選擇裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本案是申請?zhí)枮?01080029610. 4、申請日為2010年5月31日的同名專利申請的 分案申請
技術領域
[0002] 本發(fā)明設及對在數(shù)字/模擬值/A)轉換器中的多個電流源和電壓源的輸出進行選 擇的選擇裝置。本發(fā)明尤其設及應用于使用由多個數(shù)字信號驅動的多個線圈（單元）將數(shù) 字信號轉換為模擬聲音的數(shù)字揚聲器系統(tǒng)的選擇裝置。
【背景技術】
[0003] 通常，在構成D/A轉換器的情況下，為獲得與來自D/A轉換器的數(shù)字輸出信號對應 的電流輸出，選擇n個單位單元扣)。由此，輸出（Y)成為Y=UXn且進行數(shù)字模擬轉換。 在將單位單元設為電流源（IU)的情況下，輸出電流為Y=IUXn，在將單位單元設為電壓源 (VU)的情況下，輸出電壓為Y=VUXn。
[0004] 但是，通常構成單位單元的電流源和電壓源W因制造的偏差等的影響等為原因， 在輸出值（電流值和電壓值等）方面具有誤差。若將單位單元具有的各種誤差設為e1，則 輸出Y能夠用下面的式子表示。
[0005][數(shù)1]
[0006]
[0007] 即，在表現(xiàn)輸出Y的式中含有誤差項。為了該誤差作為D/A轉換器的性能的目標 即微分直線誤差值化）為面L=e;。因此，存在單位單元的制造偏差等的程度決定D/A轉 換的轉換精度的問題。
[0008] 為了克服該種問題，提案有不依賴于輸入單位單元地進行選擇的動態(tài)元件匹配 (dynamicelementmatching)法（W下稱為"誤差擴散技術"）。例如，在"Delta-Sigma DataConverters"I邸EPressl997ISBN0-7803-1045-4 的 8. 8. 3 節(jié)中描述的誤差擴散電 路的動作原理。
[0009] 單位單元中有誤差時，在作為值進行0的輸出（0值的輸出）時，誤差用加法器不 能抵消而剩余。該誤差如上述使面L惡化。于是，在誤差擴散技術中使用在D/A轉換器和 單位單元之間插入的選擇裝置。通過選擇裝置，即使對選擇裝置的輸入相同，通過改變單位 單元的選擇方法也能夠使誤差平滑化。在此所謂"選擇"是對于單位單元，輸出命令W規(guī)定 的值進行輸出的信號。另外，有時將對于單位單元輸出命令進行0值的輸出的信號稱為"不 選擇其單位單元"。另外，有時將由選擇信號命令0W外的值的輸出的單位單元稱為"選擇 的單位單元"。
[0010] 作為選擇裝置選擇單位單元的算法提案有隨機地改變選擇的方法和按順序選擇 未選擇的單元的方法等。應用過渡取樣（oversampling)技術，若用D/A轉換能夠比需要 的頻率（波頻帶化and)寬度）更快地使誤差平滑化，則能夠使誤差向D/A轉換器的輸出中 比所需要的頻率區(qū)域高的頻率區(qū)域移動。
[0011] 在特開平9-186601號公報中提案有W下控制選擇裝置的方法：將驅動多個單位 單元的信號輸入選擇裝置，通過利用來自積分一次W上的電路的輸出控制單位單元的使用 的有無，來對單位單元的使用頻率進行積分并且W將該積分結果保持為一定的方式控制選 擇裝置。
[0012]W下，說明例如在使用3值的選擇信號（-1、0、1)選擇單位單元的電路中使用現(xiàn)有 的選擇裝置的誤差擴散技術的動作。而且，選擇信號為對輸出選擇信號的單位單元命令其 輸出的信號。另外，在記為"選擇信號（-1、〇、1)"等情況下，在單位單元通過選擇信號命令 與為負值的-1值對應的輸出、0值的輸出、與為正值的1值對應的輸出中的任一種。另外， 在該情況下，由于命令與-1、0、1中任意值對應的輸出，因此有時稱為3值的選擇信號。而 且，在對單位單元命令0值的輸出的情況下，也包含單位單元不動作沒有信號等的輸出的 情況。
[0013] 使用圖1簡單地說明使用了的3值的選擇信號（-1、0、1)的誤差擴散法的動作。進 行誤差擴散的D/A轉換器由數(shù)字信號X(301)、D/A轉換器（302)、來自D/A轉換器（302)的多 個數(shù)字選擇信號Dn(303)、選擇裝置（304)、來自選擇裝置（304)的選擇信號Sn(305)、多個 單位單元（306)、來自單位單元的多個輸出化(307)和對化進行加法運算的加法器（308) 構成。數(shù)字選擇信號化表示由加法器（308)合計單位單元（306)的輸出的值的結果。
[0014] 表1表示來自D/A轉換器（302)的數(shù)字選擇信號化(303)的真值表（表1的左 偵。和單位單元的輸出信號化(307)的真值表（表1的右側）。D/A轉換器的輸出為2值 的溫度計代碼，在單位單元中使用2值的溫度計代碼的2比特量進行與3值的選擇信號對 應的W下那樣的加權。
[00巧][表U
[0016]
