JPH07212233A - ディジタルフィルタ付d/a変換装置 - Google Patents
ディジタルフィルタ付d/a変換装置Info
- Publication number
- JPH07212233A JPH07212233A JP6002414A JP241494A JPH07212233A JP H07212233 A JPH07212233 A JP H07212233A JP 6002414 A JP6002414 A JP 6002414A JP 241494 A JP241494 A JP 241494A JP H07212233 A JPH07212233 A JP H07212233A
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- JP
- Japan
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- digital filter
- ram
- conversion means
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- converting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モノリシックディジタルフィルタ付きD/A
変換装置のディジタルフィルタ部より混入するアナログ
部への雑音レベルを低減する。 【構成】 入力されるディジタル信号の一定の法則で変
換を行う変換手段2と、変換器出力を格納するRAM3
と、フィルタ係数を記憶している係数ROM7と、RA
M3より読み出されるデータを元の元の値に戻す逆変換
手段4と、RAM3より順次読み出されるデータを逆変
換手段4を介してフィルタ係数と畳み込みを行う乗算器
6及び累算器10とを備えたディジタルフィルタと、デ
ィジタルフィルタ出力をアナログに変換するD/A変換
器12を備え、RAM3に書き込まれるデータをランダ
ム化し、特に微小信号入力時にRAM3に流れる電流量
の変化を最小限に抑えるようにしたもの。
変換装置のディジタルフィルタ部より混入するアナログ
部への雑音レベルを低減する。 【構成】 入力されるディジタル信号の一定の法則で変
換を行う変換手段2と、変換器出力を格納するRAM3
と、フィルタ係数を記憶している係数ROM7と、RA
M3より読み出されるデータを元の元の値に戻す逆変換
手段4と、RAM3より順次読み出されるデータを逆変
換手段4を介してフィルタ係数と畳み込みを行う乗算器
6及び累算器10とを備えたディジタルフィルタと、デ
ィジタルフィルタ出力をアナログに変換するD/A変換
器12を備え、RAM3に書き込まれるデータをランダ
ム化し、特に微小信号入力時にRAM3に流れる電流量
の変化を最小限に抑えるようにしたもの。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はD/A変換装置に係り、
特に、ディジタルフィルタ付のモノリシックLSIに適
したものである。
特に、ディジタルフィルタ付のモノリシックLSIに適
したものである。
【0002】
【従来の技術】近年のディジタル信号処理技術の進歩に
伴い、ディジタル信号とアナログ信号とのインターフェ
ースであるD/A変換技術の重要性が益々高まってい
る。特に最近では、必要としているサンプリング周波数
fsよりも高い、例えば4倍、或いは8倍オーバーサン
プリングを用いてD/A変換を行っているものもある。
伴い、ディジタル信号とアナログ信号とのインターフェ
ースであるD/A変換技術の重要性が益々高まってい
る。特に最近では、必要としているサンプリング周波数
fsよりも高い、例えば4倍、或いは8倍オーバーサン
プリングを用いてD/A変換を行っているものもある。
【0003】従来のディジタルフィルタ付D/A変換装
置を図7に示し、その説明を行う。1はインターフェイ
スであり、外部より与えられるディジタル入力を取り込
み、所定のタイミングで出力する。3は書き込み可能な
記憶手段(以下、RAMと称す。)であり、インターフ
ェイス1より与えられるディジタルデータを記憶、格納
する。7はディジタルフィルタの係数を記憶している記
憶手段(以下、係数ROMと称す。)である。6は乗算
器であり、端子A,Bに与えられたデータの乗算を行
い、端子Cより出力する。5,8,9,11はフリップ
フロップである。10は累算器であり、入力されるデー
タの累算を行う。12はD/A変換器であり、入力され
るディジタルデータのD/A変換を行う。
