JPH0388505A - Optional waveform generator - Google Patents
Optional waveform generatorInfo
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- JPH0388505A JPH0388505A JP22493689A JP22493689A JPH0388505A JP H0388505 A JPH0388505 A JP H0388505A JP 22493689 A JP22493689 A JP 22493689A JP 22493689 A JP22493689 A JP 22493689A JP H0388505 A JPH0388505 A JP H0388505A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、任意波形発生器におけるデジタル・アナログ
変換の高分解能化に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to increasing the resolution of digital-to-analog conversion in an arbitrary waveform generator.
〈従来の技術〉
従来のデジタル型の任意波形発生器の一例を第4図に示
す。図において、1は波形データが格納された波形メモ
リ、2はタロツク・アドレス発生器で、波形メモリ1よ
り波形データを読み出すために必要なアドレスを発生す
ると共に、読み出された波形データ(デジタルデータ)
をデジタル・アナログ変換器(以下DA変換器という)
3でアナログ変換する際の変換クロックを発生する。<Prior Art> An example of a conventional digital arbitrary waveform generator is shown in FIG. In the figure, 1 is a waveform memory in which waveform data is stored, and 2 is a tarok address generator, which generates the address necessary to read out the waveform data from waveform memory 1, and also generates the readout waveform data (digital data). )
is a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a DA converter)
3 generates a conversion clock for analog conversion.
4は演算・制御回路で、波形メモリ1に与える波形デー
タを波形定義式より演算して求めると共に、クロック・
アドレス発生器2がアドレスおよびクロックを適切に発
生するよう制御するものである。4 is an arithmetic/control circuit that calculates the waveform data to be given to the waveform memory 1 from the waveform definition equation, and also calculates the waveform data given to the waveform memory 1 by calculating the clock and
It controls the address generator 2 to appropriately generate addresses and clocks.
5はローパスフィルタで、DA変換器3の出力の高周波
成分を除去し波形をなめらかにするためのものである。5 is a low-pass filter for removing high frequency components of the output of the DA converter 3 and smoothing the waveform.
このような構成においては、予め演算・制御回路4にお
いて波形定義式を演算し出力波形の波形データを求め、
波形メモリに格納する。その後、クロック・アドレス発
生器2よりアドレスを指定して波形メモリ1より波形デ
ータを読み出し、DA変換器3でアナログ変換する。こ
のデータ読み出し、アナログ変換動作を間断なく繰り返
すことにより連続したアナログ波形を得ることができる
。In such a configuration, the waveform definition equation is calculated in advance in the calculation/control circuit 4 to obtain waveform data of the output waveform,
Store in waveform memory. Thereafter, the clock address generator 2 specifies an address, the waveform data is read from the waveform memory 1, and the DA converter 3 converts it into analog data. A continuous analog waveform can be obtained by repeating this data reading and analog conversion operation without interruption.
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、このような従来の任意波形発生器では、演算
・制御回路4において波形定義式を演算し出力波形の波
形データに変換する時、演算値自体の有効ビット数が大
きいく分解能が高い)にもかかわらず、DA変換器の分
解能以下はデータを四捨五入し、その値を波形メモリ1
に与えている。<Problems to be Solved by the Invention> By the way, in such a conventional arbitrary waveform generator, when a waveform definition formula is calculated in the calculation/control circuit 4 and converted into waveform data of an output waveform, the valid bits of the calculation value itself are Even though the number is large and the resolution is high, data below the resolution of the DA converter is rounded off and the value is stored in waveform memory 1.
is giving to
この方法では、DA変換器の分解能以下は量子化誤差と
なり、例えば8ビットのDA変換器であれば8ビットの
分解能しか得られない。In this method, a quantization error occurs below the resolution of the DA converter, and for example, with an 8-bit DA converter, only 8-bit resolution can be obtained.
任意波形発生器のDA変換部に要求される仕様は、高速
高分解能であるが、従来より高速のDA変換器は低分解
能、高分解能のDA変換器は低速であって、要求される
仕様を両方共1つのDA変換器で満足することができな
いという問題があった。The specifications required for the DA converter of an arbitrary waveform generator are high speed and high resolution, but conventionally high-speed DA converters have low resolution, and high-resolution DA converters have low speed. There was a problem that both could not be satisfied with one DA converter.
