[go: up one dir, main page]

JPH03143027A - 3値出力形d/a変換器 - Google Patents

3値出力形d/a変換器

Info

Publication number
JPH03143027A
JPH03143027A JP1280736A JP28073689A JPH03143027A JP H03143027 A JPH03143027 A JP H03143027A JP 1280736 A JP1280736 A JP 1280736A JP 28073689 A JP28073689 A JP 28073689A JP H03143027 A JPH03143027 A JP H03143027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
analog signal
analog
output
level
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP1280736A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Miyoshi
清司 三好
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1280736A priority Critical patent/JPH03143027A/ja
Priority to US07/599,444 priority patent/US5134402A/en
Publication of JPH03143027A publication Critical patent/JPH03143027A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/458Analogue/digital converters using delta-sigma modulation as an intermediate step
    • H03M3/464Details of the digital/analogue conversion in the feedback path
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/39Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators
    • H03M3/412Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution
    • H03M3/422Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution having one quantiser only
    • H03M3/424Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution having one quantiser only the quantiser being a multiple bit one

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要1 オーバーサンプリング形A/D変換器などに用いられる
3値出力形D/A変換蒸に関し。
3値出力形D/A変換器の出力特性の直線性を改冴する
ことを目的とし。
ディジタル入力信号の+lレベルに対応する第1のアナ
ログ電圧を発生する第1のアナログ信号発生回路と、−
ルベルに対応する第2のアナログ信号を発生する第2の
アナログ信号発生回路と、第1のアナログ信号と第2の
アナログ信号の中点重圧を演算することでOレベルに対
応する第3のアナログ信号を発生する第3のアナログ信
号発生回路と、ディジタル入力信号に応じて第1゜第2
.第3のアナログ信号のうちの一つを選択して出力する
セレクタとを具備してなる。
[産業上の利用分野1 本発明は9例えばオーバーサンプリング形A/D変換器
などに用いられる3値出力形D/A変換器に関する。
現在、オーバーサンプリング形A/D変換器が脚光を浴
