JPH0241012A - Analog signal delay circuit - Google Patents
Analog signal delay circuitInfo
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- JPH0241012A JPH0241012A JP19068488A JP19068488A JPH0241012A JP H0241012 A JPH0241012 A JP H0241012A JP 19068488 A JP19068488 A JP 19068488A JP 19068488 A JP19068488 A JP 19068488A JP H0241012 A JPH0241012 A JP H0241012A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、アナログ信号遅延回路に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an analog signal delay circuit.
[従来の技術]
従来のアナログ信号遅延回路としては、アナログ信号を
、BBD(パケットプリゲート形素子)などを用いた電
荷転送素子に書き込み、書き込みよりT時間遅れたタイ
ミングで読み出した出力により1時間遅延したアナログ
信号を取り出す方式をとっている。[Prior Art] In a conventional analog signal delay circuit, an analog signal is written into a charge transfer element using a BBD (packet gate type device), etc., and the output is read out at a timing T time delayed from the writing, and the delay time is 1 hour. A method is used to extract delayed analog signals.
[発明が解決しようとする課題]
この場合周波数特性やS/N比の点に問題があり、加え
て、回路をMOS−LSI化することも困難で、しかも
高価である。[Problems to be Solved by the Invention] In this case, there are problems in terms of frequency characteristics and S/N ratio, and in addition, it is difficult and expensive to convert the circuit into a MOS-LSI.
そこで、本発明の目的は、アナログ人力信号のダイナミ
ックレンジを大きくとることができ、ノイズの影響を受
けにくく、MOS−LSI化に好適でしかも安価なアナ
ログ遅延回路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an inexpensive analog delay circuit that can widen the dynamic range of an analog human input signal, is less susceptible to noise, is suitable for MOS-LSI implementation, and is inexpensive.
[課題を解決するための手段]
このような目的を達成するために、本発明は、アナログ
信号を、アナログ信号の周波数の数十倍以上の周波数f
sでサンプリングして1ビットのディジタル信号を形成
するΔΣ型ADコンバータ手段と、ΔΣ型ADコンバー
タ手段により形成され出力される一連の1ビットのディ
ジタル13号について、周波数fsと同じ周波数でメモ
リに書き込み、一時保持し、読み出しを行なうメモリ制
御手段と、読み出された一連の1ビットのディジタル信
号の2値化を行なう2値化手段と、2値化手段からの出
力の高周波成分を除去し、1ビットのディジタル信号の
メモリ制御手段における書き込みと読み出しの時間差分
だけ遅延したアナログ信号を取り出すフィルタ手段とを
具えたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention provides an analog signal with a frequency f that is several tens of times higher than the frequency of the analog signal.
A ΔΣ type AD converter means that samples at s to form a 1 bit digital signal, and a series of 1 bit digital No. 13 formed and output by the ΔΣ type AD converter means are written to the memory at the same frequency as the frequency fs. , a memory control means for temporarily holding and reading, a binarization means for binarizing the read series of 1-bit digital signals, and a high frequency component removed from the output from the binarization means; The present invention is characterized by comprising filter means for extracting an analog signal delayed by a time difference between writing and reading of a 1-bit digital signal in the memory control means.
[作 用]
本発明によれば、ΔΣ型八へコンバータを用いることに
よって、ノイズの影響を受けにくく、回路全体をMOS
LSI化するのにも好適である。[Function] According to the present invention, by using a ΔΣ type eight converter, it is less susceptible to noise, and the entire circuit is made up of MOS.
It is also suitable for LSI implementation.
[実施例]
以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。[Examples] Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
本発明の一実施例を第1図に示し、その各部の信号波形
の一例を第2図(A)〜(D)°に示す。An embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and examples of signal waveforms at various parts thereof are shown in FIGS. 2(A) to 2(D).
第1図において、lOはΔΣ型ADコンバータであり、
たとえば第2図(A) に示すようなアナログ入力信号
(A)を受けて、第2図(B)に示すように、アナログ
人力信号(A)の振幅に比例したデユーティ・レシオの
パルス信号(B)を得る。In FIG. 1, lO is a ΔΣ type AD converter,
For example, when an analog input signal (A) as shown in Fig. 2 (A) is received, a pulse signal (with a duty ratio proportional to the amplitude of the analog human input signal (A) as shown in Fig. 2 (B)) is generated. B) is obtained.
