JPH0626314B2 - Digital-to-analog converter - Google Patents
Digital-to-analog converterInfo
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- JPH0626314B2 JPH0626314B2 JP62274804A JP27480487A JPH0626314B2 JP H0626314 B2 JPH0626314 B2 JP H0626314B2 JP 62274804 A JP62274804 A JP 62274804A JP 27480487 A JP27480487 A JP 27480487A JP H0626314 B2 JPH0626314 B2 JP H0626314B2
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はデジタルアナログ変換器に係り、特にデジタル
オーデイオ信号をアナログ音声信号に変換する際に用い
て好適なデジタルアナログ変換器に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digital-analog converter, and more particularly to a digital-analog converter suitable for use in converting a digital audio signal into an analog audio signal.
<従来技術> コンパクトデイスクプレーヤ(CDプレーヤ)やデジタ
ルテープ録音・再生装置(DAT装置)ではデジタルで
表現された音楽信号をアナログ信号に変換して出力する
必要がある。<Prior Art> In a compact disc player (CD player) and a digital tape recording / reproducing apparatus (DAT apparatus), it is necessary to convert a digitally expressed music signal into an analog signal and output the analog signal.
一般に使用されている音楽再生用のデジタルアナログ変
換器(DA変換器という)は第10図に示すように、サ
ンプリング周期で入力されるデジタルデータDTを直流
電流Ioに変換するデジタル・電流変換部1と、サンプ
リングパルスPSが発生する毎に電流Ioを電圧S
D(第11図参照)に変換してホールドする電流・電圧
変換器2と、出力電圧SDを連続した滑めらかなアナロ
グ信号SAに成形して出力するローパスフィルタ3を有
して構成されている。尚、電流・電圧変換器2における
スイッチSWの可動接点はサンプリングパルスPSによ
り切り替わり、図示のa接点状態で積分器を構成して電
流Ioに応じた電圧SDを発生し、又b接点状態ではホ
ールド回路を構成して該電圧を保持する。As shown in FIG. 10, a commonly used digital analog converter for reproducing music (referred to as a DA converter) is a digital / current converter for converting digital data DT input in a sampling cycle into a direct current I o. 1 and the current I o is changed to the voltage S every time the sampling pulse P S is generated.
D (see FIG. 11) and holds the current / voltage converter 2, and low-pass filter 3 that outputs the output voltage S D after shaping it into a continuous smooth analog signal S A. Has been done. The movable contact of the switch SW in the current / voltage converter 2 is switched by the sampling pulse P S to form an integrator in the illustrated a contact state to generate a voltage S D according to the current I o , and a b contact. In the state, a hold circuit is configured to hold the voltage.
かかる音楽再生用のDA変換器で最も問題となるのはデ
ジタルデータを電流値に変換する変換精度とその変換ス
ピード及びローパスフィルタによる位相歪である。The most serious problems in such a DA converter for reproducing music are the conversion accuracy for converting digital data into a current value, the conversion speed thereof, and the phase distortion due to the low-pass filter.
このうち、変換精度と変換スピードはLSIのハイスピ
ード化とトリミング技術の進歩により向上し問題はな
い。しかし、ローパスフィルタによる位相歪に対してデ
ジタルフィルタの採用により軽減できるとはいうもの
の、構成上存在する以上これを無くすことができない。Among these, the conversion accuracy and the conversion speed are improved by the higher speed of the LSI and the progress of the trimming technique, and there is no problem. However, although the phase distortion due to the low-pass filter can be reduced by adopting a digital filter, it cannot be eliminated because of the structure.
第12図は位相歪の説明図であり、第12図(a)は原オ
ーデイオ信号波形5aと、1KHz成分波形5bと、8
KHz成分波形5cを示し、第12図(b)はローパスフ
ィルタ3(第10図)から出力されるオーデイオ信号波
形6aと、1KHz成分波形6bと、8KHz成分波形
6cを示している。この波形図からわかるように8KH
z成分の位相の遅れが存在するため出力オーデイオ信号
6aは原オーデイオ信号5aに比べて異なったものとな
り、特に高周波においての位相歪は大きく、ローパスの
存在は多大の音質劣化をを招来する。FIG. 12 is an explanatory diagram of phase distortion, and FIG. 12 (a) shows an original audio signal waveform 5a, a 1 KHz component waveform 5b, and 8
The KHz component waveform 5c is shown, and FIG. 12 (b) shows the audio signal waveform 6a output from the low-pass filter 3 (FIG. 10), the 1 KHz component waveform 6b, and the 8 KHz component waveform 6c. As you can see from this waveform diagram, 8KH
The output audio signal 6a is different from the original audio signal 5a due to the presence of the phase delay of the z component, the phase distortion is particularly large at high frequencies, and the presence of the low pass causes a great deterioration in sound quality.
