【ADC】A/D, D/Aｺﾝﾊﾞｰﾀを語るｽﾚ【DAC】
ADC = analog-to-digital converter
DAC = digital-to-analog converter
を語るスレ。ありそうで無いので立てた。
☆ ADC前段のOPAMPもおk
☆ DAC後段回路もおk
☆ ADC/DACの基準電圧源ﾈﾀもおk
☆ (ADC/DACとのｲﾝﾀｰﾌｪｰｽは、ｼﾌﾞｼﾌﾞ ぉk)
☆ ADC/DACの電源ﾈﾀは程々にぉk
☆ 「チップは使わん、ΔΣやラダーを自分で回路組んじゃうもんね」は大歓迎
☆ PWMによるDACもたぶんおk
★ ｵｰｵﾀは来るな, AV(Audio/Visual)ﾈﾀはダメ >>86 を読んだよ
1/3LSBのディザーだけを使うと、高々1ビットしか改善されないが、
ディザーとオーバーサンプリング、ディメーション・フィルタを一緒に
適応すると2～3ビット良くなるが、それ以上を望むとΔΣも使わないと
いけない。 ΔΣの帰還しているノイズ・シェーピングの信号もディザー
信号の一種である。ΔΣ自体が、共振（リミット・サイクル）を
起こしていると、このサイクル信号を不規則信号にするのにディザー
技術が有効であることが書かれていた。 ×ディメーション・フィルタ
○デシメーション・フィルタ 13ビット以上必要な位置合わせのデジタル制御にΔΣAD変換を使うと
制御対象の伝達関数が2次だと、ΔΣAD変換する場合、所要時間が長い為
制御系の遅れ時間が大きくなり位相遅れで発振する可能性がある。
制御対象の伝達関数が1次の場合は遅れ時間に対し余裕があるので楽かも。 >>98 確かに市販品でディザー機能のオン・オフとしてイネーブル信号を持つ
製品がある
ΔΣADCの評価基板には、入力信号にノイズも加えられるようにしておくこと
ですかね？ >>104
>>86-87だけでなく「役に立つ回路・懐かしの回路」のスレの
>17-19も読まないと分からんかったよ アナログ・デバイスのアプリケーション・ノート
AN-388 シグマ・デルタ・コンバータの使い方 pdf
AN-389 シグマ・デルタ・コンバータの使い方(2) pdf
1/3LSBのディザー信号の説明が(2)の方に書いてあった FFTは、オーバーサンプリングした出力データの場合と2倍のナイキスト周波数で
ウィンドウをOSRの比まで広げた出力データの場合との違いは、AD変換器のビット数
が同じなら違いはないと思うのは俺だけか？ MY-D3000レンタルしたけど違いがよくわからんかった
返却日数とか引くと使えるのは３日ぐらいしかないしなあ MCP3901を買おうと思うんですけど、
これって一度アナログ入力を書き込んだ上で、デジタルデータを読み出すという処理をしないといけないのでしょうか？
http://picbaka.img.jugem.jp/20120730_42842.png
↑のLTC1298のように直接AD変換した値をシリアルで出力させるというのはできないのでしょうか？ >>114
そのA/Dは内部のレジスタ設定とか色々あったような気がする。 下手なADコンバータよりも
パソコンのオーディオ入力の方が高性能かも ΔΣ変調におけるリミットサイクル発振の抑制手法の検討
ttp://www.ieice.org/tokyo/gakusei/18/pdf/23.pdf 過去ログ 【delta・デルタ】⊿ΣAD・⊿ΣDA【sigma・シグマ】
ttp://i-ikioi.com/th/denki/1212686945/
間違いも少しあるが、有意義な情報もある 後は次の通り
ttp://www.okuma.nuee.nagoya-u.ac.jp/~murahasi/dsm/index.html
ttp://www.acoust.rise.waseda.ac.jp/publications/yamasaki/bunken_yamasaki.html
取り分け、これ
ttp://www.acoust.rise.waseda.ac.jp/publications/happyou/jasjournal/jas30-8-1990.pdf 更に驚くべきことは
ttp://www.rane.com/note137.html
ttp://www.rane.com/n137fig9.gif
これでは量子化ノイズが原因で高調波信号が出ているように見える？
この高調波をディザー信号で除去している >>119 量子化ノイズが完全になくすことはできない筈である
ビット長 24ビットあるAD変換器が例えば18ビットの性能しか出ない場合
ディザー信号を入れてやれば、22ビットまで改善された話なら信用する
ビット長 18ビットあるAD変換器が18ビットの性能を出し切っている場合
