ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門 第2版 [単行本]

ΔΣ型アナログ/デジタル変換器入門 第2版 [単行本] の 商品概要

• 要旨（「BOOK」データベースより）

  ΔΣ型アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）は、半導体ロードマップの技術動向ともマッチした高性能変換方式として注目を集めており、それを受けて、十数年前に本書の第１版が刊行された。その後もＣＭＯＳ微細化の進展は目覚ましく、多くの高性能プロセッサ、大容量メモリなどのデジタルＬＳＩが開発されてきた。ＡＤＣの中でもデジタル信号処理の比重が高いΔΣ型ＡＤＣもその例外ではなく、微細化素子を駆使することで性能が飛躍的に向上した。その一方で、各種の誤差補正手法が開発されるなど、回路設計技術自体も大きく進化した。第２版では、ここ十年間における最新技術の内容を網羅するために２４０頁分の加筆をしたうえで全面大改訂を行った。基本概念から説き始め、広い分野へ応用できる実際の回路設計手法までを懇切丁寧に解説した本書は、原理を理解し、自由に使いこなしたいと願っているアナログ回路・アナログデジタル混載回路設計技術者および電子通信情報工学系の学部・大学院生にとって必読の書といえよう。

• 目次

  第1章　ΔΣ変調器の魅力
  第2章　サンプリング、オーバーサンプリング、ノイズシェイピング
  第3章　2次ΔΣ変調器
  第4章　高次のΔΣ変調器
  第5章　多段/多量子化器ΔΣ変調器
  第6章　ミスマッチシェイピング
  第7章　離散時間ΔΣ型ADCの回路設計
  第8章　連続時間ΔΣ変調器
  第9章　連続時間ΔΣ変調器における非理想要因
  第10章　連続時間ΔΣ変調器の回路設計
  第11章　バンドパス/直交ΔΣ変調器
  第12章　インクリメンタルADC
  第13章　ΔΣ型DAC
  第14章　内挿と間引き
  付録A　スペクトル評価
  付録B　線形周期時変システム
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  【以下、詳細目次】
  1　ΔΣ変調器の魅力　1
  1.1　オーバーサンプリング変換器の必要性　1
  1.2　ナイキスト型変換とオーバーサンプリング型変換の例　3
  1.3　1段高次ノイズシェイピングΔΣ変調器　12
  1.4　多段/多量子化器をもつΔΣ変調器　13
  1.5　多ビットΔΣ変調器におけるミスマッチシェイピング　15
  1.6　連続時間ΔΣ変調器　16
  1.7　バンドパスΔΣ変調器　19
  1.8　インクリメンタルΔΣ型変換器　20
  1.9　ΔΣ型DAC　20
  1.10　間引きと内挿　21
  1.11　仕様と性能指標　22
  1.12　簡単な歴史，技術動向　24
  
  2　サンプリング，オーバーサンプリング，ノイズシェイピング　31
  2.1　サンプリングの復習　32
  2.2　量子化　34
  2.3　オーバーサンプリングによる量子化雑音の低減　44
  2.4　ノイズシェイピング　47
  2.5　1次ΔΣ変調器の非線形性　59
  2.6　直流入力時の1次ΔΣ変調器　61
  2.7　別の構成方法：エラーフィードバック変調器　68
  2.8　これからの展開　69
  
  3　2次ΔΣ変調器　70
  3.1　MOD2のシミュレーション　74
  3.2　MOD2における非線形効果　78
  3.3　MOD2の安定性　80
  3.4　その他の2次ΔΣ変調器の構成　85
  3.5　一般化した2次変調器　88
  3.6　まとめ　90
  
  4 高次のΔΣ変調器　92
  4.1　信号に依存したΔΣ変調器の不安定性　94
  4.2　高次ΔΣ変調器のMSA改善　102
  4.3　NＴＦのシステマチックな設計　106
  4.4　最適な零点配置を有する雑音伝達関数　108
  4.5　雑音伝達関数の基本的な様相　110
  4.6　高次の1ビットΔΣ変換器　113
  4.7　離散時間ΔΣ変換器のためのループフィルタのトポロジ　116
  4.8　ΔΣループの状態空間による記述　128
  4.9　まとめ　130
  
