JPH02211720A - A/d変換装置 - Google Patents
A/d変換装置Info
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- JPH02211720A JPH02211720A JP1031786A JP3178689A JPH02211720A JP H02211720 A JPH02211720 A JP H02211720A JP 1031786 A JP1031786 A JP 1031786A JP 3178689 A JP3178689 A JP 3178689A JP H02211720 A JPH02211720 A JP H02211720A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はアナログ信号をディジタル信号に変換するA/
D変換装置に関するものである。
D変換装置に関するものである。
従来の技術
A/D変換装置には数多くの種類があるが、最近よく用
いられている方式の一つにオーバーサンプリング型のA
/D変換装置がある。 第5図は従来用いられていた
オーバーサンプリング型A/D変換装置−例を示すのブ
ロック図であり、第5図において、51は入力端子、5
2は出力端子、53はアナログ信号をディジタル信号に
変換するプラスのオフセットを持つA/D変換器、54
は高周波成分を除去する低域通過型のディジタルフィル
タ、55はオフセット成分を除去するオフセット除去装
置である。
いられている方式の一つにオーバーサンプリング型のA
/D変換装置がある。 第5図は従来用いられていた
オーバーサンプリング型A/D変換装置−例を示すのブ
ロック図であり、第5図において、51は入力端子、5
2は出力端子、53はアナログ信号をディジタル信号に
変換するプラスのオフセットを持つA/D変換器、54
は高周波成分を除去する低域通過型のディジタルフィル
タ、55はオフセット成分を除去するオフセット除去装
置である。
入力端子51へ入力されたアナログ信号はA/D変換器
53によってディジタル信号に変換される。このときナ
イキスト周波数(信号の最高周波数の2倍)の2倍以上
の周波数でA/D変換を行うことで変換性能を改善する
ことがオーバーサンプリング方式の特徴である。
53によってディジタル信号に変換される。このときナ
イキスト周波数(信号の最高周波数の2倍)の2倍以上
の周波数でA/D変換を行うことで変換性能を改善する
ことがオーバーサンプリング方式の特徴である。
つぎにA/D変換器53から出力されるディジタル信号
はディジタルフィルタ5′4に入力される。
はディジタルフィルタ5′4に入力される。
前記したようにA/D変換器53から出力されるディジ
タル信号は通常のサンプリング周波数よりも2倍以上高
いのでこれを引き下げることが必要であり、このときに
発生する折り返し雑音の影響を除くために低域通過型の
ディジタルフィルタを用いている。なお、ディジタルフ
ィルタ通過後にデシメーション(間引き)によってサン
プリング周波数を引き下げるにあたり、不要なデータ演
算を省けばディジタルフィルタ回路の動作時間を長く取
れるので、通常はフィルタ演算とデシメーションを同時
に行っている。
タル信号は通常のサンプリング周波数よりも2倍以上高
いのでこれを引き下げることが必要であり、このときに
発生する折り返し雑音の影響を除くために低域通過型の
ディジタルフィルタを用いている。なお、ディジタルフ
ィルタ通過後にデシメーション(間引き)によってサン
プリング周波数を引き下げるにあたり、不要なデータ演
算を省けばディジタルフィルタ回路の動作時間を長く取
れるので、通常はフィルタ演算とデシメーションを同時
に行っている。
ディジタルフィルタ54から出力されるディジタル信号
はオフセット除去装置55に入力される。
はオフセット除去装置55に入力される。
入力端子51へ入力されるアナログ信号やA/D変換器
53には通常オフセットが存在しているので、ここでは
このオフセットをディジタル的に除去している。オフセ
ット除去装置55の実現には例えばカットオフ周波数の
極めて低い高域通過型のディジタルフィルタなどを用い
ればよい。
53には通常オフセットが存在しているので、ここでは
このオフセットをディジタル的に除去している。オフセ
ット除去装置55の実現には例えばカットオフ周波数の
極めて低い高域通過型のディジタルフィルタなどを用い
ればよい。
オフセット除去装置55の出力信号は出力端子52から
出力され、全体としてA/D変換装置を構成しているも
のである。
出力され、全体としてA/D変換装置を構成しているも
のである。
第6図は第5図に示したA/D変換装置の各部の信号波
形である。第6図で、(A)はA/D変換器53の出力
波形、(B)はディジタルフィルタ54の出力波形、(
C)はオフセット除去装置55の出力波形である。
形である。第6図で、(A)はA/D変換器53の出力
波形、(B)はディジタルフィルタ54の出力波形、(
C)はオフセット除去装置55の出力波形である。
