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JP2002118465A - Analog/digital converter - Google Patents

Analog/digital converter

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Publication number
JP2002118465A
JP2002118465A JP2000310053A JP2000310053A JP2002118465A JP 2002118465 A JP2002118465 A JP 2002118465A JP 2000310053 A JP2000310053 A JP 2000310053A JP 2000310053 A JP2000310053 A JP 2000310053A JP 2002118465 A JP2002118465 A JP 2002118465A
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JP
Japan
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signal
analog
dither
circuit
digital converter
Prior art date
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Application number
JP2000310053A
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Japanese (ja)
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Yutaka Nakamura
豊 中村
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co 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
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reflect dither without superimposing it. SOLUTION: This analog/digital converter for generating a digital output signal G by performing the differential modulation of an analog input signal A is provided with a dither signal generating circuit 70 for generating a dither signal M, and a difference signal C or a derived signal (P) is compared with the dither signal M so that a binary signal E can be generated. Thus, the dither signal is used so as to be separated from the analog input signal or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、オーバーサンプ
リング方式のアナログ−デジタル変換器(アナログ・デ
ジタル変換装置)に関し、詳しくは、S/N(シグナル
/ノイズ)特性改善のためにディザ信号を導入している
アナログ−デジタル変換器に関する。かかるアナログ−
デジタル変換器は、デルタ変調型アナログ−デジタル変
換器(Δ変調型A/D変換装置)や、デルタシグマ変調
型アナログ−デジタル変換器(ΔΣ変調型A/D変換装
置)で具体化され、携帯電話やオーディオ機器において
音声や音響を処理する回路等に組み込んで用いられるこ
とが多い。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog-to-digital converter (analog-to-digital converter) of an oversampling method, and more particularly, to a dither signal for improving an S / N (signal / noise) characteristic. Analog-to-digital converter. Analog
The digital converter is embodied by a delta modulation type analog-to-digital converter (Δ modulation type A / D converter) or a delta sigma modulation type analog-to-digital converter (ΔΣ modulation type A / D converter). It is often used by incorporating it into a circuit for processing voice or sound in a telephone or audio equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7(a)に全体ブロック図を示した従
来のアナログ−デジタル変換器は、アナログ入力信号か
らデジタル出力信号を生成する信号変換を1ビットの差
分変調にて行うよう、一次予測デルタ変調型アナログ−
デジタル変換器をベースに構成されたものであり、具体
的には、アナログ入力信号Aと帰還信号Bとを受けて差
分信号Cを生成する差演算回路1と、その差分信号Cと
閾値信号Dとを受けて二値信号Eを生成する比較回路2
と、その二値信号Eを受けそのうち所定周波数(カット
オフ周波数)fg以上の成分を抑制してデジタル出力信
号Gを生成するデジタルフィルタ3と、所定周波数fg
を超える繰り返し速度(サンプリング周波数fk)で二
値信号Eをアナログ信号Hに変換するデジタル−アナロ
グ変換部4+5と、そのアナログ信号Hを受けて帰還信
号Bを生成する積分回路6とを備えている。ここで、サ
ンプリング周波数fkはカットオフ周波数fgより高
く、カットオフ周波数fgはアナログ入力信号Aの周波
数faより高く設定される。
2. Description of the Related Art A conventional analog-to-digital converter whose entire block diagram is shown in FIG. 7A performs a primary conversion so that a signal conversion for generating a digital output signal from an analog input signal is performed by 1-bit differential modulation. Predictive delta modulation analog
It is configured based on a digital converter. Specifically, a difference calculation circuit 1 that receives an analog input signal A and a feedback signal B to generate a difference signal C, the difference signal C and a threshold signal D 2 that generates a binary signal E in response to
And a digital filter 3 which receives the binary signal E and suppresses components above a predetermined frequency (cutoff frequency) fg to generate a digital output signal G;
And a digital-analog converter 4 + 5 that converts the binary signal E into an analog signal H at a repetition rate (sampling frequency fk) that exceeds the above, and an integration circuit 6 that receives the analog signal H and generates a feedback signal B. . Here, the sampling frequency fk is set higher than the cutoff frequency fg, and the cutoff frequency fg is set higher than the frequency fa of the analog input signal A.

【0003】また、このアナログ−デジタル変換器に
は、S/N特性改善のために、アナログ入力信号Aの最
大振幅より小さな振幅たとえば±ΔVで発振するディザ
信号J(図7(b)参照)を生成するディザ信号発生回
路7が設けられるとともに、そのディザ信号Jを差演算
回路1の上流でアナログ入力信号Aに足し込む加算回路
8も設けられている。図示は割愛したが、ディザ信号J
を帰還信号Bや差分信号Cに足し込むよう、加算回路8
が差演算回路1への環流側や差演算回路1の下流に設け
られているものもある。何れにしても、最終的には差分
信号Cにディザ信号Jが重畳する形でディザが反映され
るようになっている。さらに、閾値信号Dには所定の電
圧Vd等が採用されるが、その電圧値は、アナログ入力
信号Aの上限より小さく下限より大きな一定値となって
いる。
In order to improve the S / N characteristic, the analog-digital converter has a dither signal J oscillating at an amplitude smaller than the maximum amplitude of the analog input signal A, for example, ± ΔV (see FIG. 7B). Is provided, and an adder circuit 8 for adding the dither signal J to the analog input signal A upstream of the difference calculation circuit 1 is also provided. The illustration is omitted, but the dither signal J
Is added to the feedback signal B and the difference signal C so as to add
Are provided on the recirculation side to the difference calculation circuit 1 or downstream of the difference calculation circuit 1. In any case, the dither is finally reflected in such a manner that the dither signal J is superimposed on the difference signal C. Further, a predetermined voltage Vd or the like is adopted as the threshold signal D, and the voltage value is a constant value smaller than the upper limit of the analog input signal A and larger than the lower limit.

【0004】このようなアナログ−デジタル変換器で
は、アナログ入力信号Aから帰還信号Bを減じて差分信
号Cが生成され、これと閾値信号Dとを比較して二値信
号Eが生成され、その二値信号Eからカットオフ周波数
fgを超える高周波成分を抑制除去してデジタル出力信
号Gが生成される。また、それと並行して、二値信号E
がサンプリング回路4によって周波数fkでサンプリン
グされ更にDAコンバータ5によってアナログ信号Hに
変換されるとともに、そのアナログ信号Hが積分回路6
によって積分されて帰還信号Bとなる。
In such an analog-to-digital converter, a difference signal C is generated by subtracting the feedback signal B from the analog input signal A, and this is compared with a threshold signal D to generate a binary signal E. A digital output signal G is generated by suppressing and removing high-frequency components exceeding the cutoff frequency fg from the binary signal E. At the same time, the binary signal E
Is sampled at a frequency fk by the sampling circuit 4 and further converted into an analog signal H by the DA converter 5, and the analog signal H is
Is integrated into a feedback signal B.

