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JP2014017550A - Filter circuit - Google Patents

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JP2014017550A
JP2014017550A JP2012151796A JP2012151796A JP2014017550A JP 2014017550 A JP2014017550 A JP 2014017550A JP 2012151796 A JP2012151796 A JP 2012151796A JP 2012151796 A JP2012151796 A JP 2012151796A JP 2014017550 A JP2014017550 A JP 2014017550A
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JP
Japan
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afir
taps
tap
filter circuit
present
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012151796A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Nakabachi
達也 中鉢
Junya Nakanishi
純弥 中西
Kiyoko Nakamoto
聖子 中元
Ryuzo Yamamoto
竜蔵 山本
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.)
Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Electronics 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
Application filed by Asahi Kasei Electronics Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority to JP2012151796A priority Critical patent/JP2014017550A/en
Publication of JP2014017550A publication Critical patent/JP2014017550A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AFIR circuit that simply suppresses out-of-band noise of a DAC without adding to the number of analog segments.SOLUTION: An N-tap (N is an integer of two or more) filter circuit 130 includes: N-1 delay elements z-1 connected in series; N signal lines connected to input terminals and output terminals of the delay elements; and an analog segment section including a plurality of capacitive elements 131, 132, 133, 134 connected to M (M is an integer satisfying N>M) signal lines arbitrarily selected from the N signal lines, respectively.

Description

本発明は、アナログFIR(AFIR)回路に関し、アナログFIR(AFIR)回路を用いたオーディオD/Aコンバータ(DAC)の帯域外ノイズを抑制するAFIR回路に関する。   The present invention relates to an analog FIR (AFIR) circuit, and to an AFIR circuit that suppresses out-of-band noise of an audio D / A converter (DAC) using the analog FIR (AFIR) circuit.

DACにおける音声帯域外のノイズを低減するためには、DACの後段でノイズをフィルタリングすることが1つの方法としてある。基本的には、DACの後段にスイッチドキャパシタフィルタ(SCF)及びスムージングフィルタを設け、SCF及びスムージングフィルタのローパスフィルタ特性を利用することにより、ノイズシェーピング特性をキャンセルさせ、ノイズを低減することができる。   In order to reduce noise outside the voice band in the DAC, one method is to filter the noise after the DAC. Basically, a switched capacitor filter (SCF) and a smoothing filter are provided after the DAC, and noise shaping characteristics can be canceled and noise can be reduced by using the low-pass filter characteristics of the SCF and smoothing filter. .

しかしながら、これらのアナログフィルタでノイズシェーピング特性を完全にキャンセルさせるには、低域に極を配置しなければならず、アナログフィルタへの要求が厳しくなる。   However, in order to completely cancel the noise shaping characteristics with these analog filters, it is necessary to arrange poles in the low band, and the demand for the analog filters becomes severe.

図1に、DAC帯域外ノイズのスペクトラムを例示する。アナログフィルタの零点が低域に入っていないため、300kHz付近に帯域外ノイズのピークを有する。   FIG. 1 illustrates a spectrum of DAC out-of-band noise. Since the zero point of the analog filter is not in the low band, there is a peak of out-of-band noise around 300 kHz.

また、図2は、従来のDACのブロック図である。図2に示されるように、従来のDAC10は、デジタルデルタシグマ変調器(ΔΣ)1と、Data weighted averaging(DWA)2と、AFIR3と、SCF4と、スムージングフィルタ5とを備える。   FIG. 2 is a block diagram of a conventional DAC. As shown in FIG. 2, the conventional DAC 10 includes a digital delta sigma modulator (ΔΣ) 1, Data weighted averaging (DWA) 2, AFIR 3, SCF 4, and a smoothing filter 5.

帯域外ノイズは変調により帯域内に折り返し、帯域内ノイズとなる場合がある。そこで、従来のDAC10は、DWA2とSCF4の間にAFIR3を挿入することにより、fs/2、fs/4等の特定の周波数を落とす対策を行っている。AFIR3は、タップ数をN個有するNタップAFIRとしている。   The out-of-band noise may fold back into the band due to modulation and become in-band noise. Therefore, the conventional DAC 10 takes measures to reduce specific frequencies such as fs / 2 and fs / 4 by inserting AFIR3 between DWA2 and SCF4. AFIR3 is an N-tap AFIR having N taps.