[0017] 在此，i= (1 ~n/2)，j= (n/2+l~n)。
[0018] 如圖1、表1所示，在有4個（m= 4)單位單元的情況下，輸出Y能取-4、-3、-2、-1， 0、1、2、3、4的（2m+l=9)值。例如在輸出0的情況下，只要W0選擇8個單位單元內(nèi)的4 個，就能夠輸出0。
[0019] 如該樣的圖1、表1所示，使用了 3值等多值的選擇信號的D/A轉換器，能使單位單 元的數(shù)量比輸出Y的能得到的值的數(shù)量少。因此，為了構成D/A轉換器需要的單位單元數(shù) 量減少，由于能夠減少必要的電路規(guī)模、零件個數(shù)和安裝中所需要的面積等，所W能夠實現(xiàn) 消耗電力的削減。
[0020] 現(xiàn)有技術文獻
[0021] 專利文獻1 ;特開平9-186601號公報
[0022] 專利文獻 2 ;W02007/135928A1 [002引非專利文獻
[0024]非專利文獻 1 ;"Delta_SigmaDataConverters"IE邸Pressl997ISBN0-7803-1045-4

【發(fā)明內(nèi)容】

[00巧]發(fā)明的公開
[002引發(fā)明要解決的問題
[0027] 但是，在使用了 3值等多值的選擇信號（-1、0、1)的現(xiàn)有的選擇裝置中存在W下的 問題。
[0028] 例如，通過加法器單位單元的輸出的合計應成為0時，在使用3值的選擇信號（-1、 〇、1)的情況下，在8個單位單元中，命令0值的輸出。換言之，通過對8個單位單元一個也 不選擇，輸出0作為合計。在過渡取樣D/A轉換器輸出0附近的值的情況下，通過選擇8個 單位單元內(nèi)的一個的狀態(tài)和8個單位單元內(nèi)哪一個也不選擇的狀態(tài)的時間平均，輸出0附 近的值。也就是，選擇信號之中，輸出-1、1的頻率變小。換言之，在3值的選擇信號（-1、0、 1)的情況下，在進行Y= 0附近的值的輸出中，不為0的選擇信號的輸出的頻率變小。由 此，選擇單位單元的個數(shù)變少。
[002引圖2中表示，在使用3值的選擇信號（-1、0、1)的情況下，對在時間方向選擇單位 單元化的形態(tài)，在不使用選擇裝置的情況（a)和使用的情況化）進行比較。
[0030] 在圖2的例子中，D/A轉換器W交替選擇0附近的信號即從4個中選擇0個或1個 的方式輸出選擇信號。如圖所示，來自選擇裝置的選擇信號也同樣輸出從4個中交替選擇 0個或1個該樣的選擇信號。在該兩種情況下，在選擇同樣個數(shù)的單位單元的、未使用選擇 裝置的情況下，來自D/A轉換器的選擇信號通常選擇相同的單位單元，與之相對，在使用選 擇裝置的情況下，來自選擇裝置的選擇信號所選擇的單位單元隨時間一同改變。在圖2中， 在使用選擇裝置的情況下，使用按順序選擇未被選擇的單元的算法。因此，最初與輸入同樣 選擇（0001)，在下一時間選擇（0000)，在接下來的時間也選擇（0000)，因此成為全部的單 位單元均等地進行輸出要耗費時間。
[0031] 如上述，在誤差擴散技術中通過每次改變單位單元的選擇的方法，而均等地利用 全部單位單元，由此使誤差平滑化。因此，均等地使用單位單元所需的時間變長時，誤差擴 散的效果弱，單位單元的誤差的影響不能排除。
[0032] 如W上說明，在使用3值選擇信號（-1、0、1)選擇單位單元的選擇裝置中應用了誤 差擴散技術的情況下，能使單位單元的數(shù)量比輸出獲取的值的數(shù)量更少，因此為了構成D/ A轉換器需要的單位單元數(shù)量減少，能夠減少必要的電路規(guī)模、零件個數(shù)和用半導體進行實 現(xiàn)的情況下的需要的面積等，同時也能夠減少消耗電力。但是，通過來自D/A轉換器的選擇 信號，在使單位單元的輸出的合計為0附近的值時，由來自選擇裝置的選擇信號選擇的單 位單元的數(shù)量減小。因此，存在使誤差平滑化的時間變長，誤差擴散的效果弱的問題。
[0033] 尤其是，在W02007/135928A1中提案一種數(shù)字揚聲器系統(tǒng)，其使用輸入數(shù)字聲音 信號且輸出多個數(shù)字信號的電路、和使用由上述多個數(shù)字信號驅動的多個線圈（單元）將 數(shù)字信號直接轉換為模擬聲音。為了實現(xiàn)該數(shù)字揚聲器系統(tǒng)，優(yōu)選為了W盡可能少的線圈 確保必要的SNR而使用3值的選擇信號（-1、0、1)選擇單位單元。另外，得到充分的誤差擴 散效果的選擇裝置在實現(xiàn)數(shù)字揚聲器系統(tǒng)中是必要的，上述誤差擴散效果是在不能忽視作 為機構部件的線圈的制造誤差比半導體等的電子部件大且不均的誤差下的效果。
[0034] 本發(fā)明的目的之一是解決W下問題；在使用3值的選擇信號（-1、0、1)的情況下， 在選擇單位單元的選擇裝置使用誤差擴散技術時，尤其是通過來自D/A轉換器