置を図7に示し、その説明を行う。1はインターフェイ
スであり、外部より与えられるディジタル入力を取り込
み、所定のタイミングで出力する。3は書き込み可能な
記憶手段(以下、RAMと称す。)であり、インターフ
ェイス1より与えられるディジタルデータを記憶、格納
する。7はディジタルフィルタの係数を記憶している記
憶手段(以下、係数ROMと称す。)である。6は乗算
器であり、端子A,Bに与えられたデータの乗算を行
い、端子Cより出力する。5,8,9,11はフリップ
フロップである。10は累算器であり、入力されるデー
タの累算を行う。12はD/A変換器であり、入力され
るディジタルデータのD/A変換を行う。
【0004】次に、図7に示す回路の動作に付いて説明
する。インターフェイス1に与えられるディジタル入力
は、順次RAM3に格納される。RAM3では既に格納
されている過去のディジタル入力を順次読み出し、係数
ROM7では対応するフィルタ係数を読み出す。これら
のデータがフリップフロップ5,8によって時刻を揃え
られ、乗算器6に与えられる。乗算器6がこれらの値の
乗算を行い、フリップフロップ9で時刻を揃えた後に累
算器10に送られる。このようにしてディジタル入力と
フィルタ係数との畳み込みが行われることによってオー
バーサンプリングされ、その結果がフリップフロップ1
1に書き込まれた後、D/A変換器12に与えられ、ア
ナログ信号に変換されて出力される。
する。インターフェイス1に与えられるディジタル入力
は、順次RAM3に格納される。RAM3では既に格納
されている過去のディジタル入力を順次読み出し、係数
ROM7では対応するフィルタ係数を読み出す。これら
のデータがフリップフロップ5,8によって時刻を揃え
られ、乗算器6に与えられる。乗算器6がこれらの値の
乗算を行い、フリップフロップ9で時刻を揃えた後に累
算器10に送られる。このようにしてディジタル入力と
フィルタ係数との畳み込みが行われることによってオー
バーサンプリングされ、その結果がフリップフロップ1
1に書き込まれた後、D/A変換器12に与えられ、ア
ナログ信号に変換されて出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、例えば、微少なディジタル入力(すなわ
ち、ゼロを中心として1〜2ディジット程度しか変化し
ないようなデータ)が入った場合、畳み込みのためにR
AM3から読み出されるデータのビットパタンがオール
0からオール1の間で変化する。一般に、RAMによっ
て消費される電流量は各ビットが0を出力するか1を出
力するかで大きく異なるため、このように0を出力する
ビット数と1を出力するビット数が大きく変化すると、
RAMによって消費される電流量が大きく変化し、この
電流量の変化がアナログ回路に影響を与え、性能を劣化
させるという問題点があった。
うな構成では、例えば、微少なディジタル入力(すなわ
ち、ゼロを中心として1〜2ディジット程度しか変化し
ないようなデータ)が入った場合、畳み込みのためにR
AM3から読み出されるデータのビットパタンがオール
0からオール1の間で変化する。一般に、RAMによっ
て消費される電流量は各ビットが0を出力するか1を出
力するかで大きく異なるため、このように0を出力する
ビット数と1を出力するビット数が大きく変化すると、
RAMによって消費される電流量が大きく変化し、この
電流量の変化がアナログ回路に影響を与え、性能を劣化
させるという問題点があった。
【0006】本発明は上記の問題点に鑑み、微小なディ
ジタル信号を入力された場合であっても性能劣化の少な
いD/A変換装置を提供することを目的とするものであ
る。
ジタル信号を入力された場合であっても性能劣化の少な
いD/A変換装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明によるディジタルフィルタ付D/A変換装置
は、入力されるディジタル信号の変換を行う変換手段
と、変換手段の出力を格納する第1の記憶手段と、フィ
ルタ係数を記憶している第2の記憶手段と、第1の記憶
手段より読み出されるデータの逆変換を行う逆変換手段
と、第1の記憶手段より順次読み出されるデータを逆変
換手段によって逆変換しながら、フィルタ係数との乗算
を行う乗算手段と、乗算手段の出力の累算を行う累算手
段とを備えたディジタルフィルタと、ディジタルフィル
タの出力をD/A変換するD/A変換手段とを備えたも
のである。
に本発明によるディジタルフィルタ付D/A変換装置