びている。これはサンプリング周波数を最終的に必要な
変換信号帯域に対し、数十倍から数百倍にすることによ
り。
■A/DA/D変換器し雑音の混入を防止するためのア
ナログ前置フィルタの次数を低くすることができ、それ
によりアナログ回路の回路規模を大幅に削減することが
できる。
■高精度D/A変換器を必要としないで高い分解能を得
ることができるので、D/A変換器のアナログ回路に精
度の低いものを用いることができる。
などの利点があるからである。
このようにアナログ回路の精度の低減および回路規模の
削減を図れるかわりに、ディジタル回路量が増大するこ
とになるが、大規模なディジタル回路の製造は集積化技
術の進展によりあまり苦にはならなくなってきているの
で、オーバーサンプリング形A/D変換器の一層の利用
が期待されている。
かかるオーバーサンプリング形A/D変換器では、その
出力のS/N特性を良<シ、且つ安定動作させるために
、このA/D変換器内に備えられているD/A変換器を
多ビット化し出力の直線性を良くすることが必要とされ
ている。
〔従来の技術1 従来のオーバーサンプリング形A/D変換器の構成例が
第5図に示される。図中、差分器10はアナログ入力信
号Vaと、D/A変換器から出力される前サンプリング
点のアナログ入力信号Vdとの差分を演算する回路であ
る。積分器11は差分23 t oの出力信号を積分し
て出力する回路であり、比較器12はその積分出力を所
定のしきい値で識別して+ルーベルと一ルベルのlビッ
トのディジタル信号に変換する回路であり、このディジ
タル信号はアナログ入力信号波形に応じて+ルベル部分
と一ルベル部分の粗密状態が変わるような信号となる。
またlクロック遅延回路14は比較器12のディジタル
出力信号を1クロック分遅延させる回路であり、D/A
変換器15はその遅延ディジタル出力信号を+ルーベル
対応のアナログ信号Vpと一ルベル対応のアナログ信号
Vnとに変換する2値出力型のA/D変換器であり、そ
の出力信号は前サンプリング点のアナログ入力信号Vd
として差分器IOに人力される。
ディジタルフィルタ13は比較器12のディジタル信号
を通すことにより1元のアナログ入力信号Vaをディジ
タル信号に変換する回路である。
〔発明が解決しようとする課題] この従来形のオーバーサンプリング型A/D変換器では
、その分解能を上げるためには。
■サンプリング周波数を上げる。
■積分器の次数を上げる(2次以上)。
■それに使用しているD/A変換器のビット精度を上げ
る。
などの方法が考えられる。例えば■、■の方法による場
合、第7図に示されるような2次のΣΔ変調器を使用し
た場合9分解能を2.5ビツト上げる。この次数を上げ
た場合、量子化誤差が大きいと(D/Aのビット数が低
い)9図内の積分器が飽和してしまう。これを安定動作
させるためにはD/A変換器のビット数を上げる必要が
ある。
■の方法による場合、現在、D/A変換器15としては
1ビツト出力タイプのものが主流となっているので、こ
れを例えば2ビツト出力タイプにビット精度を上げるこ
とになるが、その場合、1ビツト出力形D/A変換器に
比べて、その直線性が問題となってくる。
すなわち1ビツト出力形(すなわち+ルーベルと−iレ
ベルの2値出力形)の場合には、+ルーベルと一ルベル
間に中間値がないので原理的には各出力値間の非直線性
は存在せず9例えば第4図に点線で示されるように、直
流オフセットが生じるのみである。この直流オフセット
の影響が後段のディジタルフィルタ13で除去すること
ができるので、その存在は問題とはならない。
一方、2ビツト出力形(例えば+ルーベルとOレベルと
一ルベルの3値出力形)の場合には。
中間値としてOレベルが存在するため4例えば第4図に
一点鎖線で示されるように、オフセットが生じないかわ
りにその直線性が悪くなる。
このようにD/A変換器の出力の直線性が悪くなった場
合、ディジタルフィルタ13の出力に望ましくない高調
波が生じ、その結果、オーバーサンプリング形A/D変
換器のS/N特性が劣化することになる。したがって、
かかるオーバーサンプリング形A/D変換器に用いる3
値出力形D/A変換器はその出力の非直線性を低減する
ことが必要である。
したがって本発明の目的は、かかる3値出力形D/A変