まず(A)ではA/D変換器53がプラスのオフセット
を持っているためにプラス側の最大値付近で振幅が制限
されている様子を示している。この信号はディジタルフ
ィルタ54によって高周波成分を除かれるから振幅を制
限された部分にリンギングが発生する。この様子が(B
)に示されているが、プラス側のリンギングは振幅制限
を受けるからマイナス側のリンギングのみが現われてい
る。
を持っているためにプラス側の最大値付近で振幅が制限
されている様子を示している。この信号はディジタルフ
ィルタ54によって高周波成分を除かれるから振幅を制
限された部分にリンギングが発生する。この様子が(B
)に示されているが、プラス側のリンギングは振幅制限
を受けるからマイナス側のリンギングのみが現われてい
る。
さらにこの信号はオフセット除去装置55によって(C
)に示すようにオフセットのない信号として出力される
。
)に示すようにオフセットのない信号として出力される
。
発明が解決しようとする課題
しかしながら従来の構成では、A/D変換器53の出力
信号が最大振幅以下であってもオフセットの影響でディ
ジタルデータの最大値を超えてしまう場合に、ディジタ
ルフィルタ54の出力が正確に伝達できないという問題
点がある。
信号が最大振幅以下であってもオフセットの影響でディ
ジタルデータの最大値を超えてしまう場合に、ディジタ
ルフィルタ54の出力が正確に伝達できないという問題
点がある。
本発明は前記従来の課題を解決するもので、オフセット
をもつA/D変換器を用いてもディジタルフィルタの出
力を正確に伝達することのできるA/D変換装置を提供
することを目的とする。
をもつA/D変換器を用いてもディジタルフィルタの出
力を正確に伝達することのできるA/D変換装置を提供
することを目的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明は、アナログ信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変
換器の出力するディジタル信号に含まれるオフセット成
分を除去するオフセット除去装置と、前記オフセット除
去装置の出力するディジタル信号に対して所定の特性を
与えるディジタルフィルタとによって構成されることを
特徴とするA/D変換装置で構成される。
ィジタル信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変
換器の出力するディジタル信号に含まれるオフセット成
分を除去するオフセット除去装置と、前記オフセット除
去装置の出力するディジタル信号に対して所定の特性を
与えるディジタルフィルタとによって構成されることを
特徴とするA/D変換装置で構成される。
作用
前記した構成により本発明は、A/D変換器の出力信号
に含まれるオフセット成分を予めオフセット除去装置で
除去することによって、ディジタルフィルタの出力を正
確に伝達することができる。
に含まれるオフセット成分を予めオフセット除去装置で
除去することによって、ディジタルフィルタの出力を正
確に伝達することができる。
実施例
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。
る。
第1図は本発明によるA/D変換装置の一実施例である
。第1図で、1工は入力端子、12は出力端子、13は
アナログ信号をディジタル信号に変換するプラスのオフ
セットを持つA/D変m器、14はオフセット成分を除
去するオフセット除去装置、15は高周波成分を除去す
る低域通過型のディジタルフィルタである。
。第1図で、1工は入力端子、12は出力端子、13は
アナログ信号をディジタル信号に変換するプラスのオフ
セットを持つA/D変m器、14はオフセット成分を除
去するオフセット除去装置、15は高周波成分を除去す
る低域通過型のディジタルフィルタである。
第1図のA/D変換装置の各部の信号波形を第2図に示
す。第2図で、(A)はA/D変換器13の出力波形、
(B)はオフセット除去装置14の出力波形、(C)は
ディジタルフィルタ15の出力波形である。
す。第2図で、(A)はA/D変換器13の出力波形、
(B)はオフセット除去装置14の出力波形、(C)は
ディジタルフィルタ15の出力波形である。
入力端子11へ入力されたアナログ信号はA/D変換器
13によってディジタル信号に変換される。このディジ
タル信号は第2図(A)に示すようにA/D変換器13
がプラスのオフセットを持っているためにプラス側の最
大値付近で振幅が制限されている。次にこのディジタル
信号はオフセット除去装置14に入力され、オフセット
を除かれるから、オフセット除去装置14の出力信号波
形は第2図(B)に示されているようになる。
13によってディジタル信号に変換される。このディジ
タル信号は第2図(A)に示すようにA/D変換器13
がプラスのオフセットを持っているためにプラス側の最
大値付近で振幅が制限されている。次にこのディジタル
信号はオフセット除去装置14に入力され、オフセット