図3は、簡単な例として、従来の4タップAFIR20の構成を模式的に示す図である。図3に示されるように、従来の4タップAFIR20は、従来の4タップAFIR20は、直列接続された3個の遅延素子z−1と、各遅延素子z−1間の各パスに対応した4個のサンプリングキャパシタ(CAP)21〜24とを備える。4タップAFIR20では、初段の遅延素子z−1にはDWA2からのデジタルデータが入力され、DWA2からのデジタルデータ及び各遅延素子z−1の各パスから出力されたデジタルデータは、各サンプリングCAP21〜24にサンプリングされ、アナログデータに変換される。ここで、サンプリングCAP21〜24はAFIR3の後段に接続されたSCF4のサンプリングCAPも兼ねている。 FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of a conventional 4-tap AFIR 20 as a simple example. As shown in FIG. 3, the conventional 4-tap AFIR 20 is different from the conventional 4-tap AFIR 20 in correspondence with three delay elements z −1 connected in series and each path between the delay elements z −1. Sampling capacitors (CAP) 21 to 24. In the 4-tap AFIR 20, the digital data from the DWA2 is input to the first delay element z- 1 , and the digital data from the DWA2 and the digital data output from each path of each delay element z- 1 are the sampling CAP21 to 24 is sampled and converted to analog data. Here, the sampling CAPs 21 to 24 also serve as the sampling CAP of the SCF 4 connected to the subsequent stage of the AFIR 3.

David K. Su and Bruce A. Wooley, "A CMOS Oversampling D/A Converter with a Current-Mode Semidigital Reconstruction Filter", IEEE J. Solid-State Circuits, 1993年12月, vol. 28, p. 1224-1233.David K. Su and Bruce A. Wooley, "A CMOS Oversampling D / A Converter with a Current-Mode Semidigital Reconstruction Filter", IEEE J. Solid-State Circuits, December 1993, vol. 28, p. 1224-1233 .

例えば、非特許文献1に示される技術では、フィルタ効果が強くかかるようにして帯域外ノイズを抑制するために、NタップAFIRのタップ数Nを増やしている。   For example, in the technique disclosed in Non-Patent Document 1, the number of taps N of N tap AFIR is increased in order to suppress out-of-band noise so that the filter effect is strongly applied.

しかしながら、1タップAFIRと比較して、NタップAFIRはAFIRの後段に接続されたアナログセグメント数がN倍に増える。そのため、非特許文献1に示される技術のようにNタップAFIRのタップ数Nを増やす場合、アナログセグメントはサンプリングCAPのほかにスイッチ等で構成されていることから、面積の増大は避けられない。   However, compared with 1-tap AFIR, N-tap AFIR increases the number of analog segments connected to the latter stage of AFIR by N times. Therefore, when the number of taps N of N tap AFIR is increased as in the technique disclosed in Non-Patent Document 1, an increase in area is inevitable because the analog segment is configured by a switch or the like in addition to sampling CAP.

そこで、本発明は、上記の点に鑑み、アナログセグメント数を増大させずに、簡易にDACの帯域外ノイズを抑制できるAFIR回路を提供することを課題とする。   Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to provide an AFIR circuit that can easily suppress out-of-band noise of a DAC without increasing the number of analog segments.

以上の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載のフィルタ回路は、Nタップ(Nは2以上の整数)のフィルタ回路であって、直列接続されたN−1個の遅延素子と、前記遅延素子の入力端子及び出力端子に接続されたN本の信号線と、前記N本の信号線のうち任意に選択されたM本(MはN>Mの整数)の信号線にそれぞれ接続された複数の容量素子を含むアナログセグメント部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a filter circuit according to a first aspect of the present invention is an N tap (N is an integer of 2 or more) filter circuit, and N−1 delay elements connected in series. N signal lines connected to the input terminal and output terminal of the delay element, and M signal lines (M is an integer of N> M) arbitrarily selected from the N signal lines. And an analog segment portion including a plurality of capacitive elements connected to each other.

