JPH0677833A - ディジタル・アナログ変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はＰチャンネルトランジスタのオン抵
抗とＮチャンネルトランジスタのオン抵抗を合わせ込む
工程なしに非直線性を除去するとともに、急激な電圧の
変化を起こさなくすることにより変換されたアナログ信
号の性能の劣化を防止することを目的とする。 【構成】 入力端子１から入力されたディジタルデータ
を微分する微分器３と、前記微分器３の出力の大きさに
応じた幅のパルスを発生するパルス幅変調器４と、前記
微分器３の正負を判定した結果により、２つの出力端子
のうちのどちらか一方の出力端子から前記パルス幅変調
器４の出力パルスを出力する正負判定器５と、前記正負
判定器５の第１の出力信号により出力をスイッチ制御さ
れる第１の定電流源６と、前記正負判定器５の第２の出
力信号により出力をスイッチ制御され第１の定電流源６
と同じ値の電流が流れるように設定された第２の定電流
源７を具備し、前記第１の定電流源６および前記第２の
定電流源７の出力を接続し、その接続端から出力を取り
出すように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタルＡＶ機器など
に用いることのできるディジタル・アナログ変換器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル・アナログ変換器に
は、入力をパルス幅変調（以下、ＰＷＭとする。）し、
ＣＭＯＳなどのインバータおよび抵抗とコンデンサから
なるようなローパスフィルタを介してアナログ出力信号
を得るものがあった。図２に従来例の回路図を示す。以
下、図面を参照しながら従来例の説明を行う。入力端子
１１より入力されたディジタルデータはＰＷＭ発生器１
６により入力データの大きさに応じた幅のパルスに変換
される。ＰＷＭ発生器１６の出力はＰチャンネルトラン
ジスタ１８およびＮチャンネルトランジスタ１９により
構成される出力インバータ１７を介し、抵抗１３および
コンデンサ１４からなるローパスフィルタ１５により高
域成分が除去された後、出力端子１２よりアナログ信号
として取り出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようなディジタル・アナログ変換器では、一般にＰチャ
ンネルトランジスタ１８とＮチャンネルトランジスタ１
９のオン抵抗が異なり、非直線性歪を発生するという課
題点を有していた。

【０００４】図３に出力部の等価回路を図示し、非直線
性発生の説明を行う。Ｐチャンネルトランジスタ１８
（以下、Ｔｒ−Ｐとする。）のオン抵抗をＲ１、Ｎチャ
ンネルトランジスタ１９（以下、Ｔｒ−Ｎとする。）の
オン抵抗をＲ２、Ｔｒ−Ｐ１８側の電源電圧（正側）を
＋Ｖ、Ｔｒ−Ｎ１９側の電源電圧（負側）を−Ｖ、ロー
パスフィルタ１５の出力電圧をＶ_Oとする。

【０００５】パルス幅ｔのパルス入力によるＶ_Oの変化
は、

【０００６】

【数１】

【０００７】

【数２】

【０００８】となる。いま、信号入力をＳｉｎθとする
と、正側に接続される確率は、

【０００９】

【数３】

【００１０】負側に接続される確率は、

【００１１】

【数４】

【００１２】となる。ここで、ｔ／Ｃ＝ｋとすると、

【００１３】

【数５】

【００１４】いま、アナログ出力として正弦波が出力さ
れるようなＰＷＭ信号が入力されており、アナログ信号
の周波数がＰＷＭ信号のサンプリングレートより十分に
低いとすると、

【００１５】

【数６】

【００１６】とおける。（式５）に（式６）を代入して
整理すると、

【００１７】

【数７】

【００１８】となり、最後の項が２次歪となる。また製
造時にオン抵抗を合わせ込むとしても、高精度のディジ
タル・アナログ変換を行うとする場合には非常に困難で
あった。さらに、出力インバータからは電源電圧Ｖ_DD〜
Ｖ_EEの振幅を持つ高周波パルスが出力されるので変換さ
れたアナログ信号の性能を劣化させる原因ともなってい
た。