ディザー信号を入れてやっても、22ビットは出ない筈である。もし出せる
なら、オーバーサンプリング＆ディメーション・フィルタを使わない限り
無理だろう >>118
Wikipediaの「アナログ・デジタル変換器」のページにある「デルタ・シグマ型」が
要領良く書かれているよ
ttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%8A%E3%83%AD%E3%82%B0-%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB%E5%A4%89%E6%8F%9B%E5%9B%9E%E8%B7%AF#.E3.83.87.E3.83.AB.E3.82.BF.E3.83.BB.E3.82.B7.E3.82.B0.E3.83.9E.E5.9E.8B >>121
wikiわかりやすいですね。
自分は大体
入力からみた伝達関数はローパス(積分器の特性)、
量子化器からみた伝達関数は積分器にフィードバックを通して入るので逆関数であるハイパスになる。
という感じでデルタシグマは捉えています。オーバーサンプリング型はイメージし辛いので敬遠しがちですね ＞量子化器からみた伝達関数は積分器にフィードバックを通して入るので
＞逆関数であるハイパスになる。
正確には
量子化器の出力からみた伝達関数は積分器にフィードバックを通して入るので
逆関数であるハイパスになる。
wiki（>>121）の内容を端折らずに説明したらそうなるね thanks 自作フォンクションジェネレータ作ってみたいのですが
100Hz前後の綺麗な正弦波出すくらいだと、
どのようなのDACを選べば良いのでしょうか？
電流出力が良いのでしょうか？
インターフェイスは問いません 電流出力と言うけれど最終的な負荷を想定しないと
広範な負荷インピーダンスに最適な設計って難しくなると思う どのくらいの品質の信号が必要かわからないからなんとも言えないな。
最高品質の正弦波が欲しいなら>>127の書いたようにマイコン+DACじゃなくてDDSだろうし、
オシロで綺麗に見えればいいなら、マイコン内蔵の8bit DACでもかまわないだろう。 正弦波だけでなく、任意波形で
回路検証なんかに使う予定です
ビットはそこまで求めませんが、周波数は正確に出したいので
FPGAで駆動させようかと思ってます >>129
まずは作り易さを優先したモノを1号機として作り
凝った(理想を追求した)モノは2号機以降でいけば
比較対象があるから性能の向上も確認できるんじゃね >>130
今まさにそんな感じです
一台目は自作ラダーで組みましたがノイズが酷くダメでした
二台目はマイクロチップのSPIのDAで組みましたが、
遅いので高速化を考えAD5449を注文中です
スイッチでステップ移動なんかもしたいので
ソフトでやりたい所ですが中々速度が足りませんね 2chのやつがいいの？
うちはLTC2602使ってる。シンプルで性能も出しやすく使いやすい。 >>132
どうせやるなら2ch出力で位相差出力なんかをやりたいです
データシート見ましたがシンプルで使いやすそうですね
ABに違う値を渡して、同時に出力したい場合は
1.入力レジスタnに書き込む（アドレスA）
2.入力レジスタnに書き込み、すべてのnを更新（パワーアップ）するかっこ
DACのレジスタnを更新（パワーアップ）する
入力レジスタnに書き込み、すべてのnを更新（パワーアップ）する
nに書き込み、更新（パワーアップ）する
nをパワーダウン
動作なし 途中で書いてしまいました訂正します
>>132
どうせやるなら2ch出力で位相差出力なんかをやりたいです
データシート見ましたがシンプルで、
速度も十分出そうですね
ABに違う値を渡して、同時に出力したい場合は、
1.入力レジスタnに書き込む（アドレスA）
2.入力レジスタnに書き込み、すべてのnを更新（パワーアップ）する（アドレスB）
の2工程で良いのでしょうか？ >>109 AN-389 シグマ・デルタ・コンバータの使い方2 pdf
より AD変換の変換時間が長いとループ発振する可能性があります
ttp://www.el.gunma-u.ac.jp/~kobaweb/news/pdf/ICD2007-11-kobori.pdf
↑
見事に発振しました 見事に発振が止まりました
774ワット発電中さん [sage] 2009/09/07(月) 18:33:54 ID:VoagQ0aH
ボイスコイルモータにΔΣADを応用した論文
ttp://www.aml.t.u-tokyo.ac.jp/japanese/dissertation_j/tojo.pdf 正負出力でDAC起動時にヒゲ出ないようにするのはどうするの？