本発明の請求項2に記載のフィルタ回路は、Nタップ(Nは2以上の整数)のフィルタ回路であって、前記NタップのうちMタップ(MはN>Mの整数)を用いることを特徴とする。   The filter circuit according to claim 2 of the present invention is a filter circuit of N taps (N is an integer of 2 or more), and uses M taps (M is an integer of N> M) among the N taps. Features.

本発明の請求項3に記載のフィルタ回路は、本発明の請求項1又は2に記載のフィルタ回路であって、前記Nタップの各々は、重み付けされたインパルス係数を有することを特徴とする。   A filter circuit according to a third aspect of the present invention is the filter circuit according to the first or second aspect of the present invention, wherein each of the N taps has a weighted impulse coefficient.

本発明の請求項4に記載のフィルタ回路は、本発明の請求項3に記載のフィルタ回路であって、前記Nタップの各々が有する前記インパルス係数のうち(N−M)個のインパルス係数を略ゼロであることを特徴とする。   A filter circuit according to a fourth aspect of the present invention is the filter circuit according to the third aspect of the present invention, wherein (N−M) impulse coefficients among the impulse coefficients of each of the N taps are obtained. It is substantially zero.

本発明の請求項5に記載のDA変換器は、デジタルデルタシグマ変調器と、前記デジタルデルタシグマ変調器の後段に設けられる請求項1乃至4のいずれかに記載のフィルタ回路と、前記フィルタ回路の後段に設けられるスイッチドキャパシタ回路とを備えることを特徴とする。   The DA converter according to claim 5 of the present invention is a digital delta sigma modulator, the filter circuit according to any one of claims 1 to 4 provided at a subsequent stage of the digital delta sigma modulator, and the filter circuit. And a switched capacitor circuit provided in a subsequent stage.

本発明によれば、NタップAFIRにおいて、NタップのうちMタップのみしかを使わないようにすることで(N>M)、より低域に零点を挿入することができるため、後段のアナログエリアの増加なく低域を落とすことができるAFIR回路を得ることができる。すなわち、(N−M)タップのパスを使わないことで、アナログセグメント数は低い次数であるMタップAFIRと同等となり、アナログエリアを増加させないことができる。このように、本発明によると、次数の低いMタップAFIR程度のアナログセグメント数で、次数の高いNタップAFIRと同等の精度の零点配置を実現することができる。   According to the present invention, in the N-tap AFIR, by using only M taps out of N taps (N> M), a zero point can be inserted in a lower band, so that the analog area in the subsequent stage It is possible to obtain an AFIR circuit capable of dropping the low frequency without increasing the frequency. That is, by not using the path of (N−M) taps, the number of analog segments becomes the same as that of M tap AFIR, which is a low order, and the analog area can not be increased. As described above, according to the present invention, it is possible to realize the zero point arrangement with the same accuracy as the high-order N-tap AFIR with the number of analog segments of the order of low-order M-tap AFIR.

オーディオDACの帯域外ノイズスペクトラム波形を示す図である。It is a figure which shows the out-of-band noise spectrum waveform of audio DAC. 従来のオーディオDACのブロック図である。It is a block diagram of the conventional audio DAC. 従来のAFIR回路のブロック図である。It is a block diagram of a conventional AFIR circuit. 本発明に係るオーディオDACのブロック図である。1 is a block diagram of an audio DAC according to the present invention. 本発明に係るAFIR回路のブロック図である。It is a block diagram of an AFIR circuit according to the present invention. 本発明に係るAFIRとSCFとのブロック図である。It is a block diagram of AFIR and SCF concerning the present invention. 所定の重み付けされたインパルス係数を有するNタップFIR回路のフィルタ特性を示す図である。It is a figure which shows the filter characteristic of the N tap FIR circuit which has a predetermined weighted impulse coefficient. 図7とは別の重み付けされたインパルス係数を有する本発明に係る16タップFIR回路のフィルタ特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating filter characteristics of a 16-tap FIR circuit according to the present invention having a weighted impulse coefficient different from that of FIG. 7. 本発明に係るFIR回路が多段接続されたDACのブロック図である。1 is a block diagram of a DAC in which FIR circuits according to the present invention are connected in multiple stages.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図4は、本発明に係るDAC100のブロック図である。図4に示されるように、本発明に係るDAC100は、ΔΣ110と、DWA120と、AFIR130と、SCF140と、スムージングフィルタ150とを備える。本発明に係るAFIR130をDWA120とSCF140との間に挿入することにより、図1に示すような低域にあるノイズピークを落とし、後段のアナログフィルタ特性への要求を緩和させることができる。   FIG. 4 is a block diagram of the DAC 100 according to the present invention. As shown in FIG. 4, the DAC 100 according to the present invention includes a ΔΣ 110, a DWA 120, an AFIR 130, an SCF 140, and a smoothing filter 150. By inserting the AFIR 130 according to the present invention between the DWA 120 and the SCF 140, a noise peak at a low frequency as shown in FIG. 1 can be dropped, and the demand for the analog filter characteristics in the subsequent stage can be relaxed.

