JPS5935531B2 - 非線形d/aコンバ−タ - Google Patents
非線形d/aコンバ−タInfo
- Publication number
- JPS5935531B2 JPS5935531B2 JP2499379A JP2499379A JPS5935531B2 JP S5935531 B2 JPS5935531 B2 JP S5935531B2 JP 2499379 A JP2499379 A JP 2499379A JP 2499379 A JP2499379 A JP 2499379A JP S5935531 B2 JPS5935531 B2 JP S5935531B2
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- JP
- Japan
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- output
- counter
- circuit
- signal
- input
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/66—Digital/analogue converters
- H03M1/82—Digital/analogue converters with intermediate conversion to time interval
- H03M1/84—Non-linear conversion
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非線形伸長特性をもったパルス符号変調(PC
M)用の非線形D/Aコンバータに関するものである。
M)用の非線形D/Aコンバータに関するものである。
従来、PCM通信などで使用されるD/Aコンバータに
は、抵抗回路網あるいは容量回路網といったアナログ信
号処理の回路網が使われているために、正確なり/A変
換を行うには極めて多数のスイッチを必要とする欠点が
あった。
は、抵抗回路網あるいは容量回路網といったアナログ信
号処理の回路網が使われているために、正確なり/A変
換を行うには極めて多数のスイッチを必要とする欠点が
あった。
しかも各抵抗あるいは各キャパシターはその値を正確に
規定しかつ温度変化に応動しないようにする必要があっ
た。
規定しかつ温度変化に応動しないようにする必要があっ
た。
しかしこれらの欠点を除くために第1図のような計数型
D/Aコンバータが提案されている。
D/Aコンバータが提案されている。
図中11はnビットレジスタで構成される入力装置、P
は基準パルス源、Zはのこぎり波信号源、12は論理デ
ィジタル比較器、13は計数器、Sはスイッチング装置
を示す。
は基準パルス源、Zはのこぎり波信号源、12は論理デ
ィジタル比較器、13は計数器、Sはスイッチング装置
を示す。
このD/Aコンバータは、基準パルス源Pを端子Tで起
動し、基準パルス源Pからのパルスを計数器13を用い
て計数し、この結果をディジタル比較器12を介して入
力レジスタ11の状態と比較し、両者の状態が一致した
時点でディジタル比較器12から制御信号を送出して、
スイッチング装置Sを起動し、端子Tにより基準パルス
源Pと同時に起動したのこぎり波信号源Zの瞬時値をス
イッチング装置Sがディジタル比較器12からの信号で
オンとなるとコンデンサCに転送し、出力端子Uからア
ナログ信号として出力するものである。
動し、基準パルス源Pからのパルスを計数器13を用い
て計数し、この結果をディジタル比較器12を介して入
力レジスタ11の状態と比較し、両者の状態が一致した
時点でディジタル比較器12から制御信号を送出して、
スイッチング装置Sを起動し、端子Tにより基準パルス
源Pと同時に起動したのこぎり波信号源Zの瞬時値をス
イッチング装置Sがディジタル比較器12からの信号で
オンとなるとコンデンサCに転送し、出力端子Uからア
ナログ信号として出力するものである。
しかしながら、この回路構成では、D/A変換した場合
のアナログ出力値の誤差の補正ができない欠点がある。
のアナログ出力値の誤差の補正ができない欠点がある。
そこで、誤差補正機能を有した回路が従来より提案され
ているが、従来のそのような回路は、その回路構成が複
雑となる欠点があった。
ているが、従来のそのような回路は、その回路構成が複
雑となる欠点があった。
本発明はこれらの欠点を除去するために、入力装置とし
て、nビットディジタル入力信号を(n十m)ビットデ
ィジタル信号に変換するプログラマブル符号変換装置を
用い、それによって回路構成が簡単でありながら誤差補
正機能を具備させD/Aコンバータの変換精度を向上さ