又、パルス状信号が入力された時のローパスフィルタ出
力は第13図に示すように立ち上がり部7aで緩慢にな
ると共にエンベロープ部7b及び立ち下がり部7cで振
動が発生する。このため、インパルス的な変化の多い音
楽信号が入力されると音質が大きく変化し、時としてリ
ズム感まで異なってしまう。Further, the output of the low-pass filter when the pulsed signal is input becomes slower at the rising portion 7a and vibrates at the envelope portion 7b and the falling portion 7c as shown in FIG. For this reason, when a music signal with a large number of impulse-like changes is input, the sound quality changes greatly, and sometimes the sense of rhythm also changes.
このため、本願の発明者等は、第14図に示すように単
位パルス応答信号SP(第15図参照)を発生する単位
パルス応答信号発生器1と、所定時間ΔT毎に発生する
16ビットのデジタルオーデイオデータを発生するデジ
タルデータ発生部2と、ある時刻において発生する単位
パルス応答信号に前記所定のデジタルデータを乗算する
乗算部3と、デジタルデータが乗算された各単位パルス
応答信号を合成してアナログ信号を出力する合成部4を
有するデジタルアナログ変換器を提案している。For this reason, the inventors of the present application, the unit pulse response signal generator 1 for generating the unit pulse response signal SP (see FIG. 15) as shown in FIG. 14, and the 16-bit unit pulse response signal generator 1 for every predetermined time ΔT. A digital data generator 2 for generating digital audio data, a multiplier 3 for multiplying a unit pulse response signal generated at a certain time by the predetermined digital data, and unit pulse response signals multiplied by the digital data are synthesized. Has proposed a digital-analog converter having a synthesizer 4 for outputting an analog signal.
この提案されたデジタルアナログ変換器では、単位パル
ス応答信号発生器1は所定時間ΔT間隔で単位パルス応
答信号波形SPを分割するとき(第15図参照)、分割
された各部分信号波形SK(K=−4〜4)を第16図
に示すように(S-1,S0,S1のみ示す)時間ΔT毎
に繰り返し発生し、デジタルデータ発生部2は所定時間
ΔT毎に発生する最新の16ビットデジタルオーデイオ
データを内蔵のシフトレジスタに順次シフトしながら記
憶し、乗算部の各乗算型DA変換器は部分波形信号Sk
と該部分波形信号に対応するシフトレジスタに記憶され
ている所定の16ビットデジタルオーデイオデータVK
をそれぞれ乗算し、合成部4は各乗算回路から出力され
る信号を合成してアナログ信号SA(=ΣSK・V
K(K=−4〜4))を出力するようにしている。In the proposed digital-analog converter, when the unit pulse response signal generator 1 divides the unit pulse response signal waveform SP at a predetermined time ΔT interval (see FIG. 15), each divided partial signal waveform S K ( K = −4 to 4) as shown in FIG. 16 (only S −1 , S 0 , and S 1 are shown) every time ΔT, and the digital data generator 2 generates the latest data every predetermined time ΔT. 16-bit digital audio data is sequentially shifted and stored in the built-in shift register, and each multiplication DA converter of the multiplication unit stores the partial waveform signal S k.
And a predetermined 16-bit digital audio data V K stored in the shift register corresponding to the partial waveform signal.
, And the synthesizing unit 4 synthesizes the signals output from the multiplying circuits to synthesize an analog signal S A (= ΣS K · V
K (K = −4 to 4)) is output.
<発明が解決しようとしている問題点> この提案されているデジタルアナログ変換器によれば位
相歪の無い連続アナログ信号を発生することができると
いう利点があるが、16ビットの乗算型DA変換器が必
要であるためコスト高となる問題がある。<Problems to be Solved by the Invention> According to the proposed digital-analog converter, there is an advantage that a continuous analog signal without phase distortion can be generated, but a 16-bit multiplication type DA converter is used. Since it is necessary, there is a problem that the cost becomes high.
又、この提案されているデジタルアナログ変換器では乗
算型DA変換器に入力される部分信号波形SKが第16
図に示すようにΔT毎に不連続な波形となり、しかも該
乗算型DA変換器は16ビットを必要とするためセトリ
ング時間が長くなる。そして、この信号の不連続性と比
較的長いセトリング時間に起因して合成部4から出力さ
れるアナログ信号SAにΔT毎にスパイク状のノイズが
乗ってしまうという問題がある。尚、提案されているデ
ジタルアナログ変換器に単位パルスUPを入力した時の
アナログ信号SAの波形を第17図に示す。単位パルス
UPを入力した場合にはアナログ信号SAは第15図に
示す波形とならなければならないが、前述の乗算型DA
変換器のセトリングタイムに起因してΔT毎にスパイク
状のノイズが乗った波形となっている。Further, in this proposed digital-analog converter, the partial signal waveform S K input to the multiplication DA converter is the 16th
As shown in the figure, the waveform becomes discontinuous every ΔT, and since the multiplying DA converter requires 16 bits, the settling time becomes long. Then, there is a problem that spike-like noise is added to the analog signal S A output from the combining unit 4 for each ΔT due to the discontinuity of the signal and the relatively long settling time. The waveform of the analog signal S A when the unit pulse UP is input to the proposed digital-analog converter is shown in FIG. When the unit pulse UP is input, the analog signal S A must have the waveform shown in FIG.
