JPH0250524A - ディジタル・アナログ変換器 - Google Patents

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 本発明は入力ディジタル信号をアナログ変換するディジ
タル・アナログ変換器の中でも、電流加算タイプのもの
に関する。

従来の技術 ディジタル・アナログ変換器はディジタルオーディオ機
器に不可欠な回路構成要素であり、その性能がディジタ
ルオーディオ機器の性能に与える影響は非常に大きい。

第６図は従来のディジタル−アナログ変換器を示す。ア
ナログ変換すべき入力ディジタル信号１は下記の第１表
に示すように＠２′の補数表現の信号である。

電流源２＋　＋　２２　＋　２３　＋　２４は、入力デ
ィジタル信号１のＭＳＢ　、　２ＳＢ　、　３ＳＢ　、
　ＬＳＢ　　の各ビットに応じて、それぞれ−１．ＴＩ
、τ１．ＴＩに重み付けされた電流を発生するように構
成されており、加算点Ｐと各電流源２１〜２４　　の出
力との間には、入力ディジタル信号１のそれぞれのビッ
トが“１”のときにオン状態になるアナログスイッチ３
．〜３４が介装されている。電流源２Ｉ〜２４とアナロ
グスイッチ３１〜３４により加算点Ｐに得られた加算電
流４は、電流・電圧変換部５を介してアナログ電圧６に
変換されている。

このように構成されているため、電流・電圧変換部５の
入力には入力ディジタル信号１の値に比例した加算電流
が入力されるが、実際には各電流源２＋　、２ｔ　、２
ｓ　、　２４の出力電流値には誤差があって、それぞれ
−工＋△１．−■十△７．土工＋△、。

ＴＩ＋△。となる。このように各電流源２．〜２４が誤
差を持った場合の入力ディジタル信号１と出力アナログ
電圧６との関係を第７図の特性Ａに、誤差がない場合特
性Ｂとして示す。なお、この第７図において電流・電圧
変換部５の利得−１としである。一般に誤差△８．△１
．△１．△。の大きさは各電流源２．〜２４の絶対値と
相関がある。したがって第７図を見て分かるように出力
アナログ電圧の非直線性は、ＭＳＢが反転するゼロレベ
ルの部分で最も大きくなり、次いで２８Ｈの反転に伴う
部分の非直線性が大きい。このように上位ビットはど、
そのビットの反転に伴う非直線歪が大きく、下位ビット
はど、そのビットの反転に伴う非直線性が小さい。そし
てＭＳＢの反転に伴うこの歪は、一般に「ゼロクロス歪
」と呼ばれている。

発明が解決しようとする課題 一般にディジタルオーディオにおいては、信号レベルの
大小に関わらず、常にゼロレベルを中心としてディジタ
ル信号が記録されている。そのため入力ディジタル信号
はその信号レベルが非常に小さい時でも常にＭＳＢが反
転を繰り返している。

しかしながら、上記のような従来の構成では入力ディジ
タル信号１のＭＳＢが反転する際に最も非直線性が大き
くなるため、信号レベルの大小に関わらず、常に非直線
性が最も大きい領域を用いて、ディジタル・アナログ変
換していることとなる。このため、特に信号レベルが低
いとき、いわゆる「ゼロクロス歪」による音質およびオ
ーディオ特性の悪化が問題となる。

本発明は最も非直線性が大きかったゼロレベルにおいて
非直線性が最も小さくできるディジタル・アナログ変換
器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 本発明のディジタル・アナログ変換器は、サインビット
を除く各入力ビットに応じて重み付けされた電流を出力
する複数の電流源と、各電流源の出力と加算点の間に介
装され、入力ディジタル信号の各ビットの値に応じてオ
ン・オフされる複数のアナログスイッチと、前記加算点
に得られた電流の極性だけを前記入力ディジタル信号の
サインビットの符号に応じて反転させる切換部とを設け
、切換部の出力電流をアナログ変換出力としたことを特
徴とする。

作　　　用 この構成によると、入力ディジタル信号のサインビット
の符号に応じて切換部が加算点に発生している加算電流
の極性を反転させてアナログ変換する。

実施例 以下１本発明の一実施例を第１図〜第５図に基づいて説
明する。なお、従来例を示す第６図と同様の作用をなす
ものには同一の符号を付けて説明する。

第１図は本発明のディジタル・アナログ変換器を示す。

ここでは第６図に見られた電流源２．とアナログスイッ
チ３Ｉを省いて、加算点Ｐと電流・電圧変換部５の入力
との間に切換部７が直列に介装されている。なお、ここ
で入力ディジタル信号１は下記第２表に示すように符号
絶対値表現の信号である。切換部７は、サインビットと
してのＭＳＢの符号に応じて加算電流４の極性を反転さ
せて、その出力電流８を電流・電圧変換部５に入力して
いる。

