ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門

ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門

原書名 Understanding Delta-Sigma Data Converters
著者名 和保 孝夫 監訳
安田 彰 監訳
発行元 丸善出版
発行年月日 2007年07月
判型 A5 210×148
ページ数 344ページ
ISBN 978-4-621-07872-3
Cコード 3055
ジャンル 電気・電子・情報工学 >  電子・通信

内容紹介

デジタル集積回路技術の進歩に伴い、自然界のアナログ信号を一旦デジタル化し、高性能プロセッサでデジタル信号処理した後に再びアナログ信号に戻す信号処理方式が一般化している。アナログ/デジタル変換器(ADC)はこのために不可欠であるが、特にΔΣ型ADCは半導体ロードマップの技術動向ともマッチした高性能変換方式として最近富に注目を集めている。本書ではその基本概念の解説から始め、実際の回路設計手法まで丁寧に解説しており、デジタルオーディオ、マイコン組み込み用ADC、通信機器、医療計測機器など、広い分野へ応用できる最新の知識を得ることができる。ΔΣ型ADCの原理を理解し自由に使いこなしたいと願っているアナログ回路・アナログデジタル混載回路設計技術者および電子通信情報工学科の学部・大学院生必読の書。

目次

第1章 序論
 1.1 オーバーサンプリング型データ変換器の必要性
 1.2 Δ変調とΔΣ変調
 1.3 高次1段ノイズシェイピング変調器
 1.4 多段(カスケード,MASH)変調器
 1.5 バンドパス型ΔΣ変調器
 1.6 多ビットΔΣ変調器
 1.7 ΔΣ型DAC
 1.8 ΔΣ変調器の変遷:性能と方式の動向   
第2章 1次ΔΣ変調器
 2.1 量子化器と量子化雑音
 2.2 ADCとしての1次ΔΣ変調器
 2.3 DACとしての1次ΔΣ変調器
 2.4 MOD1の線形モデル
 2.5 1次ΔΣ変調器のシミュレーション
 2.6 直流入力時の1次ΔΣ変調器
 2.7 MOD1の安定性
 2.8 オペアンプの有限利得の影響
 2.9 1次変調器のためのデシメーションフィルタ
 2.10 まとめ
第3章 2次ΔΣ変調器
 3.1 2次ΔΣ変調器
 3.2 2次ΔΣ変調器のシミュレーション
 3.3 2次ΔΣ変調器にける非線形効果
 3.4 2次ΔΣ変調器のほかの形式
 3.5 2次ΔΣ変調器のためのデシメーションフィルタ
 3.6 まとめ
第4章 高次のΔΣ変調器
 4.1 1つの量子化器を有する高次の変調器
 4.2 高次の変調器における安定性に関する考察
 4.3 NTFにおける零点と極の最適化
 4.4 ループフィルタの種々の構成
 4.5 多段の変調器
第5章 バンドパス型および直交ΔΣ変調器
 5.1 バンドパス型および直交ΔΣ変調器の必要性
 5.2 バンドパス型NTFの選択
 5.3 バンドパス型ΔΣ変換器の方式
 5.4 バンドパス型ΔΣ変換器の実例
 5.5 直交信号
 5.6 直交変調
 5.7 まとめ
第6章 ΔΣ型ADCの構成方法
 6.1 多ビット内部量子化器を用いた変換器
 6.2 2つの量子化器を用いた変換器
 6.3 無作為動的素子選択
 6.4 ミスマッチ誤差シェイビングベクトル・ミスマッチシェイピング
 6.5 DAC非線形性に対するデジタル補正
 6.6 連続時間ΔΣ変換器
 6.7 まとめ 
第7章 ΔΣ型DAC
 7.1 ΔΣ型DACの構成法
 7.2 ΔΣ型DACのループ構造
 7.3 多ビット内部DACを用いたΔΣ型DAC
 7.4 ΔΣ型DACのための補間フィルタ
 7.5 ΔΣ型DACのためのアナログ後置フィルタ
 7.6 まとめ
第8章 ハイレベル設計とシミュレーション
 8.1 雑音伝達関数(NTF)の合成
 8.2 NTFシミュレーションとSQNRの計算,スペクトル評価
 8.3 NTFの導出とダイナミックレンジのスケーリング
 8.4 SPICE解析を可能とするシミュレーション
第9章 変換器の実例
 9.1 SCMOD2:汎用2次スイッチトキャパシタ
 9.2 SCMOD5:5次1ビット・ノイズシェイピングループ
 9.3 低消費電力連続時間ADC
 9.4 オーディオ用DAC
 9.5 まとめ
付録A スペクトル評価
 A.1 壁掛け
 A.2 スケーリングと雑音帯域幅
 A.3 平均化
 A.4 事例
 A.5 数学的な基礎
付録B スイッチトキャパシタ(SC)を用いたΔΣ型データ変換器における雑音
 B.1 CMOSオペアンプにおける雑音の影響
 B.2 サンプリングされた熱雑音
 B.3 SC積分器における雑音の影響
 B.4 積分器における雑音解析の例
 B.5 ΔΣ型ADCループにおける雑音の影響

出版社からのメッセージ

本書は改訂版『ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門 第2版』(2019年12月刊)を刊行しています。

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