JPS6247214A - デジタル・アナログ変換回路 - Google Patents

デジタル・アナログ変換回路

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JPS6247214A
JPS6247214A JP18698285A JP18698285A JPS6247214A JP S6247214 A JPS6247214 A JP S6247214A JP 18698285 A JP18698285 A JP 18698285A JP 18698285 A JP18698285 A JP 18698285A JP S6247214 A JPS6247214 A JP S6247214A
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Mamiko Satou
佐藤 まみ子
Masahiko Machida
町田 征彦
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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〕 本発明は例えは自動制御系において適用可能な、デジタ
ルフィルタを用いて構成したデジタル・アナログCD/
A )変換回路に関する。
〔発明の概要〕
本発明はデジタルフィルタの谷演算項のデータを時分割
で出力し、これを1)/A変換して得られるアナ0り信
号を順次積分して谷演算項の和に対応するアナログ信号
を得ることにより、簡潔な構成でのD/Af換を可能吉
するものである。
〔従来の技術〕
一般的に、自動制御系は第2図に示すように目標値が入
力される基準入力要素40、基準入力信・号とフィート
バンク信号との差を得る誤差検出器筐 41、誤差信号が入力される制御要素42.−g4制御
要素42の出力により制御される制御対象43、該制御
対象43の制御量を上記誤差検出器41ヘフイードバノ
クするフィードバック要素44等より構成される。
この自動制御系は上記誤差検出器41より得られる誤差
信号に応じて上記制御対象43を制御し、上記誤差信号
が極めて小さい状態、すなわぢ上記制御対象43が目標
値に達した状態を得る。
このような自動制御系において、上記制御要素42に、
デジタルフィルタを用いることが考えられる。
デジタルフィルタ(1テジタルな加算器、乗算器、単位
時間遅延素子等を用いて、ハードウェアにより実現する
ことも、マイクロコンピュータ等を用いてソフトウェア
により実現することもできるが、いずれもアナログフィ
ルタに比較して、安定性、精、度、−年変化において優
れている。また、ソフトウェアにより実現した場合には
、フィルタの特性を決めるパラメータの変更が容易であ
り、種々の特性のフィルタを簡単に実現できる古いう利
点がある。
上記制御要素42をこのようなデジタルフィルタを用い
て実現した場合には、第5図に示すように、デジタルフ
ィルタ50の入力側に八/I)変換器51が、出力側に
D/A変換器52が各々必要となる。
今、デジタルフィルタで実現すべき伝達関数のも うヰ、微分項をA’S、比例項をB、積分項をCl3と
すると、この伝達関数(A S +13+C/S)を実
現する場合、例えば上記微分項、比例項、積分項を独立
に計算した後で加算する方法が考えられる。
すなわち、第6図に示すように入力データをA/D変換
器60でデジタル化した後、微分回路61、積分回路6
2、乗算器64に供給する。上記微分回路61の出力は
乗算器63によりへ倍され加算器66にはAsの項が入
力される。また、上記積分回路62の出力は乗算器65
により0倍され上記加算器66にCl3の項が入力され
る。また、上記乗算器64よりBの項が上記加算回路6
6に入力される。結局、該加算回路66からは(へS十
B −1−Cy S)がD/A変換器67に供給され、
アナログ信号が得られる。
このような構成において精度を上げるためには上記D/
A変換器67の分解能を上げること、すなわちビット数
を多くとることが要求される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したよう(乙テジタルフィルタで精度を上げるため
には高分解能のD/A変換器が必要になる。一般に市販
のD/A変換器は高分解能になるほど高価になり、高精
度のデジタルフィルタを適用するうえでこのD / A
変換器の価格が、結局デジタルフィルタのコストアップ
につながるという問題を生じている。
本発明はこのような問題に鑑みて成されたものであり、
簡単な構成でデジタルフィルタを用いた高精贋のD/A
変換回路を実現し、デジタルフィルタの適用を容易にす
ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の問題を解決するために本発明では、入力デジタル
データに対する演算項として少なくとも微分演算項と2
