杂散音分散装置以及频率计测装置制造方法及图纸

杂散音分散装置以及频率计测装置。抑制作为因Δ-Σ调制而产生的周期性量化噪声的杂散音。杂散音分散装置(1A)具有：n个FDSM(1)～FDSM(n)；相位调整部(10)，其以使得杂散音的相位均不同的方式，相对地调整被测定信号(Fx)和基准信号(Fc)的相位，生成n组的输出被测定信号以及输出基准信号，分别提供给n个FDSM(1)～FDSM(n)；加法器(30)，其将n个FDSM(1)～FDSM(n)的输出数据(OUT1～OUTn)相加，输出频率Δ-Σ调制信号(Y)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及提高频率数字信号转换的分辨率的杂散音(idletone)分散装置以及频率计测装置。
技术介绍
作为将模拟信号转换成数字信号的方法，公知有Δ-Σ调制方式。此外，在专利文献1，公开了使用Δ-Σ调制方式来计测被测定信号的频率的频率计测装置。此外，在专利文献1中，公开了：在该频率计测装置中，不存在非检测期间的结构的计数值的连续输出相当于与被测定信号频率的高低对应的1次Δ-Σ调制信号。在以下的说明中，将如下转换器称作FDSM(FrequencyDeltaSigmaModulator)：其使用基准信号，以Δ-Σ调制方式对被测定信号进行转换，确定被测定信号的频率。已知在Δ-Σ调制器的输出中，通常会产生被称作杂散音的周期性量化噪声(参照例如非专利文献1的2.6章)。在基于FDSM进行的频率测定中，杂散音是直接导致其测定精度劣化的噪声。在非专利文献2中，研究了如下方法：使被测定信号依次延迟而提供给并联化的多个FDSM，并向全部FDSM提供基准信号，将并联化的多个FDSM的输出相加，由此抑制杂散音。专利文献1：美国专利第6362769号非专利文献1：RichartdSchreier，GaborC.Temes.；ΔΣ型模拟/数字转换器入门，34～41页，2007非专利文献2：DagTWisland，etal.，ESSCIRC2002，p.687-690，2002
技术实现思路
然而，在将频率调制信号作为被测定信号输入到FDSM时，FDSM的输出会在被测定信号的基频信号成分中叠加有量化噪声成分。在非专利文献2的频率计测装置中，即使向FDSM输入对被测定信号施加延迟后的信号，输出中包含的基频信号成分也没有变化，但其前提是，输出中包含的量化噪声成分在并联输出之间不相关。而且，为了使电路规模最小化，将FDSM的结构限定为比特流输出，而且，在被测定信号的频率低于基准信号的频率的情况下，以将被测定信号的半周期分割的方式设计各个延迟量，由此，使量化噪声分散的效果最大化。但是，在非专利文献2中，同时也报告了：在实验验证中，没有达到期待的改善。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其要解决问题之一是，抑制在Δ-Σ调制中产生的作为周期性量化噪声的杂散音。为了解决上述问题，本专利技术的杂散音分散装置的一个方式是一种杂散音分散装置，其使用基准信号，对被测定信号进行频率Δ-Σ调制，输出使杂散音分散后的频率Δ-Σ调制信号，其特征在于，该杂散音分散装置具有：n个频率Δ-Σ调制部；相位调整部，其相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成n组的输出被测定信号以及输出基准信号，将各组的输出被测定信号以及输出基准信号分别提供给所述n个频率Δ-Σ调制部，n为2以上的任意自然数；以及加法部，其将所述n个频率Δ-Σ调制部的输出信号相加，输出所述频率Δ-Σ调制信号，所述n个频率Δ-Σ调制部分别使用从所述相位调整部提供的所述输出基准信号，对所述输出被测定信号进行频率Δ-Σ调制，所述相位调整部针对所述n个频率Δ-Σ调制部的输出信号，以使得杂散音的相位均不同的方式，相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成所述n组的输出被测定信号以及输出基准信号。在频率Δ-Σ调制部的输出信号中，会叠加有杂散音引起的量化噪声。根据该方式，针对n个频率Δ-Σ调制部的输出信号，以使得杂散音的相位均不同的方式，相对地调整被测定信号和基准信号的相位，因此，通过将n个频率Δ-Σ调制部的输出信号相加，能够抑制杂散音引起的量化噪声。此处，在“相对地调整被测定信号和基准信号的相位”中，包含如下方式：仅对被测定信号施加延迟；仅对基准信号施加延迟；以及对被测定信号和基准信号施加延迟。在上述杂散音分散装置的一个方式中，优选的是，在设规定时间为D、所述被测定信号的1个周期或所述基准信号的1个周期为T、m为n以下的任意自然数、mD/nT为整数、mD/nT和m互质、向第i个频率Δ-Σ调制部提供的输出被测定信号与输出基准信号的相位差为Pi时，所述相位调整部以使得D/n＝Pi+1-Pi的方式，相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成所述n组的输出被测定信号以及输出基准信号，其中，i为n-1以下的任意自然数。在mD/nT为整数且mD/nT和m不互质的情况下，在设mD/nT和m的最大公约数为g时，在杂散音的相位关系的分散中，产生每m/g次则循环一次的周期。根据该方式，相位调整部以使mD/nT和m互质的方式设定规定时间D，因此，能够可靠地使杂散音分散。其结果是，能够提高频率Δ-Σ调制信号的SNR。在上述杂散音分散装置的一个方式中，优选的是，所述频率Δ-Σ调制部以数据流形式输出所述输出信号，在设所述被测定信号的1个周期和所述基准信号的1个周期中的较短的周期为Tx、向第i个频率Δ-Σ调制部提供的输出被测定信号与输出基准信号的相位差为Pi时，所述相位调整部以使得Tx/n＝Pi+1-Pi的方式，相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成所述n组的输出被测定信号以及输出基准信号，其中，i为n-1以下的任意自然数。在以数据流形式生成的频率Δ-Σ调制部的输出信号，会叠加有杂散音引起的量化误差。在该情况下，杂散音的周期取决于被测定信号的频率(周期)和基准信号的频率(周期)，但其周期不低于被测定信号的1个周期和基准信号的1个周期中的较短的周期。根据该方式，在设向第i个频率Δ-Σ调制部提供的输出被测定信号与输出基准信号的相位差为Pi、较短的一方的周期为Tx时，相位调整部以使得Tx/n＝Pi+1-Pi的方式相对地调整被测定信号和基准信号的相位，因此，从n个频率Δ-Σ调制部输出的输出信号中叠加的杂散音的相位逐一错开Tx/n。因此，使n个输出信号中叠加的杂散音在时间上变得分散，由此，抑制了频率Δ-Σ调制信号中叠加的杂散音引起的量化噪声，提高了SNR。在上述杂散音分散装置的一个方式中，优选的是，所述频率Δ-Σ调制部以比特流形式输出所述输出信号，在设所述被测定信号的半周期和所述基准信号的1个周期中的较短的周期为Tx、向第i个频率Δ-Σ调制部提供的输出被测定信号与输出基准信号的相位差为Pi时，所述相位调整部以使得Tx/n＝Pi+1-Pi的方式，相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成所述n组的输出被测定信号以及输出基准信号，其中，i为n-1以下的任意自然数。在以比特流形式生成的频率Δ-Σ调制部的输出信号中，会叠加有杂散音引起的量化误差。在该情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杂散音分散装置，其使用基准信号，对被测定信号进行频率Δ‑Σ调制，输出使杂散音分散后的频率Δ‑Σ调制信号，其特征在于，该杂散音分散装置具有：n个频率Δ‑Σ调制部；相位调整部，其相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成n组的输出被测定信号以及输出基准信号，将各组的输出被测定信号以及输出基准信号分别提供给所述n个频率Δ‑Σ调制部，n为2以上的任意自然数；以及加法部，其将所述n个频率Δ‑Σ调制部的输出信号相加，输出所述频率Δ‑Σ调制信号，所述n个频率Δ‑Σ调制部分别使用从所述相位调整部提供的所述输出基准信号，对所述输出被测定信号进行频率Δ‑Σ调制，所述相位调整部针对所述n个频率Δ‑Σ调制部的输出信号，以使得杂散音的相位均不同的方式，相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成所述n组的输出被测定信号以及输出基准信号。