第２図は入力ディジタル信号１と加算電流４、第 表 第３図は入力ディジタル信号１とアナログ電圧出力６と
の関係を示したものである。なお、第２図と第３図にお
いて電流・電圧変換部５は利得−１としである。まず、
第２表より明らかなように、ここでは入力ディジタル信
号１はその極性が正の場合も負の場合も２ＳＢ　、３Ｓ
Ｂ　、ＬＳＢがその信号の絶対値を表わす。従って第２
図に示したように、加算電流４の値は入力ディジタル信
号１の絶対値に比例しており、その極性は常に正である
。

そして切換部７により入力ディジタル信号１の極性が負
の時だけ加算電流４の極性を負にして電流・電圧変換部
５に入力する。そして電流・電圧変換部５において切換
部７の出力電流８を電圧変換して入力ディジタル信号１
に対応したアナログ出力電圧６を得る。

次に各電流源２．〜２４が誤差を持っている場合の動作
について説明する。電流源２．　、２３．２．の各誤差
をそれぞれ△１．△１．△０とすると、第１禰 図に示したように各電流２．〜２４の出力する電流＾ 値は２５Ｈに対応したものから順にＩ／２＋△。

Ｉ／４＋△、、Ｉ／８＋△。となる。このように各電流
源２１〜２４が誤差を持った場合の入力ディジタル信号
１と加算電流４の関係を第４図の特性Ａに、入力ディジ
タル信号１と出力電流８との関係を第５図の特性Ａに示
す。なお、第４図と第５図の特性Ｂは誤差がない場合を
示す。第４図と第５図に示したように、切換部７の出力
電流８は入力ディジタル信号１の符号が負の場合に加算
電流４の極性を反転することによって得られる。そして
個々の電流源２．〜２４の誤差による非直線性は加算電
流４の値がＩ／２　の時に最も大きく、加算電流４の値
がゼロに近づくにしたがって小さくなってゆく。このた
め切換部７の出力電流８はゼロレベルにおいて電流源２
．〜２４の誤差による非直線誤差を全く生じない。そし
て電流拳電圧変換部５を利得−１とすると、第５図に示
した切換部７の出力電流８はそのままアナログ出力電圧
６となる。従って本発明によるディジタル０アナログ変
換器はゼロレベルにおける非直線誤差がなく、信号レベ
ルが小さくなるに従ってアナログ変換を行う際の非直線
誤差が小さくなる。

上記の実施例では、電圧出力形とするために電流・電圧
変換部を設けたが、電流出力形とする場合には切換部の
出力がアナログ変換出力となる。

発明の効果 以上のように本発明によると、サインビットを除く各入
力ビットに応じて重み付けされた電流を出力する複数の
電流源と、各電流源の出力と加算点の間に介装され、入
力ディジタル信号の各ビットの値に応じてオン・オフさ
れる複数のアナログスイッチと、前記加算点に得られた
電流の極性だけを前記入力ディジタル信号のサインビッ
トの符号に応じて反転させる切換部とを設け、切換部の
出力電流をアナログ変換出力としたため、電流源の数を
従来のものよりも削減することができ、しかも加算点に
得られる電流の極性を切換部が入力ディジタル信号のサ
インビットの符号に応じて反転させてアナログ変換して
いるため、アナログ変換する際の非直線誤差が最小にな
る。これにより特に信号レベルが小さい時の波形歪を大
幅に改善できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディジタル・アナログ変換器の構成図
、第２図と第３図は同装置における入力ディジタル信号
と加算電流およびアナログ電圧出力の関係図、第４図と
第５図は同装置において電流源に誤差がある時の入力デ
ィジタル信号と加算電流および切換部の出力電流の関係
図、第６図は従来のディジタル・アナログ変換器の構成
図、第７図は従来のディジタル・アナログ変換器におけ
る入力ディジタル信号と出力アナログ電圧との関係図で
ある。 １・・・入力ディジタル信号、２．〜２４・・・電流源
、３、〜３４・・・アナログスイッチ、５・・・電流・
電圧変換部、６・・・アナログ出力電圧、７・・・切換
部、Ｐ・・・加算点。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、サインビットを除く各入力ビットに応じて重み付け
   された電流を出力する複数の電流源と、各電流源の出力
   と加算点の間に介装され、入力ディジタル信号の各ビッ
   トの値に応じてオン・オフされる複数のアナログスイッ
   チと、前記加算点に得られた電流の極性だけを前記入力
   ディジタル信号のサインビットの符号に応じて反転させ
   る切換部とを設け、切換部の出力電流をアナログ変換出
   力としたディジタル・アナログ変換器。