Due to the settling time of the converter, a spike-like noise is added every ΔT.
以上から、本発明の目的は位相歪の無い連続アナログ信
号を発生することができるDA変換器を提供することで
ある。From the above, an object of the present invention is to provide a DA converter capable of generating a continuous analog signal without phase distortion.
本発明の別の目的は乗算型DA変換器のビット数を少な
くでき、結果的に低コストで、しかもDA変換により得
られるアナログ信号にスパイク状のノイズ等が乗ること
のない精度の良いアナログ信号が得られるDA変換器を
提供することである。Another object of the present invention is to reduce the number of bits of the multiplication type DA converter, resulting in low cost, and an accurate analog signal in which spike noise is not added to the analog signal obtained by the DA conversion. Is to provide a DA converter that can obtain
<問題点を解決するための手段> 第1図は本発明の概略説明図である。<Means for Solving Problems> FIG. 1 is a schematic explanatory view of the present invention.
10は所定時間間隔でデジタルデータを発生するデジタ
ルデータ発生部、11はデジタルデータを順次シフトし
ながら記憶するデジタルデータ記憶部、12は単位パル
ス応答信号発生器、13はデジタルデータ記憶部と単位
パルス応答信号発生器とに接続された乗算部、14は乗
算部から出力される複数の信号を合成してアナログ信号
SAを出力する合成部である。Reference numeral 10 is a digital data generator that generates digital data at predetermined time intervals, 11 is a digital data storage unit that stores digital data while sequentially shifting it, 12 is a unit pulse response signal generator, 13 is a digital data storage unit and unit pulses A multiplying unit 14 connected to the response signal generator is a combining unit that combines a plurality of signals output from the multiplying unit and outputs an analog signal S A.
<作用> 単位パルス応答信号発生器12におけるROM構成の部
分信号発生部12-4,12-3,・・・,123,124
より、単位パルス応答信号を所定時間間隔で分割した時
の各部分信号S-4,S-3,・・・・S3,S4をデジタ
ルで繰り返し発生する。又、デジタルデータ記憶部11
のシフトレジスタ構成の記憶回路11-4,11-3,・・
・113,114に所定時間毎に発生する16ビットの
デジタルデータを順次シフトしながら記憶する。<Operation> Partial signal generators 12 -4 , 12 -3 , ..., 12 3 , 12 4 of the ROM configuration in the unit pulse response signal generator 12
Thus, the partial signals S -4 , S -3 , ..., S 3 , S 4 when the unit pulse response signal is divided at predetermined time intervals are repeatedly generated digitally. In addition, the digital data storage unit 11
Of the shift register configuration 11-4 , 11-3 , ...
16-bit digital data generated at predetermined time intervals in 11 3 and 11 4 are stored while being sequentially shifted.
各乗算回路13Kは記憶回路11Kに記憶されている1
6ビットのデジタルデータVKをアナログ信号に変換す
ると共に内蔵の乗算型DA変換器により該アナログ信号
に所定の部分信号発生器12Kから出力されるデジタル
の部分信号値を乗算して出力し、合成部14は各乗算型
DA変換器13Kから出力される信号MKを合成してア
ナログ信号SAを出力する。Each multiplication circuit 13 K is stored in the storage circuit 11 K 1
The 6-bit digital data V K is converted into an analog signal, and the built-in multiplication DA converter multiplies the analog signal by the digital partial signal value output from the predetermined partial signal generator 12 K, and outputs the signal. The synthesizing unit 14 synthesizes the signals M K output from the respective multiplication DA converters 13 K and outputs an analog signal S A.
部分信号発生部12Kから出力されるデジタルデータは
高々8ビットあれば十分に精度良く単位パルス応答信号
の部分信号波形を表現できる。従って、乗算回路113
Kの乗算型DA変換器のビット数を8ビットにすること
ができるため、従来の16ビット構成の乗算型DA変換
器に比べてコストを下げることができ、しかもセトリン
グ時間が短くなるため出力にスパイク状のノイズをなく
すことができる。Partial digital data output from the signal generator 12 K can sufficiently represent the partial signal waveform accurately unit pulse response signal if at most 8 bits. Therefore, the multiplication circuit 113
Since the number of bits of the K multiplication DA converter can be set to 8 bits, the cost can be reduced as compared with the conventional 16-bit multiplication DA converter, and the settling time can be shortened. Spike noise can be eliminated.