図5は、本発明に係るAFIR130の構成を模式的に示す図である。以下では、本発明に係るAFIR130の例示の構成として、簡単のために16タップAFIRの構成を示している。   FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of the AFIR 130 according to the present invention. In the following, as an exemplary configuration of the AFIR 130 according to the present invention, a configuration of a 16-tap AFIR is shown for simplicity.

図5に示されるように、本発明に係るAFIR130は、直列接続された15個の遅延素子z−1と、16本のパスP0〜P15のうちの4本のパスに接続された4個のサンプリングCAP131〜134とを備える。具体的には、サンプリングCAP131は遅延素子z−1とサンプリングCAP131との間のパスP15に接続され、サンプリングCAP132は各遅延素子z−1間のパスP1〜P14のいずれかのパスPYYに接続され、サンプリングCAP133は各遅延素子z−1間のパスP1〜P14のいずれかのパスPXXに接続され、サンプリングCAP134はDWA120と遅延素子z−1と間のパスP0に接続されている。遅延素子z−1はFF(フリップフロップ)を用いて実現することができる。フリップフロップを直列に接続することにより、シフトレジスタとして遅延ラインを形成する。 As shown in FIG. 5, the AFIR 130 according to the present invention includes 15 delay elements z −1 connected in series and 4 connected to 4 of the 16 paths P0 to P15. Sampling CAP 131-134. Specifically, the sampling CAP 131 is connected to a path P15 between the delay element z −1 and the sampling CAP 131, and the sampling CAP 132 is connected to any one of the paths P1 to P14 between the delay elements z −1. sampling CAP133 is connected to one of the paths PXX path P1~P14 between each delay element z -1, the sampling CAP134 is connected to the path P0 between a delay element z -1 and DWA120. The delay element z −1 can be realized using an FF (flip-flop). By connecting flip-flops in series, a delay line is formed as a shift register.

初段の遅延素子z−1にはDWA120からのデジタルデータが入力され、DWA120からのデジタルデータ及び4本のパスP0、PXX、PYY、P15から出力されたデジタルデータは、各サンプリングCAP131〜134にサンプリングされ、アナログデータに変換される。ここで、サンプリングCAP131〜134はAFIR130の後段に接続されたSCF140のサンプリングCAPも兼ねている。 Digital data from the DWA 120 is input to the delay element z −1 in the first stage, and the digital data from the DWA 120 and the digital data output from the four paths P0, PXX, PYY, and P15 are sampled to the sampling CAPs 131 to 134. And converted into analog data. Here, the sampling CAPs 131 to 134 also serve as the sampling CAP of the SCF 140 connected to the subsequent stage of the AFIR 130.