を除かれるから、オフセット除去装置14の出力信号波
形は第2図(B)に示されているようになる。
さらにオフセット除去装置14の出力信号はディジタル
フィルタエ5によって高周波成分を除去されると、振幅
を制限されていた部分にリンギングを発生する。この様
子が第2図(C)に示されているが、既にオフセット除
去装置14によってオフセットが除かれているのでりン
ギングはまったく振幅制限を受けず、ディジタルフィル
タ15の出力をそのまま正確に出力することができる。
フィルタエ5によって高周波成分を除去されると、振幅
を制限されていた部分にリンギングを発生する。この様
子が第2図(C)に示されているが、既にオフセット除
去装置14によってオフセットが除かれているのでりン
ギングはまったく振幅制限を受けず、ディジタルフィル
タ15の出力をそのまま正確に出力することができる。
第3図は本発明によるA/D変換装置の他の実施例であ
り、A/D変換器としていわゆるノイズシェービング型
のものを用いた場合の実施例である。第3図で、31は
入力端子、32は出力端子、33はアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するプラスのオフセットを持つノイズ
シェービング型のA/D変換器、34は高周波成分を除
去する低域通過型の第1のディジタルフィルタ、35は
オフセット成分を除去するオフセット除去装置、36は
高周波成分を除去する低域通過型の第2のディジタルフ
ィルタである。
り、A/D変換器としていわゆるノイズシェービング型
のものを用いた場合の実施例である。第3図で、31は
入力端子、32は出力端子、33はアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するプラスのオフセットを持つノイズ
シェービング型のA/D変換器、34は高周波成分を除
去する低域通過型の第1のディジタルフィルタ、35は
オフセット成分を除去するオフセット除去装置、36は
高周波成分を除去する低域通過型の第2のディジタルフ
ィルタである。
第3図のA/D変換装置の各部の信号波形を第4図に示
す。第4図で、(A)はA/D変換器33の出力波形、
(B)は第1のディジタルフィルタ34の出力波形、(
C)はオフセット除去装置35の出力波形、(D)は第
2のディジタルフィルタ36の出力波形である。
す。第4図で、(A)はA/D変換器33の出力波形、
(B)は第1のディジタルフィルタ34の出力波形、(
C)はオフセット除去装置35の出力波形、(D)は第
2のディジタルフィルタ36の出力波形である。
入力端子31へ入力されたアナログ信号はA/D変換器
33によってディジタル信号に変換される。ここでノイ
ズシェービング型のA/D変換器では通常のオーバーサ
ンプリング型A/D変換器の数倍の周波数でA/D変換
を行う代わりに量子化ビット数は少なくなっており、高
周波雑音成分・を多く含んでいる。この様子を第4図(
A)に示している。このように高周波雑音成分を多く含
んだ特有の信号であるためA/D変換器33から出力さ
れるディジタル信号から直接オフセットを除去すること
は困難である。そこで高周波雑音成分を除くためにA/
D変換器33の出力ディジタル信号を第1のディジタル
フィルタ34に入力する。
33によってディジタル信号に変換される。ここでノイ
ズシェービング型のA/D変換器では通常のオーバーサ
ンプリング型A/D変換器の数倍の周波数でA/D変換
を行う代わりに量子化ビット数は少なくなっており、高
周波雑音成分・を多く含んでいる。この様子を第4図(
A)に示している。このように高周波雑音成分を多く含
んだ特有の信号であるためA/D変換器33から出力さ
れるディジタル信号から直接オフセットを除去すること
は困難である。そこで高周波雑音成分を除くためにA/
D変換器33の出力ディジタル信号を第1のディジタル
フィルタ34に入力する。
第1のディジタルフィルタ34の出力信号波形を第4図
(B)に示している。この波形は第2図(A)に相当す
るものであるが、第2図(A)の波形がプラス側の最大
値付近で振幅が制限されているのに対して第4図(B)
の波形ではノイズシェービング型の特徴の一つとして若
干の過剰振幅が出力できることが示されている。言うま
でもなくこの波形の出力には最上位ビットの上に1ビツ
トの追加が必要である。
(B)に示している。この波形は第2図(A)に相当す
るものであるが、第2図(A)の波形がプラス側の最大
値付近で振幅が制限されているのに対して第4図(B)
の波形ではノイズシェービング型の特徴の一つとして若
干の過剰振幅が出力できることが示されている。言うま
でもなくこの波形の出力には最上位ビットの上に1ビツ
トの追加が必要である。
さて、第1のディジタルフィルタ34の出力信号はオフ
セット除去装置35へ入力され、ここでオフセットを除
去されて第4図(C)に示す波形となって出力される。
セット除去装置35へ入力され、ここでオフセットを除
去されて第4図(C)に示す波形となって出力される。