せることを目的とするものである。
て、nビットディジタル入力信号を(n十m)ビットデ
ィジタル信号に変換するプログラマブル符号変換装置を
用い、それによって回路構成が簡単でありながら誤差補
正機能を具備させD/Aコンバータの変換精度を向上さ
せることを目的とするものである。
以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第2図は本発明の実施例のブロック線図であり、■・・
・■はディジタル符号化信号の入力端子、21は入力端
子がnビット、出力端子がn−1−mビットのプログラ
マブル符号変換回路としてのプログラム可能読出専用メ
モリPROM(Programmab 1eRead
0−n1y Memory)である。
・■はディジタル符号化信号の入力端子、21は入力端
子がnビット、出力端子がn−1−mビットのプログラ
マブル符号変換回路としてのプログラム可能読出専用メ
モリPROM(Programmab 1eRead
0−n1y Memory)である。
22はディジタル比較器、23は計数器で、いずれもn
+mビットで動作するものであり、24は基準パルス源
、25は基準パルス源のパルス周波数に比べ十分ニ高い
周波数を持つパルスを発生する高速基準パルス源、26
はスイッチ、27は積分回路、28は標本保持回路、2
9と29′はクロックパルスの入力端子、30はアナロ
グ信号出力端子である。
+mビットで動作するものであり、24は基準パルス源
、25は基準パルス源のパルス周波数に比べ十分ニ高い
周波数を持つパルスを発生する高速基準パルス源、26
はスイッチ、27は積分回路、28は標本保持回路、2
9と29′はクロックパルスの入力端子、30はアナロ
グ信号出力端子である。
第3図は本発明の動作時のタイミング説明図である。
以下第2図及び第3図を参照しながら本発明の基本とな
る構成回路の動作原理を説明する。
る構成回路の動作原理を説明する。
まず時刻t = oでPROM21の入力端子■〜■に
ディジタル符号化信号を入力する。
ディジタル符号化信号を入力する。
これと同時に入力端子29から第3図すに示すように、
クロックパルスP1を入力して基準パルス源24を起動
し、計数器23で基準パルス源24から発生するパルス
を計数する。
クロックパルスP1を入力して基準パルス源24を起動
し、計数器23で基準パルス源24から発生するパルス
を計数する。
一方、前記のクロックパルスP1で同時に起動する高速
基準パルス源25から発生する高速基準パルスはスイッ
チ26を介して積分回路27で積分され、その出力波形
は第3図aに示すように、積分される信号が高速でオス
オフするパルスであるために曲線31のこまかく充放電
を繰り返しながら全体としてのこぎり波状の波形を示す
充電特性を示す。
基準パルス源25から発生する高速基準パルスはスイッ
チ26を介して積分回路27で積分され、その出力波形
は第3図aに示すように、積分される信号が高速でオス
オフするパルスであるために曲線31のこまかく充放電
を繰り返しながら全体としてのこぎり波状の波形を示す
充電特性を示す。
そして計数器23のディジタル符号がPROM21の出
力ディジタル処理と一致した時刻t1 で、第3図C
に示すように、ディジタル比較器22からスイッチ26
を制御するパルスP1′が送出され、それによってスイ
ッチ26が開き、積分回路27への高速基準パルスの入
力は遮断される。
力ディジタル処理と一致した時刻t1 で、第3図C
に示すように、ディジタル比較器22からスイッチ26
を制御するパルスP1′が送出され、それによってスイ
ッチ26が開き、積分回路27への高速基準パルスの入
力は遮断される。
この時の積分回路27のアナログ出力は時刻t1 で決
定する値となっており、その後直ちにこのアナログ値は
第3図aに於ける曲線32のなめらかな指数関数の放電
特性で示される下降曲線を示し、時刻toから一定の時
間後の時刻tcに入力端子29′から第3図dに示すク
ロックパルスp//が入力され、標本保持回路28が起
動されて、下降曲線32のレベルをサンプリングして保
持する。
定する値となっており、その後直ちにこのアナログ値は
第3図aに於ける曲線32のなめらかな指数関数の放電
特性で示される下降曲線を示し、時刻toから一定の時
間後の時刻tcに入力端子29′から第3図dに示すク
ロックパルスp//が入力され、標本保持回路28が起
動されて、下降曲線32のレベルをサンプリングして保
持する。
そしてD/Aコンバータの入力ディジタル符号化信号に
対応するアナログ信号PAits第3図eに示すように
出力端子30より取り出される。
対応するアナログ信号PAits第3図eに示すように
出力端子30より取り出される。