図6は、本発明のAFIR130と後段に接続されたSCF140の回路図の一例を示す。図6に示されるように、AFIR130は、直列接続された15個の遅延素子z−1と、16本のパスP0〜P15のうちの4本のパスP0、PXX、PYY、P15に接続された4個のサンプリングCAP131〜134と、サンプリングCAP131〜134にそれぞれ接続された4個のスイッチSW1とを備える。サンプリングCAP131〜134及び4個のスイッチSW1により、サンプリング部141〜144がそれぞれ構成される。上記と同様に、サンプリングCAP131〜134はAFIR130の後段に接続されたSCF140のサンプリングCAPも兼ねている。 FIG. 6 shows an example of a circuit diagram of the AFIR 130 of the present invention and the SCF 140 connected to the subsequent stage. As shown in FIG. 6, the AFIR 130 is connected to 15 delay elements z −1 connected in series and four paths P0, PXX, PYY, and P15 among the 16 paths P0 to P15. Four sampling CAPs 131 to 134 and four switches SW1 connected to the sampling CAPs 131 to 134, respectively. Sampling units 141 to 144 are configured by the sampling CAPs 131 to 134 and the four switches SW1, respectively. Similarly to the above, the sampling CAPs 131 to 134 also serve as the sampling CAP of the SCF 140 connected to the subsequent stage of the AFIR 130.

また、図6に示されるように、SCF140は、サンプリング部141〜144と、1個のサンプリングスイッチSW2と、演算増幅器145と、フィードバックCAP146とを備える。サンプリングスイッチSW2はサンプリング部141〜144にそれぞれ接続されており、演算増幅器145はマイナス側入力端子がサンプリングスイッチSW2に接続され、フィードバックCAP146は演算増幅器145のマイナス側入力端子と演算増幅器145の出力端子とに並列接続されている。   As shown in FIG. 6, the SCF 140 includes sampling units 141 to 144, one sampling switch SW <b> 2, an operational amplifier 145, and a feedback CAP 146. The sampling switch SW2 is connected to the sampling units 141 to 144, the operational amplifier 145 has a negative input terminal connected to the sampling switch SW2, and the feedback CAP 146 has a negative input terminal of the operational amplifier 145 and an output terminal of the operational amplifier 145. And connected in parallel.

ここで、図5、6等に示された本発明に係るAFIR130では、16タップAFIRの16本のパスのうち4本のパスを使用しているが、これに限定されず、本発明においては、N(Nは2以上の整数)タップAFIRにおいてM(Mは、N>Mの整数)本のパスを使用することができる。この場合、N−1個の遅延素子の入力端子及び出力端子に接続されたN本のパスのうち任意に選択されたM本のパスをM個のサンプリング部に接続することとなる。   Here, in the AFIR 130 according to the present invention shown in FIGS. 5 and 6 and the like, four of the 16 paths of the 16-tap AFIR are used, but the present invention is not limited to this. , N (N is an integer of 2 or more) tap AFIR, M (M is an integer of N> M) paths can be used. In this case, M paths arbitrarily selected from the N paths connected to the input terminal and the output terminal of the N−1 delay elements are connected to the M sampling units.

図6に示されるAFIR130では、初段の遅延素子z−1にはDWA120からのデジタルデータが入力され、DWA120からのデジタルデータ及び4本のパスP0、PXX、PYY、P15から出力されたデジタルデータは各CAPにサンプリングされ、アナログデータに変換される。 In the AFIR 130 shown in FIG. 6, the digital data from the DWA 120 is input to the delay element z −1 in the first stage, and the digital data from the DWA 120 and the digital data output from the four paths P0, PXX, PYY, and P15 are Each CAP is sampled and converted into analog data.

アナログセグメントは、サンプリング部141〜144で構成される。実際には、アナログのノイズはkT/Cで決まるため、サンプリングCAP131〜134のトータルの面積は変わらないが、本発明に係るAFIR130は、Nタップのうちの数タップ分しか用いないようにしてタップ数を減らすことにより、アナログセグメントの中のスイッチSW1の数を減らすことができる。   The analog segment is composed of sampling units 141 to 144. Actually, since the analog noise is determined by kT / C, the total area of the sampling CAPs 131 to 134 does not change. However, the AFIR 130 according to the present invention taps by using only a few taps of N taps. By reducing the number, the number of switches SW1 in the analog segment can be reduced.

また、図6に示すように、例えば16タップAFIRのうち4タップ分しか使わないようにインパルス列に重み付けを行うと、4タップと同等のアナログセグメント数で、16タップAFIR精度の零点配置をすることができる。   Also, as shown in FIG. 6, for example, if the impulse train is weighted so that only 4 taps of 16-tap AFIR are used, zero-point arrangement with 16-tap AFIR accuracy is performed with the same number of analog segments as 4 taps. be able to.