アナログマルチプレクサ？ とある装置では多接点のリードリレーを使っているものがあった リファレンス電圧を立ち上がりまでは0Vにするのは強引？ >>139
頭いいな。
リファレンスが劣化するのが心配だけどどうよ？ アナログスイッチの直後でオペアンプ置けば
オン抵抗は無視できないかな？直流だし
最悪はやはりリレーか？
DACそのものに中心のリセットのためのピンが欲しいな
FPGAだとコンフィグ完了までのピンの状態を
特定ピンの設定で決められるんだけど オーディオ向けADコンバータであるPCM1804のDAコンバータ版みたいなのあります？
情報量が多くてオーディオ用途に向いてるDAコンバータを探しています。 パッと思いついたのが PCM5102A
ttp://www.tij.co.jp/product/jp/pcm5102a >>143
おお、これはシンプルで使いやすそうな構成ですね
以前アナログデバイセズのDAC使っていたのですがかなり複雑で
使いこなせませんでしたが、これだったら使いやすそうです 既にRaspberry-Piの外部ハードウェアとして応用事例があったりするわけで
ttp://nw-electric.way-nifty.com/blog/irberrydac.html
かなり取っつきやすいものだとも思う
それじゃ面白くない?かな >>83
12bit,80MspsのADCがマイコンに入っているなんて、驚き…
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LabTool Bundle EA-XPR-202
NXP: ttp://www.nxp-lpc.com/lpc_boards/lpc-link2/
秋月: ttp://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-07790/ 1ｾｯﾄ \15,800
ロジックアナライザ、オシロスコープ、デジタル信号発生器、アナログ発振器をARM Cortex-M4によって実現したマルチ測定/実験用ツールです。
ベースボード上にPCとのインターフェースおよび計測制御をおこなう LPC-Link2がマウントされています。
パソコンのUSB給電で全機能が動作します。
主な特長
・11chロジックアナライザ:最大100Mサンプル/秒
・2chオシロスコープ:最大60Mサンプル/秒(帯域幅最大6MHz)
・11chデジタル信号発生器:80Mサンプル/秒
・2chアナログ発振器:～40kHz、振幅最大±5V(正弦波、矩形波、三角波)
・デモ用テスト信号:UART-TX、I2C、SPI、PWM等
・プロトコルアナライザ:UART、I2C、SPI
主な仕様
・サイズ:83×90mm
・電源:5V(USBミニBコネクタ経由)
・デジタルおよびアナログI/O用26ピンIDCコネクタ
・BNCコネクタ×2個
・キャリブレーション用シグナル(1.25V/78mV)
・デモンストレーション信号出力
・LPC812用(オンボード)Cortexデバッグコネクタ(2×5ピン)
・LPC-Link2用(オンボード)Cortexデバッグコネクタ(2x5ピン)
・対応OS:Windows Vista/7/8
◆同梱品
・LabTool本体(ベースボードにLPC-Link2はマウント済み)
・測定用26(2×13)ピンコネクタ付ケーブル(片端は、独立ピンソケット)
・10(2×5)ピン ハーフピッチコネクタ(両端)付ケーブル (ケーブル長:約10cm)
・登録用シリアル番号カード >>146
LabTool持ちだしたら>>83のモチベーションが... けちくさ、A10で作ったのが出るまで松。
１５８０円でも買わない。 >>147
80Mspsまではマイコンの範疇ってことで、いいんじゃね。
でもこれって、普通の1ch 80Msps ADCより安いんでは? >>148
ADCの性能にコアはあんまし関係ないし。
DSPすりなら別だけど。 >>149
アナログ的な実力はだいぶ違うだろうけどね。 β変換器 なるものが登場している
まだ、研究段階のようだが・・・
特許も出願されているなぁ >>146
こんなのもある
Analog Discovery アナログ回路万能測定ツール
ttp://www.digilentinc.com/Products/Detail.cfm?NavPath=2,842,1018&Prod=ANALOG-DISCOVERY
ttp://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-07738/ 1ｾｯﾄ \25,800(税込)
ttp://strawberry-linux.com/catalog/items?code=21213 1台 26,800円(+プラス消費税)