<実施例> 第2図に示すように時間軸を所定時間ΔT毎に区分し、
各タイムスロットTk(k=・・・T-4,T-3,T-2,
T-1,T0,T1,T2,T3,T4,・・・・)にお
ける離散時間信号値(デジタル値)を第3図に示すよう
にVkとすれば離散時間信号RTSに対する連続時間信
号は、時々刻々と入力されるデジタルデータVkによっ
て重み付けされたパルス応答信号を時間軸に沿って重ね
合わせることによって得られる。<Example> As shown in FIG. 2, the time axis is divided into predetermined time intervals ΔT,
Each time slot T k (k = ... T -4 , T -3 , T -2 ,
T -1, T 0, T 1 , T 2, T 3, T 4, V discrete-time signal values at ...) (digital value) as shown in FIG. 3 k Tosureba discrete-time signal RTS The continuous-time signal for is obtained by superposing along the time axis the pulse response signals weighted by the digital data V k that are input moment by moment.
第4(a)はタイムスロットT0における単位パルス信号
であり、第4(b)は単位パルス信号に対する単位パルス
応答信号波形で、1実施例としてのスプライン信号波形
である。尚、注目すべきは単位パルス応答信号は時間軸
上−∞から+∞迄全区間に渡って存在し、かつ時刻がタ
イムスロットT0から−∞あるいは+∞に向かうに従っ
て急激に減衰する点である。The fourth (a) is a unit pulse signal in the time slot T 0 , and the fourth (b) is a unit pulse response signal waveform for the unit pulse signal, which is a spline signal waveform as one embodiment. It should be noted that the unit pulse response signal exists over the entire period from −∞ to + ∞ on the time axis, and is abruptly attenuated as the time goes from the time slot T 0 to −∞ or + ∞. is there.
以上から、第3図に示す離散時間信号RTSのうちタイ
ムスロットT-1,T0,T1におけるデジタルデータV
-1,V0,V1のみに着目すると、各デジタルデータV
-1,V0,V1に対するパルス応答信号SP-1,S
P0,SP1は第5図の点線、実線、一点鎖線で示すよ
うになるから、これらを古いタイムスロットTk(k=
−∞,・・−2,−1,0,1,2,・・∞)から時間
ΔT毎に順に合成して出力することにより3つのデジタ
ルデータV-1,V0,V1に対する連続時間信号が得ら
れる。尚、第5図における各パルス応答信号SP-1,S
P0,SP1はそれぞれ単位パルス応答信号SP(第4
図(b)参照)をV-1,V0,V1倍したものである。From the above, the digital data V in the time slots T -1 , T 0 , T 1 of the discrete time signal RTS shown in FIG.
Focusing only on -1 , V 0 and V 1 , each digital data V
-1 , pulse response signals SP -1 , S for V 0 , V 1
Since P 0 and SP 1 are shown by the dotted line, the solid line, and the alternate long and short dash line in FIG. 5, these are represented by the old time slots T k (k =
-∞, ··· -2, −1,0,1,2, ···), and the continuous time for three digital data V −1 , V 0 , V 1 by sequentially synthesizing and outputting each time ΔT. The signal is obtained. In addition, each pulse response signal SP −1 , S in FIG.
P 0 and SP 1 are unit pulse response signals SP (fourth
(See FIG. 6B) is multiplied by V -1 , V 0 , and V 1 .
以上はデジタルデータが3つの場合であるが、全タイム
スロットにおけるデジタルデータを考慮する場合も同様
に連続時間信号が得られる。尚、パルス応答信号が急激
に減衰することを考えると各タイムスロットで合成すべ
きパルス応答信号は高々9個程度で十分である。すなわ
ち、現時刻のタイムスロットをTkとすれば、タイムス
ロットTk-4〜Tk+4における9つのデジタルデータに対
するパルス応答信号を合成すればTKにおいて十分に精
度のよい連続時間信号が得られる。The above is the case of three digital data, but a continuous time signal can be similarly obtained when the digital data in all time slots are considered. Considering that the pulse response signal is rapidly attenuated, it is sufficient that the number of pulse response signals to be combined in each time slot is at most nine. That is, assuming that the time slot at the current time is T k , if pulse response signals for nine digital data in time slots T k-4 to T k + 4 are combined, a sufficiently accurate continuous time signal is generated at T K. can get.
第6図は本発明にかかるデジタルアナログ変換器のブロ
ック図であり、1チャンネル分(たとえばL−チャンネ
ル)を示している。図中、10はデジタルデータ発生
部、11はデジタルデータ記憶部、12は単位パルス応
答信号発生器、13はデジタルデータ記憶部と単位パル
ス応答信号発生器に接続された乗算部、14は乗算部か
ら出力される複数の信号を合成してアナログ信号SAを
出力する合成部である。FIG. 6 is a block diagram of a digital-analog converter according to the present invention, showing one channel (for example, L-channel). In the figure, 10 is a digital data generator, 11 is a digital data memory, 12 is a unit pulse response signal generator, 13 is a multiplier connected to the digital data memory and the unit pulse response signal generator, and 14 is a multiplier. Is a synthesizing unit for synthesizing a plurality of signals output from the above and outputting an analog signal S A.