【0005】こうして、差分信号Cがサンプリング周波
数fkで二値化され、それに基づいてデジタル出力信号
Gが生成されるが、帰還信号Bがそれまでのサンプリン
グタイミングで既に二値化された差分を積み重ねて直前
のアナログ入力信号Aを復元したものに該当することか
ら、二値信号Eは差分変調された信号となるので、二値
信号Eが1ビットの信号であっても、サンプリング周波
数fkが周波数faよりも十分に高ければ、二値信号E
にはアナログ入力信号Aの波形情報が的確に引き継がれ
る。そして、二値信号Eからデジタル出力信号Gを生成
する際にカットオフ周波数fg以上の高周波成分が除去
されるので、デジタル出力信号Gは(図7(c)参
照)、サンプリング周波数fkのノイズ成分を含まず
(図7(c)の矢付き破線を参照)、アナログ入力信号
Aに対応した適切な信号成分を含んだものとなる(図7
(c)における周波数faの矢付き実線を参照)。
In this way, the difference signal C is binarized at the sampling frequency fk, and a digital output signal G is generated based on the binarized signal. The feedback signal B is obtained by stacking the binarized difference at the previous sampling timing. Since the binary signal E is a signal obtained by differentially modulating the analog input signal A immediately before the binary signal E, the sampling frequency fk is not changed even if the binary signal E is a 1-bit signal. If it is sufficiently higher than fa, the binary signal E
, The waveform information of the analog input signal A is accurately taken over. Then, when the digital output signal G is generated from the binary signal E, the high-frequency component higher than the cutoff frequency fg is removed, so that the digital output signal G (see FIG. 7C) has a noise component of the sampling frequency fk. (See the dashed line with the arrow in FIG. 7C), and contains an appropriate signal component corresponding to the analog input signal A (FIG. 7C).
(See the solid line with the arrow of the frequency fa in (c)).

【0006】ところで、このアナログ−デジタル変換器
のDAコンバータ5に不所望なオフセットが存在する
と、その分だけアナログ信号Hの値が正負または上下の
何れか一方に片寄るが、その偏差成分が常時積分され
て、漸増または漸減するノイズ成分が帰還信号Bに発現
する。このノイズ成分は、アナログ入力信号Aに含まれ
ていたものでなく、アナログ−デジタル変換器内で発生
したものであるが、フィードバックループに比較回路も
組み込まれているため、フィードバックループに居座り
続ける。そして、その周波数fhがカットオフ周波数f
gより低いと(図7(c)における周波数fhの矢付き
実線を参照)、デジタルフィルタ3を通り抜けてデジタ
ル出力信号GのS/N特性を劣化させる。
When an undesired offset is present in the DA converter 5 of the analog-digital converter, the value of the analog signal H is shifted to one of the positive and negative and upper and lower sides by that amount, but the deviation component is constantly integrated. Then, a gradually increasing or decreasing noise component appears in the feedback signal B. This noise component is not included in the analog input signal A but is generated in the analog-to-digital converter. However, since the comparison circuit is also incorporated in the feedback loop, the noise component remains in the feedback loop. And the frequency fh is the cutoff frequency f
If it is lower than g (see the solid line with the frequency fh in FIG. 7C), the signal passes through the digital filter 3 and deteriorates the S / N characteristic of the digital output signal G.

【0007】ディザ信号Jは、そのような場合に役立つ
ものであり、アナログ入力信号Aを損なわない程度に小
さな振幅の発振信号が用いられる。そして、ディザ信号
Jが、アナログ入力信号A等に加算されて、差分信号C
に含められると、DAコンバータ5のオフセットに起因
してアナログ−デジタル変換器で発生したノイズ成分が
ディザ信号Jの影響を受けて周波数fh以外の周波数の
ところにも広く分散させられる(図7(d)参照)。分
散したノイズ成分のうちカットオフ周波数fgを超える
ものは、デジタルフィルタ3を通過できずそこで除去さ
れる。
The dither signal J is useful in such a case, and an oscillation signal having a small amplitude that does not impair the analog input signal A is used. Then, the dither signal J is added to the analog input signal A and the like, and the difference signal C
, The noise component generated in the analog-digital converter due to the offset of the DA converter 5 is widely dispersed at frequencies other than the frequency fh under the influence of the dither signal J (FIG. 7 ( d)). Of the dispersed noise components, those exceeding the cutoff frequency fg cannot pass through the digital filter 3 and are removed there.

【0008】こうして、適切なディザ信号Jの導入によ
り、DAコンバータの出力のオフセット成分が積分回路
で累積されることに起因して発生するノイズに関して
は、デルタ変調型アナログ−デジタル変換器のS/N特
性が改善される。なお、デルタシグマ変調型アナログ−
デジタル変換器については特開平6−104751号公
報に類似の記載がなされており、デルタシグマ変調型ア
ナログ−デジタル変換器でもディザ信号の導入がS/N
特性の改善に役立つということが知られている。
[0008] Thus, with the introduction of the appropriate dither signal J, the noise generated due to the accumulation of the offset component of the output of the DA converter in the integration circuit is reduced by the S / D of the delta modulation type analog-digital converter. N characteristics are improved. The delta-sigma modulation type analog
A digital converter is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-104751, and a delta-sigma modulation type analog-to-digital converter uses S / N to introduce a dither signal.
It is known to help improve properties.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアナログ−デジタル変換器では、ディザ信号
を導入するに際して、ディザ信号をアナログ入力信号や
差分信号等に足し込むという直感的・直接的な手法が採
られている。このため、ディザ信号発生回路に加えて、
アナログの加算回路あるいは等価な減算回路を設ける必
要がある。また、アナログ入力信号や差分信号の値が上
限や下限に近いときにはディザ信号の重畳によってその
限界に至ってしまって波形が歪むことから、新たな異質
のノイズ要因も随伴して導入されたことになり、そのノ
イズの発生を抑えるにはディザ信号の振幅の分だけアナ
ログ入力信号や差分信号の最大振幅を狭めることが必要
となるので、却って不都合となる面もある。
However, in such a conventional analog-to-digital converter, when introducing a dither signal, it is intuitive and direct to add the dither signal to an analog input signal or a difference signal. A technique has been adopted. Therefore, in addition to the dither signal generation circuit,
It is necessary to provide an analog addition circuit or an equivalent subtraction circuit. In addition, when the value of the analog input signal or the difference signal is close to the upper or lower limit, the superimposition of the dither signal reaches the limit and the waveform is distorted, so a new heterogeneous noise factor is also introduced. However, in order to suppress the generation of the noise, it is necessary to reduce the maximum amplitude of the analog input signal or the differential signal by the amplitude of the dither signal, which is rather inconvenient.