このときの信号はもとの最大振幅内にあるから最上位ビ
ットの上に1ビツトの追加は不要である。さらにこの信
号は第2のディジタルフィルタ36を介して第4図(D
)の波形となって出力される。ここでは第2のディジタ
ルフィルタ36は低域通過型であり既に第1のディジタ
ルフィルタ34で高周波雑音成分はかなり除去されてい
るので第4図(C)の波形がほぼそのまま出力されてい
る。
ットの上に1ビツトの追加は不要である。さらにこの信
号は第2のディジタルフィルタ36を介して第4図(D
)の波形となって出力される。ここでは第2のディジタ
ルフィルタ36は低域通過型であり既に第1のディジタ
ルフィルタ34で高周波雑音成分はかなり除去されてい
るので第4図(C)の波形がほぼそのまま出力されてい
る。
以上説明したようにA/D変換器の出力信号に含まれる
オフセット成分を予め除去することによって、ディジタ
ルフィルタの出力を正確に伝達することのできるA/D
変換装置を構成できる。とくにノイズシェービング型の
A/D変換器を用いる場合には振幅制限による歪を回避
できるために、A/D変換器に若干のオフセットがあっ
たとしても出力には殆ど影響を与えない。
オフセット成分を予め除去することによって、ディジタ
ルフィルタの出力を正確に伝達することのできるA/D
変換装置を構成できる。とくにノイズシェービング型の
A/D変換器を用いる場合には振幅制限による歪を回避
できるために、A/D変換器に若干のオフセットがあっ
たとしても出力には殆ど影響を与えない。
また、本発明の実施例である第1図及び第3図に示すA
/D変換装置のオフセット除去装置14゜35に入力さ
れる信号は、第5図に示す従来のA/D変換装置のオフ
セット除去装置55に入力される信号よりもサンプリン
グ周波数が高い。オフセット除去装置は入力信号に反応
して動作するから、サンプリング周波数の高いほうがよ
り速やかにオフセットが除去できる。
/D変換装置のオフセット除去装置14゜35に入力さ
れる信号は、第5図に示す従来のA/D変換装置のオフ
セット除去装置55に入力される信号よりもサンプリン
グ周波数が高い。オフセット除去装置は入力信号に反応
して動作するから、サンプリング周波数の高いほうがよ
り速やかにオフセットが除去できる。
発明の効果
以上述べたように本発明は、アナログ信号をディジタル
信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変換器の出
力するディジタル信号に含まれるオフセット成分を除去
するオフセット除去装置と、前記オフセット除去装置の
出力するディジタル信号に対して所定の特性を与えるデ
ィジタルフィルタとによって構成されることを特徴とす
るA/D変換装置で構成され、オフセットをもつA/D
変換器を用いてもディジタルフィルタの出力を正確に伝
達することのできるという優れたA/D変換装置を実現
しうるちのである。
信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変換器の出
力するディジタル信号に含まれるオフセット成分を除去
するオフセット除去装置と、前記オフセット除去装置の
出力するディジタル信号に対して所定の特性を与えるデ
ィジタルフィルタとによって構成されることを特徴とす
るA/D変換装置で構成され、オフセットをもつA/D
変換器を用いてもディジタルフィルタの出力を正確に伝
達することのできるという優れたA/D変換装置を実現
しうるちのである。
第1図は本発明によるA/D変換装置の一実施例を表す
ブロック図、第2図は第1図のA/D変換装置の各部の
信号波形を表す波形図、第3図は本発明によるA/D変
換装置の他の実施例を表すブロック図、第4図は第2図
のA/D変換装置の各部の信号波形を表す波形図、第5
図は従来のA/D変換装置を表すブロック図、第6図は
第5図のA/D変換装置の各部の信号波形を表す波形図
である。 11.31・・・入力端子、 12.32・・・出力
端子、 13,3.3・・・A/D変換器、 14
.35・・・オフセット除去装置、 15・・・ディ
ジタルフィルタ、 第2図(A)・・・A/D変換器1
3の出力波形、 第2図(B)・・・オフセット除去
装置14の出力波形、 第2図(C)・・・ディジタ
ルフィルタ15の出力波形、 34・・・第1のディ
ジタルフィルタ、36・・・第2のディジタルフィルタ
、 第4図(A)・・・A/D変換器33の出力波形、
第4図(B)・・・第1のディジタルフィルタ34
の出力波形、 第4図(C)・・・オフセット除去装
置35の出力波形、第4図(D)・・・第2のディジタ
ルフィルタ36の出力波形。 代理人の氏名 弁理士 粟野 重孝 ほか1名q 派 昧 a 昧 区 U) qコ 本
ブロック図、第2図は第1図のA/D変換装置の各部の
信号波形を表す波形図、第3図は本発明によるA/D変
換装置の他の実施例を表すブロック図、第4図は第2図
のA/D変換装置の各部の信号波形を表す波形図、第5
図は従来のA/D変換装置を表すブロック図、第6図は
第5図のA/D変換装置の各部の信号波形を表す波形図