発売日 2014/05/07
アナログ回路開発の万能ツール(測定/解析/実験/シミュレーション)です。デジタル/アナログ混在回路にも威力を発揮します。パソコンのUSB給電で全機能が動作します。
2Chデジタルオシロスコープ、2Chファンクションジェネレータ、16Chロジックアナライザ、16Chパターンジェネレータ、電圧計、±5VDC電源、スペクトラムアナライザ、ネットワークアナライザなどが、コンパクトな1台の中に凝縮されています。
◆主な仕様
・オシロスコープ:2Ch、14Bit-ADC、100MSPS、アナログ帯域5MHz、±20V最大入力
・ファンクションジェネレータ:2Ch、100MSPS、14Bit-DAC、±5V最大出力振幅
・デジタルI/O:16Ch、100MSPS、全チャネル双方向
・電源出力:±5V、最大50mA
・モニタ出力:3.5ミリ径ステレオジャック(L側-AWG1/R側-AWG2)
・対応OS:Windows Vista/7/8/8.1
・寸法:84×68.5×19.5mm(本体のみ、突起部含まず)
◆付属品
・30P(2×15)ケーブル付コネクタ(片端はピンソケット仕様)
・USB-マイクロBコネク付きタケーブル(約1.2m長)
・フェライトコア(USBケーブル用)
・1×6 ピンヘッダ×5(ピンソケットをピン端子に変換)
★統合ソフトウェア(WAVEFORMS TM)は、 Digilent社Webサイトから無償でダウンロードできます(このリンクは、digilentinc.comに接続されます)。商品ご購入前に、デモモードで動作確認ができます。 メモ代わりに貼っとく
> 797 名前：774ワット発電中さん[sage] 投稿日：2014/08/27(水) 02:16:18.97 ID:8jbf852o
> ΔΣDAC
> ttp://www.xilinx.com/support/documentation/application_notes/xapp154.pdf SND 100dBのADCを評価しようと思ったら、何dB以上のSNDの正弦波を
入力しないといけないですか？ delta sigma ADC dither で検索すると特許（patents)が多く出るが、
ΔΣ ADC dither で検索すると技術資料あるいは解説ホームページが出る。
当たり前か？ >>120 そう言うことだ。
下記のディザリングの項を読めば良いのだ。
ttp://www.ni.com/white-paper/3016/ja/ >>160 シミュレーションしている方がいらしゃいます。
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1346001177/43
指示に従うと
ttp://www.math.tohoku.ac.jp/~kuroki/keijiban/a0082#a20030514155341
出るね >>162
あるみ缶 ttp://www7b.biglobe.ne.jp/~river_r/alcan/
それよりFFTについてがあった
てつ缶 ttp://www7b.biglobe.ne.jp/~river_r/fecan/index.html
や缶 ttp://www7b.biglobe.ne.jp/~river_r/yacan/index.html >>118 下の２つはリンク切れで新しいのがこれだね
ttp://www.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/yamasaki/bunken_yamasaki.html
ttp://www.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/yamasaki/jas/JAS30-8-1990.pdf
これもいいな
ttp://www.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/happyou/1982-s57.html Vcc = 5V
Vref+ = 3V
Vref- = 0V のPICのAN0に3V入力した場合に
AD変換値は3ffですけれど、4V入力しても3ffだ、という解釈であっていますでしょうか？
逆に
Vcc = 5V
Vref+ = 3V
Vref- = 2V のPICのAN0に2V入力した場合に
AD変換値は000ですけれど、1V入力しても000だ、という解釈であっていますでしょうか？（・ω・｀) >>165
PIC18(L)F2X/4XK22で見ると良さそうな感じだけどね
ただし、Vref+とVref-の差はミニマム2Vとなってるけど
