JP3036759B2 - A/dコンバーター - Google Patents

A/dコンバーター

Info

Publication number
JP3036759B2
JP3036759B2 JP1249182A JP24918289A JP3036759B2 JP 3036759 B2 JP3036759 B2 JP 3036759B2 JP 1249182 A JP1249182 A JP 1249182A JP 24918289 A JP24918289 A JP 24918289A JP 3036759 B2 JP3036759 B2 JP 3036759B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
full scale
output
digital
converter
full
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1249182A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03112220A (ja
Inventor
浩一 浜下
誠 鴻巣
ウェザーバイ サンシェズ クリフトン
Original Assignee
株式会社エー・ケー・エム
クリスタル セミコンダクター コーポレーション
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 株式会社エー・ケー・エム, クリスタル セミコンダクター コーポレーション filed Critical 株式会社エー・ケー・エム
Priority to JP1249182A priority Critical patent/JP3036759B2/ja
Publication of JPH03112220A publication Critical patent/JPH03112220A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3036759B2 publication Critical patent/JP3036759B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆるディジタル・オーディオや、計測
等の分野において常用されているアナログ電気信号を、
一定時間毎にサンプリングして、PCM(パルス・コード
・モジレーション)等のディジタル符号に変換し、出力
する、いわゆるA/Dコンバーターに関するものである。
〔従来技術〕
A/Dコンバーターによって変換出力されたディジタル
符号を、サンプリングされた順に経時的に並べたもの
は、変換前のアナログ信号に対比して、ディジタル信
号、もしくは、離散値信号と呼ばれる。
従来のA/Dコンバーターでは、個々に定められた変換
基準としての正と負のフル・スケール(最大値と最小
値)が存在し、入力されるアナログ信号をサンプリング
した時の値(電位レベル)がこの正と負のフル・スケー
ル以内であれば、それに対応したディジタル符号に変換
出力するが、該サンプリング値が正と負のフル・スケー
ルの範囲外であれば、正または負の各フル・スケール値
を出力するものであった。例えば、16ビット精度のリニ
アA/Dコンバーターにおいては、もし基準となる正・負
のフル・スケール値が、+3.0Vと−3.0Vである場合に
は、入力されるアナログ信号の振幅最大値が±3.0V以内
の場合には、出力ディジタル符号は確実に正と負のフル
・スケール以内の216種類のいずれかのデータとなり、
得られる結果は、正確なディジタル信号となる(第1−
a図参照)。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述の従来のA/Dコンバーターにおい
ては、もし入力されるアナログ信号の振幅最大値が±3.
0Vを超えている場合には+3.0V以上もしくは、−3.0V以
下の電位を変換せねばならず、これに対応するPCM符号
が存在しないが故に、+3.0V以上の場合には、正のフル
・スケール値(例えば、+32767,すなわち1/2・216
1)に、−3.0V以下の場合には、負のフル・スケール値
(例えば、−32768)のまま(丸めて)出力されること
となり、不正確なディジタル信号、いわゆるオーバー・
スケール歪を持つ信号になってしまい、これをD/A変換
した後の波形は、第1−C図に示す如く、第1−b図の
原アナログ信号から大きくかけ離れたものとなる。
ディジタル・オーディオや、測定器の分野において、
このようなA/Dコンバーターを使用する場合には、その
有限の分解能(例えば16ビットなら約98dBが限界)を、
最大限に利用する為に、入力アナログ信号の振幅レベル
を、できる限り大きく、かつオーバー・スケール歪が発
生しないように調整することが必要である。しかるに、
従来のA/Dコンバーターでは、前述の如く、フル・スケ
ール・オーバー時に対応する情報を使用者に与えること
ができない為、使用者は、実際よりかなり低いレベルに
入力信号を押さえて、わずかの分解能しか利用しない
か、もしくは、出力されたディジタル信号から、正また
は負のフル・スケールを多くのゲート手段を用いて検知
して、調整していくしか方法がなかった。前者の場合に
は、本来のA/Dコンバーターの分解能の能力を10dB程度
低下させていることが多く、後者の手法では、多くのゲ
ート手段が必要なことだけでなく、たとえフル・スケー
ル値を検知しても、入力が真のフル・スケール値なの
か、オーバースケール値なのかを区別すること、又、そ
のオーバースケールの程度がどの程度なのか(何dBオー
バーしたのか)等の情報を得ることは不可能であり、使
用者がアナログ入力レベルを最適に調整するのに多大な
時間と労力を浪費する結果となっていた。
本発明の目的は以上のような問題を解消したA/Dコン