続いてクロックパルスの入力端子29から時刻tc+△
tdこ、第3図すに示すように、パルスP2が入力され
積分回路27がリセットされ、次の入力ディジタル符号
化信号に対し同様な事が時刻P4.P4’・・・・・・
に於いて繰り返される。
tdこ、第3図すに示すように、パルスP2が入力され
積分回路27がリセットされ、次の入力ディジタル符号
化信号に対し同様な事が時刻P4.P4’・・・・・・
に於いて繰り返される。
本発明のD/Aコンバータは、積分回路27での高速基
準パルスの積分時間tをある単位微少時間△tの整数倍
に選ぶことで、積分回路27をリセットして、ディジタ
ル符号化信号が入力してパルスP1 、P2・・・・・
・が得られてから一定時間後に標本化される積分回路2
7の出力の下降曲線32が非線形を示すので伸張特性が
得られるものとなる。
準パルスの積分時間tをある単位微少時間△tの整数倍
に選ぶことで、積分回路27をリセットして、ディジタ
ル符号化信号が入力してパルスP1 、P2・・・・・
・が得られてから一定時間後に標本化される積分回路2
7の出力の下降曲線32が非線形を示すので伸張特性が
得られるものとなる。
なおりロックパルス入力端子29および29′からのク
ロックパルスは、入力端子29からのパルスが入力端子
29′より一定時間△tc だけ遅いので、遅延回路を
用いて、D/Aコンバータ内部に装備した1個のクロッ
クパルス発生器を使用して実現できる。
ロックパルスは、入力端子29からのパルスが入力端子
29′より一定時間△tc だけ遅いので、遅延回路を
用いて、D/Aコンバータ内部に装備した1個のクロッ
クパルス発生器を使用して実現できる。
また、本発明では、入力ディジタル符号化信号はnビッ
トであっても、ディジタル比較器22、計数器23によ
るディジタル処理系ではn+mビットで処理がなされる
。
トであっても、ディジタル比較器22、計数器23によ
るディジタル処理系ではn+mビットで処理がなされる
。
すなわち計数器23のカウント数は最大(2n+m
1 )である。
1 )である。
一方策1図の従来例では最大カウント数は(2n−1)
となる。
となる。
ところで第1図と第2図のアナログ出力がいずれもディ
ジタル符号化信号入力後一定時刻tcで行われるとすれ
ば、第1図の従来例ではnビットのディジタル処理を行
っているために、一定時刻tc内に2n個のレベル、第
2図の本実施例ではn+mビットのディジタル処理を行
っているため2 n +m個のレベルのアナログ値がそ
れぞれ標本化できる事になる。
ジタル符号化信号入力後一定時刻tcで行われるとすれ
ば、第1図の従来例ではnビットのディジタル処理を行
っているために、一定時刻tc内に2n個のレベル、第
2図の本実施例ではn+mビットのディジタル処理を行
っているため2 n +m個のレベルのアナログ値がそ
れぞれ標本化できる事になる。
この場合、各カウント周期は第1図の従来例をTとすれ
ば、第2図ではT/2mとなる。
ば、第2図ではT/2mとなる。
したがって本実施例では2n+m個の取り得るアナログ
レベルから、入力ディジタル符号化信号に対応する理想
的なアナログレベルに最も近い2n個のレベルをPRO
M21の記憶内容で指定することができる。
レベルから、入力ディジタル符号化信号に対応する理想
的なアナログレベルに最も近い2n個のレベルをPRO
M21の記憶内容で指定することができる。
第4図は、上記の補正方法の効果を具体的に説明する出
力レベル図で、nビット人カテ′イジタル符号化信号に
対して、aは第1図でのディジタル処理系がnビットで
2n個の理想出力レベル(Ll 、L2、−L2n )
を示す図、bはaに対する実際の出力レベル図、Cは第
2図でのディジn+m タル処理系が(n+m)ビットで2 個の理想出力
レベル(L’ 1 、 L’2−−L’2 n+m)
ヲ示す図、dはCに対する実際の出力レベル図である。
力レベル図で、nビット人カテ′イジタル符号化信号に
対して、aは第1図でのディジタル処理系がnビットで
2n個の理想出力レベル(Ll 、L2、−L2n )
を示す図、bはaに対する実際の出力レベル図、Cは第
2図でのディジn+m タル処理系が(n+m)ビットで2 個の理想出力
レベル(L’ 1 、 L’2−−L’2 n+m)
ヲ示す図、dはCに対する実際の出力レベル図である。
aでは各入力ディジタル符号化信号に対する理想的な出
力レベルを示しているが、実際の出力レベルがbで示さ
れるように誤差を含んでいると仮定する。
力レベルを示しているが、実際の出力レベルがbで示さ
れるように誤差を含んでいると仮定する。
次にディジタル処理系を(n+m)ビットとすれば、上
記で説明したようにCで示されるように2n+m個の理
想出力レベルが存在する。