【技术特征摘要】
2014.05.15 JP 2014-1018181.一种杂散音分散装置，其使用基准信号，对被测定信号进行频率Δ-Σ调制，
输出使杂散音分散后的频率Δ-Σ调制信号，其特征在于，该杂散音分散装置具有：
n个频率Δ-Σ调制部；
相位调整部，其相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成n组的
输出被测定信号以及输出基准信号，将各组的输出被测定信号以及输出基准信号分别
提供给所述n个频率Δ-Σ调制部，n为2以上的任意自然数；以及
加法部，其将所述n个频率Δ-Σ调制部的输出信号相加，输出所述频率Δ-Σ调
制信号，
所述n个频率Δ-Σ调制部分别使用从所述相位调整部提供的所述输出基准信号，
对所述输出被测定信号进行频率Δ-Σ调制，
所述相位调整部针对所述n个频率Δ-Σ调制部的输出信号，以使得杂散音的相位
均不同的方式，相对地调整所述被测定信号和所述基准信号的相位，生成所述n组的
输出被测定信号以及输出基准信号。
2.根据权利要求1所述的杂散音分散装置，其特征在于，
在设规定时间为D、所述被测定信号的1个周期或所述基准信号的1个周期为T、
m为n以下的任意自然数、mD/nT为整数、mD/nT和m互质、向第i个频率Δ-Σ调
制部提供的输出被测定信号与输出基准信号的相位差为Pi时，
所述相位调整部以使得D/n＝Pi+1-Pi的方式，相对地调整所述被测定信号和所述基
准信号的相位，生成所述n组的输出被测定信号以及输出基准信号，
其中，i为n-1以下的任意自然数。
3.根据权利要求1所述的杂散音分散装置，其特征在于，
所述频率Δ-Σ调制部以数据流形式输出所述输出信号，
在设所述被测定信号的1个周期和所述基准信号的1个周期中的较短的周期为
Tx、向第i个...

【专利技术属性】
技术研发人员：轰原正义，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP