【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 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? >>216 ドコモ衛星携帯で国立天文台とドコモで電波望遠鏡の関係で待ったがかかったそうだが、 観測信号にインマルサットの通信信号を識別するのに、性能の良いAD変換器が必要だと 国立天文台は要求していたのか ttp://www.sankeibiz.jp/business/news/120704/bsj1207040500000-n1.htm ↑ http://hanabi.2ch.net/test/read.cgi/sky/1314632217/537 ↑ ttps://www.zurich.ibm.com/news/13/AD_conversion.html ↑ ttp://www.theregister.co.uk/2014/02/13/ibm_adc_breakthrough/ >219 と関係ないが、凄い IBM アジレントの20Gs/sのディジタル・オシロで500Ms/s 8bit ADCを40個並列に並べていたな これと同じことをIBMはしているが、消費電力を減らすため、ADCはフラッシュ型でなく逐次型を 使って更にサンプリング周波数を増やしているだけだ これだと出力データはADCを並べた個数分 だけDMUXされるよ >>222 1ビットのAD変換器と言うことは、線形性が悪いので、ゆらぎ等によるスプリアスが出やすい そこで、ホワイト・ノイズのディザ信号を加えて、線形性を補正してやる http://hanabi.2ch.net/test/read.cgi/sky/1314632217/211-212 アンチエイリアシングフィルターを用いていない http://hanabi.2ch.net/test/read.cgi/sky/1314632217/664 BEFフィルタで帯域内信号を減衰させて、帯域外のフロア・ノイズを相対的に大きくしてやる >>214 資料添付を忘れていました 野辺山天文台45m ? ttp://www.nro.nao.ac.jp/~nroum/html/2014/data/poster/P11_NROUM2014-hnakanis-poster.ppt >>225 ASIAA製5Gsps ADC 興味深々 ASIAA ttps://www.asiaa.sinica.edu.tw/‎ ttps://www.eaobservatory.org/jcmt/wp-content/uploads/sites/2/2016/03/ASIAA-Technical-Report-20160307.pdf >>226 論文を読むと有効ビットは5ビットは確保されています 特徴は、極端にスプリアスが少ない ttps://www.researchgate.net/publication/271651990_A_5_Giga_Samples_Per_Second_8-Bit_Analog_to_Digital_Printed_Circuit_Board_for_Radio_Astronomy e2v の「EV8AQ160」を使用 データシートでは 7ビットは出ているから 有効ビットを悪くするような雑音が発生しているが、このお陰でスプリアスを 抑えられている ディザ効果が発揮するような雑音が発生する基板実装をしている ttp://www.e2v.com/resources/account/download-datasheet/2291 コヒーレンスの波形を壊すにはディザを使えば良い コヒーレンスの信号をAD変換した後の信号は、高調波、ビート等が含まれる 線形性の悪いAD変換だと歪みも含まれる これがスプリアス 当たりまえだが、これらの信号も全てコヒーレンスになる このスプリアスだけをディザで取り除くのが匠の技である >>227 超高速AD変換ボードは、この論文のFig.12に示すNPR特性を持つように設計すれば良いと 説明しています (ノイズ・パワーがディザになるのでAD変換の有効ビットはその分だけ低下しています) 見過ごしていました >>87 に匠の技の書き込みがありました 但し、誤記訂正ありです 最後の 「SNを良くする方法です」ではなく、「SFDRを良くする方法です」 人の聴覚にマスキング特性が有るので例えば複数の音が有る時その中の音量の大きい 音に感覚が集中するので他の音のクオリティー(情報量)を下げても分かりにくいとか ホワイトノイズと音声が有る時ホワイトノイズが有ると音声の高域周波数が 聴き取り難く成るなど この様な特性を利用してMP3などの圧縮作用をしてるが AD/DAでもなんか使えないかねー 昔はあったが、今となっては余計なことしないほうが安い。 MP3のフロントにAD/DAを使っているが、圧縮機能をAD/DA側に取り込む? 変換の重みを線形でなく、指数にしたり、パスバンドで入力周波数の高域を除去したりすることは できるが、入力信号に応じて、これらの設定値を可変できるようにするにはアダプティブになるので 結局はMP3になってしまうのでは? 昔は(今も?)、電話向け(μ-lawやA-lawとか)とか圧縮機能入りADC/DACとか無い事もない >>235 > 圧縮機能入りADC/DACとか ほぅ、面白そうだ… …いや、それで提案しても却下されるか。内蔵のADC/DACを使えと言われるな(汗) >>226-231 実装でディザになるホワイト・ノイズを発生させるには、電源ノイズを使用基板の材料の特性で パスコンの入れ方で変えられるだろうが、クロック、輻射などは、ホワイト・ノイズにならないから 先ほどと同じく使用基板の材料で抑える様な技術を使うのだろうな 超低雑音実装を目指すのでは なく少し残留雑音を残す目標だから、楽かもしれないが、それはそれで難しいだろう ΔΣのように帯域外の信号をΔΣ変調のループで量子化ノイズに変えてホワイト・ノイズにすれば良いが、 そんなこともできないからやさしくはない おっと、不親切であった アナログ・デバイスの技術者は、最良の指導をしている 良いノイズと悪いノイズ ttp://www.analog.com/media/jp/technical-documentation/Analog-Dialogue/AD4001_jp.pdf NPRの解説 ttp://www.analog.com/media/en/training-seminars/design-handbooks/MixedSignal_Sect2.pdf read.cgi ver 07.5.5 2024/06/08 Walang Kapalit ★ | Donguri System Team 5ちゃんねる