ΔΣ型ADコンバータlO自体は公知の構成であり、こ
こで、11および12は演算増幅器、13および14は
加算器、15および16は各演算増幅器11および12
の帰還用コンデンサ、17はコンパレータ、18はD型
フリップフロップ、19は1ビットDAコンバータであ
る。The ΔΣ type AD converter IO itself has a known configuration, where 11 and 12 are operational amplifiers, 13 and 14 are adders, and 15 and 16 are operational amplifiers 11 and 12.
17 is a comparator, 18 is a D-type flip-flop, and 19 is a 1-bit DA converter.
加算器13には人力アナログ信号(A) とDA’コ
ンバータ19からの出力とを供給し、その加算出力を演
算増幅器11の負側入力端子に供給する。加算器14に
は演算増幅器11の出力とDAコンバータ19からの出
力とを供給し、その加算出力を演算増幅器12の負側入
力端子に供給する。演算増幅器11および12の各正側
入力端子をアナログ大地電位に接続する。コンパレータ
17では、演算増幅器12からの出力をアナログ大地電
位と比較し、その出力がアナログ大地電位より大きいと
きに1”、その他のときに“0”を出力する。フリップ
フロップ18のデータ入力端子にはコンパレータ17か
らの2値出力“0“または“1”を供給し、同じくクロ
ック入力端子には人力アナログ信号(A)の周波数の数
十倍以上の周波数をもつクロックパルスfSを供給し、
そのクロックパルスの立上りでコンパレータ17からの
データ″0”または“1″を取り込む。The adder 13 is supplied with the human input analog signal (A) and the output from the DA' converter 19, and the added output is supplied to the negative input terminal of the operational amplifier 11. The output of the operational amplifier 11 and the output from the DA converter 19 are supplied to the adder 14, and the added output is supplied to the negative input terminal of the operational amplifier 12. Each positive input terminal of operational amplifiers 11 and 12 is connected to analog ground potential. The comparator 17 compares the output from the operational amplifier 12 with the analog ground potential, and outputs "1" when the output is greater than the analog ground potential, and "0" otherwise. supplies the binary output "0" or "1" from the comparator 17, and also supplies a clock pulse fS having a frequency several tens of times higher than the frequency of the human input analog signal (A) to the clock input terminal,
At the rising edge of the clock pulse, data "0" or "1" from the comparator 17 is taken in.
フリップフロップ18の出力を1ビットOAコンバータ
19に供給し、ここで、“1”に対しては例えば−IV
、“0”に対しては例えば+1vというように所定の電
圧を発生させて、そのアナログ出力を加算器13.14
を介して、演算増幅器11.12にそれぞれ差分として
フィードバックする。それにより、新たに入来するアナ
ログ信号に対して、その直前のディジタルデータに対応
するアナログ量だけ差をとってから、積分を行う。The output of the flip-flop 18 is supplied to a 1-bit OA converter 19, where, for example, -IV
, for "0", a predetermined voltage such as +1v is generated, and the analog output is sent to adders 13 and 14.
are fed back as a difference to operational amplifiers 11 and 12, respectively. As a result, the newly incoming analog signal is differentiated by the analog amount corresponding to the immediately preceding digital data, and then integration is performed.
このようにして、第1人力アナログ信号(A)は、クロ
ックパルスf5で高速サンプリングされて、第2図(B
)に示すように、1ビットのディジタル出力(B)に変
換されて取り出される。In this way, the first human-powered analog signal (A) is sampled at high speed with the clock pulse f5 and is
), it is converted into a 1-bit digital output (B) and taken out.
このディジタル信号(B)はアナログ信号(A)の振幅
に比例したデユーティ・レシオのパルス列となる。ただ
し、フリップフロップ1BがクロックパルスfSで動作
するので、かかるディジタル出力のパルス幅は1ats
(秒)の整数倍の値をとるのみであって、ディジタル
的に離散的な量となる。すなわち、第2図(A)に示す
ように、アナログ信号(A)の振幅および極性に応じて
デユーティ・レシオは変化し、正方向の入力のときに比
べて、負方向の入力のときの方がデユーティ・レシオは
低い。また、振幅が零、すなわち無信号のときに、デユ
ーティ・レシオは50零である。This digital signal (B) becomes a pulse train with a duty ratio proportional to the amplitude of the analog signal (A). However, since the flip-flop 1B operates with the clock pulse fS, the pulse width of the digital output is 1 ats.