次微分演算項とを有し、各演算項のデータを時分割で出
力するとともに、谷演算項に対応する所定のパルス幅の
信号を出力するデジタルフィルタ部と、該デジタルフィ
ルタ部より時分割で出力される上記各演算項のデータを
アナログ化するD/A変換器と、該D/A変換器よりア
ナログ信号が供給され、上記デジタルフィルタ部より供
給される上記所定のパルス幅の信号によって制御される
スイッチと、該スイッチを介して上記所定のパルス幅の
期間に上記D/A変換器よりアナログ信号が供給される
積分回路とを備えてD/A変換回路が構成される。
〔作 用〕 本発明に係るD/&変換回路では、入力テジタルデータ
に対して上記デジタルフィルタ部において微分演算と2
次微分演算が行なわれ、各演算の結果のデータが時分割
で上記D/A変換器に出力される。該D/A変換器によ
り得られた各演算の結果のデータに対応するアナログ信
号は上記デジタルフィルタ部より出力される所定のパル
ス幅の信号のパルス幅の期間、上記積分回路において順
次積分され上記各演算項の和に対応したアナログ信号が
出力される。
〔実施例〕
以下、本発明をV T R(Video Tape R
ecoder)のトラムサーボ系に適用した場合の一実
施例について図面を参照して説明する。
第1図は本実施例の構成を示すブロック図であり、前述
した自動制御系に対応させると制御対象はドラムモータ
4であり、フィードバック要素は積分器5であり、制御
要素はA/D変換器2及びD/A変換部3である。該D
/A変換部3は周波数特性を有する。
このドラムサ〜ポ系では、上記ドラムモータ4θ が基準位相々refで回転するような制御が行なわれる
。すなわち、上記ドラムモータ4の角速度ωから上記積
分器5によりドラム位相θが得られ、該ドラム位相θと
基準位相−1el、r e tとの差が誤差検出器1で
検出される。ここで得られた誤差信号△θは上記A/D
変換器2を介して上記D/A変換部3に供給される。 
 、 該D/A変換部3はデジタルフィルタ部3a、D/A変
換器3e、スイッチ31)、積分回路3d等より構成さ
れ、上記デジタルフィルタ部3a及び積分回路3dによ
り定まる周波数特性によりデジタル化された誤差信号△
θに応じた上記ドラムモータ4の駆動電圧effIを出
力する。この結果、該ドラムモータ4はドラム位相0が
上記基準位相θ Q r e t と一致した状態で回転する状態に安定
化される。
次(乙上記り/A変換部3について詳細に説明する。ま
す、上記デジタルフィルタ部3aでは、(4S+BS+
C)で表わされる伝達関数の各項を別々に計算して計算
結果のデータを時分割で上記D/A変換器3eに出力す
るとともに、各項の出力に対応して△Tのパルス幅を有
する制御信号(H/ L )を上記スイッチ3bに供給
する。上記D/A変換器3eより出力されるアナログ信
号は上記△Tの期間、該スイッチ3bを介して抵抗R、
コンデンサC、オペアンプ3Cから成る上記積分回路3
dに供給される。
該積分回路3dは上記抵抗1(、、コンデンサC1上記
時間幅△Tでその利得が定まり、上記△Tの時間、入力
信号を積分し、上記スイッチ3bがオフになる期間は積
分した値を保持する。従って、順次入力される上記伝達
関数の各項に対応するアナログ信号が積分され(As−
+−Bs+C)に対応したアナログ信号が得られる。
ここで、上記積分回路3dの伝達関数はに/S(Kは、
C、R、△Tで定まる定数)で表わされるので、該D/
A変換器3の総合の伝達関数は上記デジタルフィルタ部
3aの伝達関数(AS+)3S+、C)と上記に/Sと
の積となる。すなわち現 が該I)/A変換部3の実相する伝達関数であり、これ
によって周波数特性が定する。
以上の動作を上記伝達関数のうち、0項、BS項、AS
項の順に処理した場合を第2図に従って説明する。
まず、同図aに示すように時間△T+において上記0項
の演算がなされ、上記積分回路3dよりC・K/Sに対
応する電圧の信号が出力される。次に同図すに示すよう
に時間△T2において上記8.8項の演算がなされ、上
記積分回路3dの出力は(B、S+C)・K/Sに対応
した電圧となる。最後に同図Cに示すように時間△T8
においてAs2項の演算がなされ、上記積分回路3dの
出力は(NS+LIS+C)・K/Sに対応した電圧と
なり、サンプリンク周期Tの間保持される。
このように、3回に分けてデータを出力するので、各項
の演算が簡単になり、また、上記D/A変換器3eのヒ
ント数は例えは上記A / I)変換器2のビット数よ
り少なくてもよく、低分解能のD/A変換器を用いても
精度等を維持することが可能になる。
才た上記伝達関数(八S 十B S 十C)の八l B
 ICは定数であるから、上記制御信号のパルス幅△T
を可変にすることにより上記積分回路3dの利得を可変
にして上記A、B、Cの定数を実現するようにしてもよ
い。次に、このように処理を行なった場合を第3図に従
って説明する。
ます、同図aに示すように時間へT+において上記デジ
