D級アンプとCTSD ADC

D級アンプとCTSD ADC(連続時間型ΣΔADコンバータ)の関係をまとめておきます。

こちらの資料が参考になります。

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AN-283 シグマ・デルタ ADC/DAC の原理

AN-3977 D級アンプ:基本動作と開発動向

まず、アナログ回路による自励式D級アンプのコンポーネントとデジタル回路によるADCのコンポーネントとの対応関係を整理します。

1次ΣΔADC

CLOCKと1BIT DACに相当するのは、自励式の場合スイッチングノードの方形波になります。

サミングポイントに相当するのは、積分回路を構成するオペアンプの反転入力になります。

デジタルフィルターとデシメータに相当するのは、D級アンプ出力のLCフィルターになります。

アナログD級アンプの場合、量子化ノイズの影響はシングルビット相当になります。

またオペアンプによるアナログ積分回路の場合、1次もしくは2次のCRフィルター(量子化ノイズに対するハイパスフィルター)で構成できます。

オーディオ信号(20-20kHz, +-1.5V程度)の積分回路に用いるオペアンプの仕様としては、FET入力、オープンループゲインが120dB以上、GB積が10MHz程度、スルーレートが20V/us程度のものが扱いやすいです。なぜなら、800KHz程度の方形波を入力して三角波に変換する形で利用するからです。電源電圧(+-5V程度)によっては、コモンモード入力電圧範囲が狭いと使えない場合があります。

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