構成は、図1に示した構成から変更されることはない。
 また、図1に示したサンプリング回路2にサンプリングキャパシタをさらに追加する場合、追加後のサンプリングキャパシタの合計の容量と、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2の容量の合計とが等しくなるようにしてもよい。このように、サンプリング回路2に含まれるサンプリングキャパシタの容量の合計をサンプリングキャパシタ追加の前後で等しくなるように構成し、追加したサンプリングキャパシタを含むサンプリング回路2に含まれるサンプリングキャパシタの容量と、動作タイミングとを適当に配分することによって、出力信号Voutに含まれる特定の周波数のゲインを下げるアナログFIR(Finite Impulse Response)フィルタを形成することができる。
 第1実施形態では、図1に示すように、スイッチ101A_1及びスイッチ102A_1がクロック信号ΦS1Aで駆動され、スイッチ101A_2及びスイッチ102A_2がクロック信号ΦS2Aで駆動される。また、スイッチ101B_1及びスイッチ102B_1はクロック信号ΦS1Bで駆動され、スイッチ101B_2及びスイッチ102B_2はクロック信号ΦS2Bで駆動される。また、スイッチ103A_1、103A_2、104A_1及び104A_2は、クロック信号ΦIAで駆動される。スイッチ103B_1、103B_2、104B_1及び104B_2は、クロック信号ΦIBで駆動される。
 図3は、図1に示したD/A変換器1に供給されるクロック信号のタイミングチャートを示す図である。
 上述したクロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦIA、ΦS1B、ΦS2B、ΦIBは、図3(a)乃至(f)のタイミングチャートに示すタイミングでオン、オフする。なお、図3(a)はクロック信号ΦS1A、図3(b)はクロック信号ΦS2A、図3(c)はクロック信号ΦIA、図3(d)はクロック信号ΦS1B、図3(e)はクロック信号ΦS2B、図3(f)はクロック信号ΦIBを表す。
 また、図3(g)はデジタル信号Din、図3(h)はデジタルコードDA(DAN)、図3(i)はデジタルコードDB(DBN)、図3(j)はアナログデータVA、図3(k)はアナログデータVB、図3(l)は出力信号Voutを表す。
 図3(a)乃至(f)に示すように、クロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B及びクロック信号ΦS2Bは、Hレベルとなっている時間間隔が同一であり、かつ、1つずつ順にHレベルとなる信号である。具体的には、図3(a)乃至(f)に示すように、クロック信号は、ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B、ΦS2B、ΦS1A、ΦS2A、…の順に繰り返しHレベルとなり、クロック信号のいずれかがHレベルとなる時間が等間隔に生じている。つまり、クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B及びΦS2Bは、各立下りエッジによって決まる、各サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2のサンプリングタイミングが等間隔に、繰り返し生じるように設定される。
 また、クロック信号ΦIAは、クロック信号ΦS2Aの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Aの次の立ち上がりエッジまでの期間(第1スイッチング素子部非蓄積期間)に、Hレベルとなる信号である。クロック信号ΦIAは、サンプリングキャパシタ105A_1及び105A_2に蓄積された電荷を、積分容量素子106に転送するタイミングであるインテグレートタイミングが、クロック信号ΦS2Aの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Aの次の立ち上がりエッジまでの期間に生じるように設定される。
 同様に、クロック信号ΦIBは、クロック信号ΦS2Bの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Bの次の立ち上がりエッジまでの期間(第2スイッチング素子部非蓄積期間)に、Hレベルとなる信号である。クロック信号ΦIBは、サンプリングキャパシタ105B_1及び105B_2に蓄積された電荷を、積分容量素子106に転送するタイミングであるインテグレートタイミングが、クロック信号ΦS2Bの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Bの次の立ち上がりエッジまでの期間に生じるように設定される。
 つまり、スイッチユニット104Aは、スイッチユニット104Bがサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2への電荷の蓄積を行う期間を除くスイッチユニット104Bの非蓄積期間において、第1容量素子部105Aのサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に電荷を蓄積する。サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に電荷を蓄積するサンプリングタイミングは、クロック信号によって互いに異なるように設定されている。
 また、スイッチユニット104Bは、スイッチユニット104Aがサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2への電荷の蓄積を行う期間を除く期間であるスイッチユニット104Aの非蓄積期間において、第2容量素子部105Bのサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に電荷を蓄積する。サンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に電荷を蓄積するサンプリングタイミングは、クロック信号によって互いに異なるように設定されている。
 また、デジタル信号Dinは、デジタルコードを含んでいる。後に示すデジタル回路は、デジタル信号Dinの偶数番目のデジタルコードDA(DAN)と、デジタル信号Dinの奇数番目のデジタルコードDB(DBN)と、を出力する。以下ではデジタルコードDA(DAN)=D[i]、iは偶数と表し、デジタルコードDB(DBN)=D[j]、jは奇数と表す。
 次に、第1実施形態のD/A変換器1の動作について説明する。
 クロック信号ΦS1AがHレベルとなると、デジタルコードD[0]は、スイッチ101A_1、102A_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_1に電荷が蓄積される。クロック信号ΦS2AがHレベルとなると、デジタルコードD[0]は、スイッチ101A_2、102A_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_2に電荷が蓄積される。
 クロック信号ΦIAがHレベルとなると、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に蓄積された電荷は、スイッチ103A_1、103A_2、104A_1及び104A_2によって積分容量素子106へ転送される。便宜上、転送される電荷をアナログデータVAとすると、アナログデータVAは、A[0]と表される。
 同様に、クロック信号ΦS1BがHレベルとなると、デジタルコードD[1]は、スイッチ101B_1、102B_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_1に電荷が蓄積される。クロック信号ΦS2BがHレベルとなると、デジタルコードD[1]は、スイッチ101B_2、102B_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_2に電荷が蓄積される。
 クロック信号ΦIBがHレベルとなると、サンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に蓄積された電荷は、スイッチ103B_1、103B_2、104B_1及び104B_2によって積分容量素子106へ転送される。便宜上、転送される電荷をアナログデータVBとする。アナログデータVBは、A[1]と表される。
 第1実施形態は、スイッチユニット104Aとスイッチユニット104Bとを交互に動作させるようにしている。このため、積分容量素子106へはアナログデータVA、VBの電荷が交互に転送され、演算増幅器107の出力端子からアナログの出力信号Voutとして出力される。
 上記した構成では、スイッチユニット104Aとスイッチユニット104Bとを交互に動作させるようにした。しかし、第1実施形態は、これに限ることはない。すなわち、第1実施形態は、スイッチユニット104Aとスイッチユニット104Bとを含むスイッチ群を、特定の規則性をもった並びで周期的に動作させるように、言い換えると、シーケンシャルに、順に、動作させるようにしてもよい。
 次に、アナログ基準電圧VREFH、VREFLに高周波成分と、周期ノイズ(アナログ信号を処理する回路への突入電流に起因するノイズ:以下、単にノイズとも記す)とが重畳されている場合であっても、第1実施形態が、D/A変換器1が発生するノイズを低減できることを説明する。
 第1実施形態の動作及び作用効果を理解しやすくするためには、上述した図26に示す従来のサンプリング回路4の動作が参考になる。つまり、図26に示したD/A変換器3は、サンプリング回路4以外の構成が、図1に示したD/A変換器1の積分回路部分と同一である。したがって、第1実施形態では、第1実施形態の図27及び図28に示した構成に相当する構成の説明を省略する。
 図1に示した第1実施形態のサンプリング回路2の動作について以下に説明する。第1実施形態のサンプリング回路2は、図26に示した従来のサンプリング回路4において、サンプリングキャパシタ905を複数個に分割した構成を有している。一例として、サンプリングキャパシタ905を自然数M個に分割した場合、アナログFIRフィルタ特性を得ることができる。
 アナログFIRフィルタによりゼロ点が形成され、ゼロ点の入る周波数は、以下の式(1)で表される。
  F0=FS×(k/M) ・・・(1)
  k=1、2、…、M-1、M+1、…2×M-1、2×M+1、…
 ここで、(1)式において、FSはサンプリング周波数を表し、kはMの整数倍を除く整数を表す。
 図4は、図1に示したサンプリング回路2において、サンプリングキャパシタの分割により得られる周波数特性を説明するための図である。図4は、一例として、サンプリングキャパシタの数MをM=16とした場合のアナログFIRフィルタ特性を示している。なお、図4において、横軸は周波数を示し、縦軸はGainを示している。また、横軸に示した周波数FSは、サンプリング周波数である。
 なお、M=16個の各サンプリングキャパシタに対応するスイッチへのクロック信号をΦS1A~ΦS16Aとしたとき、クロック信号ΦS1A~ΦS16Aは、図3(a)乃至(c)に示したタイミングチャートと同様に、クロック信号ΦS1A~ΦS16AはHレベルとなっている時間間隔が同一であり、かつ、クロック信号のいずれかがHレベルとなるタイミングが等しい時間間隔で発生するクロック信号である。このため、クロック信号ΦS1A~ΦS16Aによれば、各クロック信号の立下りエッジによって決まるサンプリングタイミングが等しい時間間隔で発生する。また、16個のサンプリングキャパシタの容量比を、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2:…:105A_16=1:1:…:1とする。
 図1に示したD/A変換器1は、図26に示したサンプリング回路4においてサンプリングキャパシタ905を複数個に分割し、複数のサンプリングタイミングを有する回路を2組(従来の2倍)備えている。D/A変換器1は、2組の回路をタイムインターリーブ動作させることにより、アナログFIRフィルタ特性を得ることができる。すなわち、図1中の符号に「A」を付与した素子からなる回路と、符号に「B」を付与した素子からなる回路は、同一の構成を有している。符号に「A」を付与した素子からなる回路及び符号に「B」を付与した素子からなる回路が、それぞれ交互にサンプリング動作を行うことにより、第1実施形態は、アナログFIR特性を得ることができる。なお、図1は、M=2の場合について図示している。
 なお、第1実施形態は、図26に示したサンプリングキャパシタ905の容量をM個に等分することに限定されるものではない。第1実施形態は、M個のサンプリングキャパシタの容量を任意に調節することで、得られるアナログFIR特性(周波数特性)を任意に調節することもできる。
<アナログFIR特性の具体例1>
 図3(a)乃至(f)は、図1の各スイッチに供給されるクロック信号のタイミングチャートを示す図である。図3中に示したTは、クロック信号の周期(T(=1/FS))である。図3(a)乃至(f)に示したクロック信号は、ジッタを含まないクロック信号である。
 図3(a)乃至(f)に示した例では、クロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B及びクロック信号ΦS2Bを、Hレベルとなる時間間隔が等しく、かつ、等しい時間間隔でいずれかがHレベルとなるクロック信号としている。つまり、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2のサンプリングタイミングは、等しい間隔となるように設定される。なお、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2のサンプリングタイミングは、各クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B及びΦS2Bの立下りエッジによって決まる。