換器の出力特性の直線性を改善することにある。
1課題を解決するための手段] 第1図は本発明にかかる原理説明図である。図中、1.
2は入力端I’E V p (= + 0 、5 V 
r )をl(r”; t、て出力するバッファ回路、3
.4は入力端子Vn(″ニー0.5Vr)を同じく1倍
して出力するバッファ回路、5はバッファ回路1.2の
出力を加算して第1のアナログ信号2Vpを発生する加
算23,6はバッファ回路3,4の出力を加算して第2
のアナログ信号2Vnを発生する加算關、7はバッファ
回路2.3の出力を加算して第3のアナログ信号Vp+
Vnを発4I:、する加算2(。
8は第1.第2.第3のアナログ信号2Vp、2Vn、
Vp+Vnのうちの一つをディジタル入力信号に応じて
選択して出力するセレクタである。
本発明にかかる3値出力形D/A変換23は。
ディジタル入力信号の+ルーベルに対応する第1のアナ
ログ信号2Vpを発生する第1のアナログ信号発生回路
(1,2,5)と、−ルベルに対応する第2のアナログ
信号2Vnを発生する第2のアナログ信号発生回路(3
,4,6)と、第1のアナログ信号と第2のアナログ信
号の中点レベルを演算することでOレベルに対応する第
3のアナログ信号Vp+Vnを発生する第3のアナログ
信号発生回路(2,3,7)と、ディジタル入力信号に
応じて第1.第2.第3のアナログ信号2Vp、2Vn
、Vp+Vnのうちの−っを選択して出力するセレクタ
8とを具備してなるものである。
[作 用1 この3値出力形D/A変換器では、第1.第2、第3の
アナログ信号2Vn、Vp+Vnのうちの一つをディジ
タル入力信号に応じてセレクタ8で選択して出力するこ
とで、ディジタル入力信号を3値のアナログ信号にD/
A変換している。
この倍、Oレベルに対応する第3のアナログ信号Vp+
VnLt、第1のアナログ信号Vpと第2のアナログ信
号Vnの中点出任から得ているため。
第1.第2.第3のアナログ信号間の直線性は良好とな
る。
[実施例1 以下1図面を参明して本発明の詳細な説明する。
第°2図には本発明の一実施例としての3値出力形1)
 / A変換器が示される。この実施例回路はキャパシ
タC1〜C4とスイッチ素子φ11〜φ14、φ21〜
φ24とを含むスイッチドキャパシタ回路で構成されて
いる。
この実施例回路では、充電モード時にスイッチ素子φ2
1〜φ24が全てON、スイッチ素子φ11〜φ14が
全てOFFとなるよう各スイッチ素子が開閉制御される
ようになっており、それにより充電モードI1.?には
、キャパシタCI、C2はスイッチ素子φ21.  φ
22を会して入植電圧■p (=+0.5Vr)がそれ
ぞれ印加されるようになっている。
またスイッチ素子φ11〜φ14は3値のディジタル入
力信号(すなわち+1.O,−1の3値)に応じて開閉
制御されるようになっており。
キャパシタC1−C4に充電された電荷はそれぞれスイ
ッチ素子φ11〜φ14を会して放電されるようになっ
てい、る。これらキャパシタCl−C4からの放電電流
は出力信号線上で合流されてD/A変換アナログ信号と
して出力される。
この実施例回路の動作が以下に説明される。ここで第3
図にはディジタル入力信号に対する各スイッチ素子φ1
1〜φ14.φ21〜φ24の0N10 F F状態が
示される。
まず、充電モード時にスイッチ素子φ11〜φ14を全
てOFF、スイッチ素子φ21〜φ24を全てONにす
ることで、キャパシタCI、C2を入力電圧Vpで、ま
たキャパシタC3,C4を入力電圧Vnでそれぞれ充電
してから、スイッチ素子φ21〜φ24をOFFにし、
それによりキャパシタCI、C2に正電荷を、またキャ
パシタC3,C4に負電荷を帯電させておく。
つぎに、ディジタル入力信号として+1が入力された場
合、スイッチ素子φ11.φ12をON、スイッチ素子
φ13,14を0FFGとすることで、キャパシタC1
,C2の正電荷を放電させ、この放電電流を+ルーベル
のD/A変換アナログ出力とする。
またディジタル入力信号として−1が入力された場合、
スイッチ素子φ11.φ12をON。
4スイッチ素子φ13.φ14をOFF、スイッチ素子
φ11,12をOFFとすることで、キャパシタC3,
C4の負電荷を放電させ、この放電電流を一ルベルのD
