JPS6156651B2 - - Google Patents

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JPS6156651B2
JPS6156651B2 JP56127457A JP12745781A JPS6156651B2 JP S6156651 B2 JPS6156651 B2 JP S6156651B2 JP 56127457 A JP56127457 A JP 56127457A JP 12745781 A JP12745781 A JP 12745781A JP S6156651 B2 JPS6156651 B2 JP S6156651B2
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JP
Japan
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pulse width
pulse
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signal
time
Prior art date
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JP56127457A
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English (en)
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JPS5829221A (ja
Inventor
Koji Uchikoshi
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.)
Nakamichi Corp
Original Assignee
Nakamichi Corp
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Publication date
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Priority to US06/406,214 priority patent/US4536743A/en
Publication of JPS5829221A publication Critical patent/JPS5829221A/ja
Publication of JPS6156651B2 publication Critical patent/JPS6156651B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/08Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/82Digital/analogue converters with intermediate conversion to time interval

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデジタル信号をアナログ信号に変換す
るデジタル/アナログ変換(以下D/A変換)法
に関する。
従来、D/A変換法の一方法として、変換すべ
きデジタル信号をそのデータ値に対応するパルス
幅をもつパルス幅信号に変換後、平滑フイルタを
通すことによりアナログ信号に復調する方法が提
案されているが、この方法は回路に高精度部品を
使わないできわめて高い変換精度が得られるとい
う優れた利点をもつ反面、パルス幅信号のパルス
形成法が適切でないとデータ値に対応するパルス
幅の精度がいくら高くても高域周波数において歪
を発生すると共に、また変換するデジタル信号の
ビツト数が大きくなると変換速度が遅くなるとい
う欠点をもつている。
即ち、従来においてはデジタル信号をパルス幅
信号に変換する場合、パルス幅信号のパルス幅は
変換処理時間の開始時間からの時間幅で決定され
ていたため、パルス幅信号のパルス幅中心はデジ
タル信号のデータ値に応じて変換処理周期毎に変
化する。このため、フイルタを通して復調される
アナログ波形は原アナログ波形に比べ、レベルが
増加する部分では伸張、逆にレベルが減少する部
分では圧縮されて歪んだものとなり、特にこの歪
は高域周波数において顕著となる。
また、変換速度の問題については、処理するデ
ジタル信号を重みの大きい上位ビツト群と重みの
小さい下位ビツト群の組合せで形成し、それぞれ
上位ビツト群と下位ビツト群に二分割してそのデ
ータ値に対応するパルス幅をもつ上位パルス幅信
号及び下位パルス幅信号に変換後、さらに下位パ
ルス幅信号に上位ビツト群に対する下位ビツト群
の重みに相応する所定の減衰を与えた後両パルス
幅信号を合成することにより変換速度を早めるこ
とが考えられる。
なお、かかる上位ビツト群と下位ビツト群の組
合せによるD/A及びD/A変換については、本
出願人の出願に係る特願昭55−182447号(特開昭
57−106225号公報)「A/D及びD/A変換方
式」或いは特願昭56−031493号(特開昭57−
145430号公報)「積分型A/D変換器」が参考と
されるものである。
然しながら、上位ビツト群と下位ビツト群から
成るデジタル信号においては、変換すべき信号の
レベルが増加又は減少する方向にある場合、下位