It only takes a value that is an integral multiple of (seconds), and is a digitally discrete quantity. In other words, as shown in Figure 2 (A), the duty ratio changes depending on the amplitude and polarity of the analog signal (A), and the duty ratio changes when the input is in the negative direction than when the input is in the positive direction. However, the duty ratio is low. Further, when the amplitude is zero, that is, there is no signal, the duty ratio is 50 zero.
以上のように、入力アナログ信号をΔΣ型ADコンバー
タlOにより1ビットディジタル信号に変換して得られ
たディジタル出力を、本発明では、コントロールロジッ
ク回路40の制御の下で、ΔΣ型ADコンバータ10の
サンプリング周波数f8と同じ周波数でアドレスを変化
させて、メモリ41に書き込み、一時保持したうえで、
書き込みよりT時間遅れたタイミングで読み出しを行う
(第2図(B)および第2図(C)参照)。メモリ41
は通常のRAM 。As described above, in the present invention, the digital output obtained by converting an input analog signal into a 1-bit digital signal by the ΔΣ type AD converter 10 is converted into a 1-bit digital signal by the ΔΣ type AD converter 10 under the control of the control logic circuit 40. After changing the address at the same frequency as the sampling frequency f8, writing it into the memory 41 and temporarily holding it,
Reading is performed at a timing T time later than writing (see FIG. 2(B) and FIG. 2(C)). memory 41
is normal RAM.
FIFO(ファーストインファーストアウト)レジスタ
またはシフトレジスタで構成することができる。It can be configured with a FIFO (first in first out) register or a shift register.
遅延時間Tは、RAMを使用した場合にはメモリアドレ
スをOからN−1までを順次読み出しを行い、その後書
き込みを行うよう循環させた場合、T−N/fSとなり
、Nを変化させることにより任意の遅延時間を得ること
ができる。When using RAM, the delay time T becomes T-N/fS when the memory addresses are sequentially read from O to N-1 and then written, and by changing N. Any delay time can be obtained.
FIFOレジスタまたはシフトレジスタを使用した場合
には、それらの深さとサンプリング周波数fsにより、
遅延時間が決定される。When using FIFO registers or shift registers, depending on their depth and sampling frequency fs,
A delay time is determined.
コントロールロジック回路40の制御の下にT時間遅れ
たタイミングで読み出されるディジタル出力は、2値化
回路20を通して2値化したのち、ローパスフィルタ3
0を通過させ高周波成分を除去することにより第2図(
D)に示すように最初の人力アナログ信号を再生するこ
とができる。The digital output read out at a timing delayed by T time under the control of the control logic circuit 40 is binarized through the binarization circuit 20 and then passed through the low-pass filter 3.
Figure 2 (
The first human-powered analog signal can be reproduced as shown in D).
このローパスフィルタ30を、CRによるパッシブフィ
ルタまたはCRと演算増幅器を用いたアクティブフィル
タで構成することもできる。The low-pass filter 30 can also be configured with a passive filter using a CR or an active filter using a CR and an operational amplifier.
サラに、本発明の特徴として、このローパスフィルタを
、折り返し防止フィルタを挿入することなく、直接スイ
ッチト・キャパシタ・フィルタで構成することができる
。In fact, as a feature of the present invention, this low-pass filter can be directly constructed from a switched capacitor filter without inserting an anti-aliasing filter.