図7は、NタップAFIRのフィルタ特性を示す。図7には、従来の重み付けなしの4タップAFIRのフィルタ特性と、従来の重み付けなしの16タップAFIRのフィルタ特性と、本発明に係る任意に重み付けした16タップAFIRのフィルタ特性とが示されている。   FIG. 7 shows the filter characteristics of the N tap AFIR. FIG. 7 shows a conventional non-weighted 4-tap AFIR filter characteristic, a conventional non-weighted 16-tap AFIR filter characteristic, and an arbitrarily weighted 16-tap AFIR filter characteristic according to the present invention. Yes.

ここで、図7においては、重み付けされたインパルス係数は、[1/4, 0, 0, 0, 0, 0, 1/4, 0, 0, 1/4, 0, 0, 0, 0, 0, 1/4]としたが、これに限定されない。インパルス係数を略ゼロにすることは、そのパスを使わないことと等価になる。このように重み付けされたインパルス係数を選択することで、落としたい帯域(図1より300kHz付近)を20dB程カットできる。このときの伝達関数Tは、以下の(式1)で示される。   Here, in FIG. 7, the weighted impulse coefficients are [1/4, 0, 0, 0, 0, 0, 1/4, 0, 0, 1/4, 0, 0, 0, 0, 0, 1/4], but is not limited to this. Making the impulse coefficient substantially zero is equivalent to not using that path. By selecting the weighted impulse coefficients in this way, the band to be dropped (around 300 kHz from FIG. 1) can be cut by about 20 dB. The transfer function T at this time is expressed by the following (Equation 1).

Figure 2014017550
Figure 2014017550

零点の位置は、上記伝達関数Tがゼロとなる高次方程式を解くことで得られる。この場合、以下の15点に零点がある。
-1.0000, -0.8660±0.5000i, -0.7660±0.6428i, -0.1736±0.9848i, 0.0000±1.0000i, 0.5000±0.8660i, 0.9397±0.3420i, 0.8660±0.5000i
The position of the zero point can be obtained by solving a higher order equation where the transfer function T becomes zero. In this case, there are zeros at the following 15 points.
-1.0000, -0.8660 ± 0.5000i, -0.7660 ± 0.6428i, -0.1736 ± 0.9848i, 0.0000 ± 1.0000i, 0.5000 ± 0.8660i, 0.9397 ± 0.3420i, 0.8660 ± 0.5000i

伝達関数Tから零点位置を求めることにより、任意の周波数帯域をフィルタリングすることができる。   By obtaining the zero point position from the transfer function T, an arbitrary frequency band can be filtered.

インパルス係数の決定法については、DCゲインが1になるようにするには、インパルス係数の和は合計で1にすればよい。また、インパルス係数の配置はできるだけ対称に挿入した方がよい。さらに、最終タップに必ずインパルス係数を入れることで式(1)から伝達関数T上z−15の項が残るので、零点の数が15タップ確保することができる。 As for the determination method of the impulse coefficient, the sum of the impulse coefficients may be set to 1 in total so that the DC gain becomes 1. Also, it is better to insert the impulse coefficients as symmetrically as possible. Furthermore, since the term of z −15 on the transfer function T remains from the equation (1) by always including the impulse coefficient in the final tap, 15 taps can be secured.

図8に、別の重み付けインパルス係数[1/4, 0, 0, 1/4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1/4, 0, 0, 1/4]を有するAFIRのフィルタ特性を示す。図8に示されるように、このように重み付けされたインパルス係数を選択することで、およそ1MHz付近を約20dB落とすことができる。以上のように、落としたい帯域に合わせて、インパルス係数をもたせるタップを選択すればよく、それら以外のパスを使わないようにすればよい。もちろん、16タップのうち4タップではなく8タップを選択してもよい。それにより、フィルタ特性をより急峻にすることができる。8タップを選択する場合は、選択するパス数及び当該パスに接続するサンプリング部も8つに増えることとなり、同様にしてNタップのうちMタップを選択することができる。   FIG. 8 shows another weighted impulse coefficient [1/4, 0, 0, 1/4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1/4, 0, 0, 1/4]. The filter characteristic of AFIR which has is shown. As shown in FIG. 8, by selecting the weighted impulse coefficients in this way, it is possible to drop about 20 dB around 1 MHz. As described above, taps having impulse coefficients may be selected according to the band to be dropped, and paths other than those may be used. Of course, you may select 8 taps instead of 4 taps among 16 taps. Thereby, the filter characteristics can be made steeper. When eight taps are selected, the number of paths to be selected and the sampling units connected to the paths are increased to eight. Similarly, M taps can be selected from N taps.

