选择装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本案是申请号为201080029610. 4、申请日为2010年5月31日的同名专利申请的 分案申请
技术领域
[0002] 本发明设及对在数字/模拟值/A)转换器中的多个电流源和电压源的输出进行选 择的选择装置。本发明尤其设及应用于使用由多个数字信号驱动的多个线圈（单元）将数 字信号转换为模拟声音的数字扬声器系统的选择装置。
【背景技术】
[0003] 通常，在构成D/A转换器的情况下，为获得与来自D/A转换器的数字输出信号对应 的电流输出，选择n个单位单元扣)。由此，输出（Y)成为Y=UXn且进行数字模拟转换。 在将单位单元设为电流源（IU)的情况下，输出电流为Y=IUXn，在将单位单元设为电压源 (VU)的情况下，输出电压为Y=VUXn。
[0004] 但是，通常构成单位单元的电流源和电压源W因制造的偏差等的影响等为原因， 在输出值（电流值和电压值等）方面具有误差。若将单位单元具有的各种误差设为e1，则 输出Y能够用下面的式子表示。
[0005][数1]
[0006]
[0007] 即，在表现输出Y的式中含有误差项。为了该误差作为D/A转换器的性能的目标 即微分直线误差值化）为面L=e;。因此，存在单位单元的制造偏差等的程度决定D/A转 换的转换精度的问题。
[0008] 为了克服该种问题，提案有不依赖于输入单位单元地进行选择的动态元件匹配 (dynamicelementmatching)法（W下称为"误差扩散技术"）。例如，在"Delta-Sigma DataConverters"I邸EPressl997ISBN0-7803-1045-4 的 8. 8. 3 节中描述的误差扩散电 路的动作原理。
[0009] 单位单元中有误差时，在作为值进行0的输出（0值的输出）时，误差用加法器不 能抵消而剩余。该误差如上述使面L恶化。于是，在误差扩散技术中使用在D/A转换器和 单位单元之间插入的选择装置。通过选择装置，即使对选择装置的输入相同，通过改变单位 单元的选择方法也能够使误差平滑化。在此所谓"选择"是对于单位单元，输出命令W规定 的值进行输出的信号。另外，有时将对于单位单元输出命令进行0值的输出的信号称为"不 选择其单位单元"。另外，有时将由选择信号命令0W外的值的输出的单位单元称为"选择 的单位单元"。
[0010] 作为选择装置选择单位单元的算法提案有随机地改变选择的方法和按顺序选择 未选择的单元的方法等。应用过渡取样（oversampling)技术，若用D/A转换能够比需要 的频率（波频带化and)宽度）更快地使误差平滑化，则能够使误差向D/A转换器的输出中 比所需要的频率区域高的频率区域移动。
[0011] 在特开平9-186601号公报中提案有W下控制选择装置的方法：将驱动多个单位 单元的信号输入选择装置，通过利用来自积分一次W上的电路的输出控制单位单元的使用 的有无，来对单位单元的使用频率进行积分并且W将该积分结果保持为一定的方式控制选 择装置。
[0012]W下，说明例如在使用3值的选择信号（-1、0、1)选择单位单元的电路中使用现有 的选择装置的误差扩散技术的动作。而且，选择信号为对输出选择信号的单位单元命令其 输出的信号。另外，在记为"选择信号（-1、〇、1)"等情况下，在单位单元通过选择信号命令 与为负值的-1值对应的输出、0值的输出、与为正值的1值对应的输出中的任一种。另外， 在该情况下，由于命令与-1、0、1中任意值对应的输出，因此有时称为3值的选择信号。而 且，在对单位单元命令0值的输出的情况下，也包含单位单元不动作没有信号等的输出的 情况。
[0013] 使用图1简单地说明使用了的3值的选择信号（-1、0、1)的误差扩散法的动作。进 行误差扩散的D/A转换器由数字信号X(301)、D/A转换器（302)、来自D/A转换器（302)的多 个数字选择信号Dn(303)、选择装置（304)、来自选择装置（304)的选择信号Sn(305)、多个 单位单元（306)、来自单位单元的多个输出化(307)和对化进行加法运算的加法器（308) 构成。数字选择信号化表示由加法器（308)合计单位单元（306)的输出的值的结果。
[0014] 表1表示来自D/A转换器（302)的数字选择信号化(303)的真值表（表1的左 侦。和单位单元的输出信号化(307)的真值表（表1的右侧）。D/A转换器的输出为2值 的温度计代码，在单位单元中使用2值的温度计代码的2比特量进行与3值的选择信号对 应的W下那样的加权。