/A変換アナログ出力とする。
さらにディジタル入力信号としてOが入力された場合、
スイッチ素子φ11.φ13をON、スイッチ素子φ1
2,14をOFFとすることで。
キャパシタC2の正電荷とキャパシタC3の負電荷を放
電させ、これにより+lレベル入力時の放電電流と−l
レベル入力時の放電電流の中間値を作り出し、これをO
レベルのD/A変換アナログ出力とする。
この実施例回路のように、D/A変換器なスイッチドキ
ャパシタ回路で構成した場合、直線性などの出力特性の
精度は主としてCl−C4のキャパシタの比精度により
決定されることとなるが、現在、キャパシタの比精度は
非常に高い精度で作ることが可能であるので、D/A変
換器出力の精度を格段に高めることでき、その直線性を
格段に高めることができる。
[発明の効果] 以上に説明したように1本発明によれば、3値出力形D
/A変換器の出力の直線性を良くすることができる。こ
の3値出力形D/A変換器を例えばオーバーサンプリン
グ形A/D変換器の構成部品として使用した場合には、
このA/D変換器の出力のS/N特性を改善することが
でき、より高精度のA/D変換器の実現が可能となり、
また安定動作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる原理説明図。 第2図は本発明の一実施例としての3値出力形D/A変
換器を示す図。 第3図は実施例回路の動作を説明するためのディジタル
入力信号と各スイッチ素子のON10FFとの対応を説
明する図。 第4図はD/A変換器の出力の直線性を説明するための
図。 第5図は従来のオーバーサンプリング形A/D変換器を
示すブロック図、および。 第6図は2次のΣΔ変調器を使用した場合のオーバーサ
ンプリング形A / D変換器を示すブロックである。 図において。 1〜4・・・×1バッファ回路 5〜7・・・加算器 8・・・セレクタ 10・・・差分器 11・・・積分器 12・・・比較器 13・・・ディジタルフィルタ l4・・・lクロック遅延回路 15・・・D/A変換器 Cl−C4・・・キャパシタ φ11〜φ14.φ21〜φ24・・・スイッチ素子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ディジタル入力信号の+1レベルに対応する第1のアナ
    ログ信号(2Vp)を発生する第1のアナログ信号発生
    回路(1、2、5)と、 −1レベルに対応する第2のアナログ信号(2Vn)を
    発生する第2のアナログ信号発生回路(3、4、6)と
    、 該第1のアナログ信号(2Vp)と該第2のアナログ信
    号(2Vn)の中点を演算することで0レベルに対応す
    る第3のアナログ信号(Vp+Vn)を発生する第3の
    アナログ信号発生回路(2、3、7)と、 該ディジタル入力信号に応じて該第1、第2、第3のア
    ナログ信号のうちの一つを選択して出力するセレクタ(
    8)と を具備してなる3値出力形D/A変換器。
JP1280736A 1989-10-27 1989-10-27 3値出力形d/a変換器 Pending JPH03143027A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1280736A JPH03143027A (ja) 1989-10-27 1989-10-27 3値出力形d/a変換器
US07/599,444 US5134402A (en) 1989-10-27 1990-10-18 Tri-level digital-analog converter and analog-digital converter having tri-level digital-analog converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1280736A JPH03143027A (ja) 1989-10-27 1989-10-27 3値出力形d/a変換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03143027A true JPH03143027A (ja) 1991-06-18