デジタルデータ発生部10はビットクロックBCLK,
シフトクロックBCLKL,ラッチクロックLCLK,
サンプリングクロックSHCLK等を発生すると共に所
定時間(サンプリング時間)ΔT間隔でたとえば16ビ
ットのデジタルデータDTL(第3図参照)を発生す
る。The digital data generator 10 uses the bit clock BCLK,
Shift clock BCLK L , latch clock LCLK,
For example, 16-bit digital data DTL (see FIG. 3) is generated at a predetermined time (sampling time) ΔT interval while generating the sampling clock SHCLK and the like.
デジタルデータ記憶部11はn段(第6図では9段)の
シフトレジスタ部11aとn段のラッチ部11bで構成
されている。シフトレジスタ部11aはデジタルデータ
を16ビットとすれば各段にビットシリアルにデータを
シフトする16ビットのシフトレジスタ11a-4〜11
a4を有し、ラッチ部11bは各段に16ビットのラッ
チ回路11b-4〜11b4を有している。デジタルデー
タ発生部10はサンプリング時間ΔT間隔でデジタルデ
ータ(L−チャンネルデータ)DTLをビットシリアル
に順次データ線lDに出力すると共に、ビットクロック
信号BCLKに同期して所定のタイミングでシフトクロ
ックBCLKLを発生して各段のシフトレジスタ11a
kに記憶されているデジタルデータを順次次段のシフト
レジスタ11ak-1に転送させ、転送後ラッチクロック
LCLKを発生して各段のシフトレジスタ11akの内
容を対応するラッチ回路11bkにラッチさせる。尚、
現タイムスロットをT0(第3図参照)とすれば、デジ
タルデータ発生部10から4サンプリング時間後のタイ
ムスロットT4におけるデジタルデータV4が出力され
るようになっている。The digital data storage unit 11 is composed of n stages (9 stages in FIG. 6) of shift register units 11a and n stages of latch units 11b. The shift register unit 11a is a 16-bit shift register 11a- 4 to 11 that shifts data serially to each stage if digital data is 16 bits.
has a 4, the latch portion 11b has a latch circuit 11b -4 ~11b 4 of 16 bits in each stage. The digital data generator 10 sequentially outputs digital data (L-channel data) DTL bit serially to the data line I D at sampling time ΔT intervals, and at the same time, in synchronization with the bit clock signal BCLK, the shift clock BCLK L. To generate the shift register 11a at each stage
The digital data stored in k are sequentially transferred to the shift register 11a k-1 of the next stage, and after the transfer, the latch clock LCLK is generated to latch the contents of the shift register 11a k of each stage in the corresponding latch circuit 11b k . Let still,
Assuming that the current time slot is T 0 (see FIG. 3), the digital data generator 10 outputs the digital data V 4 in the time slot T 4 after four sampling times.
従って、現タイムスロットをT0とすれば、シフトレジ
スタ11a-4及びラッチ回路11b-4にはデジタルデー
タV-4が記憶され、シフトレジスタ11a-3及びラッチ
回路11b-3にはデジタルデータV-3が記憶され、以下
同様にシフトレジスタ11a4及びラッチ回路11b4
にはデジタルデータV4が記憶される。Therefore, assuming that the current time slot is T 0 , the shift register 11a -4 and the latch circuit 11b -4 store the digital data V -4 , and the shift register 11a -3 and the latch circuit 11b -3 store the digital data V 4. -3 is stored, and thereafter , similarly, the shift register 11a 4 and the latch circuit 11b 4 are stored.
The digital data V 4 is stored in.
単位パルス応答信号発生器12は単位パルス応答信号で
ある第4図(b)に示した信号を発生するものであり、サ
ンプリング時間であるΔT間隔で単位パルス応答信号波
形を分割しn個(たとえば9個)の部分波形信号S-4,
S-3,S-2,S-1,S0,S1,S2,S3,S4(第
4(b)参照)をそれぞれサンプリング時間ΔT毎に繰り
返し発生する部分信号発生器12k(k=−4,−3,
・・4)を有している。尚、部分信号発生器12-1から
発生される部分信号S-1は第16図(a)を、部分信号発
生器120から発生される部分信号S0は第16図(b)
を、部分信号発生器121から発生される部分信号S1
は第16図(c)を参照されたい。以上から、単位パルス
応答信号発生器12はサンプリング時間ΔT毎に部分信
号Sk(k=−4〜4)を発生し、換言すれば全体で1
つの単位パルス応答信号SPを発生して乗算部13に入
力する。尚、9つの部分波形Sk(k=−4〜4)を用
い、それ以外の他の部分波形を用いない理由は他の部分
では単位応答信号が急激に減衰して概略ゼロとなり、無
視できるからである。The unit pulse response signal generator 12 is for generating the signal shown in FIG. 4 (b) which is a unit pulse response signal, and divides the unit pulse response signal waveform at ΔT intervals which is a sampling time to obtain n (for example, 9) partial waveform signals S -4 ,
A partial signal generator 12 k that repeatedly generates S -3 , S -2 , S -1 , S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 (see the fourth (b)) at each sampling time ΔT. (K = -4, -3,
・ ・ 4) The partial signal S -1 is Figure 16 which is generated from the partial signal generator 12 -1 (a), the partial signal S is generated from the partial signal generator 12 0 0 Fig. 16 (b)
The partial signals S 1 generated from the partial signal generator 12 1
See FIG. 16 (c). From the above, the unit pulse response signal generator 12 generates the partial signal S k (k = −4 to 4) at each sampling time ΔT, in other words, 1 in total.