は、入力されるディジタル信号の変換を行う変換手段
と、変換手段の出力を格納する第1の記憶手段と、フィ
ルタ係数を記憶している第2の記憶手段と、第1の記憶
手段より読み出されるデータの逆変換を行う逆変換手段
と、第1の記憶手段より順次読み出されるデータを逆変
換手段によって逆変換しながら、フィルタ係数との乗算
を行う乗算手段と、乗算手段の出力の累算を行う累算手
段とを備えたディジタルフィルタと、ディジタルフィル
タの出力をD/A変換するD/A変換手段とを備えたも
のである。
【0008】
【作用】上記のように、第1の記憶手段(RAM)に入
力されるデータを一定の法則で変換するようにしたた
め、微小なディジタル入力が与えられた場合であっても
RAM出力において0を出力するビットの数と1を出力
するビットの数がそれ程変化しないため、RAMによっ
て消費される電流量がそれ程変化せず、性能劣化を抑え
ることができる。
力されるデータを一定の法則で変換するようにしたた
め、微小なディジタル入力が与えられた場合であっても
RAM出力において0を出力するビットの数と1を出力
するビットの数がそれ程変化しないため、RAMによっ
て消費される電流量がそれ程変化せず、性能劣化を抑え
ることができる。
【0009】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の説明を行う。
【0010】図1は本発明によるディジタルフィルタ付
D/A変換装置である。2は変換手段であり、入力され
るデータを一定の法則に基づき他の値に変換する。4は
逆変換手段であり、変換手段2によって変換されたデー
タを元の値に戻す。その他、この図において図7と同一
の機能を有するものについては同一の符号を付し詳しい
説明は省略する。
D/A変換装置である。2は変換手段であり、入力され
るデータを一定の法則に基づき他の値に変換する。4は
逆変換手段であり、変換手段2によって変換されたデー
タを元の値に戻す。その他、この図において図7と同一
の機能を有するものについては同一の符号を付し詳しい
説明は省略する。
【0011】次に、図1に示す装置の動作について説明
する。インターフェイス(I/O)1に与えられるディ
ジタル入力は、変換手段2によって他の値に変換された
後、順次RAM3に格納される。RAM3では既に格納
されている過去のディジタル入力を順次読み出し、係数
ROM7では対応するフィルタ係数を読み出す。RAM
3から読み出されたデータは逆変換手段4によって元の
値に戻され、これらのデータがフリップフロップ5,8
によって時刻を揃えられて乗算器6に与えられる。乗算
器6がこれらの値の乗算を行い、フリップフロップ9で
時刻を揃えた後に累算器10に送られる。このようにし
てディジタル入力とフィルタ係数との畳み込みが行われ
てオーバーサンプリングされ、その結果がフリップフロ
ップ11に書き込まれた後、D/A変換器12に与えら
れ、アナログ信号に変換されて出力される。
する。インターフェイス(I/O)1に与えられるディ
ジタル入力は、変換手段2によって他の値に変換された
後、順次RAM3に格納される。RAM3では既に格納
されている過去のディジタル入力を順次読み出し、係数
ROM7では対応するフィルタ係数を読み出す。RAM
3から読み出されたデータは逆変換手段4によって元の
値に戻され、これらのデータがフリップフロップ5,8
によって時刻を揃えられて乗算器6に与えられる。乗算
器6がこれらの値の乗算を行い、フリップフロップ9で
時刻を揃えた後に累算器10に送られる。このようにし
てディジタル入力とフィルタ係数との畳み込みが行われ
てオーバーサンプリングされ、その結果がフリップフロ
ップ11に書き込まれた後、D/A変換器12に与えら
れ、アナログ信号に変換されて出力される。
【0012】ここで、微小なディジタル入力が与えられ
た場合について考えると、RAM3に入力されるデータ
は変換手段2により一定の法則で変換されるため、例え
ば、オール0、オール1(これは−1を意味する)とい
った値のみで構成されるようなディジタル入力が与えら
れた場合でも、実際にRAM3に書き込まれる値は0と
1が適度に混合された値になり、RAM3出力において
0を出力するビットの数と1を出力するビットの数がそ
れ程変化しない。よって、RAM3によって消費される
電流量はそれ程変化せず、D/A変換の際の性能劣化を
抑えることができる。
た場合について考えると、RAM3に入力されるデータ
は変換手段2により一定の法則で変換されるため、例え
ば、オール0、オール1(これは−1を意味する)とい