 図5は、図3(a)乃至(f)に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を、図1に示したD/A変換器1のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。なお、このとき、各サンプリングキャパシタの容量比は、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=1:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=1:1である。
 図5において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図5に示すように、ゲイン(Gain)は、サンプリング周波数FSで急峻に略零になっている。このことから、第1実施形態のD/A変換器1は、サンプリング周波数FSで減衰効果の大きい、アナログFIR特性を得ることができることが分かる。
<アナログFIR特性の具体例2>
 第1実施形態の各クロック信号は、図3(a)乃至(f)に示すタイミングチャートに示したものに限るものではない。すなわち、第1実施形態は、クロック信号ΦS1A又は、クロック信号ΦS2Aとクロック信号ΦIAとが同時にHレベルとならないノンオーバーラップクロック信号であり、かつ、クロック信号ΦS1B又はクロック信号ΦS2Bとクロック信号ΦIBとが同時にHレベルとならないノンオーバーラップクロック信号であり、さらに、クロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとクロック信号ΦIAとの関係と、クロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとクロック信号ΦIBとの関係とが同一であるという条件を満たす範囲で、サンプリングタイミングの間隔を任意に設定することにより、アナログFIRフィルタ特性を任意に調整することもできる。
 図6(a)乃至(f)は、図1に示したD/A変換器1に供給される、他のクロック信号のタイミングチャートを示した図である。図6(a)乃至(f)に示したタイミングチャートは、図3(a)乃至(f)に示したクロック信号ΦS1A及びクロック信号ΦS1Bのサンプリング期間を半分とし、クロック信号ΦS1A及びクロック信号ΦS1Bのサンプリングタイミングを1/4周期早めたものである。なお、図3(a)乃至(f)と同様に、図6(a)はクロック信号ΦS1A、図6(b)はクロック信号ΦS2A、図6(c)はクロック信号ΦIA、図6(d)はクロック信号ΦS1B、図6(e)はクロック信号ΦS2B、図6(f)はクロック信号ΦIBを表す。
 図7は、図6(a)乃至(f)のタイミングチャートで表される各クロック信号を、図1に示すD/A変換器1のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。なお、このとき、各サンプリングキャパシタの容量比は、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=1:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=1:1である。
 図7において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図7に示すように、ゲイン(Gain)は、サンプリング周波数FSよりも低い周波数と、サンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」とにおいて、急峻に略零となる。このことから、第1実施形態は、減衰効果の大きい、アナログFIR特性を得ることができることが分かる。
<アナログFIR特性の具体例3>
 図8(a)乃至(f)は、図1に示したD/A変換器1に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。図8(a)乃至(f)に示したタイミングチャートは、図3(a)乃至(f)のタイミングチャートに示したクロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B及びクロック信号ΦS2Bのサンプリング期間を1.5倍とし、かつ、クロック信号ΦS1A及びクロック信号ΦS1Bのサンプリングタイミングを1/4周期遅らせ、クロック信号ΦIA及びΦIBのインテグレートタイミングを1/2周期遅らせたものである。
 なお、図3(a)乃至(f)と同様に、図8(a)はクロック信号ΦS1A、図8(b)はクロック信号ΦS2A、図8(c)はクロック信号ΦIA、図8(d)はクロック信号ΦS1B、図8(e)はクロック信号ΦS2B、図8(f)はクロック信号ΦIBを表す。
 図9は、図8(a)乃至(f)に示したタイミングチャートで表される各クロック信号を、図1に示したD/A変換器1のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に供給した場合に得られるアナログFIR特性を示す図である。なお、このとき、各サンプリングキャパシタの容量比は、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=1:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=1:1である。
 図9において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図9に示すように、ゲイン(Gain)は、サンプリング周波数FSで比較的大きく、サンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」では略零となる。このことから、第1実施形態は、減衰効果の大きいアナログFIR特性を得ることができることが分かる。
<アナログFIR特性の具体例4>
 図10(a)乃至(f)は、図1に示したD/A変換器1に供給される、他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。図10(a)乃至(f)に示したタイミングチャートは、図3(a)乃至(f)のタイミングチャートに示したクロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B及びクロック信号ΦS2Bのサンプリング期間を1.5倍とし、クロック信号ΦS1A及びクロック信号ΦS1Bのサンプリングタイミングを1/4周期遅らせ、クロック信号ΦIA及びクロック信号ΦIBのインテグレートタイミングを1/2周期早めたものである。
 なお、図3(a)乃至(f)と同様に、図10(a)はクロック信号ΦS1A、図10(b)はクロック信号ΦS2A、図10(c)はクロック信号ΦIA、図10(d)はクロック信号ΦS1B、図10(e)はクロック信号ΦS2B、図10(f)はクロック信号ΦIBを表す。
 ここで、図10(a)乃至(f)に示したタイミングチャートにおける、各サンプリングキャパシタのサンプリングタイミング(すなわち、クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B、ΦS2Bの立ち下りエッジが現れるタイミング)は、図8(a)乃至(f)に示したタイミングチャートの各サンプリングキャパシタのサンプリングタイミング(すなわち、クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B、ΦS2Bの立下りエッジ)と同一である。なお、このとき、各サンプリングキャパシタの容量比は、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=1:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=1:1である。
 そのため、図10(a)乃至(f)のタイミングチャートで表されるクロック信号を、図1に示したD/A変換器1の各サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に供給した場合に得られるアナログFIR特性は、図9に示したアナログFIR特性と同一となる。
<アナログFIR特性の具体例5>
 また、上述したように、第1実施形態は、サンプリングキャパシタをM個に分割する場合、M個のサンプリングキャパシタの容量を等分にすることに限定されるものではない。すなわち、第1実施形態では、M個のサンプリングキャパシタの大きさを任意に調節することで、得られるアナログFIR特性の周波数特性を任意に調節することもできる。
 図11は、図5に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合の周波数特性を示す図である。図11に示した周波数特性は、図1に示したD/A変換器1のサンプリングキャパシタの容量比を、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=3:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=3:1とし、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に、図3(a)乃至(f)に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を供給した場合に得られるアナログFIR特性である。
 図11において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図11に示すように、ゲイン(Gain)は、周波数の増加に応じて正弦波状に変化し、サンプリング周波数FS近傍で最小となり、サンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」近傍で最大となる。
<アナログFIR特性の具体例6>
 図12は、図7に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合の周波数特性を示す図である。図12に示した周波数特性は、図1に示したD/A変換器1のサンプリングキャパシタの容量比を、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=3:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=3:1とし、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2に、図6(a)乃至(f)に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を供給した場合に得られるアナログFIR特性である。
 図12において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図12に示すように、ゲイン(Gain)は、周波数の増加に応じて正弦波状に変化し、サンプリング周波数FSよりやや低い周波数近傍及びサンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」近傍で最小となり、周波数が零及びサンプリング周波数FSよりやや高い周波数近傍で最大となる。
 このように、上述した第1実施形態のD/A変換器1によって得られるアナログFIRフィルタは、形成されるゼロ点の周波数が、サンプリングキャパシタの容量比と、アナログ基準電圧VREFH、VREFLをサンプリングするサンプリングタイミングの間隔に依存する。
 すなわち、第1実施形態では、アナログ基準電圧VREFH、VREFLをサンプリングするサンプリングタイミングの間隔が狭い(時間軸で短い)場合、図9に示したように高周波側にゼロ点が形成される。ここで、サンプリングタイミングの各間隔が狭いとは、図8(a)乃至(f)のタイミングチャートに示すように、クロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aの立ち下がりエッジの間隔、あるいはクロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bの立ち下がりエッジの間隔が、図3(a)、(b)、(d)、(e)に示したタイミングチャートのクロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとの立ち下がりエッジの間隔、あるいはクロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとの立ち下がりエッジの間隔に比較して短いことを指す。
 反対に、サンプリングキャパシタがアナログ基準電圧VREFH、VREFLをサンプリングするサンプリングタイミングの間隔が広い(時間軸で長い)場合、図7に示したように低周波側にゼロ点が形成される。ここで、サンプリングタイミングの間隔が広いとは、図6(a)乃至(f)のタイミングチャートに示すように、クロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとの立ち下がりエッジの間隔、あるいはクロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとの立ち下がりエッジの間隔が、図3(a)、(b)、(d)、(e)に示したタイミングチャートのクロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとの立ち下がりエッジの間隔、あるいはクロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとの立ち下がりエッジの間隔に比較して長いことを指す。