である。 11.31・・・入力端子、 12.32・・・出力
端子、 13,3.3・・・A/D変換器、 14
.35・・・オフセット除去装置、 15・・・ディ
ジタルフィルタ、 第2図(A)・・・A/D変換器1
3の出力波形、 第2図(B)・・・オフセット除去
装置14の出力波形、 第2図(C)・・・ディジタ
ルフィルタ15の出力波形、 34・・・第1のディ
ジタルフィルタ、36・・・第2のディジタルフィルタ
、 第4図(A)・・・A/D変換器33の出力波形、
第4図(B)・・・第1のディジタルフィルタ34
の出力波形、 第4図(C)・・・オフセット除去装
置35の出力波形、第4図(D)・・・第2のディジタ
ルフィルタ36の出力波形。 代理人の氏名 弁理士 粟野 重孝 ほか1名q 派 昧 a 昧 区 U) qコ 本
Claims (2)
- (1)アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、前記A/D変換器の出力するディジタル信号
に含まれるオフセット成分を除去するオフセット除去装
置と、前記オフセット除去装置の出力するディジタル信
号に対して所定の特性を与えるディジタルフィルタとに
よって構成されることを特徴とするA/D変換装置。 - (2)アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器と、前記A/D変換器の出力するディジタル信号
に対して所定の特性を与える第一のディジタルフィルタ
と、前記第一のディジタルフィルタの出力するディジタ
ル信号に含まれるオフセット成分を除去するオフセット
除去装置と、前記オフセット除去装置の出力するディジ
タル信号に対して所定の特性を与える第二のディジタル
フィルタとによって構成されることを特徴とするA/D
変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031786A JPH02211720A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | A/d変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1031786A JPH02211720A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | A/d変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211720A true JPH02211720A (ja) | 1990-08-23 |
Family
ID=12340741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1031786A Pending JPH02211720A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | A/d変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02211720A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08102676A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Yamaha Corp | A/dコンバータ回路 |
| EP0724137A1 (en) * | 1995-01-30 | 1996-07-31 | Sony Magnescale, Inc. | Interpolation device |
| JPH09162843A (ja) * | 1995-12-06 | 1997-06-20 | Nec Corp | Cdma受信装置 |
| JPH1056404A (ja) * | 1996-08-12 | 1998-02-24 | Nec Corp | Cdma同期捕捉回路 |
| US6018262A (en) * | 1994-09-30 | 2000-01-25 | Yamaha Corporation | CMOS differential amplifier for a delta sigma modulator applicable for an analog-to-digital converter |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP1031786A patent/JPH02211720A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6278727B1 (en) | 1996-08-12 | 2001-08-21 | Nec Corporation | CDMA synchronous acquisition circuit |
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