った値のみで構成されるようなディジタル入力が与えら
れた場合でも、実際にRAM3に書き込まれる値は0と
1が適度に混合された値になり、RAM3出力において
0を出力するビットの数と1を出力するビットの数がそ
れ程変化しない。よって、RAM3によって消費される
電流量はそれ程変化せず、D/A変換の際の性能劣化を
抑えることができる。
【0013】図2は図1における変換手段2と逆変換手
段4の具体例を示したものである。この図において、2
1〜28はインバータ、29〜35はトライステートゲ
ートである。ここではRAM3が16ビットの場合につ
いて示している。変換手段2では、インバータ21〜2
4によってRAM3の偶数番目の入力ビットが反転され
るようになっており、逆変換手段4ではそのビットが再
度反転されるようになっている。このため巨視的に見た
入力と出力は等しくなっている。しかし、実際にRAM
3に書き込まれる値は、例えば入力=0の場合は555
5Hであり、入力=−1の場合はAAAAHとなる。故
に、例えば、0、−1といった微小なディジタル入力が
交互に与えられた場合でも、RAM3が出力するデータ
における“1”の数は共に8個であり、その差は0とな
って従来では16であったことを考えると大幅に小さく
なる。よって、RAM3によって消費される電流量はそ
れ程変化せず、D/A変換の際の性能劣化を抑えること
ができる。
段4の具体例を示したものである。この図において、2
1〜28はインバータ、29〜35はトライステートゲ
ートである。ここではRAM3が16ビットの場合につ
いて示している。変換手段2では、インバータ21〜2
4によってRAM3の偶数番目の入力ビットが反転され
るようになっており、逆変換手段4ではそのビットが再
度反転されるようになっている。このため巨視的に見た
入力と出力は等しくなっている。しかし、実際にRAM
3に書き込まれる値は、例えば入力=0の場合は555
5Hであり、入力=−1の場合はAAAAHとなる。故
に、例えば、0、−1といった微小なディジタル入力が
交互に与えられた場合でも、RAM3が出力するデータ
における“1”の数は共に8個であり、その差は0とな
って従来では16であったことを考えると大幅に小さく
なる。よって、RAM3によって消費される電流量はそ
れ程変化せず、D/A変換の際の性能劣化を抑えること
ができる。
【0014】図3は図1における変換手段2と逆変換手
段4の他の具体例を示したものである。この図におい
て、49はアドレス発生器であり、RAM3に対するア
ドレス信号を発生している。40〜45は排他的論理和
ゲート(以下、EORゲートと称す。)であり、アドレ
ス発生器49が出力するアドレス信号で最も頻繁に変化
するビット、ここでは最下位ビット(LSB)を用いて
入力される信号をスルー/反転する制御を行う。29〜
31はトライステートゲートである。この実施例では、
アドレス信号のLSBを用いて入力データとの排他的論
理和をとることにより、RAM3の偶数アドレスには反
転された値が、奇数アドレスにはそのままのデータが書
き込まれるようにしたものである。本実施例において、
例えば、0、−1といった微小なディジタル入力が与え
られた場合を考えると、畳み込みの際に読み出されるデ
ータは、アドレス信号によって反転/スルーを交互に繰
り返すため、RAM3出力における“1”の数は高速で
変化する。よって、RAM3によって消費される電流量
は大きく変化するが、その変化が高速であるため可聴帯
域への影響が小さくなり、D/A変換の際の性能劣化を
抑えることができる。
段4の他の具体例を示したものである。この図におい
て、49はアドレス発生器であり、RAM3に対するア
ドレス信号を発生している。40〜45は排他的論理和
ゲート(以下、EORゲートと称す。)であり、アドレ
ス発生器49が出力するアドレス信号で最も頻繁に変化
するビット、ここでは最下位ビット(LSB)を用いて
入力される信号をスルー/反転する制御を行う。29〜
31はトライステートゲートである。この実施例では、
アドレス信号のLSBを用いて入力データとの排他的論
理和をとることにより、RAM3の偶数アドレスには反
転された値が、奇数アドレスにはそのままのデータが書
き込まれるようにしたものである。本実施例において、
例えば、0、−1といった微小なディジタル入力が与え
られた場合を考えると、畳み込みの際に読み出されるデ
ータは、アドレス信号によって反転/スルーを交互に繰
り返すため、RAM3出力における“1”の数は高速で
変化する。よって、RAM3によって消費される電流量
