デルタ・シグマ型 DAC
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参考 Analog-Digital Conversion :Analog Devices
デルタシグマ型
DACは、ほとんどがデジタル機能。
1bitDACも
CMOSインバータ回路その もの。ただし出力ローパスフィルタはチップ外回路で構成。
マルチビットデルタシグマ
DACでは、
ΔΣ変調器と
DACをマルチビット化し、帯域内で高
SNRを得る。
ゲイン誤差とオフセット誤差
37 オフセット誤差
オフセット誤差
ゲイン誤差
ゲイン誤差
オフセット＋ゲイン誤差
オフセッ＋ゲイン誤差
入力 入力 入力
ユニポーラ型
（単極出力）
バイポーラ型
（双極出力）
Analog-Digital Conversion :Analog Devices
出力
出力
入力
ADC/DAC
の主な仕様
Gain Error/Offset Error直線性誤差：非直線性誤差（ INL ）
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入力 入力
出力 出力
最大直線性誤差 最大直線性誤差
エンドポイント法 ベストストレートライン法
理想直線 理想直線
・直線性誤差（リニアリティエラー）は、理想直線からのズレ
・理想直線は、
0-FS（ﾌﾙｽｹｰﾙ）間を理想直線とするエンドポイント法と
最大直線性誤差を最小とする直線を用いるベストストレートライン法がある。
・ゲイン誤差やオフセット誤差は、簡単に補正可能だが直線性の補正は難しい。
・直線性は、
DC精度および
ACダイナミック特性（歪み発生）に影響を与える
Integral Non-Linearity Errorデジタル入力コード アナログ
出力
DNL< -1LSBだと
単調性なし（非単調性）
直線性：微分直線性誤差 (DNL) と単調性
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微分直線性
(DNL)Analog-Digital Conversion :Analog Devices
・
ADCおよび
DAC特有の直線性スペックが微分直線性
(DNL)と単調性
・隣り合うデジタルコード間の精度が微分直線性
ミッシングコードと非単調性
アナログ入力 デジタル
出力
ミッシングコード
非単調性
(ﾃﾞｼﾞﾀﾙｺｰﾄﾞの欠け）
Differential Non-Linearity & Monotonicity
DACの場合
ADCの場合
ADC/DAC の AC ダイナミック特性
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・高調波歪み：
主に2次高調波歪みと3次高調波歪み・最大高調波歪み：
高調波歪で最も大きい歪み成分・全高調波歪み
(THD)：
一般的に2次～5次高調波歪みまでが計算される・全高調波歪み＋ノイズ
(THD+N)：
DC成分は除外・信号対雑音＋歪み比
(SINAD,または
S/N+D)・有効ビット
(ENOB)・信号対雑音比
(SNR)：
信号と全雑音の比・アナログ帯域（フルパワーおよび小信号帯域）
・スプリアスフリーダイナミックレンジ
(SFDR)：
最も大きいスプリアスレベル・
2トーン混変調歪み
・マルチトーン混変調歪み
・ノイズパワーレシオ
(NPR)・隣接チャンネルリーケージレシオ
(ACLR)：
通信分野で重要・ノイズフィギュア
(NF)・セトリング時間
・過電圧リカバリ時間
量子化雑音
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Nbitの量子化（デジタル化）により、アナログ入力信号とデジタル出力の間に誤差が生じる。
これを量子化誤差といい、本来の信号にないランダムノイズおよび高調波歪を発生させる。
量子化誤差のrms＝
1 3
𝑞
2 = 𝑞
12
のこぎり波状に発生する
デジタル 出力
アナログ入力
デジタル出力 アナログ入力
アナログサイン波を量子化
量子化誤差 q=1LSB
ドキュメント内
アナログ回路設計のコツ
(ページ 36-42)