[00巧][表U
[0016]
[0017] 在此，i= (1 ~n/2)，j= (n/2+l~n)。
[0018] 如图1、表1所示，在有4个（m= 4)单位单元的情况下，输出Y能取-4、-3、-2、-1， 0、1、2、3、4的（2m+l=9)值。例如在输出0的情况下，只要W0选择8个单位单元内的4 个，就能够输出0。
[0019] 如该样的图1、表1所示，使用了 3值等多值的选择信号的D/A转换器，能使单位单 元的数量比输出Y的能得到的值的数量少。因此，为了构成D/A转换器需要的单位单元数 量减少，由于能够减少必要的电路规模、零件个数和安装中所需要的面积等，所W能够实现 消耗电力的削减。
[0020] 现有技术文献
[0021] 专利文献1 ;特开平9-186601号公报
[0022] 专利文献 2 ;W02007/135928A1 [002引非专利文献
[0024]非专利文献 1 ;"Delta_SigmaDataConverters"IE邸Pressl997ISBN0-7803-1045-4
【发明内容】
[00巧]发明的公开
[002引发明要解决的问题
[0027] 但是，在使用了 3值等多值的选择信号（-1、0、1)的现有的选择装置中存在W下的 问题。
[0028] 例如，通过加法器单位单元的输出的合计应成为0时，在使用3值的选择信号（-1、 〇、1)的情况下，在8个单位单元中，命令0值的输出。换言之，通过对8个单位单元一个也 不选择，输出0作为合计。在过渡取样D/A转换器输出0附近的值的情况下，通过选择8个 单位单元内的一个的状态和8个单位单元内哪一个也不选择的状态的时间平均，输出0附 近的值。也就是，选择信号之中，输出-1、1的频率变小。换言之，在3值的选择信号（-1、0、 1)的情况下，在进行Y= 0附近的值的输出中，不为0的选择信号的输出的频率变小。由 此，选择单位单元的个数变少。
[002引图2中表示，在使用3值的选择信号（-1、0、1)的情况下，对在时间方向选择单位 单元化的形态，在不使用选择装置的情况（a)和使用的情况化）进行比较。
[0030] 在图2的例子中，D/A转换器W交替选择0附近的信号即从4个中选择0个或1个 的方式输出选择信号。如图所示，来自选择装置的选择信号也同样输出从4个中交替选择 0个或1个该样的选择信号。在该两种情况下，在选择同样个数的单位单元的、未使用选择 装置的情况下，来自D/A转换器的选择信号通常选择相同的单位单元，与之相对，在使用选 择装置的情况下，来自选择装置的选择信号所选择的单位单元随时间一同改变。在图2中， 在使用选择装置的情况下，使用按顺序选择未被选择的单元的算法。因此，最初与输入同样 选择（0001)，在下一时间选择（0000)，在接下来的时间也选择（0000)，因此成为全部的单 位单元均等地进行输出要耗费时间。
[0031] 如上述，在误差扩散技术中通过每次改变单位单元的选择的方法，而均等地利用 全部单位单元，由此使误差平滑化。因此，均等地使用单位单元所需的时间变长时，误差扩 散的效果弱，单位单元的误差的影响不能排除。
[0032] 如W上说明，在使用3值选择信号（-1、0、1)选择单位单元的选择装置中应用了误 差扩散技术的情况下，能使单位单元的数量比输出获取的值的数量更少，因此为了构成D/ A转换器需要的单位单元数量减少，能够减少必要的电路规模、零件个数和用半导体进行实 现的情况下的需要的面积等，同时也能够减少消耗电力。但是，通过来自D/A转换器的选择 信号，在使单位单元的输出的合计为0附近的值时，由来自选择装置的选择信号选择的单 位单元的数量减小。因此，存在使误差平滑化的时间变长，误差扩散的效果弱的问题。
[0033] 尤其是，在W02007/135928A1中提案一种数字扬声器系统，其使用输入数字声音 信号且输出多个数字信号的电路、和使用由上述多个数字信号驱动的多个线圈（单元）将 数字信号直接转换为模拟声音。为了实现该数字扬声器系统，优选为了W尽可能少的线圈 确保必要的SNR而使用3值的选择信号（-1、0、1)选择单位单元。另外，得到充分的误差扩 散效果的选择装置在实现数字扬声器系统中是必要的，上述误差扩散效果是在不能忽视作 为机构部件的线圈的制造误差比半导体等的电子部件大且不均的误差下的效果。
[0034] 本发明的目的之一是解决W下问题；在使用3值的选择信号（-1、0、1)的情况下， 在选择单位单元的选择装置使用误差扩散技术时，尤其是通过来自D/A转换器