 また、第1実施形態では、図1に示したように、サンプリングキャパシタを複数個に分割し、複数のサンプリングタイミングを有する回路を2組(従来の2倍)備え、タイムインターリーブ動作をさせている。このような構成により、第1実施形態のD/A変換器1は、サンプルフェイズのみでサンプリングキャパシタを分割する「半相間」でサンプリングをするのではなく「全相間」でサンプリングをすることが可能となる。そのため、第1実施形態は、サンプリングキャパシタにアナログ基準電圧VREFH、VREFLがサンプリングされるサンプリングタイミングの間隔を広く(時間軸で長く)設定できるため、周波数の低域にゼロ点を形成し、周波数の低域にカットオフ点を形成することができる。
 なお、サンプリング期間と、インテグレートタイミング及びその期間は、サンプリング回路2のアナログFIR特性に影響を与えない。アナログFIR特性に影響を与えるのは、サンプリング間隔である。
 第1実施形態は、図26に示した従来のサンプリングキャパシタ905を複数個に分割したサンプリング回路2を用いている。第1実施形態は、例えば、サンプリングキャパシタを16個備える場合には、図4に示すようなアナログFIR特性を得ることができる。さらに、第1実施形態は、サンプリングキャパシタのサンプリングタイミングやサンプリングキャパシタの容量比を調整することによって、例えば、図5、図7、図9、図11、図12に示すように、アナログFIR特性を任意に調整することができる。
 したがって、第1実施形態は、サンプリング回路2のアナログFIR特性を調整することによって、サンプリング回路2のサンプリング周波数の1/2以上といった高周波成分を抑制することができる。すなわち、第1実施形態は、高周波抑制効果が得られる周波数特性を備えたサンプリング回路2を実現することができる。
 また、図1に示したD/A変換器1は、符号に「A」を付与した素子からなる回路と、符号に「B」を付与した素子からなる回路とを備え、2組の回路に含まれるサンプリングキャパシタを、交互にサンプリング動作させている。このことによって、D/A変換器1は、図3(a)乃至(f)に示すように、一方の回路(例えば、符号に「A」を付与した素子からなる回路)のサンプリングキャパシタがサンプリング動作を行っている間に、これと並行して他方の回路(例えば、符号に「B」を付与した素子からなる回路)が積分容量素子106へ電荷の転送を行っている。
 したがって、例えば符号に「A」を付与した素子からなる回路は、図3(a)乃至(f)に示すように、クロック信号ΦS2Aの立ち下がりのタイミングからクロック信号ΦS1Aの立ち上がりのタイミングまでの間に、クロック信号ΦIAにより積分容量素子106へ電荷を転送すればよい。このため、第1実施形態では、D/A変換器1におけるサンプリングキャパシタが積分容量素子106へ電荷を転送するタイミングの設定の自由度を大きくすることができる。
[規則91に基づく訂正 25.11.2013] 
 また、第1実施形態のD/A変換器1は、アナログ部の突入電流起因の輻射ノイズを拡散できるため、輻射ノイズを効果的に抑制できる。これは、サンプリングキャパシタを2倍具備し、時分割動作させることによりアナログFIRフィルタの周波数特性をサンプリング回路そのものに付与したことによる。つまり、輻射ノイズを効果的に抑制する効果は、別途アナログFIRフィルタの周波数特性を得るためのアナログ回路等のアナログ部を設ける必要がないために得られる。
 また、第1実施形態は、上述した効果を、サンプリング回路の増大しか伴わず、ノイズ等の増加を伴うことなく得ることができ、コスト削減を図ることができる。
 また、上述したように、第1実施形態は、単にサンプリング回路2において、各サンプリングキャパシタの動作タイミングや容量を調整することによって、アナログ部によるノイズの発生を抑制することができるため、高度なプロセス技術等を必要としない。
 さらに、第1実施形態は、サンプリング回路2の仕様を調整することにより、ノイズ等の増加を伴うことなくD/A変換器1を実現することができるため、電子機器の小型化を妨げることがない。
(第2実施形態)
 第2実施形態のD/A変換器は、図1に示した第1実施形態のD/A変換器1と同じ回路構成を有する。
 第2実施形態では、上述した第1実施形態と同様に、図1に示したスイッチ101A_1、102A_1はクロック信号ΦS1Aで駆動され、スイッチ101A_2、102A_2はクロック信号ΦS2Aで駆動され、スイッチ101B_1、102B_1はクロック信号ΦS1Bで駆動され、スイッチ101B_2、102B_2はクロック信号ΦS2Bで駆動され、スイッチ103A_1、103A_2、104A_1及び104A_2はクロック信号ΦIAで駆動され、スイッチ103B_1、103B_2、104B_1及び104B_2はクロック信号ΦIBで駆動される。ただし、第2実施形態にあっては、これらクロック信号は、図13(a)乃至(f)に示すタイミングチャートにしたがってオン・オフ動作する。
 以下に、第2実施形態のD/A変換器の動作について説明する。ここでは、第2実施形態のサンプリング回路2が、アナログ基準電圧VREFH、VREFLに高周波成分と、周期ノイズ(アナログ信号を処理する回路への突入電流に起因するノイズ:以下、単にノイズとも記す)が重畳されている場合であっても、サンプリング回路2を用いたD/A変換器が発生するノイズを低減でき、さらに広い帯域で高周波成分を減衰させる効果が得られる点について説明する。
 図13(a)乃至(f)は、本発明に係る第2実施形態のD/A変換器の各スイッチに供給されるクロック信号のタイミングチャートの一例を示した図である。図13(a)、(b)、(d)、(e)に示したクロック信号は、ジッタが印加されたクロック信号であり、図13(a)はクロック信号ΦS1A、図13(b)はクロック信号ΦS2A、図13(c)はクロック信号ΦIA、図13(d)はクロック信号ΦS1B、図13(e)はクロック信号ΦS2B、図13(f)はクロック信号ΦIBを表す。ジッタは、クロック信号(a)、(b)、(d)、(e)の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに印加されている。
 図13(a)乃至(f)に示した例では、クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B及びΦS2Bを、等しい時間間隔でいずれかがHレベルとなり、かつ、Hレベルとなっている時間間隔が等しいクロック信号とした。しかし、第2実施形態は、クロック信号が等しい時間間隔でHレベルになるものであることに限定されるものではない。クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B、及びΦS2Bのサンプリング終了時刻はアナログ基準電圧VREFH、VREFLのサンプリング時刻となる。上述した第1実施形態と同様に、第2実施形態も、サンプリングの周期を任意に設定することによりアナログFIRフィルタ特性を任意に調整することもできる。
 このとき、クロック信号ΦIA及びΦIBは、ジッタを印加しなくても、アナログ基準電圧VREFH、VREFLのサンプリング時刻には影響を与えないため、アナログFIRフィルタ特性へは全く影響を及ぼさない。
 次に、このような第2実施形態の効果を説明する。ここでは、説明を理解しやすくするため、先ず、図27に示す従来のクロック信号にジッタを印加する場合、すなわち、サンプリングタイミングにジッタを印加する場合について説明する。
 サンプリングタイミングにジッタを印加するということは、図27(a)、(b)のタイミングチャートにおいて、その動作タイミングを動的に変化させることである。サンプリングタイミングにジッタを印加することにより、サンプリング動作に周波数変調をかけることができる。
 サンプリング動作の周波数変調により、ジッタ振幅(図13(a)乃至(f)中、サンプリングエッジが変化する時間軸における絶対値)によって周波数特性のゼロ点を形成することができる。
 サンプリングタイミングへのジッタ印加による周波数変調において形成されるゼロ点の周波数FJは、以下の(2)式で表される。
  FJ=(1/d)×I (I=自然数) ・・・(2)
 ここで、dはジッタ振幅を表す(一例として、d=(1/FS)×(1/M)(Mはサンプリングキャパシタの数))。図14は、サンプリングタイミングにジッタを印加したことによって変調された周波数特性を示す図である。
 図14は、図1に示したサンプリング回路2にサンプリングキャパシタを16個(M=16)設け、このサンプリング回路2に図13(a)乃至(f)のクロック信号を供給した場合に得られる周波数特性を示す図である。図14において横軸は周波数、縦軸はGainを示している。
 図14に示したように、サンプリング回路2は、サンプリングタイミングにジッタを印加することによって周波数1/dにゼロ点を形成することができる。また、ゼロ点を形成できる周波数1/dは、ジッタ振幅に反比例する。ゼロ点は、例えば、ジッタ振幅dを大きく設定すれば低周波側へ移動し、ジッタ振幅dを小さく設定すれば、高周波側へ移動する。
 次に、第2実施形態のD/A変換器の動作について説明する。
 第2実施形態の上述した構成は、既存のサンプリングキャパシタを複数個に分割し、さらに、図13(a)乃至(f)に示すように、サンプリングタイミングにジッタを印加することによって実現できる。
 図15は、図1のサンプリング回路2において、サンプリングキャパシタを分割し、かつ、サンプリングを行うクロック信号のエッジ(サンプリングタイミング)にジッタを印加した場合に得られる周波数特性を示す図である。図15は、図1に示したD/A変換器1において、サンプリングキャパシタを分割することによって得られるアナログFIRフィルタ特性(式(1))と、サンプリングタイミングへのジッタ印加によって周波数変調された周波数特性(式(2))の両方の効果が得られる周波数特性を示している。
 図15の横軸は周波数、縦軸はGainを示している。また、図15中に示した特性線L1は、アナログFIRフィルタ特性(式(1))を表し、特性線L2は、周波数変調による周波数特性(式(2))を表す。また、特性線L3は、既存のサンプリングキャパシタ905の分割及びジッタ印加による周波数変調を共に行うことにより得られるアナログFIRフィルタ特性(すなわち、アナログFIRフィルタ特性(L1)及び周波数変調による周波数特性(L2)を合成したもの。)を表す。
 第2実施形態は、サンプリングキャパシタ905の分割によっては減衰することのできない、サンプリング周波数FSの整数倍の周波数に表れる「0dB」の透過域に対し、ジッタの振幅を適切に調節することにより、周波数特性のゼロ点を形成することができる。すなわち、第2実施形態は、サンプリングタイミングにジッタを印加して周波数変調を行うことにより、図15に示すように、さらに広い帯域で高周波成分を減衰させる周波数特性を得ることができる。
 第2実施形態は、サンプリングキャパシタを複数個に分割し、サンプリングタイミングにジッタを印加することにより、図15に示すように、高周波抑制効果が得られる周波数特性を得ることができる。さらに、第2実施形態は、アナログ部の突入電流起因の輻射ノイズを拡散できるため、輻射ノイズを効果的に抑制することができる。第2実施形態の効果は、既存のサンプリング回路4の2倍のサンプリングキャパシタを備え、サンプリングキャパシタを時分割動作させることによって得られる。このような構成は、アナログFIRフィルタの周波数特性をサンプリング回路そのものに付与したものといえる。
 また、上記効果を得るために、第2実施形態は、サンプリング回路が増大するものの、エリアやノイズの増加を伴わない。
 さらに、第2実施形態は、アナログFIRフィルタ特性では減衰できないサンプリング周波数FSの整数倍の周波数で表れる0dBの透過域に対し、ジッタの振幅を適切に調節することにより、サンプリングタイミングにジッタを印加して周波数変調による周波数特性のゼロ点を形成することができる。このため、第2実施形態は、図15に示したように、第1実施形態よりも広い帯域で高周波を減衰させる周波数特性を得ることができる。
 なお、第2実施形態では、サンプリング信号の立ち上がり及び立ち下がりの両方にジッタを印加した場合について説明したが、第2実施形態は、これに限るものではない。例えば、第2実施形態は、サンプリング信号の立ち下がりのみのエッジにジッタを印加した場合であっても、周波数変調を行うことができ、周波数特性のゼロ点を形成することができる。また、第2実施形態は、クロック信号の立ち上がりのみのエッジにジッタを印加した場合であっても、アナログ部の突入電流起因の輻射ノイズを拡散でき、輻射ノイズを効果的に抑制できる。
 また、第1実施形態及び第2実施形態では、上述のように、サンプリング回路2においてサンプリングタイミングや、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせること、また、サンプリングタイミングにジッタを印加することにより、周波数特性を変更することができる。そのため、第1実施形態及び第2実施形態は、D/A変換器の用途に応じて所望の周波数特性を有するD/A変換器を容易に得ることができる。
(第3実施形態)
 図16は、本発明に係るD/A変換器の第3実施形態を説明するための回路図である。図16は、図1に示した第1実施形態のD/A変換器1と、D/A変換器1に入力されるアナログ入力信号を生成するデジタル回路201、スイッチ回路202A、202Bを設けた構成を示している。図16に示した構成のうち、図1に示した構成と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省く。
 デジタル回路201には、デジタル信号Dinが入力する。デジタル回路201は、デジタル信号DinからデジタルコードDA(DAN)、デジタルコードDB(DBN)を生成し、スイッチ回路202A、202Bに出力する。スイッチ回路202A、202Bは、デジタルコードDA(DAN)、デジタルコードDB(DBN)によってオン、オフし、アナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1及びVREFB_2をD/A変換器1に入力する。スイッチ回路202A、202Bは、例えば、図2に示したスイッチ回路である。
[規則91に基づく訂正 25.11.2013] 