＞Note:The A/D conversion result never decreases with an increase in the input voltage and has no missing codes. >>160-162 オリジナルの論文だよ
Effective dithering of sigma-delta modulators
ttp://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=230265&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D230265
Dithering and its effects on sigma delta and multi-stage sigma delta modulation
ttp://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=112043&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D112043 >>160-162 オリジナルの論文だよ
Effective dithering of sigma-delta modulators
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&;arnumber=230265&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D230265
Dithering and its effects on sigma delta and multi-stage sigma delta modulation
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&;arnumber=112043&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D112043 >>164 リンクで新しいのがこれだね おんきょう
ttp://old.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/yamasaki/bunken_yamasaki.html
ttp://old.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/yamasaki/jas/JAS30-8-1990.pdf
これもいいな
ttp://old.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/happyou/1982-s57.html ttp://old.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/yamasaki/jas/JAS30-8-1990.pdf
ttp://old.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/happyou/asj/asj-nishitoba-1982march.pdf
↑
束ねた説明
ttp://www.tij.co.jp/jp/lit/an/jaja257/jaja257.pdf >>171
ノイズを多く加えると、SN劣化するから、出力で加えたノイの1/3LSB以上を
除去する必要があるんだなぁ。ノイズを除去できるように、元信号と加えた
ノイズが混変調しないようなノイズを入れなさいと勧めている。ありがとう。 >>172
そんな話だったね。
解説されるまで171の主旨つうか、リンク先を見る気になれなかった(汗) >>176
charge pumpのとpipeline型は別物 >>177
ぐぐればでてくるよ
Charge pump pipelineってかんじで Pipelineっと言ったらベンチャーズやな
日本公演がボロボロメンバーが変わってる。 そら大橋巨泉だろ
あ、あいつはPipe Cutだったわ SFDRは、スプリアスをなくせばよくなるのよ。スプリアスは周期性で起きるから周期性を
つぶせばよいのだ。ディザーは、ノイズをいれてスプリアスをなくす技術。 e2vは、スプリアスが多いのでディザーを使うことを推奨している
ttp://www.e2v.com/shared/content/resources/File/documents/broadband-data-converters/doc0869B.pdf ディザーの詳しい結果