また、デジタルフィルタ設計において、Matlab(商標)等を用いてフィルタ特性から係数を求める方法が一般的であるが、本発明に係るAFIR130では、できるだけインパルス係数がゼロとなるように、係数の決定をするだけでよい。   Further, in digital filter design, a method for obtaining a coefficient from filter characteristics using Matlab (trademark) or the like is general. However, in the AFIR 130 according to the present invention, the coefficient is determined so that the impulse coefficient is zero as much as possible. Just do it.

図9は、本発明に係るFIR回路が多段接続されたDACのブロック図を示す。図9には、ΔΣ210と、DWA220と、デジタルFIR230と、AFIR130と、SCF240と、スムージングフィルタ250とを備えるDAC200が示されている。   FIG. 9 is a block diagram of a DAC in which FIR circuits according to the present invention are connected in multiple stages. FIG. 9 illustrates a DAC 200 including a ΔΣ 210, a DWA 220, a digital FIR 230, an AFIR 130, an SCF 240, and a smoothing filter 250.

例えば、図9に示されるDAC200のように、同じ伝達関数をもつFIR回路を2段接続した場合、零点の個数が2倍に増えるため、より急峻なフィルタ特性を実現することができる。そのとき、1段目のFIRはデジタルFIRで構成し、2段目を本発明に係るAFIR130で構成すればよい。また、多段接続した場合は、1段目以降のFIRはデジタルFIRで構成し、最終段のFIRのみを、本発明に係るAFIR130で構成すればよい。   For example, when two stages of FIR circuits having the same transfer function are connected as in the DAC 200 shown in FIG. 9, the number of zeros is doubled, so that steeper filter characteristics can be realized. At that time, the first stage FIR may be constituted by a digital FIR, and the second stage may be constituted by an AFIR 130 according to the present invention. In the case of multi-stage connection, the first and subsequent stages of FIR may be configured by digital FIR, and only the final stage of FIR may be configured by AFIR 130 according to the present invention.

フィルタ特性として、ローパス特性以外にも、例えばデジタルFIR230でハイパス特性、AFIR130でローパス特性を持たせて、全体でバンドパスフィルタ特性を実現させてもよい。   As the filter characteristics, in addition to the low-pass characteristics, for example, the digital FIR 230 may have a high-pass characteristic and the AFIR 130 may have a low-pass characteristic to realize the band-pass filter characteristic as a whole.

以上説明したように、本発明に係るAFIR回路130は、高い次数であるNタップのうちの数タップを使用することにより、より低域に零点を挿入することができ、低域のノイズを落とすことができる。また、本発明に係るAFIR130においては、(N−M)タップのパスを使わないことにより、アナログセグメント数が低い次数であるMタップAFIRと同等となり、アナログエリアを増加させないことができる。なお、本発明に係るAFIR130においては、副次的な効果として、低域をAFIRで落とすことで、アナログフィルタのフィルタ特性を緩和することができる。   As described above, the AFIR circuit 130 according to the present invention can insert a zero point in a lower band by using several taps of N taps having a high degree, and lowers the low band noise. be able to. Further, in the AFIR 130 according to the present invention, by not using the path of (N−M) taps, it is equivalent to the M tap AFIR having a low number of analog segments, and the analog area can not be increased. In the AFIR 130 according to the present invention, as a secondary effect, the filter characteristics of the analog filter can be relaxed by dropping the low frequency with AFIR.