 第3実施形態では、デジタル回路201から発行されるデジタルコードがK値(K≦Mである自然数)である場合、M/K個のサンプリングキャパシタを含むサンプリングキャパシタ群に、それぞれK個の値を入力することでサンプリングキャパシタの容量の増大を抑制することができる。すなわち、第3実施形態は、マルチビットD/A変換器において、複数のデジタルコードをそのままキャップ分割(サンプリングキャパシタの分割)に用いるものである。このような構成は、例えば、チャージポンプ等に利用することができる。
(第4実施形態)
 図17は、本発明のD/A変換器の第4実施形態を説明するための回路図である。第4実施形態のD/A変換器11は、サンプリング回路22と、積分回路を構成する積分容量素子106及び演算増幅器107と、サンプリング回路22を駆動するクロックを供給する制御回路159と、例えば図16に示したデジタル回路によって構成されている。なお、デジタル回路は、図17に示したD/A変換器11のさらに前段に設けられている。
 第4実施形態のD/A変換器11は、サンプリング回路22を備え、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器である。サンプリング回路22は、第1容量素子部105Aと、第2容量素子部105Bと、第3容量素子部105Cと、を備えている。第1容量素子部105Aは、デジタル回路により入力されたデジタルコードによって生じる電荷を蓄積するためのサンプリングキャパシタ105A_1及び105A_2を備えている。第2容量素子部105Bは、デジタル回路からの入力信号によって生じる電荷を蓄積するためのサンプリングキャパシタ105B_1及び105B_2を備え、第3容量素子部105Cは、デジタル回路からの入力信号によって生じる電荷を蓄積するためのサンプリングキャパシタ105C_1、105C_2を備えている。
 また、サンプリング回路22は、スイッチユニット104Aと、スイッチユニット104Bと、スイッチユニット104Cと、を備えている。スイッチユニット104Aは、第1容量素子部105Aのサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、蓄積された電荷を転送するためのスイッチ104A_1、104A_2を備えている。スイッチユニット104Bは、第2容量素子部105Bの複数のサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、蓄積された電荷を転送するための複数のスイッチ104B_1、104B_2を備えている。スイッチユニット104Cは、サンプリングキャパシタ105C_1、105C_2のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、蓄積された電荷を転送するためのスイッチ104C_1、104C_2を備えている。
 また、図17に示したサンプリング回路22は、第1容量素子部105A、第2容量素子部105B及び第3容量素子部105Cに蓄積された電荷が転送される積分容量素子106と、スイッチユニット104A、104B、104Cに接続された演算増幅器107とを備えている。第4実施形態では、このようなサンプリング回路22において、スイッチユニット104A、スイッチユニット104B及びスイッチユニット104Cを順番に動作させる。
 また、サンプリング回路22は、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2と、スイッチ101A_1、101A_2、101B_1、101B_2、101C_1、101C_2、102A_1、102A_2、102B_1、102B_2、102C_1、102C_2、103A_1、103A_2、103B_1、103B_2、103C_1、103C_2、104A_1、104A_2、104B_1、104B_2、104C_1及び104C_2とを備えている。
 スイッチ101A_1、サンプリングキャパシタ105A_1及びスイッチ102A_1は、互いに直列に接続され、スイッチ101A_2、サンプリングキャパシタ105A_2、スイッチ102A_2は互いに直列に接続されている。また、スイッチ103A_1、サンプリングキャパシタ105A_1及びスイッチ104A_1は、互いに直列に接続され、スイッチ103A_2、サンプリングキャパシタ105A_2及びスイッチ104A_2は互いに直列に接続されている。
 スイッチ101B_1、サンプリングキャパシタ105B_1及びスイッチ102B_1は、互いに直列に接続され、スイッチ101B_2、サンプリングキャパシタ105B_2及びスイッチ102B_2は互いに直列に接続されている。また、スイッチ103B_1、サンプリングキャパシタ105B_1及びスイッチ104B_1は、互いに直列に接続され、スイッチ103B_2、サンプリングキャパシタ105B_2及びスイッチ104B_2は互いに直列に接続されている。
 スイッチ101C_1、サンプリングキャパシタ105C_1及びスイッチ102C_1は、互いに直列に接続され、スイッチ101C_2、サンプリングキャパシタ105C_2及びスイッチ102C_2は互いに直列に接続されている。また、スイッチ103C_1、サンプリングキャパシタ105C_1及びスイッチ104C_1は、互いに直列に接続され、スイッチ103C_2、サンプリングキャパシタ105C_2及びスイッチ104C_2は互いに直列に接続されている。
 スイッチ103A_1及びスイッチ103A_2は、スイッチユニット103Aを構成し、スイッチ103B_1及びスイッチ103B_2は、スイッチユニット103Bを構成し、スイッチ103C_1及びスイッチ103C_2は、スイッチユニット103Cを構成している。また、スイッチ104A_1及びスイッチ104A_2は、スイッチユニット104Aを構成し、スイッチ104B_1及びスイッチ104B_2はスイッチユニット104Bを構成し、スイッチ104C_1及びスイッチ104C_2は、スイッチユニット104Cを構成している。
 スイッチ101A_1は、アナログ入力信号VREFA_1が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101A_2は、アナログ入力信号VREFA_2が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101B_1は、アナログ入力信号VREFB_1が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101B_2は、アナログ入力信号VREFB_2が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101C_1は、アナログ入力信号VREFC_1が入力される入力端子に接続されている。スイッチ101C_2は、アナログ入力信号VREFC_2が入力される入力端子に接続されている。スイッチ102A_1、102A_2、102B_1、102B_2、102C_1、102C_2は、それぞれアナログ基準電圧Vcomが供給される端子113に接続されている。
[規則91に基づく訂正 25.11.2013] 
 スイッチ103A_1は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101A_1とサンプリングキャパシタ105A_1との間に接続され、スイッチ103A_2は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101A_2とサンプリングキャパシタ105A_2との間に接続される。スイッチ103B_1は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101B_1とサンプリングキャパシタ105B_1との間に接続される。スイッチ103B_2は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101B_2とサンプリングキャパシタ105B_2との間とに接続される。スイッチ103C_1は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101C_1とサンプリングキャパシタ105C_1との間に接続される。スイッチ103C_2は、演算増幅器107の出力端子と、スイッチ101C_2とサンプリングキャパシタ105C_2との間に接続されている。
 スイッチ104A_1、104A_2、104B_1、104B_2、104C_1及び104C_2は、それぞれサンプリング回路2の出力端子として、積分容量素子106の一端と、演算増幅器107の反転入力端子とに接続されている。
 積分容量素子106は、演算増幅器107の反転入力端子と出力端子との間に接続されている。演算増幅器107の非反転入力端子は、アナログ基準電圧Vcomが供給される端子114に接続されている。
 各スイッチは、制御回路159から供給されるクロック信号によって駆動され、オン・オフ動作を行う。
 また、図17において、符号に「A」を付与した素子からなる回路と、符号に「B」を付与した素子からなる回路と、符号に「C」を付与した素子からなる回路とは、同一の構成を有している。
 図17において、サンプリングキャパシタ105A_1とサンプリングキャパシタ105A_2とは、容量が同一であることが望ましい。同様に、サンプリングキャパシタ105B_1とサンプリングキャパシタ105B_2とは、容量が同一であることが望ましい。同様に、サンプリングキャパシタ105C_1とサンプリングキャパシタ105C_2とは、容量が同一であることが望ましい。
 以上の構成を有するサンプリング回路には、入力端子からアナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1、VREFB_2、VREFC_1及びVREFC_2が入力される。
 アナログ入力信号VREFA_1は、スイッチ102A_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_1に電荷が蓄積される。また、アナログ入力信号VREFA_2は、スイッチ102A_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_2に電荷が蓄積される。
 同様に、アナログ入力信号VREFB_1は、スイッチ102B_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_1に電荷が蓄積される。また、アナログ入力信号VREFB_2は、スイッチ102B_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_2に電荷が蓄積される。
 同様に、アナログ入力信号VREFC_1は、スイッチ102C_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105C_1に電荷が蓄積される。また、アナログ入力信号VREFC_2は、スイッチ102C_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105C_2に電荷が蓄積される。
 図17に示したアナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2が入力される入力端子にも、図2に示した回路と同様のスイッチ回路が接続される。スイッチ回路のスイッチ1401、1402のオン、オフは、例えば図16に示したデジタル回路201から発行されるデジタルコードDA、DANによって切り替えられる。
 また、図17に示したアナログ入力信号VREFB_1、VREFB_2が入力される入力端子にも、図2に示した回路と同様のスイッチ回路が接続される。図2に示したスイッチ1401、1402のオン、オフは、デジタル回路から発行されるデジタルコードDB、DBNによって切り替えられる。
 さらに、図17に示したアナログ入力信号VREFC_1、VREFC_2が入力される入力端子にも、図2に示した回路と同様のスイッチ回路が接続される。図2に示したスイッチ1401、1402のオン、オフは、デジタル回路から発行されるデジタルコードDC、DCNによって切り替えられる。
 次に、図17に示したD/A変換器11の動作について説明する。
 第4実施形態では、図2に示したスイッチ回路に印加されるデジタルコードDA、DB、DCがHであると仮定して説明する。すなわち、第4実施形態では、図17において、アナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1、VREFB_2、VREFC_1及びVREFC_2が入力される入力端子の全てにVREFHが供給される場合について説明する。
 しかし、本発明の第4実施形態は、デジタルコードDA、DB、DCがHであり、アナログ入力信号VREFA_1、VREFA_2、VREFB_1、VREFB_2、VREFC_1及びVREFC_2が入力される入力端子の全てにアナログ基準電圧VREFHが供給される場合に限定されるものではない。
 スイッチ101A_1、101A_2、101B_1、101B_2、101C_1、101C_2、102A_1、102A_2、102B_1、102B_2、102C_1、102C_2、103A_1、103A_2、103B_1、103B_2、103C_1、103C_2、104A_1、104A_2、104B_1、104B_2、104C_1及び104C_2は、切り替えにしたがってサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2に電荷を蓄積する。
[規則91に基づく訂正 25.11.2013] 
 また、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2に蓄積された電荷は、スイッチ101A_1、101A_2、101B_1、101B_2、101C_1、101C_2、102A_1、102A_2、102B_1、102B_2、102C_1、102C_2、103A_1、103A_2、103B_1、103B_2、103C_1、103C_2、104A_1、104A_2、104B_1、104B_2、104C_1及び104C_2の切り替えにしたがって積分容量素子106へ転送される。