  5　多段/多量子化器ΔΣ変調器　131
  5.1　多段変調器　131
  5.2　縦続接続型（MASH）変調器　134
  5.3　縦続接続変調器における雑音リーク　138
  5.4　スターディMASH構成　142
  5.5　ノイズカップリング構成　144
  5.6　クロスカップル型構成　147
  5.7　まとめ　147
  
  6　ミスマッチシェイピング
  6.1　ミスマッチ問題　151
  6.2　ランダム選択と循環選択法　152
  6.3　循環法の実装　158
  6.4　ミスマッチシェイピングの別のトポロジー　162
  6.5　高次ミスマッチシェイピング　167
  6.6　一般化　173
  6.7　遷移誤差シェイピング　175
  6.8　まとめ　180
  
  7　離散時間ΔΣ型ADCの回路設計　183
  7.1　SCMOD2：2次スイッチトキャパシタADC　183
  7.2　ハイレベル設計　184
  7.3　スイッチトキャパシタ積分器　186
  7.4　容量のサイジング　193
  7.5　初期検証　194
  7.6　増幅器の設計　197
  7.7　中間検証　205
  7.8　スイッチの設計　210
  7.9　比較器の設計　211
  7.10　クロック動作　215
  7.11　全システムの検証　217
  7.12　高次変調器　220
  7.13　マルチビット量子化　224
  7.14　スイッチ設計の再考　227
  7.15　ダブルサンプリング　229
  7.16　ゲインブーストと利得二乗化　231
  7.17　スプリットステアリング型と増幅器スタッキング　232
  7.18　スイッチトキャパシタ回路での雑音　236
  7.19　まとめ　242
  
  8　連続時間ΔΣ変調器　244
  8.1　1次連続時間ΔΣ変調器（CT-MOD1）　244
  8.2　CT-MOD1の信号伝達関数　250
  8.3　2次連続時間ΔΣ変調器　254
  8.4　高次連続時間ΔΣ変調器　260
  8.5　ループフィルタのトポロジー　268
  8.6　ＮＴＦが複素零点を持つ連続時間ΔΣ変調器　271
  8.7　シミュレーションのための連続時間ΔΣ変調器のモデル化　272
  8.8　ダイナミックレンジのスケーリング　275
  8.9　設計事例　278
  8.10　まとめ　281
  
  9　連続時間ΔΣ変調器における非理想要因　283
  9.1　過剰ループ遅延　283
  9.2　ループフィルタ内の時定数変動　296
  9.3　クロックジッタ　298
  9.4　連続時間ΔΣ変調器におけるクロックジッタへの対応方法　311
  9.5　FIRフィードバックによるクロックジッタ効果抑止　313
  9.6　コンパレータのメタスタビリティ　319
  9.7　まとめ　325
  
  10　連続時間ΔΣ変調器の回路設計　327
  10.1　積分器　327
  10.2　ミラー補償されたOTA-RC積分器　331
  10.3　フィードフォワード補償されたOTA-RC積分器　333
  10.4　フィードフォワード増幅器における安定性　336
  10.5　素子からの熱雑音　339
  10.6　量子化器の設計　343
  10.7　フィードバックDACの設計　348
  10.8　基本ブロックの統合化　360
  10.9　ループフィルタの非線形性　368
  10.10　16ビットオーディオ用ΔΣ変調器の設計事例　376
  10.11　測定結果　389
  10.12　まとめ　391
  
  11　バンドパス/直交ΔΣ変調器　393
  11.1　バンドパス型変換器の必要性　393
  11.2　バンドパス型ADCの構成　395
  11.3　バンドパス雑音伝達関数　398
  11.4　バンドパス変調器の構成　402
  11.5　バンドパス変調器の設計事例　411
  11.6　直交信号　421
  11.7　直交ΔΣ変調　428
  11.8　ポリフェーズ信号処理　434
  11.9　まとめ　436
  