さらに、本発明に係るAFIR130によると、Nタップのうち使うタップ(Mパス分)を任意に選択することにより、零点をシフトさせることができる。また、本発明に係るAFIR130によると、これまでのAFIRと同様に、fs/2、fs/4の帯域を落とすことができる。   Further, according to the AFIR 130 according to the present invention, the zero point can be shifted by arbitrarily selecting a tap (for M paths) to be used among the N taps. Further, according to the AFIR 130 according to the present invention, the fs / 2 and fs / 4 bands can be reduced as in the case of the conventional AFIR.

1、110、210 ΔΣ
2、120、220 DWA
3 従来のAFIR
4、140、240 SCF
5、150、250 スムージングフィルタ
10、100、200 DAC
20 従来の4タップAFIR
21〜24、131〜134 サンプリングCAP
130 本発明のAFIR
141〜144 サンプリング部
145 演算増幅器
146 フィードバックCAP
230 デジタルFIR
1, 110, 210 ΔΣ
2, 120, 220 DWA
3 Conventional AFIR
4, 140, 240 SCF
5, 150, 250 Smoothing filter 10, 100, 200 DAC
20 Conventional 4-tap AFIR
21-24, 131-134 Sampling CAP
130 AFIR of the present invention
141 to 144 Sampling unit 145 Operational amplifier 146 Feedback CAP
230 Digital FIR

Claims (5)

Nタップ(Nは2以上の整数)のフィルタ回路であって、
直列接続されたN−1個の遅延素子と、
前記遅延素子の入力端子及び出力端子に接続されたN本の信号線と、
前記N本の信号線のうち任意に選択されたM本(MはN>Mの整数)の信号線にそれぞれ接続された複数の容量素子を含むアナログセグメント部と
を備えることを特徴とするフィルタ回路。
N tap (N is an integer of 2 or more) filter circuit,
N-1 delay elements connected in series;
N signal lines connected to the input terminal and the output terminal of the delay element;
And an analog segment unit including a plurality of capacitive elements respectively connected to M (M is an integer of N> M) signal lines arbitrarily selected from the N signal lines. circuit.
Nタップ(Nは2以上の整数)のフィルタ回路であって、
前記NタップのうちMタップ(MはN>Mの整数)を用いることを特徴とするフィルタ回路。
N tap (N is an integer of 2 or more) filter circuit,
A filter circuit using M taps (M is an integer of N> M) among the N taps.
前記Nタップの各々は、重み付けされたインパルス係数を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のフィルタ回路。   The filter circuit according to claim 1, wherein each of the N taps has a weighted impulse coefficient. 前記Nタップの各々が有する前記インパルス係数のうち(N−M)個のインパルス係数を略ゼロであることを特徴とする請求項3に記載のフィルタ回路。   4. The filter circuit according to claim 3, wherein (N−M) impulse coefficients among the impulse coefficients included in each of the N taps are substantially zero. 5. デジタルデルタシグマ変調器と、
前記デジタルデルタシグマ変調器の後段に設けられる請求項1乃至4のいずれかに記載のフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の後段に設けられるスイッチドキャパシタ回路と
を備えることを特徴とするDA変換器。
A digital delta-sigma modulator,
The filter circuit according to any one of claims 1 to 4, provided at a subsequent stage of the digital delta-sigma modulator;
A switched-capacitor circuit provided at a subsequent stage of the filter circuit.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002534891A (en) * 1998-12-31 2002-10-15 シラス ロジック、インコーポレイテッド Circuit, apparatus and method for processing 1-bit format data
JP2007327980A (en) * 2005-05-11 2007-12-20 Toa Corp Digital filter, periodic noise reduction device and noise reduction device
JP2010527220A (en) * 2007-05-16 2010-08-05 インテレクチュアル ベンチャーズ ホールディング 40 エルエルシー Low power digital-to-analog converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002534891A (en) * 1998-12-31 2002-10-15 シラス ロジック、インコーポレイテッド Circuit, apparatus and method for processing 1-bit format data
JP2007327980A (en) * 2005-05-11 2007-12-20 Toa Corp Digital filter, periodic noise reduction device and noise reduction device
JP2010527220A (en) * 2007-05-16 2010-08-05 インテレクチュアル ベンチャーズ ホールディング 40 エルエルシー Low power digital-to-analog converter

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