ビツト群から上位ビツト群への繰上り又は上位ビ
ツト群から下位ビツト群への繰下りが起こるが、
このとき繰上り又は繰下りにより増加又は減少す
る上位パルス幅信号のパルス幅の増加又は減少時
刻と、繰上り又は繰下りにより消滅又は発生する
下位パルス幅信号のパルスの中心との関係が適切
でないと雑音状の歪を発生する。上位ビツト群へ
の繰上りが起こる場合のこの歪の発生につき第1
図を用いて詳述すると、変換すべき信号のレベル
が増加方向にあつて上位ビツト群への繰上りが起
こると、第1図aに示すごとく、上位パルス幅信
号aにおいては両パルス端でそれぞれパルス面積
でSaだけ増加し、また所定の減衰が与えられた
下位パルス幅信号bは消滅する。なお、実際には
パルス面積2Saは消滅した下位パルス幅信号bの
パルス面積2Sbよりも下位パルス幅信号の最小単
位に相当する面積だけ広いが簡単のため両面積が
等しいとして考える。繰上りが発生した時点にお
いては上位パルス幅信号aと下位パルス幅信号b
はそのままで、第1図bに示すごとく、パルス面
積Saを与えるパルスa′と下位パルス幅信号bの
角パルスb′が発生したことになる。そこでフーリ
エ解析によりパルスa′とパルスb′の周波数特性を
求めると、第1図cに示すように、パルスa′とパ
ルスb′はそのパルス面積は等しいが、そのエネル
ギーはパルスa′の方が大きく、さらにエネルギー
差は高周波域において生じるものの、可聴域にお
いては両者のエネルギーは略等しいものであるこ
とが分かる。
従つて、パルスa′の発生時刻とパルスb′のパル
ス中心が一致していないと、完全に正負の相殺が
行なわれず、上述の二分割変換法では雑音状の歪
が発生することになるが、このことは下位ビツト
群への繰下りが起こるときも同様である。
本発明は、かかるデジタル信号をパルス幅信号
に変換後アナログ信号に復調するD/A変換法に
おける歪及び変換速度の問題を解決するものであ
り、以下その実施例をもつて詳述する。
第2図は本発明D/A変換法を実現するD/A
変換回路の一実施例のブロツク図を示すもので、
上位ビツト群が8ビツト、下位ビツト群が7ビツ
トの計15ビツトからなるデジタル信号をアナログ
信号に変換する例である。なお、図中の太線はデ
ジタル信号線の束を示す。図において、1は水晶
発振子を用いたクロツク発生器、また2は768×
(256×3)進カウンタ回路であり、このカウンタ
回路2がクロツク発生器1の出力するクロツクパ
ルスCpを768個カウントする期間が一変換処理周
期に相当する。3及び4はとり込んだ上位ビツト
群8B及び下位ビツト群7Bのデジタル信号をそ
れぞれ記憶するためのラツチ回路、256−N,
N,64a,64b,64−M/2及びMはそれぞ
れ所要のカウンタで構成されたカウンタ回路、ま
た5及び6は上位パルス幅信号及び下位パルス幅
信号を発生するセツトリセツトフリツプフロツプ
回路(以下SR−FF回路)をそれぞれ示す。
さらに7はSR−FF回路6の発生する下位パル
ス幅信号を上位ビツト群に対する下位ビツト群の
重みに応じてこの場合1/128に減衰する減衰回
路、8は上位パルス幅信号と減衰された下位パル
ス幅信号を合成するミキサー回路、また9はミキ
サー回路8の出力を平滑し出力端子10にアナロ
グ信号を出力するフイルタ回路である。
第3図はこのD/A変換回路の動作を説明する
ためのタイムチヤートを示し、図においてクロツ
クパルスCpについて付した数字はパルス数を表
わすものであるが、以下の説明においてこのパル
ス数を時刻の表現に用いる。
変換処理時間内の適当な時刻、実施例では時刻
767において上位ビツト群8B及び下位ビツト群
7Bのデジタル信号がそれぞれラツチ回路3及び
4に先ず分割してラツチされ、次の一変換処理周
期の開始時刻0でカウンタ回路256−Nが動作
を開始する。ここでN及びMはそれぞれサンプリ
ングされた上位ビツト群8B及び下位ビツト群7
Bのデジタル信号を10進数で表わすデータ値とし
て定義され、それぞれ8ビツト及び7ビツトから
なる本実施例では0〜255及び0〜127の値をとる
ものである。いまラツチ回路3には10進数でN=
100の上位ビツト群8Bが、またラツチ回路4に
は同様に10進数でM=100の下位ビツト群7Bが
それぞれラツチされたとすると、カウンタ回路2
56−NはクロツクパルスCpを256−100=156パ
ルスカウントして即ち時刻156で動作を終了す
る。カウンタ回路256−Nの動作が終了する
と、カウンタ回路64aと64−M/2の動作が開
始され、カウンタ回路64aはクロツクパルスCp
を64パルスカウントして即ち時刻156+64=220
で、またカウンタ回路64−M/2はクロツクパル
スCpを64−100/2=14パルスカウントして即ち時
刻156+14=170でそれぞれその動作を終了する。
SR−FF回路6はカウンタ回路64−M/2の動作
が終了する時刻170でセツトされ、同時にこの時
刻170で動作を開始するカウンタ回路Mがクロツ
クパルスCpを100パルスカウントして即ち時刻
170+100=270でその動作を終了するとリセツト
されることにより下位パルス幅信号を発生する。
また、SR−FF回路5はカウンタ回路64aの動
作が終了する時刻220でセツトされ、時刻384
におけるカウンタ回路1からの信号により動作を
開始するカウンタ回路NがクロツクパルスCpを
100パルスカウントしてその動作を終了する時刻