なお、任意波形発生器で任意の波形を出力するためには
、理想的なりA変換器(理想ローパスフィルタのインパ
ルス応答であるもの)および理想的なローパスフィルタ
を実現することが不可能なため、通常オーバーサンプリ
ングの手法が用いられる。そして、この方法ではサンプ
リング周波数をできるだけ高くして、ある程度ラフなロ
ーパスフィルタを使用する。Note that in order to output an arbitrary waveform with an arbitrary waveform generator, it is impossible to realize an ideal RI-A converter (an impulse response of an ideal low-pass filter) and an ideal low-pass filter. Usually an oversampling technique is used. In this method, the sampling frequency is set as high as possible and a somewhat rough low-pass filter is used.
しかし、この手法を用いると、高いサンプリングレート
のDA変換器は分解能が小さく、電圧方向のエラーが大
きくなるという難点がある。However, using this method has the disadvantage that a DA converter with a high sampling rate has a small resolution and a large error in the voltage direction.
本発明の目的は、このような点に鑑みてなされたもので
、高速低分解能のDA変換器を使用しながらも、波形デ
ータの作成方式と、帯域制限によりDA変換器の分解能
以上に出力を高分解能にすることのできる任意波形発生
器を提供することにある。The purpose of the present invention has been made in view of the above points, and although it uses a high-speed, low-resolution DA converter, it is possible to output more than the resolution of the DA converter by using the waveform data creation method and band limitation. The object of the present invention is to provide an arbitrary waveform generator that can provide high resolution.
く課題を解決するための手段〉
このような目的を達成するための本発明は、演算・制御
回路により波形定義式を演算し、演算結果をDA入力デ
ータとして波形メモリに記憶しておき、この波形メモリ
から順次波形データを読み出してDA変換器によりアナ
ログ変換し、更にこれをローパスフィルタを通して出力
することにより、任意波形を発生するように構成された
任意波形発生器において、
前記演算・制御回路は、演算結果をDA入カデータに変
換する際、演算結果とDA入力データの間の最小分解能
以下の誤差を蓄積し、蓄積誤差がDA変換器の最小ビッ
トの値の半分を越えた場合はDA入力データを1ビット
だけ加算または減算して蓄積誤差が常に最小ビットの値
の半分より小さくなるように帰還をかける演算処理を行
なう機能を含むように構成されたことを特徴とする。Means for Solving the Problems> In order to achieve such objects, the present invention calculates a waveform definition formula using an arithmetic/control circuit, stores the calculation result in a waveform memory as DA input data, and stores the calculation result in a waveform memory as DA input data. In an arbitrary waveform generator configured to generate an arbitrary waveform by sequentially reading waveform data from a waveform memory, converting it into analog data using a DA converter, and outputting it through a low-pass filter, the arithmetic and control circuit comprises: , when converting the operation result to DA input data, an error below the minimum resolution between the operation result and the DA input data is accumulated, and if the accumulated error exceeds half the value of the minimum bit of the DA converter, the DA input The present invention is characterized in that it includes a function of performing arithmetic processing by adding or subtracting data by one bit and applying feedback so that the accumulated error is always smaller than half of the value of the smallest bit.
く作用〉
本発明では、演算・制御回路において、演算結果とDA
入カデータの間の最小分解能以下の誤差を蓄積し、蓄積
誤差がDA変換器の最小ビットの値の半分を越えた場合
はDA入力データを1ビットだけ加算または減算して蓄
積誤差が常に最小ビットの値の半分より小さくなるよう
にDA入カデータを決定する。Effect> In the present invention, in the arithmetic/control circuit, the arithmetic result and DA
If an error that is less than the minimum resolution between input data is accumulated and the accumulated error exceeds half of the value of the minimum bit of the DA converter, the DA input data is added or subtracted by 1 bit so that the accumulated error is always the minimum bit. The DA input data is determined so that it is less than half the value of .
これによりDA変換器出力に変調がかかり、これをフィ
ルタリングして得られる出力波形はDA変換器の分解能
以上の高分解能な出力波形となる。This modulates the output of the DA converter, and the output waveform obtained by filtering this becomes an output waveform with a high resolution higher than the resolution of the DA converter.
く実施例〉 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。Example The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る任意波形発生器の一実施例を示す
構成図である。図において、第4図と同等な部分には同
一符号を付し、その説明は省略する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an arbitrary waveform generator according to the present invention. In the figure, parts equivalent to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and their explanation will be omitted.
