DE19546953A1

DE19546953A1 - Digital-Analog-Wandler mit Widerstandsreihe

Info

Publication number: DE19546953A1
Application number: DE19546953A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kobatake
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2015-12-16
Also published as: DE19546953B4; JP2944442B2; KR100221754B1; US5680132A; KR960027367A; JPH08167847A; TW279289B

Description

Die Erfindung betrifft einen Digital-Analog-Wandler (im Folgenden als DA-Wandler bezeichnet) und insbesondere einen DA-Wandler mit einer Anzahl von in Reihe gestalteten Wider ständen.

DA-Wandler werden zur Wandlung eines Digitalsignals in ein Analogsignal verwendet. Der Aufbau eines bekannten DA-Wand lers ist beispielsweise in der japanischen Offenlegungs schrift 60-112327 beschrieben, bei dem Diffusionswider stände serpentinenartig angeordnet sind und ein Ausgangssi gnal von beiden Seiten eines Widerstandsstrangs abgenommen wird. Durch Einsatz eines derartigen Aufbaus kann der DA- Wandler die Erfordernisse hinsichtlich des präzisen Be triebs durch nur geringfügiges Vergrößern der Besetzungs fläche erfüllen, selbst wenn ein langer Widerstandsstrang als Einheitswiderstandsstrang (im Folgenden als R-Strang bezeichnet) erforderlich ist.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, umfaßt der DA-Wandler einen Serpentinenwiderstand 21 (im Folgenden als Serpentinen-R- Strang bezeichnet) bei dem eine Anzahl von Widerstandsele menten R00 bis R15 in Reihe zwischen einen Anschluß für po sitive und einen Anschluß für negative Spannung +V_ref und -V_ref geschaltet sind und zur Bildung eines symmetrischen Aufbaus mäandern. Jedes Widerstandselement R00 bis R15 ist aus einem Hauptwiderstandselement zusammengesetzt, das eine Diffusionsschicht mit vorgegebener Breite um ein vorgegebe nes Intervall verlängert, und eine Unterwiderstandskompo nente, die sich senkrecht in die Hauptwiderstandskomponente erstreckt und mit der Hauptwiderstandskomponente verbunden ist.

Zum selektiven Ausgeben der von jedem Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 ausgegebenen Potentiale sind an beiden Seiten des Serpentinen-R-Strangs 21 Auswahl schaltungen 22′ und 22′′ angeordnet, die aus einer ersten und einer zweiten Schaltelementgruppe S00 bis S03, S04 bis S07, S08 bis S11 und S12 bis S15 und S0 bis S3 zusammenge setzt sind. Erste Auswahlsignale A00 bis A03 werden den Ga tes der ersten Schaltelementgruppe S00 bis S03, S04 bis S07, S08 bis S11 und S12 bis S15 zugeführt, und zweite Aus wahlsignale A0 bis A3 werden den Gates der zweiten Schalte lementgruppe S0 bis S3 zugeführt. Die erste und die zweite Schaltelementgruppe sind beispielsweise aus N-Kanal-MOS- Transistoren aufgebaut.

Jeder Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 ist mit jeweils einem Anschluß der ersten Schaltelement gruppe S00 bis S15 mit Metallverdrahtungen verbunden. Die anderen Anschlüsse der ersten Schaltungselementgruppe S00 bis S15 sind mit den entsprechenden Anschlüssen der zweiten Schaltelementgruppe S0 bis S3 mit Metallverdrahtungen ver bunden. Die anderen Anschlüsse der Schaltelemente S00, S04, S08 und S12 sind gemeinsam mit einem Anschluß für das Schaltelement S0 verbunden. Die anderen Schaltelemente der ersten Schaltelementgruppe sind mit den entsprechenden Schaltelementen der zweiten Schaltgruppe in der selben Weise wie vorstehend verbunden. Die anderen Anschlüsse der Schaltelemente S0 bis S3 der zweiten Schaltelementgruppe sind miteinander mit der Metallverdrahtung verbunden und erzeugen die Ausgabe OUT. Die Aquivalentschaltung zu Fig. 9 ist in Fig. 10 dargestellt.