【0010】そこで、DAコンバータの出力のオフセッ
ト成分が積分回路で累積されることに起因して発生する
ノイズに関してS/N特性を改善するために差分変調型
アナログ−デジタル変換器にディザ信号を導入するに際
して、ディザ信号をアナログ入力信号や差分信号等に直
接重畳しないでも、同等の改善効果が得られるよう回路
構成に工夫を凝らすことが技術的な課題となる。また、
小形化が重視される携帯電話等への応用を考慮すると、
回路の改造に際して、回路規模を削減することも重要な
課題となる。
Therefore, a dither signal is introduced into a differential modulation type analog-to-digital converter in order to improve the S / N characteristic with respect to noise generated due to the offset component of the output of the DA converter being accumulated in the integration circuit. In this case, it is a technical problem to devise a circuit configuration so as to obtain the same improvement effect without directly superimposing a dither signal on an analog input signal, a difference signal, or the like. Also,
Considering the application to mobile phones where miniaturization is important,
When modifying a circuit, reducing the circuit scale is also an important issue.

【0011】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、ディザが重畳せずに反映され
るアナログ−デジタル変換器を実現することを目的とす
る。また、この発明は、ディザ重畳用の加算回路が無く
て回路規模が小さいアナログ−デジタル変換器を実現す
ることも目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to realize an analog-digital converter in which dither is reflected without being superimposed. Another object of the present invention is to realize an analog-to-digital converter having a small circuit size without an adder circuit for dither superposition.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第1乃至第2の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。
Means for Solving the Problems First and second solving means invented to solve such problems are as follows.
The configuration and operation and effect will be described below.

【0013】[第1の解決手段]第1の解決手段のアナ
ログ−デジタル変換器は、出願当初の請求項1に記載の
如く、アナログ入力信号を差分変調してデジタル出力信
号を生成するアナログ−デジタル変換器において、ディ
ザ信号を生成するディザ信号発生回路が設けられ、差分
信号またはその派生信号の二値化が前記ディザ信号との
比較にて行われるようになっている、というものであ
る。
[First Solution] An analog-to-digital converter according to a first solution is an analog-to-digital converter for differentially modulating an analog input signal to generate a digital output signal, as described in claim 1 of the present application. In the digital converter, a dither signal generating circuit for generating a dither signal is provided, and a binarization of a difference signal or a derivative signal thereof is performed by comparison with the dither signal.

【0014】このような第1の解決手段のアナログ−デ
ジタル変換器にあっては、差分変調に随伴して生じるノ
イズがディザ信号の導入により分散され一部抑制される
とともに、その導入箇所が差分変調における二値化用の
比較部に移されている。比較には一般に複数の信号が別
個に入力されることから、差分信号等とディザ信号とが
分離した状態のままで処理されることとなる。また、そ
のようにしても、二値化の基準となる閾値を必要であれ
ば直流成分等としてディザ信号側に含めることで、二値
化も含めて差分変調の機能を何等損なうこと無く、二値
信号やそれに基づくデジタル出力信号にはディザ信号の
影響が確実に及び、その結果、アナログ入力信号や差分
信号の最大振幅を狭めること無くS/N特性が改善され
ることとなる。したがって、この発明によれば、ディザ
信号がアナログ入力信号や差分信号等には直接重畳せず
とも変換結果には反映されるアナログ−デジタル変換器
を実現することができる。
In the analog-to-digital converter according to the first solution, the noise accompanying the differential modulation is dispersed and partly suppressed by the introduction of the dither signal, and the point of introduction is changed. It has been moved to a comparison section for binarization in modulation. Since a plurality of signals are generally input separately for comparison, processing is performed with the difference signal and the like and the dither signal separated. Even in such a case, if necessary, a threshold as a reference for binarization is included as a DC component or the like on the dither signal side, so that the function of differential modulation including binarization is not impaired at all. The value signal and the digital output signal based thereon are reliably affected by the dither signal. As a result, the S / N characteristics are improved without reducing the maximum amplitude of the analog input signal or the difference signal. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize an analog-digital converter in which a dither signal is reflected on a conversion result without being directly superimposed on an analog input signal, a difference signal, or the like.

【0015】[第2の解決手段]第2の解決手段のアナ
ログ−デジタル変換器は、出願当初の請求項2に記載の
如く、上記の第1の解決手段のアナログ−デジタル変換
器であって、前記ディザ信号発生回路が、第1の電圧を
発生する手段と、第2の電圧を発生する手段と、これら
第1,第2の電圧を交互に選択して出力する切換手段と
を具えている、というものである。
[Second Solution] The analog-digital converter of the second solution is the analog-digital converter of the first solution, as described in claim 2 of the present application. The dither signal generating circuit includes means for generating a first voltage, means for generating a second voltage, and switching means for alternately selecting and outputting the first and second voltages. It is.

【0016】このような第2の解決手段のアナログ−デ
ジタル変換器にあっては、ディザ信号が無いとしたとき
一定値となる二値化用の閾値が、第1の電圧と第2の電
圧との中間値・平均値に一致する。これにより、閾値が
ディザ信号側に含まれることとなる。しかも、第1,第
2の電圧を適宜設定することで、容易に、ディザ信号の
振幅に加えて閾値も設定することができる。さらに、切
換手段等はアナログ加算回路より簡素な回路にて具体化
されるので、回路規模も小さくて済む。したがって、こ
の発明によれば、ディザ重畳用の加算回路が無くて回路
規模が小さいアナログ−デジタル変換器を実現すること
ができる。
In the analog-to-digital converter according to the second solution, the threshold for binarization, which becomes a constant value when there is no dither signal, is determined by the first voltage and the second voltage. It matches the median / average value of. As a result, the threshold is included on the dither signal side. Moreover, by appropriately setting the first and second voltages, the threshold value can be easily set in addition to the amplitude of the dither signal. Further, since the switching means and the like are embodied by a simpler circuit than the analog adding circuit, the circuit scale can be small. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize an analog-to-digital converter having a small circuit scale without an adder circuit for dither superposition.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明のアナログ−デジタル変換器について、これを実
施するための具体的な形態を、以下の第1〜第6実施例
により説明する。図1に示した第1実施例は、デルタ変
調型アナログ−デジタル変換器をベースに、上述した第
1の解決手段を具現化したものであり、図2に示した第
2実施例は、デルタシグマ変調型アナログ−デジタル変
換器をベースに、上述した第1の解決手段を具現化した
ものである。また、それぞれ図3〜図6に示した第3〜
第6実施例は、何れも、上述した第2の解決手段を具現
化したものである。なお、それらの図示に際し従来と同
様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複
する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心
に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments for implementing the analog-digital converter of the present invention achieved by such a solution will be described with reference to the following first to sixth embodiments. . The first embodiment shown in FIG. 1 embodies the first solution described above based on a delta modulation type analog-to-digital converter, and the second embodiment shown in FIG. The above-described first solution is embodied on the basis of a sigma modulation type analog-digital converter. In addition, the third to the third shown in FIGS.
Each of the sixth embodiments embodies the second solution described above. In the drawings, the same components as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated, and the following description will focus on the differences from the related art.