10は演算・制御回路で、波形メモリ1およびクロック
・アドレス発生器2に対するデータの供給および制御は
従来例の場合と同様であるが、任意関数の演算結果をD
A変換器への入力データに変換する際、演算結果とDA
入力データとの間の最小分解能以下の誤差を蓄積して、
この量が±1/2LSB (LSBはDA変換器の最小
ビットの値)に達した時、DA入力データをILSBだ
け加算または減算し、蓄積誤差が常に±1/2LSB以
下となるように帰還をかけるようにした点が異なる。10 is an arithmetic/control circuit, which supplies and controls data to the waveform memory 1 and the clock/address generator 2 in the same way as in the conventional example;
When converting into input data to the A converter, the calculation result and DA
Accumulates errors below the minimum resolution between the input data and
When this amount reaches ±1/2LSB (LSB is the value of the minimum bit of the DA converter), the DA input data is added or subtracted by ILSB, and feedback is performed so that the accumulated error is always less than ±1/2LSB. The difference is that it is multiplied by
このような構成における動作を次に説明する。The operation in such a configuration will be explained next.
第2図は動作フローである。FIG. 2 shows the operation flow.
(1)演算・制御回路10において波形定義式に基づき
波形データを求める。このときの演算結果をMとする。(1) The arithmetic/control circuit 10 obtains waveform data based on the waveform definition formula. Let M be the calculation result at this time.
(2)演算結果MをDA変換器3用のビット数Nのデー
タに変換する(ただし、N<M )。従来は、1/2N
ビット以下のMの値は四捨五入し、これを直接波形メモ
リ1に格納していたが、本発明では、
E=M−D
を求め、更に次の蓄積誤差を求める。(2) Convert the calculation result M into data with the number of bits N for the DA converter 3 (N<M). Conventionally, 1/2N
The value of M that is less than a bit is rounded off and stored directly in the waveform memory 1, but in the present invention, E=MD is determined, and then the next accumulated error is determined.
E −E(×−1) +E
×
ただし、Exは今回の蓄積誤差
E(X−/)は前回の蓄積誤差
(3)蓄積誤差E8の大きさを判断し、■Ex≦−1/
2LSBの場合は、Dに+1した値を新たなりの値とす
ると共に、E に+1×
した値を新たなExとする。E -E(×-1) +E
In the case of 2LSB, the value obtained by adding 1 to D is used as a new value, and the value obtained by adding 1× to E is used as a new value Ex.
■−1/2LSB<Ex<+1/2LSBの場合は、D
、Ex共そのままの値とする。■If -1/2LSB<Ex<+1/2LSB, D
, Ex are both left unchanged.
■+1/2LSB≦Exの場合は、D、Ex共にそれぞ
れ−1して新たな値とする。(2) If +1/2LSB≦Ex, both D and Ex are each decremented by 1 to obtain new values.
(4)上記(3)で得られた値りを波形メモリーに書き
込む。(4) Write the value obtained in (3) above to the waveform memory.
以上の動作を繰り返すことにより、例えば第3図に示す
ような波形データを得ることができる。By repeating the above operations, waveform data as shown in FIG. 3, for example, can be obtained.
第3図は2ビットのDA変換器を用いた場合の一例で、
同図(イ)に示すように演算結果Eが2.2゜2.2.
2.2.2.2.2.3.2.3. 、、、どなる場合
のDA入力データを示し、同図(ロ)はその場合に従来
の演算・制御回路から出力される波形データを示したも
のである。Figure 3 is an example of using a 2-bit DA converter.
As shown in the figure (a), the calculation result E is 2.2°2.2.
2.2.2.2.2.3.2.3. , , , DA input data is shown, and FIG.
同図(ハ)は同じ演算結果に対する本発明の演算・制御
回路10からの出力データ(誤差帰還変調方式のデータ
)を示すもので、例えは第3番目の演算結果2.2が得
られた時点では蓄積誤差が同、6となるため、Dを+1
し、Dとして3を出力すると共に、Exは−1して−0
,4とする様子を示したものである。The same figure (c) shows the output data (data of the error feedback modulation method) from the calculation/control circuit 10 of the present invention for the same calculation result.For example, the third calculation result 2.2 is obtained. At this point, the accumulated error is the same, 6, so D is +1
and outputs 3 as D, and Ex becomes -1 and -0
, 4.
このような処理により、同図〈ハ)に示すようなりA入
力データが出力され、DA変換器出力は演算結果の論理
値に±ILSB以内の変調がかかったようになる。As a result of such processing, the A input data is output as shown in FIG.
そして、DA変換器3の出力をローパスフィルタ5に通
すことにより、変調周波数が除かれ、DA変換器の最小
分解能以下の出力を発生することが可能となる。Then, by passing the output of the DA converter 3 through the low-pass filter 5, the modulation frequency is removed, making it possible to generate an output below the minimum resolution of the DA converter.