記で説明したようにCで示されるように2n+m個の理
想出力レベルが存在する。
しかしこの時の実際の出力レベルは誤差を含んでいるた
め理想値からずれた値を示すdで表されると仮定する。
め理想値からずれた値を示すdで表されると仮定する。
第4図aの各理想出力レベルから横に引いた点線の各レ
ベルに最も近いレベルを探し、Cでそれニ対応する(n
+m)ビットのディジタル符号化信号を、PROM中に
nビットの原人カデイジタル符号化信号と対照させた形
で書き込む。
ベルに最も近いレベルを探し、Cでそれニ対応する(n
+m)ビットのディジタル符号化信号を、PROM中に
nビットの原人カデイジタル符号化信号と対照させた形
で書き込む。
したがってFROMには(n−hn)ビットで表示でき
るレベルの内、所定のnビット出力に対し最も誤差の少
ないレベルとなる20個のディジタル符号化信号のみが
書き込まれることになる。
るレベルの内、所定のnビット出力に対し最も誤差の少
ないレベルとなる20個のディジタル符号化信号のみが
書き込まれることになる。
たとえばaでレベルL2n−1で表示される理想出力レ
ベルに最も近い出力レベルはdでΔ印の出力レベルであ
る。
ベルに最も近い出力レベルはdでΔ印の出力レベルであ
る。
したがってΔ印のレベルを出力するにはCでレベルL′
2n+m−・1で表示される(n+m)ビットのディジ
タル符号化信号を、aでレベルL2n−1で表示される
nビットディジタル符号化信号に対照させてPROLに
書き込むわけである。
2n+m−・1で表示される(n+m)ビットのディジ
タル符号化信号を、aでレベルL2n−1で表示される
nビットディジタル符号化信号に対照させてPROLに
書き込むわけである。
逆に言えばaでのレベルL2n−1を示すnビットデジ
タル符号化信号が本発明のD/Aコンバータに入力され
れば、PROM中でレベルL′2n十m−1を示す(n
+m)ビットディジタル符号化信号に変換され、これに
対応する誤差の少ないアナログ出力が送出されることに
なる。
タル符号化信号が本発明のD/Aコンバータに入力され
れば、PROM中でレベルL′2n十m−1を示す(n
+m)ビットディジタル符号化信号に変換され、これに
対応する誤差の少ないアナログ出力が送出されることに
なる。
ここで注意しなければならない事は、bの出力レベルが
、理想出力レベルに等しいとしてもdの出力レベルが必
ずしも理想出力レベルと等しいとは限らない事である。
、理想出力レベルに等しいとしてもdの出力レベルが必
ずしも理想出力レベルと等しいとは限らない事である。
つまりmビット(m<n)付加することで元来誤差のな
かった出力レベルで誤差が生じることも考えられる。
かった出力レベルで誤差が生じることも考えられる。
しかしながら、m=nとすれば、付加のないnビットの
時と同じレベルが存在するためこの問題は解決される一
方、m<nで生じる出力誤差はnビット付加する以前に
存在した誤差よりも小さくできることは明白である。
時と同じレベルが存在するためこの問題は解決される一
方、m<nで生じる出力誤差はnビット付加する以前に
存在した誤差よりも小さくできることは明白である。
この出力誤差をどの程度問題にするかは用途によって決
まることであり、変換精度を高くする場合mを大きくす
ればよい。
まることであり、変換精度を高くする場合mを大きくす
ればよい。
本実施例では符号変換回路としてFROMを使用したが
、プログラム可能論理アレイ回路PLA(Progra
mmable Logic Array)でも実現で
きる。
、プログラム可能論理アレイ回路PLA(Progra
mmable Logic Array)でも実現で
きる。
なお、以上の実施例においては、高速基準パルス源25
を基準電圧源に用いたが、他に定電圧源を基準電圧源と
して用いることができる。
を基準電圧源に用いたが、他に定電圧源を基準電圧源と
して用いることができる。
以上説明したように、本発明では、入力装置としてプロ
グラマブル符号変換回路を用いているために、nビット
入力ディジタル符号化信号に対してディジタル処理系を
(n+m)ビットとすることで出力誤差が最小となるア
ナログ出力が得られるように符号変換を施し、所望の高
精度D/Aコンバータが実現できる利点がある。
グラマブル符号変換回路を用いているために、nビット
入力ディジタル符号化信号に対してディジタル処理系を
(n+m)ビットとすることで出力誤差が最小となるア
ナログ出力が得られるように符号変換を施し、所望の高
精度D/Aコンバータが実現できる利点がある。
また、本発明のD/Aコンバータは、使用中に構成素子
の劣化が生じたために大きな出力誤差が生じるようにな
っても、上記プログラマブル符号変換回路で符号変換の