は大きく変化するが、その変化が高速であるため可聴帯
域への影響が小さくなり、D/A変換の際の性能劣化を
抑えることができる。
【0015】図4は図1における変換手段2と逆変換手
段4の他の具体例を示したものである。この図におい
て、50はグレイコード変換器であり、図5に示すとお
りEORゲート55〜58による構成となっており、入
力される通常の2進数をグレイコードに変換する。51
はグレイコード復調器であり、図6に示すとおり、EO
Rゲート61〜64による構成となっており、入力され
るグレイコードを元の2進数にもどす。52はトライス
テートゲートである。このようにして巨視的に見た入力
と出力は等しくなるようにしている。
段4の他の具体例を示したものである。この図におい
て、50はグレイコード変換器であり、図5に示すとお
りEORゲート55〜58による構成となっており、入
力される通常の2進数をグレイコードに変換する。51
はグレイコード復調器であり、図6に示すとおり、EO
Rゲート61〜64による構成となっており、入力され
るグレイコードを元の2進数にもどす。52はトライス
テートゲートである。このようにして巨視的に見た入力
と出力は等しくなるようにしている。
【0016】グレイコードとは、0,1,2,3,4,
・・・・を4ビットの場合で示せば、0000,0001,
0011,0010,0110,・・・・というように、連
続する数値では変化するビット数が必ず1個であるよう
なコードである。このため、例えば、0、−1といった
微小なディジタル入力が交互に与えられた場合であって
も、0は0000H、−1は8000HとしてRAM3
に書き込まれているため、RAM3が出力するデータに
おける“1”の数は0の時は0個、−1の時は1個とな
り、その差は1となって16であった従来と比較して大
幅に小さくなる。よって、RAM3によって消費される
電流量はそれ程変化せず、D/A変換の際の性能劣化を
抑えることができる。
・・・・を4ビットの場合で示せば、0000,0001,
0011,0010,0110,・・・・というように、連
続する数値では変化するビット数が必ず1個であるよう
なコードである。このため、例えば、0、−1といった
微小なディジタル入力が交互に与えられた場合であって
も、0は0000H、−1は8000HとしてRAM3
に書き込まれているため、RAM3が出力するデータに
おける“1”の数は0の時は0個、−1の時は1個とな
り、その差は1となって16であった従来と比較して大
幅に小さくなる。よって、RAM3によって消費される
電流量はそれ程変化せず、D/A変換の際の性能劣化を
抑えることができる。
【0017】なお、図2では変換手段2によって偶数ビ
ットを反転させるようにしたがこれに限ったものではな
く、要は、0、−1といった微小入力が続く時に“1”
の数があまり変わらないようなものであれば良い。
ットを反転させるようにしたがこれに限ったものではな
く、要は、0、−1といった微小入力が続く時に“1”
の数があまり変わらないようなものであれば良い。
【0018】
【発明の効果】以上のべたように本発明は、入力される
ディジタル信号の一旦変換してRAMに格納し、RAM
より読み出されるデータを再度逆変換する構成としたこ
とにより、RAMによって消費される電流量がそれ程変
化せず、電源、或いは、モノリシックLSI化した場合
には基板を介して生じる性能劣化を大幅に抑えることが
できるという優れた効果を有するものである。
ディジタル信号の一旦変換してRAMに格納し、RAM
より読み出されるデータを再度逆変換する構成としたこ
とにより、RAMによって消費される電流量がそれ程変
化せず、電源、或いは、モノリシックLSI化した場合
には基板を介して生じる性能劣化を大幅に抑えることが
できるという優れた効果を有するものである。
【図1】本発明によるディジタルフィルタ付D/A変換
装置の一実施例を表すブロック図
装置の一実施例を表すブロック図
【図2】図1におけるRAM3の入力データを変換する
変換手段2と逆変換手段4の第1の具体例を示すブロッ
ク図
変換手段2と逆変換手段4の第1の具体例を示すブロッ
ク図
【図3】図1におけるRAM3の入力データを変換する
変換手段2と逆変換手段4の第2の具体例を示すブロッ
ク図
変換手段2と逆変換手段4の第2の具体例を示すブロッ
ク図
【図4】図1におけるRAM3の入力データを変換する
変換手段2と逆変換手段4の第3の具体例を示すブロッ
ク図
変換手段2と逆変換手段4の第3の具体例を示すブロッ
ク図