なお、ローパスフィルタのカットオフ周波数を下げれば
、下げただけ論理的には分解能が増加する。Note that if the cutoff frequency of the low-pass filter is lowered, the resolution will logically increase by the lowered frequency.
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明によれば、DA変換
器の最小分解能以下の出力を容易に発生することができ
る。<Effects of the Invention> As described in detail above, according to the present invention, it is possible to easily generate an output that is less than or equal to the minimum resolution of the DA converter.
なお、従来例においてオーバサンプリングの手法を用い
た場合には電圧方向のエラーが大きくなったが、本発明
にオーバサンプリングの手法を適用すれば、サンプリン
グ周波数より低い周波数成分を持った波形を発生すると
き、電圧分解能が高く、演算論理値と出力波形のエラー
は小さくなるという利点がある。Note that when the oversampling method was used in the conventional example, the error in the voltage direction became large, but if the oversampling method is applied to the present invention, a waveform with frequency components lower than the sampling frequency is generated. This has the advantage that voltage resolution is high and errors in arithmetic logic values and output waveforms are small.
第1図は本発明に係る任意波形発生器の一実施例を示す
構成図、第2図は動作フローを示す図、第3図は2ビッ
トDA変換器を用いた場合の演算値と波形データの関係
を説明するための図、第4図は従来の任意波形発生器の
一例を示す構成図である。
1・・・波形メモリ、2・・・クロック・アドレス発生
器、3・・・DA変換器、10・・・演算・制御回路。Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of an arbitrary waveform generator according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing an operation flow, and Fig. 3 is a calculated value and waveform data when using a 2-bit DA converter. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional arbitrary waveform generator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Waveform memory, 2... Clock/address generator, 3... DA converter, 10... Arithmetic/control circuit.
Claims (1)
DA入力データとして波形メモリに記憶しておき、この
波形メモリから順次波形データを読み出してDA変換器
によりアナログ変換し、更にこれをローパスフィルタを
通して出力することにより、任意波形を発生するように
構成された任意波形発生器において、 前記演算・制御回路は、演算結果をDA入力データに変
換する際、演算結果とDA入力データの間の最小分解能
以下の誤差を蓄積し、蓄積誤差がDA変換器の最小ビッ
トの値の半分を越えた場合はDA入力データを1ビット
だけ加算または減算して蓄積誤差が常に最小ビットの値
の半分より小さくなるように帰還をかける演算処理を行
なう機能を含むように構成されたことを特徴とする任意
波形発生器。[Claims] A waveform definition formula is computed by an arithmetic/control circuit, the computed results are stored in a waveform memory as DA input data, and the waveform data is sequentially read out from the waveform memory and converted into analog by a DA converter. In an arbitrary waveform generator configured to generate an arbitrary waveform by further outputting the waveform through a low-pass filter, the arithmetic/control circuit converts the arithmetic result into DA input data. If an error that is less than the minimum resolution between input data is accumulated and the accumulated error exceeds half of the value of the minimum bit of the DA converter, the DA input data is added or subtracted by 1 bit so that the accumulated error is always the minimum bit. An arbitrary waveform generator characterized in that it is configured to include a function of performing arithmetic processing to apply feedback so that the value of is smaller than half of the value of .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224936A JP2692289B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Arbitrary waveform generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224936A JP2692289B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Arbitrary waveform generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0388505A true JPH0388505A (en) | 1991-04-12 |
| JP2692289B2 JP2692289B2 (en) | 1997-12-17 |
Family
ID=16821508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1224936A Expired - Lifetime JP2692289B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Arbitrary waveform generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692289B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6353750B1 (en) | 1997-06-27 | 2002-03-05 | Sysmex Corporation | Living body inspecting apparatus and noninvasive blood analyzer using the same |
| KR100770649B1 (en) * | 2006-01-03 | 2007-10-29 | (주) 피앤폴 | Silicone toothpicks |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5656005A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-16 | Shimadzu Corp | Random-waveform generator |
| JPS5725741A (en) * | 1980-06-03 | 1982-02-10 | Licentia Gmbh | Pcm signal digital-to-analog converting method |
| JPS60191523A (en) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | digital to analog converter |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1224936A patent/JP2692289B2/en not_active Expired - Lifetime
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| KR100770649B1 (en) * | 2006-01-03 | 2007-10-29 | (주) 피앤폴 | Silicone toothpicks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2692289B2 (en) | 1997-12-17 |
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