補正を行い、引き続き所望の高精度なり/Aコンバータ
として使用できる利点がある。
の劣化が生じたために大きな出力誤差が生じるようにな
っても、上記プログラマブル符号変換回路で符号変換の
補正を行い、引き続き所望の高精度なり/Aコンバータ
として使用できる利点がある。
第1図は従来の計数型D/Aコンバータのブロック線図
、第2図はn−1−mビット出力線を持つFROM を
使用した場合の本発明の実施例のブロック線図、第3図
は第2図のタイミング説明図、第4図はレベル補正の説
明図である。 11は入力装置、12.22は論理ディジクル比較器、
13.23は計数器、21しまPROM、P、24は基
準パルス源、25は高速基準パルス源、26はスイッチ
、27は積分回路、28は標本保持回路、29 、29
’はクロックパルス入力端子、U、30はアナログ出力
端子、Sはスイッチング装置、Zはのこぎり波信号源、
Cはコンデンサである。
、第2図はn−1−mビット出力線を持つFROM を
使用した場合の本発明の実施例のブロック線図、第3図
は第2図のタイミング説明図、第4図はレベル補正の説
明図である。 11は入力装置、12.22は論理ディジクル比較器、
13.23は計数器、21しまPROM、P、24は基
準パルス源、25は高速基準パルス源、26はスイッチ
、27は積分回路、28は標本保持回路、29 、29
’はクロックパルス入力端子、U、30はアナログ出力
端子、Sはスイッチング装置、Zはのこぎり波信号源、
Cはコンデンサである。
Claims (1)
- 1 基準パルス源からの基準パルスを計数する計数器、
nビットのディジタル入力信号を出力誤差が最小となる
ように(n+m)ビットのディジタル信号に変換するプ
ログラマブル符号変換回路、前記計数器の計数内容と前
記プログラマブル符号変換回路の符号変換出力とを比較
する比較器、基準電圧源、前記計数器の計数開始と同時
に前記基準電圧源からの電圧の積分を開始し、前記比較
器の比較一致信号で積分を停止して所定の放電特性に従
った信号を出力する積分回路、該積分回路の前記出力を
前記計数器の計数開始から一定の時間後に標本化して保
持する標本保持回路を備えたことを特徴とする非線形D
/Aコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2499379A JPS5935531B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | 非線形d/aコンバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2499379A JPS5935531B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | 非線形d/aコンバ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55117329A JPS55117329A (en) | 1980-09-09 |
| JPS5935531B2 true JPS5935531B2 (ja) | 1984-08-29 |
Family
ID=12153495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2499379A Expired JPS5935531B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | 非線形d/aコンバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935531B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270443A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | 株式会社 構建設計研究所 | 折版構造 |
-
1979
- 1979-03-02 JP JP2499379A patent/JPS5935531B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270443A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | 株式会社 構建設計研究所 | 折版構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55117329A (en) | 1980-09-09 |
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