タルフィルタ部3aでは入力データに対して演算処理を
行なわず、上記制御信号(H/ L )のパルス幅をC
・△Tに設定して出力する。これにより上記積分回路3
dよりC・K / Sに対応する電圧が出力される。次
に、同図すに示すように時間△T2において上記デジタ
ルフィルタ部3aではS項の演算がなされ、演算結果の
データが出力されるとともに」二記制御信号(I−17
L )のパルス幅かB・△Tに設定され出力される。こ
れにより、」二記積分回路3dよりCBS+C)・K/
Sに対応する電圧が出力される。最後に同図Cに示すよ
うに時間△T8において上記デジタルフィルタ3aでは
82項の演算=がなされ、演算結果のデータが出力され
るとともに、」−記制御信号(H/ I、)のパルス幅
がA・△Tに設定され出力される。これにより上記積分
回路3dの出力は(八8+BS+C)・K/Sに対応し
た電圧となり周期Tの間保持される。
このように上記制御信号(I17L)のパルス幅を可変
にして上記A 、 )(、Cの定数を実現するので上記
デジタルフィルタ部3aでの演算が減少し演算が簡単に
なる。また、谷演算項ごとに分けてデータを出力するの
で上記D/A変換器3eのヒツト数は少なくても精度等
を維持することができる。
また、上記積分回路3dは、直流利得が極端に大きいの
で上記ドラムモータ4のバラツキを吸収することができ
る。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、簡潔な構成でデジタ
ルフィルタを用いた高精度のD/A変換回路を実現する
ことができ、デジタルフィルタの適用が容易になる。
才た、実施例で示したように本発明をVTRのドラムサ
ーボ系に適用した場合、積分回路によりドラムモータの
バラツギを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るD/八へ換回路をVTRのドラム
サーボ系に適用した本実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第2図は上記D/A変換回路において、パルス幅を固定
にした場合の動作説明図であり、第3図は上記パルス幅
を可変にした場合の動作説明図である。 第4図は一般的な自動制御系の構成を示すブロック図で
ある。 第5図は第4・図に示した自動制御系の制御要素にデジ
タルフィルタを用いた場合の説明図である。 デジタルフィルタの従来の構成の一例を示すブロック図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力デジタルデータに対する演算項として少なくとも微
    分演算項と2次微分演算項とを有し、各演算項のデータ
    を時分割で出力するとともに各演算項に対応する所定の
    パルス幅の信号を出力するデジタルフィルタ部と、 該デジタルフィルタ部より時分割で出力される上記各演
    算項のデータをアナログ化するデジタル・アナログ変換
    器と、 該デジタル・アナログ変換器よりアナログ信号が供給さ
    れ、上記デジタルフィルタ部より供給される上記所定の
    パルス幅の信号によって制御されるスイッチと、 該スイッチを介して上記所定のパルス幅の期間に上記デ
    ジタル・アナログ変換器よりアナログ信号が供給される
    積分回路とを備え、 上記デジタル・アナログ変換器から順次出力される上記
    各演算項のデータに対応するアナログ信号を上記積分回
    路において積分することにより上記各演算項の和に対応
    するアナログ信号を得るようにしたことを特徴とするデ
    ジタル・アナログ変換回路。
JP60186982A 1985-08-26 1985-08-26 デジタル・アナログ変換回路 Expired - Lifetime JPH0681053B2 (ja)

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JPH0681053B2 JPH0681053B2 (ja) 1994-10-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02195860A (ja) * 1989-01-21 1990-08-02 Nitta Gelatin Inc ハム・ソーセージ類およびその製法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6091726A (ja) * 1983-10-25 1985-05-23 Sony Corp デジタル・アナログ変換装置
JPS6096014A (ja) * 1983-10-31 1985-05-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> トランスバ−サルフイルタ

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