384+100=484で動作を開始するカウンタ回路6
bがクロツクパルスCpを64パルスカウントして
時刻484+64=548でその動作を終了するとリセツ
トされることにより上位パルス幅信号を発生す
る。ここで、カウンタ回路Nの動作が終了する時
刻484でカウンタ回路64−M/2が再びその動作
を開始し、前述と同様にクロツクパルスCpを14
パルスカウントして時刻484+14=498で動作を終
了するため、カウンタ回路Mが動作を開始すると
共に、SR−FF回路6は再び時刻498でセツトさ
れ、カウンタ回路Mが動作を終了する時刻498+
100=598でリセツトされることにより、下位パル
ス幅信号を再び発生する。
かかるD/A変換回路によれば、第3図からも
明らかなように、上位パルス幅信号は変換処理時
間内の一定の時刻384をパルス幅中心とするパル
スとして、また下位パルス幅信号は上位パルス幅
信号の両パルス端をパルス幅中心とするパルスと
して形成され、この関係は変換されるべきデジタ
ル信号の上位ビツト群8B及び下位ビツト群7B
の各データ値であるN及びMの値が変化しても変
わらず、上位パルス幅信号は時刻384をパルス幅
中心とし上位ビツト群のデータ値に応答してその
パルス幅が変化し、また下位パルス幅信号はかか
る上位パルス幅信号の両パルス端をパルス幅中心
とし、下位ビツト群のデータ値に応答してそのパ
ルス幅が変化する。
なお、下位ビツト群のデータ値Mが奇数の時、
M/2の値は割りきれず切捨となるが実用上問題は
ない。また、上位パルス幅信号のパルス幅は上述
の実施例の場合では384−(256−N)−64+N+64
=128+2Nとなり上位ビツトのデータ値Nに比例
する部分と定数の和で決定されるのに対し、下位
パルス幅信号のパルス幅は2Mとなり、M=0の
場合SR−FF回路6の出力が0となるが、実際に
はこれに適当な定数例えば1を加えた値となるよ
うに形成した方が直線性がよくなる。
以上の本発明D/A変換法によれば、デジタル
信号をパルス幅信号に変換後平滑用フイルタを通
してアナログ信号に復調する従来のD/A変換法
の利点を生かすと共に、処理するビツト数にかか
わらず高い変換速度をもち、かつ歪のきわめて少
ないD/A変換を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の説明に供する図、第2図は本
発明D/A変換法を実現するD/A変換回路の一
実施例のブロツク図、及び第3図は第2図のD/
A変換回路の動作説明に供するタイムチヤートを
それぞれ示す。 8B……上位ビツト群、7B……下位ビツト
群、1……クロツク発生器、2,256−N,
N,64a,64b,64−M/2,M……カウンタ
回路、3,4……ラツチ回路、5,6……セツト
リセツトフリツプフロツプ回路、7……減衰回
路、8……ミキサー回路、9……平滑用フイル
タ、Cp……クロツクパルス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 上位ビツト群及び下位ビツト群からなるデジ
    タル信号を該上位ビツト群と下位ビツト群に分割
    してとり込み、このとり込んだ前記上位ビツト群
    及び下位ビツト群の各デジタル信号をそのデータ
    値に応答するパルス幅をもつ上位パルス幅信号及
    び下位パルス幅信号にそれぞれ変換後、両パルス
    幅信号を合成して平滑用フイルタを通過させるこ
    とにより前記上位ビツト群及び下位ビツト群から
    成るデジタル信号をアナログ信号に変換するデジ
    タル/アナログ変換法であり、 前記上位パルス幅信号は、一変換処理時間内の
    一定の時刻をパルス幅中心とし前記上位ビツト群
    のデータ値に応答してそのパルス幅が変化するパ
    ルスとして、また、前記下位パルス幅信号は前記
    上位パルス幅信号の両パルス端において、それぞ
    れ各パルス端をパルス幅中心とし、前記下位ビツ
    ト群のデータ値に応答してそのパルス幅が変化す
    るパルスとしてそれぞれ形成されることを特徴と
    するデジタル/アナログ変換法。
JP56127457A 1981-08-14 1981-08-14 デジタル/アナログ変換法 Granted JPS5829221A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56127457A JPS5829221A (ja) 1981-08-14 1981-08-14 デジタル/アナログ変換法
US06/406,214 US4536743A (en) 1981-08-14 1982-08-09 Method of converting a digital signal into an analog signal and a digital-to-analog converter therefor

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JPS5829221A JPS5829221A (ja) 1983-02-21
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JPH01160434U (ja) * 1988-04-22 1989-11-07

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