【図5】2進数をグレイコードに変換するグレイコード
変換器の具体例を示す回路図
変換器の具体例を示す回路図
【図6】グレイコードを2進数に変換するグレイコード
逆変換器の具体例を示す回路図
逆変換器の具体例を示す回路図
【図7】従来のディジタルフィルタ付D/A変換装置を
示すブロック図
示すブロック図
1 インターフェイス 2 変換手段 3 RAM 4 逆変換手段 6 乗算器 7 係数ROM 10 累算器 12 D/A変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠中 秀晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 入力されるディジタル信号の変換を行う
変換手段と、 前記変換手段の出力を格納する第1の記憶手段と、 フィルタ係数を記憶している第2の記憶手段と、 前記第1の記憶手段より読み出されるデータの逆変換を
行う逆変換手段と、 前記第1の記憶手段より順次読み出されるデータを前記
逆変換手段によって逆変換しながら、前記第2の記憶手
段から読み出される前記フィルタ係数との乗算を行う乗
算手段と、 前記乗算手段の出力の累算を行う累算手段とを有するデ
ィジタルフィルタと、 前記ディジタルフィルタの出力をD/A変換するD/A
変換手段とを備えたディジタルフィルタ付D/A変換装
置。 - 【請求項2】 変換手段は入力されるディジタル信号の
特定のビットの値を反転し、逆変換手段は前記反転され
たビットの値を再度反転することを特徴とする請求項1
記載のディジタルフィルタ付D/A変換装置。 - 【請求項3】 ディジタルフィルタは第1の記憶手段に
対するアドレス信号を発生させるアドレス発生手段を備
えており、 変換手段は入力されるディジタル信号を前記アドレス信
号に基づいて反転し、逆変換手段は前記アドレス信号に
基づいて入力されるデータの値を再度反転することを特
徴とする請求項1記載のディジタルフィルタ付D/A変
換装置。 - 【請求項4】 変換手段は入力されるディジタル信号を
グレイコードに変換し、逆変換手段は前記グレイコード
を通常の2進数に変換することを特徴とする請求項1記
載のディジタルフィルタ付D/A変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002414A JPH07212233A (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | ディジタルフィルタ付d/a変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002414A JPH07212233A (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | ディジタルフィルタ付d/a変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07212233A true JPH07212233A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11528592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6002414A Pending JPH07212233A (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | ディジタルフィルタ付d/a変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07212233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010103928A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | D/aコンバータ |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP6002414A patent/JPH07212233A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010103928A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | D/aコンバータ |
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