 演算増幅器107は、基準電圧信号Vcomを非反転入力端子に入力し、出力端子からアナログの出力信号Voutを出力する。
 以上説明した図17に示したサンプリング回路は、複数のサンプリングキャパシタ(図17に示した例では、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2の6つ)を備えている。
 サンプリングキャパシタ105A_1に蓄積される電荷の量は、スイッチ101A_1及び102A_1の切り替え動作によって決定される。サンプリングキャパシタ105A_2に蓄積される電荷の量は、スイッチ101A_2及び102A_2の切り替え動作によって決定される。
 また、サンプリングキャパシタ105B_1に蓄積される電荷の量は、スイッチ101B_1及び102B_1の切り替え動作によって決定される。サンプリングキャパシタ105B_2に蓄積される電荷の量は、スイッチ101B_2及び102B_2の切り替え動作によって決定される。
 また、サンプリングキャパシタ105C_1に蓄積される電荷の量は、スイッチ101C_1及び102C_1の切り替え動作によって決定される。サンプリングキャパシタ105C_2に蓄積される電荷の量は、スイッチ101C_2及び102C_2の切り替え動作によって決定される。
 なお、第4実施形態のサンプリング回路のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2の個数は、当然のことながら、6個に限定されるものでなく、自然数M×3であればよい。
 図17に示したサンプリング回路22では、サンプリングキャパシタの個数M×3が増えるにしたがって、スイッチの数が増加する。また、サンプリングキャパシタの個数M×3が増えるにしたがって、スイッチを駆動するクロック信号の数が増加する。なお、サンプリングキャパシタの個数が増加しても、サンプリング回路以外の構成は、図17に示した構成から変更されることはない。
 また、図17に示したサンプリング回路22にサンプリングキャパシタをさらに追加する場合、追加後のサンプリングキャパシタの合計の容量と、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2の容量の合計とが等しくなるようにしてもよい。サンプリング回路22に含まれるサンプリングキャパシタの容量の合計をサンプリングキャパシタ追加の前後で等しくなるように構成し、追加したサンプリングキャパシタを含むサンプリング回路に含まれるサンプリングキャパシタの容量の大きさと、動作タイミングとを適当に配分することによって、第4実施形態は、出力信号Voutに含まれる特定の周波数のゲインを下げるアナログFIRフィルタを形成することができる。
 また、第4実施形態では、図17に示すように、スイッチ101A_1及びスイッチ102A_1がクロック信号ΦS1Aで駆動され、スイッチ101A_2及びスイッチ102A_2がクロック信号ΦS2Aで駆動される。また、スイッチ101B_1及びスイッチ102B_1はクロック信号ΦS1Bで駆動され、スイッチ101B_2及びスイッチ102B_2はクロック信号ΦS2Bで駆動される。また、スイッチ101C_1及びスイッチ102C_1はクロック信号ΦS1Cで駆動され、スイッチ101C_2及びスイッチ102C_2は、クロック信号ΦS2Cで駆動される。
 また、スイッチ103A_1、103A_2、104A_1及び104A_2はクロック信号ΦIAで駆動され、スイッチ103B_1、103B_2、104B_1及び104B_2はクロック信号ΦIBで駆動される。また、スイッチ103C_1、103C_2、104C_1及び104C_2はクロック信号ΦICで駆動される。
 図18(a)乃至(q)は、図17に示したD/A変換器11に供給されるクロック信号を示したタイミングチャートである。クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦIA、ΦS1B、ΦS2B、ΦIB、ΦS1C、ΦS2C及びΦICは、図18(a)乃至(i)のタイミングチャートに示すタイミングでオン・オフする。なお、図18(a)はクロック信号ΦS1A、図18(b)はクロック信号ΦS2A、図18(c)はクロック信号ΦIA、図18(d)はクロック信号ΦS1B、図18(e)はクロック信号ΦS2B、図18(f)はクロック信号ΦIB、図18(g)はクロック信号ΦS1C、図18(h)はクロック信号ΦS2C、図18(i)はクロック信号ΦICを表す。
 さらに、図18(j)はデジタル信号Din、図18(k)はデジタルコードDA(DAN)、図18(l)はデジタルコードDB(DBN)、図18(m)はデジタルコードDC(DCN)、図18(n)はアナログデータVA、図18(o)はアナログデータVB、図18(p)はアナログデータVC、図18(q)は出力信号Voutを表す。
 図18(a)乃至(i)に示すように、クロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B、クロック信号ΦS2B、クロック信号ΦS1C及びクロック信号ΦS2Cは、同一時間Hレベルとなり、かつ、クロック信号ΦS1A、ΦS1B、ΦS1Cは、1つずつ順にHレベルとなる信号である。また、クロック信号ΦS2A、ΦS2B及びΦS2Cは、1つずつ順にHレベルとなる信号である。
 また、クロック信号ΦIAは、クロック信号ΦS2Aの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Aの次の立ち上がりエッジまでの期間(第1スイッチング素子部の非蓄積期間)に、Hレベルとなる信号である。クロック信号ΦIAは、サンプリングキャパシタ105A_1及び105A_2に蓄積された電荷を、積分容量素子106に転送するタイミングであるインテグレートタイミングが、クロック信号ΦS2Aの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Aの次の立ち上がりエッジまでの期間に生じるように設定される。
 同様に、クロック信号ΦIBは、クロック信号ΦS2Bの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Bの次の立ち上がりエッジまでの期間(第2スイッチング素子部の非蓄積期間)に、Hレベルとなる信号である。クロック信号ΦIBは、サンプリングキャパシタ105B_1及び105B_2に蓄積された電荷を、積分容量素子106に転送するタイミングであるインテグレートタイミングが、クロック信号ΦS2Bの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Bの次の立ち上がりエッジまでの期間に生じるように設定される。
 同様に、クロック信号ΦICは、クロック信号ΦS2Cの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Cの次の立ち上がりエッジまでの期間(第2スイッチング素子部の非蓄積期間)に、Hレベルとなる信号である。クロック信号ΦICは、サンプリングキャパシタ105C_1及び105C_2に蓄積された電荷を、積分容量素子106に転送するタイミングであるインテグレートタイミングが、クロック信号ΦS2Cの立ち下がりエッジからクロック信号ΦS1Cの次の立ち上がりエッジまでの期間に生じるように設定される。
 図18(a)乃至(i)に示すように、クロック信号ΦIA、ΦIB、ΦICは、1つずつ順にHレベルとなる。クロック信号ΦIA、ΦIB、ΦICは、サンプリングキャパシタに蓄積された電荷を積分容量素子106に転送するタイミングを決定することから、D/A変換器の出力信号生成タイミングを決定する。
 つまり、スイッチユニット104Aは、スイッチユニット104Bがサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に蓄積した電荷を転送する期間と、スイッチユニット104Cがサンプリングキャパシタ105C_1、105C_2に蓄積した電荷を転送する期間において、第1容量素子部105Aの複数のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に電荷を蓄積する。電荷の蓄積は、第1容量素子部105Aのサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に電荷を蓄積するサンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号にしたがって行われる。
 また、スイッチユニット104Bは、スイッチユニット104Aがサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に蓄積した電荷を転送する期間と、スイッチユニット104Cがサンプリングキャパシタ105C_1、105C_2に蓄積した電荷を転送する期間との間において、第2容量素子部105Bの複数のサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に電荷を蓄積する。電荷の蓄積は、第2容量素子部105Bの複数のサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に電荷を蓄積するサンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号にしたがって行われる。
 また、スイッチユニット104Cは、スイッチユニット104Aがサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に蓄積した電荷を転送する期間と、スイッチユニット104Bがサンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に蓄積した電荷を転送する期間との間において、第3容量素子部105Cのサンプリングキャパシタ105C_1、105C_2に電荷を蓄積する。電荷の蓄積は、第3容量素子部105Cの複数のサンプリングキャパシタ105C_1、105C_2に電荷を蓄積するサンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号にしたがって行われる。
 また、第4実施形態は、第1容量素子部105Aに蓄積された電荷を転送する期間、第2容量素子部105Bに蓄積された電荷を転送する期間及び第3容量素子部105Cに蓄積された電荷を転送する期間の3つの期間を順番に切り替えることにより、常にいずれか1つの容量素子部に蓄積された電荷を転送する。
 また、デジタル信号Dinは、デジタルコードを含んでいる。例えば、図16に示したデジタル回路201は、デジタル信号Dinの0、3、6、・・・番目のデジタルコードDA(DAN)を出力し、デジタル信号Dinの1、4、7、・・・番目のデジタルコードDB(DBN)を出力する。また、デジタル回路201は、デジタル信号Dinの2、5、8、・・・番目のデジタルコードDC(DCN)を出力する。以下、第4実施形態では、DA(DAN)=D[i]、iは0、3、6、・・・と表し、DB(DBN)=D[j]、jは1、4、7、・・・と表し、DC(DCN)=D[k]、kは2、5、8、・・・と表す。
 クロック信号ΦS1AがHレベルとなると、デジタルコードD[0]は、スイッチ101A_1、102A_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_1に電荷が蓄積される。クロック信号ΦS2AがHレベルとなると、デジタルコードD[0]は、スイッチ101A_2、102A_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105A_2に電荷が蓄積される。
 クロック信号ΦIAがHレベルとなると、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2に蓄積された電荷は、スイッチ103A_1、103A_2、104A_1及び104A_2によって積分容量素子106へ転送される。便宜上、転送される電荷をアナログデータVAとすると、アナログデータVAは、A[0]と表せられる。
 同様に、クロック信号ΦS1BがHレベルとなると、デジタルコードD[1]は、スイッチ101B_1、102B_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_1に電荷が蓄積される。クロック信号ΦS2BがHレベルとなると、デジタルコードD[1]は、スイッチ101B_2、102B_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105B_2に電荷が蓄積される。
 クロック信号ΦIBがHレベルとなると、サンプリングキャパシタ105B_1、105B_2に蓄積された電荷は、スイッチ103B_1、103B_2、104B_1、104B_2によって積分容量素子106へ転送される。便宜上、転送される電荷をアナログデータVBとすると、アナログデータVBは、A[1]と表せられる。
 同様に、クロック信号ΦS1CがHレベルとなると、デジタルコードD[2]は、スイッチ101C_1、102C_1によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105C_1に電荷が蓄積される。クロック信号ΦS2CがHレベルとなると、デジタルコードD[2]は、スイッチ101C_2、102C_2によってサンプリングされる。サンプリングにより、サンプリングキャパシタ105C_2に電荷が蓄積される。
 クロック信号ΦICがHレベルとなると、サンプリングキャパシタ105C_1、105C_2に蓄積された電荷は、スイッチ103C_1、103C_2、104C_1及び104C_2によって積分容量素子106へ転送される。便宜上、転送される電荷をアナログデータVCとすると、アナログデータVCは、A[2]と表せられる。
 第4実施形態では、スイッチユニット104Aとスイッチユニット104Bとスイッチユニット104Cとを順次繰り返して動作させている。このため、積分容量素子106へはアナログデータVA、VB、VCの電荷が交互に転送され、演算増幅器107の出力端子からアナログの出力信号Voutとして出力される。
 上記した構成では、スイッチユニット104Aとスイッチユニット104Bとスイッチユニット104Cとを順番に動作させるようにした。しかし第4実施形態は、これに限るものではない。すなわち、第4実施形態は、スイッチユニット104Aとスイッチユニット104Bとスイッチユニット104Cとを、特定の規則性をもった並びで周期的に動作させるように、言い換えると、シーケンシャルに、順に、動作させるようにしてもよい。
 図17に示した第4実施形態のD/A変換器11は、サンプリングキャパシタを複数個に分割し、複数のサンプリングタイミングを有する回路を3組(従来の3倍)備えている。D/A変換器11は、3組の回路をタイムインターリーブ動作させることで、アナログFIRフィルタ特性を得ることができる。すなわち、図17中の符号に「A」を付与した素子からなる回路、符号に「B」を付与した素子からなる回路及び符号に「C」を付与した素子からなる回路は、同一の構成を有し、それぞれ順番にサンプリング動作を行うことにより、アナログFIR特性を得ることができる。なお、図17は、M=2の場合について図示している。
 また、第4実施形態は、図26に示したサンプリングキャパシタ905を容量が等しいM個のサンプリングキャパシタ分割することに限定されるものではない。第4実施形態は、M個のサンプリングキャパシタの容量を任意に調節することで、得られるアナログFIR特性の周波数特性を任意に調節することもできる。
<アナログFIR特性の具体例1>
 図18(a)乃至(i)は、図17に示したD/A変換器11に供給されるクロック信号のタイミングチャートを示す図である。図18中に示したTは、クロック信号の周期(T=1/FS)である。図18(a)乃至(i)に示したタイミングチャートでは、クロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B及びクロック信号ΦS2Bのいずれかが等しい時間間隔で「H」レベルになり、かつ「H」レベルとなっている時間間隔が同一のクロック信号である。つまり、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2のサンプリングタイミングは、クロック信号ΦS1A、ΦS2A、ΦS1B及びΦS2Bの立下りエッジによって決まるから、第4実施形態では、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1及び105B_2のサンプリングタイミングが等間隔となるように設定されている。
 図18(a)乃至(i)に示したタイミングチャートの例では、クロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとでサンプリングした電荷をクロック信号ΦIAのタイミングで転送し、出力信号を生成する。このとき、出力信号は、サンプリング周期T/2(2FS)でサンプリングされた2つの信号の平均値となる。このことから、第4実施形態では、サンプリングした信号に対してアナログFIRフィルタがかかる。
 図19は、図18(a)乃至(i)のタイミングチャートで表されるクロック信号を、図17に示したD/A変換器11のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1、105C_2に供給した場合に得られるアナログFIR特性を示している。なお、このとき、各サンプリングキャパシタの容量比は、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=1:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=1:1、サンプリングキャパシタ105C_1:105C_2=1:1である。
 図19において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図19に示すように、ゲイン(Gain)は、サンプリング周波数FSで急峻に略零になっていることがわかる。すなわち、図19に示したFIRフィルタ特性は、フィルタ動作周波数2FSの2タップFIRフィルタ特性に相当する。このことから、第4実施形態のD/A変換器11は、サンプリング周波数FSで減衰効果の大きい、アナログFIR特性を得ることができることが分かる。
 また、第4実施形態では、クロック信号ΦIBのタイミングで生成される出力信号を、クロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bでサンプリングすることで、出力信号がサンプリング周期T/2(2FS)でサンプリングされた2つの信号の平均値となる。このことから、第4実施形態では、サンプリングした信号に対してアナログFIRフィルタがかかる。
 同様に、クロック信号ΦICのタイミングで生成される出力信号を、クロック信号ΦS1Cとクロック信号ΦS2Cでサンプリングすることで、出力信号がサンプリング周期T/2(2FS)でサンプリングされた2つの信号の平均値となる。このことから、第4実施形態では、サンプリングした信号に対してアナログFIRフィルタがかかる。
<アナログFIR特性の具体例2>
 第4実施形態の各クロック信号は、図18(a)乃至(i)に示すタイミングチャートに示すものに限るものではない。例えば、第4実施形態のクロック信号は、クロック信号ΦS1A又はクロック信号ΦS2Aと、クロック信号ΦIAとが同時にHレベルとならない、ノンオーバーラップクロック信号であり、かつ、クロック信号ΦS1B又はクロック信号ΦS2Bとクロック信号ΦIBとが同時にHレベルとならないノンオーバーラップクロック信号であり、かつ、クロック信号ΦS1C又はクロック信号ΦS2Cとクロック信号ΦICとが同時にHレベルとならないノンオーバーラップクロック信号であってもよい。
 さらに、第4実施形態は、クロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとクロック信号ΦIAとの関係と、クロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとクロック信号ΦIBとの関係と、クロック信号ΦS1Cとクロック信号ΦS2Cとクロック信号ΦICとの関係とが同一である、という条件を満たす範囲で、サンプリングタイミングの間隔を任意に設定することによりアナログFIRフィルタ特性を任意に調整することもできる。
 図20(a)乃至(i)は、図17に示したD/A変換器11に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。図20(a)乃至(i)に示したタイミングチャートは、図18(a)乃至(i)に示したクロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS1B、クロック信号ΦS1Cのサンプリング期間を半分とし、クロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS1B、クロック信号ΦS1Cのサンプリングタイミングを1/4周期早めたものである。
 図21は、図20(a)乃至(i)に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を、図17に示したD/A変換器11のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2に供給した場合に得られるアナログFIR特性を示している。なお、このとき、各サンプリングキャパシタの容量比は、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=1:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=1:1、サンプリングキャパシタ105C_1:105C_2=1:1である。
 図21において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図21に示すように、ゲイン(Gain)は、サンプリング周波数FSよりも低い周波数と、サンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」とにおいて急峻に略零となる。このことから、第4実施形態は、減衰効果の大きい、アナログFIR特性を得ることができることが分かる。
<アナログFIR特性の具体例3>
 図22(a)乃至(i)は、図17に示したD/A変換器11に供給される他のクロック信号のタイミングチャートを示す図である。図22(a)乃至(i)に示したタイミングチャートは、図18(a)乃至(i)に示したクロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B、クロック信号ΦS2B、クロック信号ΦS1C及びクロック信号ΦS2Cのサンプリング期間を1.5倍とし、かつクロック信号ΦS1A、クロック信号ΦS2A、クロック信号ΦS1B、クロック信号ΦS2B、クロック信号ΦS1C及びクロック信号ΦS2Cのサンプリングタイミングをそれぞれ1/4周期ずつ遅らせたものである。
 図23は、図22(a)乃至(i)のタイミングチャートで表されるクロック信号を、図17に示したD/A変換器11のサンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1及び105C_2に供給した場合に得られるアナログFIR特性を示している。なお、このとき、各サンプリングキャパシタの容量比は、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=1:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=1:1、サンプリングキャパシタ105C_1:105C_2=1:1である。
 図23において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図23に示すように、ゲイン(Gain)は、サンプリング周波数FSでは比較的大きく、サンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」では略零となる。このことから、第4実施形態のD/A変換器11は、減衰効果の大きいアナログFIR特性を得ることができることが分かる。
<アナログFIR特性の具体例4>
 また、上述したように、サンプリングキャパシタを複数個に分割する場合、図26に示したサンプリングキャパシタ905を容量が等しいM個のサンプリングキャパシタ分割することに限定されるものではない。第4実施形態では、M個のサンプリングキャパシタの容量さを任意に調節することで、得られるアナログFIR特性の周波数特性を任意に調節することもできる。
 図24は、図19に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合に得られる周波数特性を示す図である。図24に示した周波数特性は、図17に示したD/A変換器11のサンプリングキャパシタの容量比を、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=3:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=3:1、サンプリングキャパシタ105C_1:105C_2=3:1とし、サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1、105C_2に、図18に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を供給した場合に得られるアナログFIR特性である。
 図24において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図24に示すように、ゲイン(Gain)は、周波数の増加に応じて正弦波状に変化し、サンプリング周波数FS近傍で最小となり、サンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」近傍で最大となる。
<アナログFIR特性の具体例5>
 図25は、図21に示したアナログFIR特性を有するサンプリング回路において、サンプリングキャパシタの容量比を異ならせた場合に得られる周波数特性を示す図である。図25に示した周波数特性は、図17に示したD/A変換器11の各サンプリングキャパシタの容量比を、サンプリングキャパシタ105A_1:105A_2=3:1、サンプリングキャパシタ105B_1:105B_2=3:1、サンプリングキャパシタ105C_1:105C_2=3:1とし、各サンプリングキャパシタ105A_1、105A_2、105B_1、105B_2、105C_1、及び105C_2に、図20に示したタイミングチャートで表されるクロック信号を供給した場合に得られる。
 図25において、横軸は周波数、縦軸はGainを表す。図25に示すように、ゲイン(Gain)は、周波数の増加に応じて正弦波状に変化し、サンプリング周波数FSよりやや低い周波数近傍及びサンプリング周波数FSの2倍の周波数「2FS」近傍で最小となり、周波数が零及びサンプリング周波数FSよりやや高い周波数近傍で最大となる。
 このように、第4実施形態のD/A変換器11によって得られるアナログFIRフィルタにおいて、形成されるゼロ点の周波数は、サンプリングキャパシタがアナログ入力信号VREFをサンプリングするサンプリングタイミングの間隔に依存する。