ttp://starfort.on.coocan.jp/Column/column001.html
信号が小信号だとビット落としが起きるのでディザーが用いられる
ttps://genxbeats.com/post/id/what-is-dithering >>184 >>12より「ASNT7120-KMA」はどうよ？
>>185 大振幅ディザは、>>171-172のことだな！ EMC(不要輻射)のスプリアス低減でクロックを揺らすっと言うのが有るがなんだこれー
と思もた。
(実際に電力出てるのに平均化して測るのでズラすと平均率下がるっと言う測定の穴を狙ってる) >>171
ガウス、矩形、三角
>>184
ホワイト・ノイズ 雑音が乗ってる信号では >>189 は役に立たないから、大振幅ディザにしろよ
使われた大振幅ディザは、帯域外信号でないと、後で除去するのに苦労するぞ 欠点があるので、追加ですわ
大振幅ディザのレベル（振幅）は、観測(入力)信号に合わせて最適化しないと
いけないのが面倒化かも 固定でないのよ 小信号ディザなら、1/3(LSB)の振幅なのでΔΣAD変換器を組み合わせればいいのではと
思った 無調整 >>104
適応と適用
正しく使いわけられている人は何気に少ない 小振幅ディザ、大振幅ディザも既に山崎先生のところで発表されてるね（>>170）
当時は小振幅ディザの大きさは。プラスマイナス1/2LSBだったようだね
今はプラスマイナス1/3LSBになっています
大振幅ディザは注意しないといけないことが指摘されているね >>184
下位ビットの数ビットを破棄すれば、スプリアスを無視できけど、
下位ビットを破棄した分の有効ビット数が減ることは致し方ないだろう 只今、10ビット 分光器の開発中 だったが、8ビット 分光器にするべ
これでもダメなら 6ビット かな 計測メーカーの製品は、確か 6～8ビットが多い >>190-192 松戸市で設計技術者をしている？
PC用のプリンターで有名な会社 >>135-136
携帯電話の電源用ICにΔΣAD変換を使ってこれと同じ様に発振したよ
事例が、世界ランキング日本ランキングに出てこない中堅半導体屋が
やらかしたね 意外と気がつかない 後発でこの分野に参入してきた
新規メーカーも又、同じことをして失敗するかもね この辺は日本が
なぜか強い >>109
アナデバのアプリーケーショーンデータシートなので検索すればありました
ありがとう >>169
会員でないので、これを読みました ありがとう
Psychoacoustically Optimal Sigma Delta Modulation
ttp://www.scalatech.co.uk/papers/dunn_sandler_1997.pdf みなさん、ありがとう
>>189、>>193、>>201
ΔΣAD変換器にディザを使うには、量子化器はマルチビットにする
マルチビットにすると量子化器に非線形があると、SNDRが悪くなる
そこで量子化器を1ビットにすると、この問題は回避できるが、
量子化器が1ビットなので線形性が悪い為、OSRを大きくしたり
高次のノイズシェーピングにしたりする
デジタル部のノイズがAD変換器のノイズ・フロアを押しあげるので
デジタル部は規模が小さい方が良い(経験上、GSM、ワンセグでは
消費電力が50mW以下なら13ビットまではクリアできている、この
場合、ディザは必要なかった、ただし電源電圧3vである） ウイキペディア ΔΣ変調 より 24ビットAD変換器では
ttps://ja.wikipedia.org/wiki/ΔΣ変調
>近年では再びΔΣ変調器の帰還回路内にある量子化器を1bitのものではなく
>複数ビット (4～5bit等) のものを用いるようになった。この場合に問題と
>なるマルチビット量子化器のゼロクロス歪みは、抵抗器のローテーション
>などの手法を用いて直線性を確保している。
参考に致します。ありがとう ゼロクロス歪みとは、アイドル・トーンのことですね ありがとう
ディザでアイドル・トーンをなくなることを、量子化器1ビットにした簡易モデルでシミュレーションしたのが
ttp://old.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/publications/happyou/asj/asj-nishikawa(toshiba)-1994oct.pdf
ttp://www7b.biglobe.ne.jp/~river_r/bell/dsadc/dsadc.html
抵抗器のローテーションついては
ttps://www.cscamm.umd.edu/programs/ocq05/adams/adams_ocq05.pdf 