【0018】[0018]

【第1実施例】本発明のアナログ−デジタル変換器の第
1実施例について、その具体的な構成を、図面を引用し
て説明する。図1(a)は、全体回路のブロック図であ
り、同図(b)は、ディザ信号Mの波形例である。この
アナログ−デジタル変換器は、デルタ変調型アナログ−
デジタル変換器をベースに構成されて1ビットの差分変
調を行うものであり、これが既述の従来例(図7参照)
と相違するのは、ディザ信号Mを生成するディザ信号発
生回路70がディザ信号発生回路7及び加算回路8に代
わって導入された点と、ディザ信号Mが閾値信号Dとし
て比較回路2に入力されるようになった点である。
First Embodiment A first embodiment of an analog-to-digital converter according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a block diagram of the entire circuit, and FIG. 1B is a waveform example of the dither signal M. This analog-to-digital converter is a delta modulation type analog-to-digital converter.
It is configured based on a digital converter to perform 1-bit differential modulation, which is the above-described conventional example (see FIG. 7).
The difference is that the dither signal generating circuit 70 for generating the dither signal M is introduced instead of the dither signal generating circuit 7 and the adding circuit 8, and the dither signal M is input to the comparing circuit 2 as the threshold signal D. It is the point that came to come.

【0019】すなわち、このアナログ−デジタル変換器
は(図1(a)参照)、アナログ入力信号Aと帰還信号
Bとを受けて差分信号Cを生成する差演算回路1と、そ
の差分信号Cと閾値信号Dとを受けて二値信号Eを生成
する比較回路2と、その二値信号Eを受けそのうち所定
周波数(カットオフ周波数)fg以上の成分を抑制して
デジタル出力信号Gを生成するデジタルフィルタ3と、
所定周波数fgを超える繰り返し速度(サンプリング周
波数fk)で二値信号Eをアナログ信号Hに変換するデ
ジタル−アナログ変換部4+5と、そのアナログ信号H
を受けて帰還信号Bを生成する積分回路6とを備えたア
ナログ−デジタル変換器において、差分信号Cの最大振
幅より小さな振幅で発振するディザ信号Mを生成するデ
ィザ信号発生回路70が設けられ、そのディザ信号Mを
閾値信号Dとして比較回路2が受けるようになったもの
である。
That is, the analog-to-digital converter (see FIG. 1A) includes a difference calculation circuit 1 which receives a analog input signal A and a feedback signal B and generates a difference signal C, A comparator circuit 2 for generating a binary signal E in response to the threshold signal D, and a digital circuit for receiving the binary signal E and suppressing a component equal to or higher than a predetermined frequency (cutoff frequency) fg to generate a digital output signal G Filter 3 and
A digital-analog converter 4 + 5 for converting the binary signal E into an analog signal H at a repetition rate (sampling frequency fk) exceeding a predetermined frequency fg, and the analog signal H
And a dither signal generation circuit 70 that generates a dither signal M that oscillates with an amplitude smaller than the maximum amplitude of the difference signal C. The comparison circuit 2 receives the dither signal M as the threshold signal D.

【0020】アナログ入力信号Aが音声信号である場合
を例に、それらの各要素について詳述すると、アナログ
入力信号Aの周波数faは数百Hzを中心に数十Hzか
ら数千Hzに亘り、これに基づきカットオフ周波数fg
は8kHzや4kHz等に設定され、サンプリング周波
数fkは1MHzや10MHz等にされる。デジタルフ
ィルタ3は、純粋なローパスフィルタの回路であっても
良いが、二値信号Eをデジタル−アナログ変換部4+5
に同期して高速でカウントする等のことで例えば8ビッ
トや14ビット等の複数ビットに変換して低速の所定周
期でデジタル出力信号Gを出力するカウント回路等に付
随して又は寄生して具現されるようにしても良い。
Taking the case where the analog input signal A is an audio signal as an example, the respective components will be described in detail. The frequency fa of the analog input signal A ranges from several tens Hz to several thousands Hz centering on several hundred Hz. Based on this, the cutoff frequency fg
Is set to 8 kHz or 4 kHz, and the sampling frequency fk is set to 1 MHz or 10 MHz. The digital filter 3 may be a circuit of a pure low-pass filter, but converts the binary signal E into a digital-analog converter 4 + 5
Counting at a high speed in synchronization with, for example, conversion to a plurality of bits such as 8 bits or 14 bits and outputting a digital output signal G at a predetermined low speed cycle is accompanied or parasitically implemented. It may be done.

【0021】また、差演算回路1は、演算増幅器(オペ
アンプ)を用いた加算回路等にて容易に具現化され、比
較回路2は、コンパレータ等にて具現化され例えばその
正側入力に差分信号Cが導かれ負側入力に閾値信号Dす
なわちディザ信号Mが導かれる。さらに、サンプリング
回路4には、ラッチに適したDタイプのフリップフロッ
プ等が多用されるが、これは、DAコンバータ5の一部
として具現化されていても良い。また、積分回路6に
は、オペアンプにコンデンサを組み合わせた能動的な回
路が好適である。
The difference calculation circuit 1 is easily embodied by an addition circuit or the like using an operational amplifier (op-amp), and the comparison circuit 2 is embodied by a comparator or the like, and for example, a difference signal is input to its positive input. C is led and the threshold signal D, that is, the dither signal M is led to the negative input. Further, a D-type flip-flop or the like suitable for a latch is often used for the sampling circuit 4, but this may be embodied as a part of the DA converter 5. The integration circuit 6 is preferably an active circuit in which an operational amplifier is combined with a capacitor.

【0022】なお、ディザ信号発生回路70の具体的な
構成例は第3実施例以降で詳述するが、ディザ信号Mは
(図1(b)参照)、電圧Vdを中心にして小さな振幅
ΔVだけ上下に変化するような発振信号となっている。
すなわち、ディザ信号Mは、所定周期で交互に第1の電
圧(Vd+ΔV)又は第2の電圧(Vd−ΔV)にな
る。また、ディザ信号の位相はS/N比に影響しないの
で本発明にとって本質的な要件では無いけれども、この
例では、以下の動作説明の簡明化のために、ディザ信号
Mと従来例のディザ信号Jとで位相が180゜ずれてい
る即ち反転しているものとする。さらに、ディザ信号M
の周波数は、ディザ信号Mがデジタルフィルタ3でカッ
トされるように、カットオフ周波数fgより高く、サン
プリング周波数fkより低くされる。
Although a specific configuration example of the dither signal generation circuit 70 will be described in detail in the third and subsequent embodiments, the dither signal M (see FIG. 1B) has a small amplitude ΔV centered on the voltage Vd. It is an oscillation signal that changes only up and down.
That is, the dither signal M alternately becomes the first voltage (Vd + ΔV) or the second voltage (Vd−ΔV) in a predetermined cycle. Although the phase of the dither signal does not affect the S / N ratio and is not an essential requirement for the present invention, in this example, the dither signal M and the conventional dither signal M It is assumed that the phase with J is shifted by 180 °, that is, inverted. Further, the dither signal M
Is higher than the cutoff frequency fg and lower than the sampling frequency fk so that the dither signal M is cut by the digital filter 3.