バーターを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、フル・スケール以上の予め定められた範囲
内のアナログ入力電圧を、対応する第1のディジタル信
号に変換するA/D変換部と、前記第1のディジタル信号
に基づいて、前記アナログ入力電圧が所定範囲内にある
ことを示す符号を生成する符号生成部と、前記第1のデ
ィジタル信号が前記フル・スケール未満の値であれば、
当該値を表す第2のディジタル信号を出力し、前記第1
のディジタル信号が前記フル・スケール以上であれば、
当該フル・スケール値を表す第2のディジタル信号を出
力するフル・スケール切替部と、前記符号生成部からの
符号と、前記フル・スケール切替部からの第2のディジ
タル信号とを出力する出力手段とを備えたことを特徴と
する。
[作用] 本発明によれば上記構成によって、アナログ入力電圧
が例えばフル・スケール・レベル以上であっても、この
アナログ入力電圧がどの範囲にあるかが簡単にわかるよ
うになる。
〔実施例〕
第2図において、14はA/D変換部であり、アナログ信
号をPCMディジタル符号に変換する。7は、いわゆるデ
ルタ・シグマ型のA/D変換器であり、入力されたアナロ
グ信号を、高速でサンプリング、即ちオーバーサンプリ
ングして、1ビットのデルタ・シグマ変調されたディジ
タル信号を出力する。この1ビットのディジタル信号
は、8のディジタル演算部においてディジタル・フィル
タリング処理により、低速(即ち、目的のサンブリング
スピード)の16ビットPCM信号に変換される。この際、
入力されたアナログ信号を、16ビットPCMデータの正・
負フル・スケールまで正確に変換する為に、デルタ・シ
グマA/D変換器7とディジタル演算部8はいずれも、正
・負のフル・スケール以上の入力電圧にも対応できるよ
うに十分なマージンを持って作られている。例えば、出
力されるディジタル信号の正・負のフル・スケールを、
±3Vと設定した時、デルタシグマA/D変換器7は±5.5V
までの変換が可能で、ディジタル演算部8における演算
能力を20ビットとして、本来の出力の16ビットより4ビ
ット余分にもたせているため出力は20ビット(A0〜A1
9)である。従って、第1−b図のようなスケール・オ
ーバーした入力アナログ信号に対しても、A/D変換部14
で変換、演算された結果は、16ビットのフル・スケール
以上のデータも含めて正確に変換されている。
9は追加符号生成部であり、A/D変換部14の出力デー
タの20ビットのうち上位12ビット(A8〜A19)と、後述
するフルスケール検出部10の出力T2とから、あらかじめ
定められた範囲内にあることを示す追加符号を例えばAN
Dゲート、ORゲートの構成により生成する(T1,T0)。10
はフル・スケール検出部であり、A/D変換部14の出力デ
ータが例えば16ビットの基準から見てオーバー・スケー
ルしているか否かを、上位5ビット(A19,A18〜A15(MS
B+4ビット))から例えばORゲート等を用いて検出す
る。
フル・スケール検出部10の出力は、オーバー・スケー
ルを示す追加符号(T2)となると同時にフル・スケール
切換部10aに入力され、切換信号として働く。フル・ス
ケール切換部10aは、フルスケール検出部10からの切換
信号により、A/D変換部14の出力データが16ビット範囲
以内(フル・スケール以内)ならば上位4ビット(A15
〜A18)を捨てて、下位15ビット(A0〜A14)とMSB(A1
9)をそのまま出力し(B0〜B15)、オーバー・スケール
の場合は、正負に応じた16ビットのフル・スケール値に
切換えて、出力する。
11は出力レジスタであり、従来のA/Dコンバーターで
は16ビットのみであったが、ここでは、追加符号ビット
としての3ビットを余分にもった19ビット構成をとって
いる。ディジタル演算部8の演算結果は、上記追加符号
生成部9,フル・スケール検出部10,フル・スケール切換
部10aにて必要な処理を経た後、この出力レジスタ11
に、16ビット出力データと追加符号3ビットとしてラッ
チされ、ここからシリアルアウト・クロック(12)によ
り直列出力されるか、またはパラレルアウトクロック
(13)により、並列出力される。追加符号が3ビットの
場合の直列出力の例として、そのフレーム構成を第3−
a図〜第3−c図に示す。ここで、B15〜Bφが、A/D変
換された16ビットのディジタル出力データを、T2〜Tφ
の3ビットが、追加符号を各々表す。出力データの順番
をB15が最初に出力されるとしたとき、第3−a図は、
データビットの後部に追加符号T2〜Tφを後続して出力
する場合を示し、第3−b図は、データビットの頭部に
追加符号T2〜Tφを出力する場合、第3−c図は、T2〜
TφをB15とB14の間に置いて出力する場合を各々示す。
追加符号の3ビットが示す特定範囲の一例として、下
記の如く設定する。
追加符号の値(T2),(T1),(T0)/追加符号の示
す範囲(フル・スケール値を100%または0dBとする): 1,1,1/137.5%より大、 1,1,0/125%より大,137.5%以下、 1,0,1/112.5%より大,125%以下、 1,0,0/100%より大,112.5%以下、 0,1,1/0dB以下,−1dBより大、 0,1,0/−1dB以下,−3dBより大、 0,0,1/−3dB以下,−6dBより大、 0,0,0/−6dB以下。
本A/Dコンバーターの使用者は、このT2〜Tφの3ビ
ット情報から容易にアナログ入力レベルの最適設定が可
能である。即ち、T2=1なら、入力レベルがオーバース
ケールであることを示し、さらに、T1とTφより、フル
・スケール基準値の112.5%,125%,137.5%までと、そ
れ以上のどの範囲のレベルであるかがわかり、それに応
じて、入力レベルを下げて行けば良い。逆に、T2=φな
ら、オーバースケール歪が発生していないことがわか
り、T1,Tφにより、フル・スケールから−6dB以下,−6
dBから−3dB,−3dBから−1dB,−1dBからフル・スケール