  12 インクリメンタルADC
  12.1　目的と得失　439
  12.2　1段IADCの解析と設計　441
  12.3　1段IADCのためのデジタルフィルタ設計　443
  12.4　多段IADCと拡張計数型ADC　447
  12.5　IADC設計事例　449
  12.6　まとめ　445
  
  13　ΔΣ型DAC　457
  13.1　ΔΣ型DACのシステムアーキテクチャ　457
  13.2　ΔΣ型DACのループ構成　460
  13.3　マルチビット内蔵DACを用いたΔΣ型DAC　465
  13.4　ΔΣ型DACにおけるインタポレーション（補間）フィルタリング　473
  13.5　ΔΣ型DAC用のアナログ後置フィルタ　476
  13.6　まとめ　484
  
  14　内挿と間引き　487
  14.1　内挿フィルタ　488
  14.2　内挿フィルタの例　492
  14.3　間引きフィルタ　498
  14.4　間引きフィルタの例　501
  14.5　ハーフバンドフィルタ　505
  14.6　バンドパス型ADCの間引きフィルタ　509
  14.7　分数レート変換　510
  14.8　まとめ　519
  
  付録A　スペクトル評価　521
  A.1　窓掛け　522
  A.2　スケーリングと雑音バンド幅　526
  A.3　平均化　529
  A.4　事例紹介　531
  A.5　数学的背景　534
  
  付録B　線形周期時変システム　538
  B.1　線形性および時変性（時不変性）　538
  B.2　線形時変システム　540
  B.3　線形周期時変（LPTV）システム　542　
  B.4　サンプルされた出力を有するLPTVシステム　547
  
  初版への「推薦のことば」　●
  
  監訳者あとがき　●
  
  監訳者・訳者一覧　●
  
  索　　　引　●

• 出版社からのコメント

  デジタルオーディオ、マイコン組み込み用ADC、通信機器など、ΔΣ型ADCの基本概念から実際の回路設計手法までを解説｡

• 内容紹介

  CMOS微細化の進展は目覚ましく，多くの高性能プロセッサ，大容量メモリなどのデジタルLSIが開発されてきた．一方，半導体ロードマップの技術動向ともマッチした高性能変換方式として注目を集め，デジタル信号処理の比重が高いΔΣ型A/D変換器(ADC)もその例外ではなく，微細化素子を駆使することで性能が飛躍的に向上するとともに，各種の誤差補正手法が開発されるなど，回路設計技術自体も大きく進化した．第2版では，ここ十年間における最新技術の内容を網羅するために240頁分の加筆をしたうえで全面大改訂を行った. 基本概念から説き始め，広い分野へ応用できる実際の回路設計手法までを懇切丁寧に解説した本書は，原理を理解し，自由に使いこなしたいと願っているアナログ回路･アナログデジタル混載回路設計技術者および電子通信情報工学科の学部･大学院生にとっての必読書といえるだろう．

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  和保 孝夫(ワホ タカオ)
  上智大学理工学部情報理工学科客員教授。早稲田大学大学院理工学研究科修了。理学博士。ＮＴＴ電気通信研究所、上智大学理工学部教授をへて現職。専門は半導体デバイス・集積回路。電子情報通信学会論文誌編集委員長、ＩＥＥＥ国際会議チェアなどを歴任
  
  安田 彰(ヤスダ アキラ)
  法政大学理工学部電気電子工学科教授。法政大学大学院工学研究科修了。博士（工学）。東芝研究開発センター、ＴＩをへて現職。専門はアナログ回路、高精度高速ＡＤＣ、ＤＡＣ。電子回路研究専門委員会委員、電気学会論文委員会幹事、Ｔｒｉｇｅｎｃｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ取締役などを歴任

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