【0023】この第1実施例のアナログ−デジタル変換
器について、その使用態様及び動作を、図面を引用して
説明する。図1(b)は、ディザ信号Mの典型的な波形
を示し、同図(c)及び(d)は、デジタル出力信号G
のパワースペクトル図であり、(c)がディザ信号の無
い状態を示し、(d)がディザ信号の有る状態を示して
いる。
The usage and operation of the analog-to-digital converter according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1B shows a typical waveform of the dither signal M, and FIGS. 1C and 1D show the digital output signal G.
7 (c) shows a state without a dither signal, and FIG. 7 (d) shows a state with a dither signal.

【0024】この場合、ディザ信号Mの振幅ΔVは大き
くないので閾値信号Dが比較回路2の入力可能範囲を越
える心配は無い。また、アナログ入力信号Aや,帰還信
号B,差分信号Cの波形が歪まない範囲では、差分信号
Cに振幅電圧ΔVの発振信号を加え閾値電圧Vdを減じ
た電圧値と、閾値電圧Vdから振幅電圧ΔVの発振信号
を減じてその結果を差分信号Cから減じて得られる電圧
値とが等しいので、この例のアナログ−デジタル変換器
(図1(a)参照)と従来例のアナログ−デジタル変換
器(図7(a)参照)とを対比させると、差分信号Cが
同じであれば、二値信号Eや,アナログ信号H,帰還信
号Bも同じとなることが判る。そして、アナログ入力信
号Aが同じであれば、差分信号Cも同じになるので、そ
の結果、デジタル出力信号Gも同じものが得られる。
In this case, since the amplitude ΔV of the dither signal M is not large, there is no fear that the threshold signal D exceeds the inputtable range of the comparison circuit 2. Further, in a range where the waveforms of the analog input signal A, the feedback signal B, and the difference signal C are not distorted, a voltage value obtained by adding the oscillation signal of the amplitude voltage ΔV to the difference signal C to reduce the threshold voltage Vd, and the amplitude from the threshold voltage Vd. Since the voltage value obtained by subtracting the oscillation signal of the voltage ΔV and subtracting the result from the difference signal C is equal, the analog-to-digital converter of this example (see FIG. 1A) and the analog-to-digital converter of the conventional example Comparing with the signal (see FIG. 7A), it can be seen that if the difference signal C is the same, the binary signal E, the analog signal H, and the feedback signal B are also the same. If the analog input signal A is the same, the difference signal C is also the same. As a result, the same digital output signal G is obtained.

【0025】具体的には、アナログ入力信号Aから帰還
信号Bを減じて差分信号Cが生成され、これがディザ信
号Mからなる閾値信号Dと比較されて二値信号Eが生成
され、その二値信号Eからカットオフ周波数fgを超え
る高周波成分を抑制除去してデジタル出力信号Gが生成
される。また、それと並行して、二値信号Eがサンプリ
ング回路4によって周波数fkでサンプリングされ更に
DAコンバータ5によってアナログ信号Hに変換される
とともに、そのアナログ信号Hが積分回路6によって積
分されて帰還信号Bとなる。
More specifically, a difference signal C is generated by subtracting the feedback signal B from the analog input signal A, and this is compared with a threshold signal D consisting of a dither signal M to generate a binary signal E. A digital output signal G is generated by suppressing and removing high-frequency components exceeding the cutoff frequency fg from the signal E. In parallel with this, the binary signal E is sampled at the frequency fk by the sampling circuit 4 and further converted into an analog signal H by the DA converter 5, and the analog signal H is integrated by the integration circuit 6 to obtain the feedback signal B Becomes

【0026】こうして、デジタル出力信号Gが生成され
るが、その際に、DAコンバータ5の不所望なオフセッ
ト成分が常時積分されて、周波数fhのノイズが発現し
たとしても(図1(c)参照)、従来同様、そのノイズ
成分がディザ信号Mの影響を受けて周波数fh以外の周
波数のところにも広く分散させられて(図1(d)参
照)、そのうちカットオフ周波数fgを超えるようにな
った部分は、デジタルフィルタ3にて除去される。そし
て、この場合も、適切なディザ信号Mの導入により、D
Aコンバータの出力のオフセット成分が積分回路で累積
されることに起因して発生するノイズに関してS/N特
性が改善される。
In this manner, the digital output signal G is generated. At this time, even if an undesired offset component of the DA converter 5 is constantly integrated and noise of the frequency fh appears (see FIG. 1C). As in the conventional case, the noise component is widely dispersed at frequencies other than the frequency fh under the influence of the dither signal M (see FIG. 1D), and the noise component exceeds the cutoff frequency fg. That portion is removed by the digital filter 3. In this case as well, by introducing an appropriate dither signal M, D
The S / N characteristic of the noise generated due to the accumulation of the offset component of the output of the A converter in the integration circuit is improved.

【0027】しかも、この場合、アナログ入力信号A
や,帰還信号B,差分信号Cにディザ信号Mが直接重畳
されることが無いことから、差演算回路1や比較回路2
の入力範囲を逸脱しない限りアナログ入力信号A等の信
号波形は歪まないので、アナログ入力信号A等の最大振
幅が差演算回路1等の入力範囲よりも狭められるという
ことが無い。また、そのことによって回路設計時に考慮
すべき要件が減るので、設計が楽になるという更なる利
点も享受することができる。
Moreover, in this case, the analog input signal A
Since the dither signal M is not directly superimposed on the feedback signal B and the difference signal C, the difference calculation circuit 1 and the comparison circuit 2
Since the signal waveform of the analog input signal A and the like does not distort as long as the input range does not deviate from the input range, the maximum amplitude of the analog input signal A and the like does not become narrower than the input range of the difference calculation circuit 1 and the like. This also reduces the requirements that need to be considered when designing the circuit, so that a further advantage that the design becomes easier can be enjoyed.

【0028】[0028]

【第2実施例】図2に全体ブロック図を示した本発明の
アナログ−デジタル変換器は、デルタシグマ変調型アナ
ログ−デジタル変換器をベースに構成されて1ビットの
差分変調を行うものであり、これが上述した第1実施例
のものと相違するのは、積分回路6が、DAコンバータ
5と差演算回路1との間におけるアナログ信号Hのライ
ンから外されて、差演算回路1と比較回路2との間にお
ける差分信号Cのラインに介挿されている点である。
Second Embodiment The analog-to-digital converter of the present invention whose overall block diagram is shown in FIG. 2 is constructed based on a delta-sigma modulation type analog-to-digital converter and performs 1-bit differential modulation. This is different from the first embodiment in that the integration circuit 6 is disconnected from the line of the analog signal H between the DA converter 5 and the difference calculation circuit 1, and the difference calculation circuit 1 and the comparison circuit 2 is inserted in the line of the difference signal C between the two.

【0029】すなわち、このアナログ−デジタル変換器
は、アナログ入力信号Aと帰還信号Bとを受けて差分信
号Cを生成する差演算回路1と、その差分信号Cを受け
て派生信号Pを生成する積分回路6と、その派生信号P
と閾値信号Dとを受けて二値信号Eを生成する比較回路
2と、その二値信号Eを受けそのうち所定周波数(カッ
トオフ周波数)fg以上の成分を抑制してデジタル出力
信号Gを生成するデジタルフィルタ3と、所定周波数f
gを超える繰り返し速度(サンプリング周波数fk)で
二値信号Eをアナログ信号Hに変換しこれを帰還信号B
として差演算回路1に送出するデジタル−アナログ変換
部4+5とを備えたアナログ−デジタル変換器におい
て、派生信号Pの最大振幅より小さな振幅で発振するデ
ィザ信号Mを生成するディザ信号発生回路70が設けら
れ、そのディザ信号Mを閾値信号Dとして比較回路2が
受けるようになったものである。
That is, the analog-to-digital converter generates a difference signal C by receiving an analog input signal A and a feedback signal B, and generates a derivative signal P by receiving the difference signal C. Integrator 6 and its derivative signal P
A comparison circuit 2 which receives the binary signal E and a threshold signal D to generate a binary signal E, and which receives the binary signal E and suppresses components above a predetermined frequency (cutoff frequency) fg to generate a digital output signal G Digital filter 3 and predetermined frequency f
g is converted to an analog signal H at a repetition rate (sampling frequency fk) exceeding
And a digital-analog converter 4 + 5 for sending to the difference operation circuit 1, a dither signal generating circuit 70 for generating a dither signal M oscillating with an amplitude smaller than the maximum amplitude of the derived signal P is provided. The comparison circuit 2 receives the dither signal M as the threshold signal D.

【0030】デルタシグマ変調型アナログ−デジタル変
換器についてもディザ信号の導入がS/N特性の改善に
役立つことが知られており、その導入に際してディザ信
号をアナログ入力信号に加算器で重畳させる手法が特開
平6−104751号公報に開示されているが、この発
明の場合(図2参照)、ディザ信号Mが、上述の第1実
施例と同様に、閾値信号Dとして比較回路2の負側入力
に導かれて、差分信号Cやその派生信号Pとは分離した
ままの状態で、派生信号Pとの比較に供される。これに
より、デルタシグマ変調型アナログ−デジタル変換器に
ついても、DAコンバータの出力のオフセット成分が積
分回路で累積されることに起因して発生するノイズに関
してS/N特性が改善されるうえ、アナログ入力信号等
の最大振幅が狭められることも無く、設計も楽になる。
しかも、ディザ信号重畳用の加算回路は不要である。
It is known that the introduction of a dither signal also contributes to the improvement of the S / N characteristic in a delta-sigma modulation type analog-to-digital converter. A method of superimposing the dither signal on an analog input signal by an adder at the time of the introduction is known. In the case of the present invention (see FIG. 2), the dither signal M is used as the threshold signal D as the threshold signal D of the negative side of the comparison circuit 2 in the case of the present invention (see FIG. 2). The signal is guided to the input and is used for comparison with the derivative signal P while being separated from the difference signal C and its derivative signal P. As a result, also in the delta-sigma modulation type analog-to-digital converter, the S / N characteristic with respect to the noise generated due to the accumulation of the offset component of the output of the DA converter in the integration circuit is improved, and the analog input is also improved. The maximum amplitude of a signal or the like is not reduced, and the design becomes easy.
Moreover, an adder circuit for superimposing a dither signal is not required.

【0031】[0031]

【第3実施例】図3にディザ信号発生回路を示した本発
明のアナログ−デジタル変換器では、上述した第1実施
例や第2実施例におけるディザ信号発生回路70が、第
1の電圧(Vd+ΔV)を発生する手段と、第2の電圧
(Vd−ΔV)を発生する手段と、これら第1,第2の
電圧(Vd±ΔV)を交互に選択して出力する切換手段
とを具えたものになっている。
Third Embodiment In the analog-to-digital converter of the present invention whose dither signal generation circuit is shown in FIG. 3, the dither signal generation circuit 70 in the first and second embodiments described above uses the first voltage ( Vd + .DELTA.V), means for generating a second voltage (Vd-.DELTA.V), and switching means for alternately selecting and outputting these first and second voltages (Vd. +-.. DELTA.V). It has become something.

【0032】具体的には、3個の抵抗R1,R2,R3
を直列接続した回路が電圧Vddの給電線と電圧Vss
の接地線との間に設けられ、その抵抗分圧によって、抵
抗R1と抵抗R2との接続点に第1の電圧(Vd+Δ
V)が発生し、抵抗R2と抵抗R3との接続点に第2の
電圧(Vd−ΔV)が発生する。そのように各抵抗R
1,R2,R3の抵抗値が設定される。また、抵抗R1
と抵抗R2との接続点がアナログスイッチ等のスイッチ
SW1を介在させてディザ信号Mの信号線に接続され、
抵抗R2と抵抗R3との接続点もスイッチSW2を介在
させてディザ信号Mの信号線に接続される。さらに、ス
イッチSW1の開閉状態を切り換える制御信号Qが、例
えばサンプリング周波数fkを規定しているクロック信
号Kを分周する等のことで生成され、スイッチSW2の
切換制御信号は制御信号Qを反転して生成されるように
なっている。
Specifically, three resistors R1, R2, R3
Are connected in series with the power supply line of the voltage Vdd and the voltage Vss.
And a first voltage (Vd + ΔV) at a connection point between the resistor R1 and the resistor R2 due to the voltage division of the resistor.
V) is generated, and a second voltage (Vd-ΔV) is generated at a connection point between the resistors R2 and R3. That way each resistor R
1, R2, and R3 are set. The resistance R1
A connection point between the resistor and the resistor R2 is connected to a signal line of the dither signal M via a switch SW1 such as an analog switch,
The connection point between the resistors R2 and R3 is also connected to the signal line of the dither signal M via the switch SW2. Further, a control signal Q for switching the open / close state of the switch SW1 is generated by, for example, dividing the frequency of a clock signal K defining the sampling frequency fk, and the switching control signal for the switch SW2 inverts the control signal Q. Is generated.

【0033】この場合、抵抗R1,R2の接続点電圧が
式[Vss+(Vdd-Vss)・(R2+R3)/(R1+R2+R3)]にて算出さ
れ、抵抗R2,R3の接続点電圧が式[Vss+(Vdd-Vss)・
(R3)/(R1+R2+R3)] にて算出されるので、抵抗R1,R
2,R3の抵抗値あるいはそれらの比を適切に設定する
ことで容易に、しかも実用上はほぼ任意の電圧Vd,振
幅ΔVについて、第1の電圧(Vd+ΔV)及び第2の
電圧(Vd−ΔV)を発生させることができる。なお式
中で「・」は乗算を示し「/」は除算を示す。そして、制御
信号Qに応じてスイッチSW1,SW2が交互に導通ま
たは遮断を繰り返すので、ディザ信号Mは、電圧Vdを
中心にして振幅ΔVで発振する信号となる。これによ
り、アナログの加算回路や減算回路が無くても、ディザ
信号Mに閾値電圧Vdを含ませるとともに、そのディザ
信号Mを閾値信号Dとして二値化のための比較に供する
ことができる。
In this case, the connection point voltage of the resistors R1 and R2 is calculated by the equation [Vss + (Vdd-Vss) · (R2 + R3) / (R1 + R2 + R3)], and the connection point of the resistors R2 and R3 is obtained. The voltage is calculated by the formula [Vss + (Vdd-Vss)
(R3) / (R1 + R2 + R3)].
The first voltage (Vd + .DELTA.V) and the second voltage (Vd-.DELTA.V) can be easily set by appropriately setting the resistance values of R2 and R3 or their ratios, and for practically any voltage Vd and amplitude .DELTA.V. ) Can be generated. In the equation, “•” indicates multiplication and “/” indicates division. Since the switches SW1 and SW2 alternately repeat conduction or cutoff in response to the control signal Q, the dither signal M is a signal oscillating with the amplitude ΔV around the voltage Vd. Thus, the threshold voltage Vd can be included in the dither signal M, and the dither signal M can be used as a threshold signal D for comparison for binarization without an analog addition circuit or a subtraction circuit.

【0034】[0034]

【第4実施例】図4にディザ信号発生回路を示した本発
明のアナログ−デジタル変換器が上述した第3実施例の
ものと相違するのは、抵抗の一部が並列になっている点
と、スイッチが一個に減っている点である。具体的に
は、スイッチSW3と抵抗R5とが直列接続され、この
回路と抵抗R4とが並列接続され、この回路と抵抗R6
とが直列に接続され、この回路が電圧Vddの給電線と
電圧Vssの接地線との間に繋ぎ込まれる。
Fourth Embodiment An analog-to-digital converter according to the present invention whose dither signal generating circuit is shown in FIG. 4 differs from that of the third embodiment in that a part of the resistors are parallel. And that the number of switches is reduced to one. Specifically, the switch SW3 and the resistor R5 are connected in series, this circuit and the resistor R4 are connected in parallel, and this circuit and the resistor R6
Are connected in series, and this circuit is connected between the power supply line of the voltage Vdd and the ground line of the voltage Vss.

【0035】この場合、スイッチSW3が制御信号Q等
に応じて開閉すると、それに応じて抵抗R4と抵抗R6
との接続点電圧が切り替わるので、その電圧を取り出す
ことでディザ信号Mを生成することができる。また、こ
の場合も、加算回路を用いること無く、抵抗R4,R
5,R6の抵抗値あるいはそれらの比を適切に設定する
ことで容易に、実用上任意の電圧Vd,振幅ΔVについ
て、第1の電圧(Vd+ΔV)及び第2の電圧(Vd−
ΔV)を発生させることができる。
In this case, when the switch SW3 opens and closes in response to the control signal Q and the like, the resistances of the resistors R4 and R6
The dither signal M can be generated by extracting the voltage since the connection point voltage of the node is switched. Also in this case, the resistors R4 and R4 are used without using an adder circuit.
The first voltage (Vd + ΔV) and the second voltage (Vd−V) can be easily set for practically arbitrary voltage Vd and amplitude ΔV by appropriately setting the resistance values of R5 and R6 or their ratios.
ΔV) can be generated.

【0036】[0036]

【第5実施例】図5にディザ信号発生回路を示した本発
明のアナログ−デジタル変換器が上述した第3,第4実
施例のものと相違するのは、定電流源が導入されている
点である。具体的には、定電流源IS1とスイッチSW
4とが直列接続され、定電流源IS2とスイッチSW5
とが直列接続され、それらの直列回路同士が並列接続さ
れ、この回路と抵抗R7とが直列に接続され、この回路
が電圧Vddの給電線と電圧Vssの接地線との間に繋
ぎ込まれる。また、図示は割愛したが、スイッチSW
4,SW5が制御信号Qやその反転信号に応じて交互に
開閉するようになっている。
Fifth Embodiment An analog-to-digital converter according to the present invention whose dither signal generating circuit is shown in FIG. 5 differs from that of the third and fourth embodiments in that a constant current source is introduced. Is a point. Specifically, the constant current source IS1 and the switch SW
4 and a constant current source IS2 and a switch SW5.
Are connected in series, these series circuits are connected in parallel, this circuit and the resistor R7 are connected in series, and this circuit is connected between the power supply line of the voltage Vdd and the ground line of the voltage Vss. Although illustration is omitted, the switch SW
4, SW5 are alternately opened and closed according to the control signal Q and its inverted signal.

【0037】この場合、スイッチSW4が導通している
ときには抵抗R7に式[IS1・R7]の電圧が発生し、スイ
ッチSW5が導通しているときには抵抗R7に式[IS2・
R7]の電圧が発生し、それらの電圧がスイッチSW4,
SW5の開閉に応じて交互に発現するので、その電圧を
取り出すことでディザ信号Mを生成することができる。
また、この場合も、加算回路を用いること無く、定電流
源IS1,IS2の電流値や抵抗R7の抵抗値を適切に
設定することで容易に、任意の電圧Vd,振幅ΔVにつ
いて、第1の電圧(Vd+ΔV)及び第2の電圧(Vd
−ΔV)を発生させることができる。
In this case, when the switch SW4 is conducting, the voltage of the formula [IS1 · R7] is generated in the resistor R7, and when the switch SW5 is conducting, the formula [IS2 ·
R7], and those voltages are applied to the switches SW4 and SW4.
Since it appears alternately according to the opening and closing of SW5, the dither signal M can be generated by extracting the voltage.
Also, in this case, the first current value of the constant current sources IS1 and IS2 and the resistance value of the resistor R7 can be appropriately set without using an adder circuit. Voltage (Vd + ΔV) and the second voltage (Vd
−ΔV) can be generated.

【0038】[0038]

【第6実施例】図6にディザ信号発生回路を示した本発
明のアナログ−デジタル変換器が上述した第5実施例の
ものと相違するのは、スイッチが減っている点である。
具体的には、定電流源IS4とスイッチSW6とが直列
接続され、この回路と定電流源IS3とが並列接続さ
れ、この回路と抵抗R8とが直列に接続され、この回路
が電圧Vddの給電線と電圧Vssの接地線との間に繋
ぎ込まれる。
Sixth Embodiment An analog-to-digital converter according to the present invention whose dither signal generating circuit is shown in FIG. 6 is different from that of the above-described fifth embodiment in that the number of switches is reduced.
Specifically, the constant current source IS4 and the switch SW6 are connected in series, this circuit and the constant current source IS3 are connected in parallel, this circuit and the resistor R8 are connected in series, and this circuit supplies the voltage Vdd. It is connected between the electric wire and the ground line of the voltage Vss.

【0039】この場合、制御信号Q等に応じてスイッチ
SW6が導通しているときには抵抗R8に式[R8・(IS3+
IS4)]の電圧が発生し、スイッチSW6が遮断している
ときには抵抗R8に式[R8・IS4]の電圧が発生し、それ
らの電圧がスイッチSW6の開閉に応じて交互に発現す
るので、その電圧を取り出すことでディザ信号Mを生成
することができる。また、この場合も、加算回路を用い
ること無く、定電流源IS3,IS4の電流値や抵抗R
8の抵抗値を適切に設定することで容易に、任意の電圧
Vd,振幅ΔVについて、第1の電圧(Vd+ΔV)及
び第2の電圧(Vd−ΔV)を発生させることができ
る。
In this case, when the switch SW6 is conducting according to the control signal Q or the like, the equation [R8 · (IS3 +
IS4)] and the switch SW6 is turned off, a voltage of the formula [R8 · IS4] is generated in the resistor R8, and these voltages alternately appear in response to the opening and closing of the switch SW6. By extracting the voltage, the dither signal M can be generated. Also in this case, the current values of the constant current sources IS3 and IS4 and the resistance R
The first voltage (Vd + ΔV) and the second voltage (Vd−ΔV) can be easily generated for an arbitrary voltage Vd and amplitude ΔV by appropriately setting the resistance value of No. 8.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第1の解決手段のアナログ−デジタル変換器にあって
は、差分変調に伴う二値化のための比較を利用してディ
ザ信号がアナログ入力信号等から分離した状態で用いら
れるようにしたことにより、ディザ信号がアナログ入力
信号や差分信号等には直接重畳せずとも変換結果には反
映されるアナログ−デジタル変換器を実現することがで
きたという有利な効果が有る。
As is apparent from the above description, in the analog-to-digital converter according to the first solution of the present invention, the dither signal is obtained by utilizing the comparison for binarization accompanying the differential modulation. Is used in a state separated from an analog input signal or the like, thereby realizing an analog-digital converter in which a dither signal is reflected on a conversion result without being directly superimposed on an analog input signal or a difference signal. This has the advantageous effect of being able to do so.

【0041】また、本発明の第2の解決手段のアナログ
−デジタル変換器にあっては、ディザ信号発生回路を特
定構造のものに限定したことにより、ディザ重畳用の加
算回路が無くて回路規模が小さいアナログ−デジタル変
換器を実現することができたという有利な効果を奏す
る。
In the analog-to-digital converter according to the second solution of the present invention, the dither signal generation circuit is limited to a specific structure, so that there is no addition circuit for dither superposition and the circuit scale is large. Has an advantageous effect of being able to realize an analog-digital converter having a small value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のアナログ−デジタル変換器の第1実
施例について、(a)が全体回路のブロック図、(b)
がディザ信号の波形例、(c)がディザ信号の無いとき
のパワースペクトル図、(c)がディザ信号を加えたと
きのパワースペクトル図である。
FIG. 1A is a block diagram of an entire circuit of a first embodiment of an analog-digital converter of the present invention, and FIG.
7C is a waveform example of a dither signal, FIG. 7C is a power spectrum diagram when there is no dither signal, and FIG. 7C is a power spectrum diagram when a dither signal is added.

【図2】 本発明のアナログ−デジタル変換器の第2実
施例について、全体回路のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an overall circuit for a second embodiment of the analog-digital converter of the present invention.

【図3】 本発明のアナログ−デジタル変換器の第3実
施例について、ディザ信号発生回路の詳細図である。
FIG. 3 is a detailed diagram of a dither signal generation circuit according to a third embodiment of the analog-digital converter of the present invention.

【図4】 本発明のアナログ−デジタル変換器の第4実
施例について、ディザ信号発生回路の詳細図である。
FIG. 4 is a detailed diagram of a dither signal generation circuit according to a fourth embodiment of the analog-to-digital converter of the present invention.

【図5】 本発明のアナログ−デジタル変換器の第5実
施例について、ディザ信号発生回路の詳細図である。
FIG. 5 is a detailed diagram of a dither signal generation circuit according to a fifth embodiment of the analog-to-digital converter of the present invention.

【図6】 本発明のアナログ−デジタル変換器の第6実
施例について、ディザ信号発生回路の詳細図である。
FIG. 6 is a detailed diagram of a dither signal generation circuit according to a sixth embodiment of the analog-digital converter of the present invention.

【図7】 従来のアナログ−デジタル変換器について、
(a)が全体回路のブロック図、(b)がディザ信号の
波形例、(c)がディザ信号の無いときのパワースペク
トル図、(c)がディザ信号を加えたときのパワースペ
クトル図である。
FIG. 7 shows a conventional analog-digital converter.
(A) is a block diagram of the entire circuit, (b) is a waveform example of a dither signal, (c) is a power spectrum diagram when there is no dither signal, and (c) is a power spectrum diagram when a dither signal is added. .

【符号の説明】 1…差演算回路、2…比較回路(Cmp)、3…デジタ
ルフィルタ、4…サンプリング回路(FF,デジタル−
アナログ変換部)、5…DAコンバータ5(DAC,デ
ジタル−アナログ変換部)、6…積分回路6、7…ディ
ザ信号発生回路、8…加算回路、70…ディザ信号発生
回路
[Explanation of Signs] 1. Difference arithmetic circuit, 2. Comparison circuit (Cmp), 3. Digital filter, 4. Sampling circuit (FF, digital
Analog converter), 5 ... DA converter 5 (DAC, digital-analog converter), 6 ... integrator 6, 7 ... dither signal generator, 8 ... adder, 70 ... dither signal generator

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログ入力信号を差分変調してデジタル
出力信号を生成するアナログ−デジタル変換器におい
て、ディザ信号を生成するディザ信号発生回路が設けら
れ、差分信号またはその派生信号の二値化が前記ディザ
信号との比較にて行われることを特徴とするアナログ−
デジタル変換器。
An analog-to-digital converter for differentially modulating an analog input signal to generate a digital output signal is provided with a dither signal generation circuit for generating a dither signal. An analog-to-digital converter characterized in that the comparison is performed with the dither signal.
Digital converter.
【請求項2】前記ディザ信号発生回路は、第1の電圧を
発生する手段と、第2の電圧を発生する手段と、これら
第1,第2の電圧を交互に選択して出力する切換手段と
を具えたものであることを特徴とする請求項1記載のア
ナログ−デジタル変換器。
2. The dither signal generating circuit includes means for generating a first voltage, means for generating a second voltage, and switching means for alternately selecting and outputting the first and second voltages. 2. The analog-to-digital converter according to claim 1, comprising:
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