等のレベル情報が得られ、これらを基に入力レベルを大
きくしていき、A/Dコンバーターの分解能をより有効に
活用することが可能である。
尚、上記実施例では、デルタ・シグマ方式のA/D変換
器とディジタル演算部を持つA/Dコンバーターにおける
適用例について具体的に述べたが、他のA/D変換方式、
例えば、逐次比較方式やフラッシュ型、積分型等の従来
からの各種A/Dコンバーターにおいて、これらを改良し
て追加符号を出力することも可能である。
また、上記実施例では、追加符号が示す特定範囲を、
フルスケールを基準とした、±数dBの範囲としたが、使
用者の目的に応じて、その基準位置を以下のようにする
ことができる。
(1)特定範囲をフル・スケールから内側へ10dBの範
囲。
(2)特定範囲をフルスケールから外側へ10%,20%,30
%またはそれ以上の範囲。
(3)特定範囲をフルスケールの範囲内で所定の間隔に
区切られた少なくとも1つの範囲、例えば10分割したそ
の1つの範囲。
また、上記実施例における、デルタシグマ型A/Dコン
バーターの場合には追加符号生成部9,フル・スケール検
出部10,フル・スケール切換部10aは、ディジタル演算部
8における乗算器や累算器の機能の一部を本来のディジ
タル・フィルタリング処理の間に時分割利用するかたち
で、同ディジタル演算部8に含まれる場合もありうる。
[発明の効果] 本発明によれば、A/Dコンバーターにおける本来の変
換によるディジタル信号以外に、たとえ、アナログ入力
電圧がフル・スケール・レベル以上であっても、その入
力電圧がどの範囲にあるかを知らせる符号を出力するこ
とができる。したがって、たとえば、この出力された符
号を用いてアナログ入力レベルの調整を簡易にすること
ができる。また、ディジタルオーディオ等の分野におい
ては、出力された符号をそのままレベル・インジケータ
ー用のデータとして利用することも可能で、その際に
は、たとえば、従来のA/Dコンバーターでの16ビットデ
ータから読み取り得なかった、フル・スケール・オーバ
ー時の正確な情報を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1a図〜第1d図は、A/Dコンバーターにおけるアナログ
入力信号とディジタル出力信号、さらには、該ディジタ
ル出力信号をD/Aコンバーターにて再度アナログ信号に
戻したときの信号の各波形を示すものであって、 第1a図は、±3.0Vという基準電位範囲内のアナログ入力
信号と、ディジタル出力信号とを示す図、 第1b図は、±3.0Vを越えるアナログ入力信号と、ディジ
タル出力信号とを示す図、 第1c図は、第1a図のディジタル出力をD/A変換後の、オ
ーバースケール歪の発生しないアナログ波形を示す図、 第1d図は、第1b図のディジタル出力をD/A変換後の、オ
ーバースケール歪が発生しているアナログ波形を示す
図、 第2図は、本発明をデルタ・シグマ型A/D変換器とディ
ジタル・フィルター機能を有するディジタル演算部とを
持ったA/Dコンバーターにおいて適用した一実施例を示
すブロック図、 第3a図〜第3c図は、本発明における追加符号を、A/D変
換された16ビットディジタル・データと共にシリアル出
力する際のフレーム構成の例を示す図である。 図面において、 1……フルスケール以内のアナログ入力形、 2……(1)をA/D変換後のディジタル信号、 3……オーバースケールされたアナログ入力波形、 4……(3)をA/D変換後のディジタル信号、 5……(2)をD/A変換後の再生アナログ波形、 6……(4)をD/A変換後の再生アナログ波形、 7……デルタ・シグマ型A/D変換部、 8……ディジタル演算部、 9……追加符号生成部、 10……フル・スケール検出部、 10a……フル・スケール切換部、 11……出力レジスタ、 12……シリアル出力クロック、 13……パラレル出力クロック、 14……A/D変換部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴻巣 誠 神奈川県厚木市棚沢221番地 旭化成マ イクロシステム株式会社内 (72)発明者 クリフトン ウェザーバイ サンシェズ アメリカ合衆国 78748―1939 テキサ ス州 オースチン シュート アウト コート 3005 (56)参考文献 特開 昭59−188728(JP,A) 特開 昭62−265820(JP,A) 特開 昭64−84922(JP,A) 特開 昭63−93224(JP,A) 特開 昭58−87914(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フル・スケール以上の予め定められた範囲
    内のアナログ入力電圧を、対応する第1のディジタル信
    号に変換するA/D変換部と、 前記第1のディジタル信号に基づいて、前記アナログ入
    力電圧が所定範囲内にあることを示す符号を生成する符
    号生成部と、 前記第1のディジタル信号が前記フル・スケール未満の
    値であれば、当該値を表す第2のディジタル信号を出力
    し、前記第1のディジタル信号が前記フル・スケール以
    上の値であれば、前記フル・スケール値を表す第2のデ
    ィジタル信号を出力するフル・スケール切替部と、 前記符号生成部からの符号と、前記フル・スケール切替
    部からの第2のディジタル信号とを出力する出力手段と
    を備えたことを特徴とするA/Dコンバーター。
JP1249182A 1989-09-27 1989-09-27 A/dコンバーター Expired - Lifetime JP3036759B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1249182A JP3036759B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 A/dコンバーター