Family

ID=17629235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1280736A Pending JPH03143027A (ja) 1989-10-27 1989-10-27 3値出力形d/a変換器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5134402A (ja)
JP (1) JPH03143027A (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04243326A (ja) * 1991-01-18 1992-08-31 Nec Corp オーバサンプリングd−a変換器
US5329282A (en) * 1992-03-02 1994-07-12 Motorola, Inc. Multi-bit sigma-delta analog-to-digital converter with reduced sensitivity to DAC nonlinearities
US5257026A (en) * 1992-04-17 1993-10-26 Crystal Semiconductor, Inc. Method and apparatus for calibrating a multi-bit delta-sigma modular
US5357252A (en) * 1993-03-22 1994-10-18 Motorola, Inc. Sigma-delta modulator with improved tone rejection and method therefor
US5623520A (en) * 1994-06-21 1997-04-22 Northrop Grumman Corporation Correlation detector employing two level A/D conversion and arithmetic sign control
US5594612A (en) * 1994-08-24 1997-01-14 Crystal Semiconductor Corporation Analog-to-digital converter with digital linearity correction
US5594439A (en) * 1994-08-24 1997-01-14 Crystal Semiconductor Corporation Diagnosing problems in an electrical system by monitoring changes in nonlinear characteristics
US5583501A (en) * 1994-08-24 1996-12-10 Crystal Semiconductor Corporation Digital-to-analog converter with digital linearity correction
US5608401A (en) * 1994-12-28 1997-03-04 Lucent Technologies Inc. Three-level digital-to-analog converter for low-power consumption
US6191716B1 (en) * 1998-12-31 2001-02-20 Texas Instruments Incorporated High-speed digital circuit employing a band-zero-determination-aside (BØDA) architecture
US6636572B1 (en) * 1999-02-24 2003-10-21 Texas Instruments Incorporated High-speed digital timing and gain gradient circuit employing a parallel architecture
US6137429A (en) * 1999-03-08 2000-10-24 Motorola, Inc. Circuit and method for attenuating noise in a data converter
FR2795889B1 (fr) 1999-06-29 2001-10-05 France Telecom Procede et systeme de compensation de la non-linearite d'un convertisseur analogique-numerique sigma-delta
US6771120B2 (en) * 2000-08-14 2004-08-03 Jam Technologies, Llc Reference generation technique for multiple-reference amplifier
US6351229B1 (en) * 2000-09-05 2002-02-26 Texas Instruments Incorporated Density-modulated dynamic dithering circuits and method for delta-sigma converter
US7042378B2 (en) * 2002-01-30 2006-05-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuit with a digital to analog converter
DE10355116B4 (de) * 2003-11-24 2016-07-14 Infineon Technologies Ag Ein- und Ausgangsschaltung eines integrierten Schaltkreises, Verfahren zum Testen eines integrierten Schaltkreises sowie integrierter Schaltkreis mit einer solchen Ein- und Ausgangsschaltung
EP2237424B1 (en) * 2009-03-30 2013-02-27 Dialog Semiconductor GmbH Tri-level dynamic element matcher allowing reduced reference loading and DAC element reduction
US8456341B2 (en) * 2011-06-03 2013-06-04 Texas Instruments Incorporated Three-level digital-to-analog converter
US11190198B1 (en) * 2020-11-19 2021-11-30 Novatek Microelectronics Corp. Switched capacitor circuit and capacitive DAC

Also Published As

Publication number Publication date
US5134402A (en) 1992-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03143027A (ja) 3値出力形d/a変換器
Del Signore et al. A monolithic 2-b delta-sigma A/D converter
US5608402A (en) Edge triggered sample and hold circuit and circuits constructed from same
US7446686B2 (en) Incremental delta-sigma data converters with improved stability over wide input voltage ranges
US6967611B2 (en) Optimized reference voltage generation using switched capacitor scaling for data converters
US5379040A (en) Digital-to-analog converter
US5055843A (en) Sigma delta modulator with distributed prefiltering and feedback
US5087914A (en) DC calibration system for a digital-to-analog converter
EP1317068B1 (en) Incremental-delta analogue to digital conversion
KR101698632B1 (ko) 전하 공유 디지털-아날로그 변환기 및 연속 근사 아날로그-디지털 변환기
JPH1155121A (ja) D/a変換器およびデルタシグマ型d/a変換器
JPH08125541A (ja) デルタシグマ変調器
US5729229A (en) Data independent loading of a reference in a sampled data integrator
Lewis Video-rate analog-to-digital conversion using pipelined architectures
JPH04243326A (ja) オーバサンプリングd−a変換器
JPH07283736A (ja) シグマ−デルタ形アナログ−ディジタル変換器の分解能の延長方法および装置
JP3731334B2 (ja) 変調器およびオーバサンプル形a/d変換器
JPH114166A (ja) 逐次比較型a/d変換器
JPS59153324A (ja) A/d変換器
JPH0149055B2 (ja)
JP2651240B2 (ja) A/d変換器
WO2024025498A1 (en) Precision integrator and comparator circuit
JPH08204561A (ja) サブレンジング型a/d変換器
WO2021144941A1 (ja) デジタル/アナログ合成積分器とそれを用いたδς変調器
JPH05175851A (ja) デジタル/アナログ変換器