One unit pulse response signal SP is generated and input to the multiplication unit 13. The reason why the nine partial waveforms S k (k = −4 to 4) are used and the other partial waveforms are not used is that the unit response signal is abruptly attenuated to almost zero in the other portions, which can be ignored. Because.
第7図は部分信号発生器12Kのブロック図であり、1
2aはカウンタ、12bはROM、12cはラッチ回路
である。カウンタ12aはサンプリング周期ΔTで発生
するリセットパルスCCLKにより計数値をクリアされ
ると共に、周波数a・S(Sはサンプリング周波
数)のビットクロック信号BCLKを計数して次段のR
OM12bのアドレス信号ASを発生する。ROM12
bには時間1/(a・S)の間隔でデジタル化した部
分信号Skのデジタル値がアドレス順に連続して記憶さ
れている。従って、ROM12bはカウンタ12aから
出力されるアドレス信号ASが指示する記憶域から順次
デジタル値を読み取って出力してラッチ回路12cに記
憶する。これにより離散的な部分波形Skがラッチ回路
12cから得られて乗算部13に入力される。尚、デジ
タル値のビット数及びaを大きくする程精度の良い部分
波形信号Skが得られるが、実際にはビット数を8ビッ
ト、aを40以上にすれば十分に精度良く単位パルス応
答信号の部分信号SKを表現できる。FIG. 7 is a block diagram of the partial signal generator 12 K.
2a is a counter, 12b is a ROM, and 12c is a latch circuit. The counter 12a is cleared of the count value by the reset pulse CCLK generated at the sampling cycle ΔT, and counts the bit clock signal BCLK of the frequency a · S ( S is the sampling frequency) to detect the R of the next stage.
Generating an address signal A S of OM12b. ROM12
In b, the digital values of the partial signals S k digitized at intervals of time 1 / (a · S ) are continuously stored in the order of addresses. Therefore, ROM 12 b is stored in the latch circuit 12c and outputs sequentially reads the digital values from the storage address signal A S output from the counter 12a is instructed. As a result, the discrete partial waveform S k is obtained from the latch circuit 12c and input to the multiplication unit 13. Although the more accurate the partial waveform signal S k is obtained as the number of bits of the digital value and a is increased, in practice, if the number of bits is 8 bits and a is 40 or more, the unit pulse response signal is sufficiently accurate. The partial signal S K of can be expressed.
乗算部13はn個(第6図では9個)の乗算回路(MD
AC-4〜MDAC4)13-4〜134を有している。乗
算回路13-4はラッチ回路11c-4に記憶されたデジタ
ルデータV-4をDA変換したアナログ信号とデジタル表
現された部分信号S-4とを乗算してアナログ信号M-4を
出力し、乗算回路13-3はラッチ回路11c-3に記憶さ
れたデジタルデータV-3をDA変換したアナログ信号と
デジタル表現された部分信号S-3とを乗算してアナログ
信号M-3を出力し、以下同様に各乗算回路13kはラッ
チ回路11bkに記憶されたデジタルデータVkをDA
変換したアナログ信号とデジタル表現された部分信号S
kを乗算してアナログ信号MKを出力する。従って、現
タイムスロットをT0とすれば、各乗算回路13kから
Mk=Sk・Vk(k=−4,−3,・・・,3,4)
で示されるアナログ信号がそれぞれ出力される。The multiplication unit 13 includes n (9 in FIG. 6) multiplication circuits (MD
AC -4 to MDAC 4 ) 13 -4 to 13 4 . Multiplier circuit 13 -4 outputs an analog signal M -4 multiplies the partial signal S -4 to digital data V -4 stored in the latch circuit 11c -4 are analog and digital representations that DA conversion, multiplier circuit 13 -3 outputs an analog signal M -3 multiplies the partial signal S -3 to digital data V -3 stored in the latch circuit 11c -3 are analog and digital representations that DA conversion, hereinafter similarly each multiplication circuit 13 k is the digital data V k stored in the latch circuit 11b k DA
Converted analog signal and digitally represented partial signal S
Multiply k to output the analog signal M K. Therefore, assuming that the current time slot is T 0 , M k = S k · V k (k = −4, −3, ..., 3, 4) from each multiplication circuit 13 k.
The analog signals indicated by are output respectively.