 すなわち、サンプリングキャパシタにアナログ基準電圧VREFH、VREFLがサンプリングされるサンプリングタイミングの各間隔が狭い(時間軸で短い)場合、図23に示すように高周波側にゼロ点が形成される。ここで、サンプリングタイミングの各間隔が狭いとは、図22(a)乃至(i)のタイミングチャートに示すように、クロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aの立ち下がりエッジの間隔、クロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとの立ち下がりエッジの間隔、あるいはクロック信号ΦS1Cとクロック信号ΦS2Cの立ち下がりエッジとの間隔が、図18(a)乃至(i)に示すタイミングチャートのクロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとの立ち下がりエッジの間隔、クロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとの立ち下がりエッジの間隔、あるいはクロック信号ΦS1Cとクロック信号ΦS2Cとの立ち下がりエッジの間隔よりも短いことを指す。
 反対に、サンプリングキャパシタがアナログ基準電圧VREFH、VREFLをサンプリングするサンプリングタイミングの間隔が広い(時間軸で長い)場合、図21に示すように低周波側にゼロ点が形成される。ここで、サンプリングタイミングの各間隔が広いとは、図20(a)乃至(i)のタイミングチャートに示すように、クロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとの立ち下がりエッジの間隔、クロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとの立ち下がりエッジの間隔及びクロック信号ΦS1Cとクロック信号ΦS2Cとの立ち下がりエッジの間隔が、図18(a)乃至(i)に示すタイミングチャートのクロック信号ΦS1Aとクロック信号ΦS2Aとの立ち下がりエッジの間隔及びクロック信号ΦS1Bとクロック信号ΦS2Bとの立ち下がりエッジの間隔よりも長いことを指す。
 なお、サンプリング期間と、インテグレートタイミング及びその期間は、サンプリング回路22のアナログFIR特性に影響を与えない。アナログFIR特性に影響を与えるのはサンプリング間隔である。
 また、第4実施形態は、図17に示したように、図26に示した従来のサンプリングキャパシタ905を複数個に分割し、複数のサンプリングタイミングを有する回路を3組(従来の3倍)備えている。そして、第4実施形態は、分割されたサンプリングキャパシタをタイムインターリーブ動作させることで、サンプルフェイズのみでサンプリングキャパシタを分割する「半相間」でサンプリングするのではなく、「全相間」でサンプリングすることが可能となる。そのため、第4実施形態は、サンプリングキャパシタにアナログ基準電圧VREFH、VREFLがサンプリングされるサンプリングタイミングの間隔を広く(時間軸で長く)設定できる。このため、第4実施形態は、周波数の低域にゼロ点を形成し、周波数の低域にカットオフ点を形成することができる。
 第4実施形態は、例えば、サンプリングキャパシタを16個備える場合には、図4に示すようなアナログFIR特性を得ることができる。第4実施形態は、さらに、サンプリングキャパシタのサンプリングタイミングやサンプリングキャパシタの容量比を調整することによって、例えば、図19、図21、図23、図24、図25に示すように、アナログFIR特性を任意に調整することができる。
 したがって、第4実施形態は、サンプリング回路のアナログFIR特性を調整することによって、サンプリング回路22のサンプリング周波数の1/2以上といった高周波成分を抑制することができる。すなわち、第4実施形態は、高周波抑制効果が得られる周波数特性を備えたサンプリング回路22を実現することができる。
 また、図17に示したD/A変換器11は、符号に「A」を付与した素子からなる回路と、符号に「B」を付与した素子からなる回路と、符号に「C」を付与した素子からなる回路と、を備え、3組の回路に含まれるサンプリングキャパシタを、順番にサンプリング動作させている。このことによって、D/A変換器11は、図18(a)乃至(i)に示すように、1組の回路(例えば、符号に「B」を付与した素子からなる回路)において、積分容量素子106への電荷転送を行っている間に、他の2組の回路(例えば、符号に「A」、「C」を付与した素子からなる回路)が並行してサンプリングキャパシタでサンプリング動作を行うようにしている。
 したがって、第4実施形態では、例えば、符号に「A」を付与した素子からなる回路は、図18に示すように、クロック信号ΦIBとクロック信号ΦICとにより電荷転送される期間に、サンプリング動作を行えばよい。このため、D/A変換器11は、従来のD/A変換器のサンプリング期間と比べて2倍のサンプリング期間を得ることができ、サンプリングタイミング設定の自由度、すなわち、アナログFIRフィルタ特性の設定の自由度を大きくすることができる。
 さらに、第4実施形態は、サンプリングキャパシタを複数個に分割し、複数のサンプリングタイミングを有する回路を3組(従来の3倍)備えている。このため、図17に示したD/A変換器11は、3組のうち常に1組が電荷を転送することができ、従来のD/A変換器と比べて、出力信号の生成タイミングを2倍にすることができる。すなわち、従来では、クロック信号の周波数を2倍にしなければ出力生成タイミングを2倍にできなかったのに対し、第4実施形態は、クロック周波数を2倍にすることなく、出力信号生成タイミングを2倍にすることができる。
 そして、第4実施形態は、クロック周波数を変更しないため、消費電力の増加を伴わない。出力信号の生成タイミングが2倍になることは、出力信号の信号帯域が2倍になることを意味する。これにより、第4実施形態では、サンプリング回路22が生じる熱雑音の影響が1/2となるため、従来と同等のSN性能を要求した場合、熱雑音の主因であるサンプリングキャパシタの容量を従来の1/2倍とすることができる。
 また、第4実施形態は、サンプリングキャパシタを3組持つため、従来と比較すると3倍の回路規模(エリア)増加となるところを、1組当たりのサンプリングキャパシタの容量を1/2にできる。このため、エリアの増加は1.5倍(0.5×3)となり、エリアの増大を抑えることができる。
 また、第4実施形態は、複数のサンプリングタイミングを有することでアナログ部の突入電流起因の輻射ノイズを拡散できるため、輻射ノイズを効果的に抑制できる。
 また、第4実施形態は、アナログFIRフィルタの周波数特性をD/A変換器そのものに付与できるため、別途アナログFIRフィルタの周波数特性を得るためのアナログ回路等のアナログ部を設ける必要がない。
 また、第4実施形態は、上述した効果を得るために、サンプリング回路の増大しか伴わず、ノイズ等の増加を伴うことがない。
 また、上述したように、第4実施形態は、サンプリング回路22において、各サンプリングキャパシタの動作タイミングやサンプリングキャパシタの容量を調整することによって、アナログ基準電圧REFH、VREFLに重畳するノイズの影響を抑制することができる。このため、第4実施形態は、上述した効果を有するD/A変換器11を、高度なプロセス技術等を用いることなく実現することができる。
[規則91に基づく訂正 25.11.2013] 
 さらに、第4実施形態は、サンプリング回路22の仕様を調整することにより、D/A変換器11を、消費電流やノイズ等の増加を伴うことなく実現することができるため、サンプリング回路22を用いることがD/A変換器11を搭載する電子機器の小型化を妨げることを抑制することができる。
 なお、第4実施形態では、デジタルコードが1値(1ビット)の場合を説明した。しかし、第4実施形態は、デジタルコードが1値であることに限定されるものではなく、デジタル回路から発行されるデジタルコードがK値(Kビット、K≦Mである自然数)である場合、M/K個のサンプリングキャパシタを有するキャパシタ群に、それぞれK個の値を入力することで容量の増大を抑制することができる。このような構成は、マルチビットD/A変換器において複数のデジタルコードをそのままキャップ分割に用いるとことに相当する。
 このように、本発明の第4実施形態によれば、入力信号の高周波成分を抑制することができるD/A変換器11を提供することができる。そして、このようなD/A変換器11を、D/A変換器に複数のサンプリングキャパシタを設け、異なる2つ以上の動作タイミングに基づいて動作させることによって実現できる。このため、第4実施形態のD/A変換器11は、既存のD/A変換器に対して消費電力の増大を伴わず、ノイズの増大を伴わない。さらに、第4実施形態のD/A変換器11は、アナログ部の突入電流起因の輻射ノイズを拡散できるため、輻射ノイズを効果的に抑制できる。
 なお、本発明の技術的範囲は、以上図示され、記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含んでいる。
 さらに、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって規定され得る。
 本発明は、電子機器の小型化を妨げることがなく、入力信号の高周波成分を抑制することができるようなサンプリング回路を備えたD/A変換器に関し、D/A変換の機能を持った電子機器全般に利用することができる。
 1、3、11 D/A変換器
 2、4、22 サンプリング回路
 101A_1,101A_2,101B_1,101B_2,101C_1,101C_2,102A_1,102A_2,102B_1,102B_2,102C_1,102C_2,103A_1,103A_2,103B_1,103B_2,103C_1,103C_2,104A_1,104A_2,104B_1,104B_2,104C_1,104C_2,901~904 スイッチ
 103A,103B,103C,104A,104B,104C スイッチユニット
 105A,105B,105C 容量素子部
 105A_1,105A_2,105B_1,105B_2,105C_1,105C_2,905 サンプリングキャパシタ
 106 積分容量素子
 107 演算増幅器
 111 入力端子
 112 出力端子
 113,114 端子
 159,959 制御回路
 201 デジタル回路
 202A スイッチ回路
 1001 アナログ前置フィルタ
 1002 D/A変換器 1401,1402 スイッチ

Claims (12)

  1.  第1デジタルコードに対応する基準電圧に応じた電荷を蓄積するための複数の容量素子を備えた第1容量素子部と、
     前記第1容量素子部の複数の容量素子のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、該電荷を転送するための複数のスイッチング素子を備えた第1スイッチング素子部と、
     第2デジタルコードに対応する基準電圧に応じた電荷を蓄積するための容量素子を複数備えた第2容量素子部と、
     前記第2容量素子部の複数の容量素子のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、該電荷を転送するための複数のスイッチング素子を備えた第2スイッチング素子部と、
     前記第1容量素子部及び第2容量素子部に蓄積された電荷が転送される積分容量素子と、
     前記第1スイッチング素子部に接続された演算増幅器と、
     を備え、
     前記第1スイッチング素子部は、サンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号にしたがって、前記第1容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、
     前記第2スイッチング素子部は、サンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号にしたがって、前記第2容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことを特徴とするD/A変換器。
  2.  前記第1スイッチング素子部は、前記第2スイッチング素子部の非蓄積期間において、前記第1容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、
     前記第2スイッチング素子部は、前記第1スイッチング素子部の非蓄積期間において、前記第2容量素子部の複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことを特徴とする請求項1に記載のD/A変換器。
  3.  前記第1スイッチング素子部と前記第2スイッチング素子部は、交互に動作を行うことを特徴とする請求項1に記載のD/A変換器。
  4.  前記第1スイッチング素子部と前記第2スイッチング素子部は、順に動作を行うことを特徴とする請求項1に記載のD/A変換器。
  5.  第3のデジタルコードに対応する基準電圧に応じた電荷を蓄積するための複数の容量素子を備えた第3の容量素子部と、
     前記第3の容量素子部の複数の容量素子のそれぞれに電荷を蓄積するとともに、該電荷を転送するための複数のスイッチング素子を備えた第3のスイッチング素子部と、
     をさらに備え、
     前記第3のスイッチング素子部は、サンプリングタイミングが互いに異なるように設定された複数のクロック信号にしたがって、前記第3の容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことを特徴とする請求項1に記載のD/A変換器。
  6.  前記第1スイッチング素子部は、前記第2スイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送すると共に前記第3のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送する期間において、前記第1容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、
