JPH02211720A - A/d変換装置 - Google Patents

A/d変換装置

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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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JP
Japan
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offset
converter
output
signal
digital filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP1031786A
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English (en)
Inventor
Yasunori Tani
泰範 谷
Kozo Nuriya
塗矢 康三
Tetsuhiko Kaneaki
哲彦 金秋
Tetsuya Mura
村 哲哉
Masatoshi Matsushita
正寿 松下
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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。
JP1031786A 1989-02-10 1989-02-10 A/d変換装置 Pending JPH02211720A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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