スイッチト・キャパシタ・フィルタは、そのサンプリン
グクロックf+:LKにより入力データをサンプリング
して処理するので、Cfc+、にの整数倍)±(フィル
タの通過帯域)の周波数帯域の信号はそのまま通過帯域
に折り返される。そこで、従来の電荷転送素子を使用し
た方式ではその出力パルスの幅が任意であることから、
その周波数スペクトルは全帯域に広がる可能性があり、
その全帯域の成分が折り返されるので、その折り返しを
防止するためのローパスフィルタをスイッチト・キャパ
シタ・フィルタの前段に挿入して、通過帯域より高域側
を遮断する。これに対して、本発明では、ADコンバー
タlOのサンプリングクロックの周波数fSとスイッチ
ト・キャパシタ・フィルタのサンプリングクロックfC
LKとを等しく定め、かつその周波数を通過帯域に対し
て十分に高く定める。へ〇コンバータ10の出力(B)
の周波数スペクトルは、周波数fs、すなわちfcLに
の整数倍付近においてエネルギーをもたないので、本発
明では、折り返しフィルタを前置する必要がない。Since the switched capacitor filter samples and processes input data using its sampling clock f+:LK, signals in the frequency band of Cfc+, an integer multiple of ) ± (filter passband) are returned to the passband as they are. It will be done. Therefore, in the conventional method using a charge transfer device, the width of the output pulse is arbitrary, so
Its frequency spectrum can span the entire range,
Since components of the entire band are folded back, a low-pass filter for preventing folding is inserted before the switched capacitor filter to cut off frequencies higher than the pass band. On the other hand, in the present invention, the frequency fS of the sampling clock of the AD converter lO and the sampling clock fC of the switched capacitor filter
LK are set equal, and the frequency is set sufficiently high with respect to the passband. 〇 Output of converter 10 (B)
Since the frequency spectrum of has no energy near the frequency fs, that is, an integer multiple of fcL, the present invention does not require a folding filter.
[発明の効果]
以上から明らかなように、本発明はΔΣ型ADコンバー
タを用いることによって、従来の電荷転送素子を使用し
た方式とは異なり、ノイズの929を受けにくく、回路
全体をMOS LSI化するのにも好適で、しかも安価
である。[Effects of the Invention] As is clear from the above, by using a ΔΣ type AD converter, the present invention is less susceptible to noise 929, unlike the conventional method using a charge transfer element, and the entire circuit can be implemented as a MOS LSI. It is also suitable for use and is inexpensive.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
その動作説明用の各部信号波形図である。
lO・・・ΔΣ型ADコンバータ、
11.12・・・演算増幅器、
13.14・・・加算器、
15.16・・・コンデンサ、
17・・・コンパレータ、
】8・・・D型フリップフロップ、
19・・・DAコンバータ、
20・・・2値化回路、
30・・・ローパスフィルタ、
40・・・コントロールロジック回路、41・・・メモ
リ。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part for explaining its operation. lO...ΔΣ type AD converter, 11.12... Operational amplifier, 13.14... Adder, 15.16... Capacitor, 17... Comparator, ]8... D type flip-flop , 19... DA converter, 20... Binarization circuit, 30... Low pass filter, 40... Control logic circuit, 41... Memory.
Claims (1)
倍以上の周波数f_sでサンプリングして1ビットのデ
ィジタル信号を形成するΔΣ型ADコンバータ手段と、 前記ΔΣ型ADコンバータ手段により形成され出力され
る一連の前記1ビットのディジタル信号について、前記
周波数f_sと同じ周波数でメモリに書き込み、一時保
持し、読み出しを行なうメモリ制御手段と、 前記読み出された一連の前記1ビットのディジタル信号
の2値化を行なう2値化手段と、 前記2値化手段からの出力の高周波成分を除去し、前記
1ビットのディジタル信号の前記メモリ制御手段におけ
る書き込みと読み出しの時間差分だけ遅延した前記アナ
ログ信号を取り出すフィルタ手段と を具えたことを特徴とするアナログ信号遅延回路。[Scope of Claims] 1) ΔΣ type AD converter means for sampling an analog signal at a frequency f_s that is several tens of times higher than the frequency of the analog signal to form a 1-bit digital signal; and the ΔΣ type AD converter means. a memory control means for writing, temporarily holding, and reading a series of 1-bit digital signals formed and outputted in a memory at the same frequency as the frequency f_s; binarization means for binarizing a digital signal; and a high-frequency component of the output from the binarization means is removed, and the 1-bit digital signal is delayed by a time difference between writing and reading in the memory control means. An analog signal delay circuit comprising filter means for extracting the analog signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19068488A JP2874875B2 (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Analog signal delay circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19068488A JP2874875B2 (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Analog signal delay circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0241012A true JPH0241012A (en) | 1990-02-09 |
| JP2874875B2 JP2874875B2 (en) | 1999-03-24 |
Family
ID=16262156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19068488A Expired - Lifetime JP2874875B2 (en) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | Analog signal delay circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874875B2 (en) |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP19068488A patent/JP2874875B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2874875B2 (en) | 1999-03-24 |
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