     前記第2スイッチング素子部は、前記第1スイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送すると共に前記第3のスイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送する期間の間において、前記第2容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行い、
     前記第3のスイッチング素子部は、前記第1スイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送すると共に前記第2スイッチング素子部が前記複数の容量素子に蓄積した電荷を転送する期間の間において、前記第3の容量素子部の前記複数の容量素子に前記電荷を蓄積する動作を行うことを特徴とする請求項5に記載のD/A変換器。
  7.  前記第1容量素子部に蓄積された電荷を転送する期間、前記第2容量素子部に蓄積された電荷を転送する期間及び前記第3の容量素子部に蓄積された電荷を転送する期間を順番に切り替えることを特徴とする請求項4に記載のD/A変換器。
  8.  常にいずれか1つの容量素子部に蓄積された電荷を転送することを特徴とする請求項7に記載のD/A変換器。
  9.  前記第1スイッチング素子部と前記第2スイッチング素子部及び前記第3のスイッチング素子部は、順番に動作を行うことを特徴とする請求項4に記載のD/A変換器。
  10.  前記第1スイッチング素子部と前記第2スイッチング素子部及び前記第3のスイッチング素子部は、順に動作を行うことを特徴とする請求項4に記載のD/A変換器。
  11.  前記クロック信号の立下りにジッタが加えられていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のD/A変換器。
  12.  前記クロック信号の立ち上がりにジッタが加えられていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のD/A変換器。
PCT/JP2013/006102 2012-10-19 2013-10-11 D/a変換器 WO2014061253A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014541941A JPWO2014061253A1 (ja) 2012-10-19 2013-10-11 D/a変換器
US14/432,292 US9236875B2 (en) 2012-10-19 2013-10-11 D/A converter

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012231514 2012-10-19
JP2012-231514 2012-10-19
JP2012-245287 2012-11-07
JP2012245287 2012-11-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014061253A1 true WO2014061253A1 (ja) 2014-04-24

Family

ID=50487832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/006102 WO2014061253A1 (ja) 2012-10-19 2013-10-11 D/a変換器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9236875B2 (ja)
JP (1) JPWO2014061253A1 (ja)
WO (1) WO2014061253A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019169746A (ja) 2016-07-05 2019-10-03 旭化成エレクトロニクス株式会社 Da変換装置、da変換方法、調整装置、および調整方法
TWI603587B (zh) * 2017-01-20 2017-10-21 華邦電子股份有限公司 數位類比轉換器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS626536A (ja) * 1985-07-02 1987-01-13 Sony Corp 信号変換装置
JPH05235761A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Hitachi Ltd A/d変換回路とa/d変換方法
JP2005532732A (ja) * 2002-07-08 2005-10-27 シーラス ロジック,インコーポレイテッド デルタ・シグマ変調回路、およびデルタ・シグマ変調回路を用いるマルチノイズ減衰帯域とデータコンバータとを利用する方法
JP2010193089A (ja) * 2009-02-17 2010-09-02 Toshiba Corp 離散時間系回路

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09252251A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Tera Tec:Kk 多相クロック信号発生回路およびアナログ・ディジタル変換器
US5818377A (en) * 1997-04-15 1998-10-06 National Semiconductor Corporation Bipolar element averaging, digital-to-analog converter
GB2335320A (en) * 1998-03-14 1999-09-15 Sharp Kk Digital-to-analogue converters
JP2001308804A (ja) * 2000-04-27 2001-11-02 Agilent Technologies Japan Ltd 冗長性をもったインターリーブ方法と、それを利用したa/d変換器と、d/a変換器、トラック・ホールド回路
US6906653B2 (en) * 2000-10-18 2005-06-14 Linear Cell Design Co., Ltd. Digital to analog converter with a weighted capacitive circuit
JP2002217736A (ja) 2001-01-24 2002-08-02 Hitachi Ltd ディジタルアナログ変換回路及びそれを用いた荷電粒子ビーム装置
US6437720B1 (en) * 2001-02-16 2002-08-20 Conexant Systems, Inc. Code independent charge transfer scheme for switched-capacitor digital-to-analog converter
JP2003143008A (ja) 2001-11-05 2003-05-16 Kawasaki Microelectronics Kk Da変換器
JP3920123B2 (ja) * 2002-03-25 2007-05-30 旭化成マイクロシステム株式会社 D/a変換器及びデルタシグマ型d/a変換器
US20050035891A1 (en) * 2003-08-14 2005-02-17 Tripath Technology, Inc. Digital-to-analog converter with level control
TWI270254B (en) * 2005-09-16 2007-01-01 Univ Nat Chiao Tung Reprogrammable switched-capacitor input circuit for receiving digital test stimulus signal in analog test
US7663525B2 (en) * 2006-08-03 2010-02-16 Mediatek Inc. Digital to analog converter and conversion method
US8217819B2 (en) * 2010-11-08 2012-07-10 Himax Technologies Limited Multiplying DAC and a method thereof
WO2013111252A1 (ja) * 2012-01-24 2013-08-01 旭化成エレクトロニクス株式会社 サンプリング回路、a/d変換器、d/a変換器、codec
JP5362933B1 (ja) * 2012-02-22 2013-12-11 旭化成エレクトロニクス株式会社 デジタル−アナログ変換器およびその制御方法
US8970415B2 (en) * 2013-03-11 2015-03-03 Microchip Technology Incorporated Multi-level capacitive DAC

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS626536A (ja) * 1985-07-02 1987-01-13 Sony Corp 信号変換装置
JPH05235761A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Hitachi Ltd A/d変換回路とa/d変換方法
JP2005532732A (ja) * 2002-07-08 2005-10-27 シーラス ロジック,インコーポレイテッド デルタ・シグマ変調回路、およびデルタ・シグマ変調回路を用いるマルチノイズ減衰帯域とデータコンバータとを利用する方法
JP2010193089A (ja) * 2009-02-17 2010-09-02 Toshiba Corp 離散時間系回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014061253A1 (ja) 2016-09-05
US20150263743A1 (en) 2015-09-17
US9236875B2 (en) 2016-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8188903B2 (en) Ramp wave output circuit, analog/digital conversion circuit, and camera
JP5078988B2 (ja) 離散時間ダイレクトサンプリング回路及び受信機
JPH11261764A (ja) 可変ゲイン増幅装置
JP2008124726A (ja) ランプ波発生回路およびadコンバータ
WO2007072712A4 (ja) サンプリングフィルタ装置
JP2012104938A (ja) A/d変換回路、電子機器及びa/d変換方法
US8952836B2 (en) Pipeline analog-to-digital converter
US7760121B2 (en) Dual data weighted average dynamic element matching in analog-to-digital converters
JP6571493B2 (ja) インクリメンタル型デルタシグマad変調器及びad変換器
WO2014061253A1 (ja) D/a変換器
JPH04233332A (ja) アナログ‐ディジタル変換器
US8823564B2 (en) Sampling circuit, A/D converter, D/A converter, and codec
JPH04152715A (ja) ディジタル・アナログ変換器
US9722521B2 (en) Digital control for a microelectromechanical element
US8339215B2 (en) Charge domain filter with controllable transfer functions and transfer function control methods thereof
US9385741B2 (en) Digital-to-analog conversion apparatus for generating combined analog output by combining analog outputs derived from using different sampling clocks and related method thereof
WO2015115264A1 (ja) Cv変換回路
JP5667602B2 (ja) サンプリング回路、積分回路およびa/d変換器
JPWO2015025504A1 (ja) D/a変換器及びd/a変換器の制御方法
US20090327793A1 (en) Finite impulse response (fir) filter without decimation
JP5768072B2 (ja) D/a変換器およびデルタシグマ型d/a変換器
JP2015159513A (ja) スイッチトキャパシタ回路、ad変換器
CN108696280B (zh) 一种数模转换器
JP6009653B2 (ja) デジタル−アナログ変換器及びデジタル−アナログ変換装置
JP3147605B2 (ja) D/a変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13847015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014541941

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14432292

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13847015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1