第8図は乗算回路13Kのブロック図であり、13aは
ラッチ回路12bKに記憶されている16ビットのデジ
タルデータVKをDA変換するDA変換器である。この
DA変換器13aは普通のラダー抵抗型あるいは積分型
等の低コストのものが使用可能である。13bはDA変
換器13aによりDA変換されたアナログ信号AKをク
ロック信号SHCLKによりサンプリング・ホールドす
るサンプリング・ホールド回路である。このサンプリン
グ・ホールド回路13bは16ビットDA変換器13a
のセトリング時間を考慮し、グリッジを除去するために
設けられたものである。FIG. 8 is a block diagram of the multiplication circuit 13 K , and 13 a is a DA converter that DA-converts the 16-bit digital data V K stored in the latch circuit 12 b K. As the DA converter 13a, an ordinary ladder resistance type or integral type low cost type can be used. 13b is a sampling hold circuit for sampling and holding the clock signal SHCLK the DA converted analog signal A K by the DA converter 13a. The sampling and holding circuit 13b is a 16-bit DA converter 13a.
It is provided to remove the glitch in consideration of the settling time.
13cは8ビットの乗算型DA変換器であり、基準電圧
端子VREFにはアナログ信号AKに変換されたデジタル
データVKがサンプリング周波数fSの速度で入力さ
れ、デジタル入力端子にはデジタル表現された8ビット
の部分信号SKがa・fSの速度で入力され、これらを
乗算してアナログ信号MKを出力する。Reference numeral 13c is an 8-bit multiplying DA converter. Digital data V K converted into an analog signal A K is input at a speed of a sampling frequency f S to a reference voltage terminal V REF , and digital representation is made to a digital input terminal. The 8-bit partial signal S K thus input is input at a speed of a · f S , and these are multiplied to output an analog signal M K.
合成部14は周知のアナログ加算器の構成を有し、各乗
算回路13-4〜134から出力されるアナログ信号Mk
(Sk・AK)を合成して出力する。Combining unit 14 has a known configuration of analog adder, the analog signal M k output from the multiplier circuit 13 -4 to 13 4
(S k · A K ) is combined and output.
従って、タイムスロットT0において合成部14から出
力されるアナログ信号(連続時間信号)SAは、該タイ
ムスロットにおけるデジタルデータV0(アナログ信号
A0)と部分信号S0とを乗算した信号(この信号は第
5図のタイムスロットT0における実線部分M0に対応
する)と、タイムスロットT-1におけるデジタルデータ
V-1(アナログ信号A-1)と部分信号S-1とを乗算した
信号(第5図のタイムスロットT0における点線部分M
-1に対応する)と、タイムスロットT1におけるデジタ
ルデータV1(アナログ信号A1)と部分信号S1とを
乗算した信号(第5図のタイムスロットT0における一
点鎖線部分M1に対応する)等の合成信号となる。Therefore, the analog signal (continuous time signal) S A output from the synthesizing unit 14 in the time slot T 0 is a signal (the signal obtained by multiplying the digital data V 0 (analog signal A 0 ) and the partial signal S 0 in the time slot ( this signal was multiplied by the corresponding solid line M 0) in the time slot T 0 of FIG. 5, the digital data V -1 in time slot T -1 and (analog signal a -1) and a partial signal S -1 Signal (dotted line portion M in time slot T 0 in FIG. 5)
-1 ) and the digital data V 1 (analog signal A 1 ) in the time slot T 1 and the partial signal S 1 (corresponding to the one-dot chain line portion M 1 in the time slot T 0 in FIG. 5). To be a composite signal.
第9図は連続時間信号である原アナログ信号SORと、原
アナログ信号SORをサンプリング時間ΔT(=1/
S)毎にデジタル化した離散時間信号RTSと、第6
図に示す乗算回路13-1から出力されるアナログ信号M
-1と、乗算回路130から出力されるアナログ信号M0
と、乗算回路131から出力されるアナログ信号M
1と、合成部14から出力される合成信号SAの波形図
である。FIG. 9 shows a sampling time ΔT (= 1/1 /) of the original analog signal S OR and the original analog signal S OR which are continuous time signals.
A discrete time signal RTS digitized for each S
The analog signal M output from the multiplication circuit 13 -1 shown in the figure
-1, analog signals M 0 output from the multiplication circuit 13 0
And the analog signal M output from the multiplication circuit 13 1.
2 is a waveform diagram of the combined signal S A output from the combination unit 1 and FIG.
<発明の効果> 以上本発明によれば、位相歪の無い連続アナログ信号を
発生することができるDA変換器を提供できると共に、
各乗算回路13Kの乗算型DA変換器のビット数を8ビ
ットにすることができるため、従来の16ビット構成の
乗算型DA変換器に比べてコストを下げることができ、
しかもセトリング時間を短くできるため従来出力に発生
していたスパイク状のノイズをなくすことができる。<Advantages of the Invention> As described above, according to the present invention, it is possible to provide a DA converter capable of generating a continuous analog signal without phase distortion, and
Since the number of bits of the multiplication DA converter of each multiplication circuit 13 K can be set to 8 bits, the cost can be reduced as compared with the conventional multiplication DA converter having a 16-bit configuration.