【００１９】本発明は、前記課題点に鑑みてなされたも
ので、Ｐチャンネルトランジスタのオン抵抗とＮチャン
ネルトランジスタのオン抵抗を合わせ込む工程なしに非
直線性歪を除去でき、また急激な電圧の変化を起こさな
いため変換されたアナログ信号の性能を劣化させないデ
ィジタル・アナログ変換器を提供することを目的とする
ものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のディジタル・アナログ変換器は、入力端子
から入力されたディジタルデータを微分する微分器と、
前記微分器の出力の大きさに応じた幅のパルスを発生す
るパルス幅変調器と、前記微分器の正負を判定した結果
により、２つの出力端子のうちのどちらか一方の出力端
子から前記パルス幅変調器の出力パルスを出力する正負
判定器と、前記正負判定器の第１の出力信号により出力
をスイッチ制御される第１の定電流源と、前記制御回路
の第２の出力信号により出力をスイッチ制御され第１の
定電流源と同じ値の電流が流れるように設定された第２
の定電流源を具備し、前記第１の定電流源および前記第
２の定電流源の出力を接続し、その接続端から出力を取
り出すように構成している。

【００２１】

【作用】本発明は前記のような構成により、充電電流と
放電電流が等しくなるように容易に制御できるため非直
線性歪が発生せず、さらに１サンプル前のデータとの差
分のみ電流として出力するため急激な電圧変化が起き
ず、アナログ出力信号の性能劣化を防ぐことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例のディジタ
ル・アナログ変換器のブロック図を示すものである。第
１図において、１は入力端子、２は出力端子、３は微分
器、４はＰＷＭ発生器、５は正負判定器、６は第１の定
電流源、７は第２の定電流源である。入力端子１から入
力されたディジタルデータは微分器３に入力され、１サ
ンプル前のデータとの差分データが得られる。

【００２３】ＰＷＭ発生器４は、微分器３の出力すなわ
ち入力信号の差分データの大きさに応じたパルス幅を持
つＰＷＭ波を発生し正負判定器５に出力する。微分器３
の出力はまた正負判定器５に入力され、入力された差分
データの符号、すなわち１サンプル前のデータより大き
くなったか、あるいは小さくなったを判定し、差分デー
タが正のときにはＰＷＭ発生器４のパルス出力期間だけ
第１の定電流源６をスイッチオンし、反対に差分データ
が負のときにはＰＷＭ発生器４のパルス出力期間だけ第
２の定電流源７をスイッチオンする。入力データが不変
のときはＰＷＭ発生器４の出力がゼロなので、差分デー
タの符号に関わらず第１の定電流源６，第２の定電流源
７ともオフしている。第１の定電流源６および第２の定
電流源７の出力は接続され、出力端子２から出力され
る。

【００２４】この出力は例えば図示しない積分器に接続
され、アナログ電圧出力として取り出される。

【００２５】

【発明の効果】本発明のディジタル・アナログ変換器
は、比較的制御が容易な電流源で駆動するため出力イン
バータを構成するＰチャンネルトランジスタのオン抵抗
とＮチャンネルトランジスタのオン抵抗を合わせ込むこ
となく非直線性歪を防止でき、また出力の電圧変化を比
較的小さくできるため変換されたアナログ信号の性能劣
化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるディジタル・アナロ
グ変換器のブロック図

【図２】従来例におけるディジタル・アナログ変換器の
回路図

【図３】従来例の歪発生の説明を行うための出力部の等
価回路図

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 出力端子 ３ 微分器 ４ ＰＷＭ発生器 ５ 正負判定器 ６ 第１の定電流源 ７ 第２の定電流源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤沢 幸雄 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端子から入力されたディジタルデー
   タを微分する微分器と、前記微分器の出力の大きさに応
   じた幅のパルスを発生するパルス幅変調器と、前記微分
   器の正負を判定した結果により、２つの出力端子のうち
   のどちらか一方の出力端子から前記パルス幅変調器の出
   力パルスを出力する正負判定器と、前記正負判定器の第
   １の出力信号により出力をスイッチ制御される第１の定
   電流源と、前記正負判定器の第２の出力信号により出力
   をスイッチ制御され第１の定電流源と同じ値の電流が流
   れるように設定された第２の定電流源を具備し、前記第
   １の定電流源および前記第２の定電流源の出力を接続
   し、その接続端から出力を取り出したディジタル・アナ
   ログ変換器。