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1249182A JP3036759B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 A/dコンバーター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03112220A JPH03112220A (ja) 1991-05-13
JP3036759B2 true JP3036759B2 (ja) 2000-04-24

Family

ID=17189123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1249182A Expired - Lifetime JP3036759B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 A/dコンバーター

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3036759B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101840861B1 (ko) * 2016-04-07 2018-03-21 서상기 식물 지지용 클립

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101840861B1 (ko) * 2016-04-07 2018-03-21 서상기 식물 지지용 클립

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03112220A (ja) 1991-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2573850B2 (ja) アナログ−デイジタル変換装置
US5021788A (en) Digital analog converter
US4498072A (en) A/D Converter having a self-bias circuit
JPS6380626A (ja) デイジタル・アナログ変換回路
JP3036759B2 (ja) A/dコンバーター
JP3171026B2 (ja) 周波数スペクトル分析装置
JPS63257331A (ja) D/a変換装置
JPH0734540B2 (ja) A/d変換装置
CN101087143A (zh) 将模拟信号转换为数字信号的方法和模数转换装置
JP2903996B2 (ja) 情報信号処理方法及び情報信号処理装置
JPH0446016B2 (ja)
JP3044846B2 (ja) D/a変換器
JPH10322205A (ja) 非線形歪み補正装置及び非線形歪み補正方法
JPS5928294B2 (ja) Ad変換器
JPS60197016A (ja) アナログ・デジタル変換回路装置
JPH05335963A (ja) D/a変換装置
JPS5816811B2 (ja) アナログ・デイジタル変換装置
JPS5930343B2 (ja) アナログディジタル変換器の微分非直線性補正方式
JPH02134025A (ja) アナログ・デイジタル変換装置
SU1480128A1 (ru) Параллельно-последовательный аналого-цифровой преобразователь
JPS62152223A (ja) Daコンバ−タ・システム
JPS6318707B2 (ja)
SU1730737A1 (ru) Генератор телевизионнеых измерительных сигналов
JPS6029033A (ja) 信号処理装置
JPH08116259A (ja) D/aコンバータ

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 8

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 8

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 10

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 10