Moreover, since the settling time can be shortened, spike-like noise that has been conventionally generated in the output can be eliminated.
第1図は本発明の概略説明図、 第2図乃至第5図は本発明の原理説明図であり、第2図
は時間軸をΔT毎に区分した場合のタイムスロット説明
図、 第3図は各タイムスロットにおけるデジタルデータ説明
図、 第4図は単位パルス応答である1実施例としての信号波
形図、 第5図は3つの連続したデジタル信号に対するパルス応
答信号波形図、 第6図は本発明にかかるデジタルアナログ変換器のブロ
ック図、 第7図は部分信号発生器のブロック図、 第8図は乗算回路のブロック図、 第9図は第6図における各部波形図、 第10図は従来のデジタルアナログ変換器のブロック
図、第11図はその各部波形図、 第12図及び第13図は従来のデジタルアナログ変換器
における位相歪、波形歪説明図、 第14図乃至第16図は提案されているデジタルアナロ
グ変換器の概略を説明するための説明図、 第17図は従来の欠点を説明するための波形図である。 10……デジタルデータ発生部、 11……デジタルデータ記憶部、 11-4〜114……記憶回路、 12……単位パルス応答信号発生器、 12-4〜124……部分信号発生部、 13……乗算部、 13-4〜134……乗算回路、 14……合成部FIG. 1 is a schematic explanatory view of the present invention, FIGS. 2 to 5 are explanatory views of the principle of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of time slots when the time axis is divided by ΔT, and FIG. Is an explanatory diagram of digital data in each time slot, FIG. 4 is a signal waveform diagram as one embodiment which is a unit pulse response, FIG. 5 is a pulse response signal waveform diagram for three consecutive digital signals, and FIG. FIG. 7 is a block diagram of a digital-analog converter according to the present invention, FIG. 7 is a block diagram of a partial signal generator, FIG. 8 is a block diagram of a multiplication circuit, FIG. 9 is a waveform diagram of each part in FIG. 6, and FIG. FIG. 11 is a block diagram of the digital-analog converter of FIG. 11, FIG. 11 is a waveform diagram of each part thereof, FIGS. 12 and 13 are explanatory diagrams of phase distortion and waveform distortion in a conventional digital-analog converter, and FIGS. Being de FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining an outline of the digital analog converter, and FIG. 17 is a waveform diagram for explaining a conventional defect. 10 ...... digital data generator, 11 ...... digital data storage unit, 11 -4 to 11 4 ...... storage circuit, 12 ...... unit pulse response signal generator, 12 -4 to 12 4 ...... partial signal generating section, 13 ...... multiplication unit, 13 -4 to 13 4 ...... multiplier circuit, 14 ...... combining unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寅市 和男 埼玉県狭山市入間川1―14―2 (56)参考文献 特開 昭55−161296(JP,A) 特開 平1−117423(JP,A) 実開 昭63−55687(JP,U) 実開 昭55−107740(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor, Kazuo Toraichi, 1-1-14 Irumagawa, Sayama City, Saitama Prefecture (56) References JP 55-161296 (JP, A) JP 1-117423 (JP, A) Actual opening 63-55687 (JP, U) Actual opening 55-107740 (JP, U)
Claims (1)
つ発生するデジタルデータ発生部と、 デジタルデータ発生部から発生する最新のn個のデジタ
ルデータを順次シフトクロックによりシフトしながら記
憶するシフトレジスタ構成のデジタルデータ記憶部と、 前記所定時間ΔT間隔で単位パルス応答信号をn個の部
分信号に分割するとき、分割された各部分信号を時間Δ
T毎にデジタルで繰り返し発生するROM構成のn個の
部分信号発生部と、 前記記憶部に記憶されている各デジタルデータをアナロ
グ信号に変換するn個のDA変換器と、 各部分信号発生部から出力されるデジタルの部分信号と
該部分信号に対応するデジタルデータをDA変換して得
られたアナログ信号とを乗算するn個の乗算型DA変換
器と、 各乗算型DA変換器から出力される信号を合成してアナ
ログ信号を出力する合成部を有することを特徴とするデ
ジタルアナログ変換器。1. A digital data generator that generates one digital data every predetermined time ΔT, and a shift register that stores the latest n digital data generated from the digital data generator while sequentially shifting by a shift clock. When the unit pulse response signal is divided into n partial signals at the predetermined time ΔT interval, each divided partial signal is divided by time Δ.
N partial signal generators having a ROM configuration that are repeatedly generated digitally for each T, n DA converters that convert each digital data stored in the storage unit into analog signals, and each partial signal generator Output from each of the multiplication DA converters, and n multiplication type DA converters for multiplying the digital partial signals output from the digital signals and the analog signals obtained by DA converting the digital data corresponding to the partial signals. A digital-to-analog converter having a synthesizing unit for synthesizing signals to output analog signals.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62274804A JPH0626314B2 (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Digital-to-analog converter |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH01117424A JPH01117424A (en) | 1989-05-10 |
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|---|---|---|---|---|
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