【ADC】A/D, D/Aコンバータを語るスレ【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、シブシブ 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 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】刄ーAD・刄ーDA【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… ------------------------------------------------------------------------ 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 アナログ・デバイセズの技術フェロー、ボブ・アダムス IEEEの2015年度「Donald O. Pederson Award in Solid-State Circuits」を受賞 ttp://www.chip1stop.com/news/NC00009260/ ΔΣ型ADコンバータ ttp://toshiba.semicon-storage.com/jp/design-support/e-learning/mcupark/village/ad-converter.html ttps://www.tjsys.co.jp/lsi/sigma/index_j.htm T社さんは、 >>202 を基本にしている模様 >>206 入力信号がゼロクロスする時、積分器の出力の変化が大きいので歪みやすいです >>204 これら2つのシミュレーションは、アイドル・トーンでなく不安定性についてです 量子化器は1ビットなのでディザはオーバーフローして使えません それを強制的に シミュレーションしていますが、ゼロクロスだけを特に注視すると、 量子化器は 1ビットで良いので、この場合どうなるかシミュレーションで見ているだけです ゼロクロス歪みは、アイドル・トーンとは直接関係ありません >>207 >ゼロクロス歪みは、アイドル・トーンとは直接関係ありません ありがとう 24ビットAD変換器ではこれが重要ですね http://uni.2ch.net/test/read.cgi/denki/1346001177/68 >>208 ウイキペディアが更新され記述が削除されていたので 補足資料です 参考になります ありがとう ttp://www.analog.com/media/jp/training-seminars/tutorials/MT-001_jp.pdf ttp://www.tij.co.jp/jp/lit/an/jaja257/jaja257.pdf 一番、シンプルなディザになります 直流ディザ入力型ΔΣ変調型AD変換器 ー富士通株式会社ー ttp://www.patentjp.com/06/V/V100006/DA10446.html 上記では直流ディザの大きさを自動調接にしていますが、こちらでは固定でもっとシンプルです デルタシグマ型データ変換器 松下電器産業株式会社 ttps://rdnlite.navi.cybernet.ne.jp/patent?pubNo=1997307446 >>208-209 ありがとう ΔΣアナログ・ディジタル変換器の疑問が解凍しますよ ttp://www.asj.gr.jp/qanda/answer/181.html >>210-211 特許庁のホームページで調べたら、審査は未請求だし、20年経過しているから 既に教科書ですね >>186 「ASNT7120-KMA」はどうよ? 検索してみた 電波望遠鏡用AWF型分光器に関して ttps://www.ipsj-kyushu.jp/page/ronbun/hinokuni/1003/4A/4A-2.pdf にあった P2. 表1. CASPERで用いられるAD変換器 にあがっているので大丈夫のようだ 更に、e2v では 「EV8AQ160」 があっがているね これも大丈夫、 >>184 はダメなのか CASPERとは、何かと調べると、市販の製品を使って電波望遠鏡のバックエンドの技術開発をしているところですね 世界中の電波望遠鏡とコラボレーションしていますね これなんか面白そうです ー AMiBA ー ttp://www-conf.kek.jp/cmb/2013_slides/20130614/AMiBA_CMB2013_v2-1.pdf InP HBT の製品とは、これのことか ttps://www.inphi.com/docs/Inphi_Military_and_Aerospace_Solutions_Guide.pdf 軍用仕様だから輸入できないけど アンリツとか富士通で製品化していないのか けれど、これらはSSIクラスの製品だが、こんなもの組み合せてAD変換器をつくる? それに、InP HBT は、10000時間(およそ1年)の連続稼働しか保証していないと思うが? read.cgi ver 07.5.5 2024/06/08 Walang Kapalit ★ | Donguri System Team 5ちゃんねる