Bei dem bekannten DA-Wandler wird jedes Potential, das von den Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 ausgegeben wird, über den Ausgangsanschluß OUT über die Schaltelemente ausgegeben, die durch die ersten und zweiten Auswahlsignale A00 bis A03 und A0 bis A3 ausgewählt werden. Die Ausgangsspannung VOUT ist durch die Formel (1) gegeben.

Der bekannte DA-Wandler ist als 4-Bit-DA-Wandler aufgebaut. Bei diesem DA-Wandler wird die Potentialdifferenz zwischen der Bezugsspannung +V_ref und der Spannung -V_ref auf 1/16 geteilt, und der Spannungswert, der durch Teilen dieser Po tentialdifferenz auf 1/16 erhalten wird, wird als ein Schritt verwendet. Zwei Bit des digitalen Vierbiteingabesi gnals werden dekodiert, wodurch sie als erstes Auswahlsi gnal A00 bis A03 ausgegeben werden, und die verbleibenden zwei Bit werden dekodiert, wodurch sie als zweites Auswahl signal A0 bis A3 ausgegeben werden. Die ausgewählten Schal telemente werden durch Auswahlsignale gesteuert, um auf grund der Auswahlsignale A00 bis A03 den Einschaltzustand einzunehmen.

Die Fig. 13A und 13B erläutern schematisch die durch die Formel (1) ausgedrückten Ausgangscharakteristika. Bezugneh mend auf die Fig. 13a und 13b sind die folgenden Tatsa chen der gestrichelten Linie entnehmbar. Die Analogausgabe rangiert von einem Minimumwert zu einem Maximumwert, näm lich von der Bezugsspannung -V_ref bis zur Bezugsspannung +V_ref, entsprechend den Minimal- bzw. Maximalwerten der di gitalen Eingaben. Der Offsetwert ist Null, so daß kein Ge radenfehler auftritt, und die gestrichelte Linie zeigt die idealen Eingangs-Ausgangscharakteristika des DA-Wandlers.

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen bekannten DA-Wand ler die Widerstandselementes R00 bis R15 serpentinenförmig angeordnet sind, sind die Widerstandselemente R00 bis R15 in Reihe ausgerichtet. Auf Grund dessen ist beispielsweise der Abstand zwischen den Widerständen R00 und R15 groß. Desweiteren kann bei Hochpräzisions-DA-Wandlern der Abstand deutlich größer sein, da viele Widerstandselemente mitein ander in Reihe geschaltet sind.

Wie Fig. 14a zeigt, sind Widerstandselemente R00 bis R03 und andere Widerstandselemente aus hochkonzentrierten N- Diffusionsschichten (N+-Typ) 104 aufgebaut, die in der Oberfläche des Halbleitersubstrats (P-Substrat 103) gebil det sind und miteinander über Kontaktlöcher 102 in Reihe verbunden sind. Wenn der Bereich, der Rauschen erzeugt, d. h. die Digitalschaltung 101, vorhanden ist, sind deshalb die Widerstandselemente R00 bis R03 und andere Widerstandselemente und die Digitalschaltung 101 elektrisch miteinander über den eigenen Widerstand des Halbleitersub strats und über die Kapazität der Diffusionsschichten elek trisch miteinander verbunden.

In Fig. 14b sind der eigene Substratwiderstand und die Dif fusionsschichtkapazitäten als Widerstände R00 bis R03 und andere Widerstände und die Kondensatoren C00 bis C03 und andere Kondensatoren wiedergegeben. Es soll angemerkt wer den, daß der Widerstand r00 den Substratwiderstand zwischen der Digitalschaltung 101 und dem Widerstandselement R00 an gibt und daß die Widerstände r01 bis r03 und andere Wider stände den Substratwiderstand zwischen den Widerstandsele menten wie den Widerstandselementen R00 bis R03 und anderen Widerstandselementen angeben. Das Widerstandselement, das in der Nähe der Digitalschaltung 101 angeordnet ist, d. h. R00, ist elektrisch mit der Digitalschaltung 101 über den Substratwiderstand r00 mit relativ geringem Widerstandswert und die Diffusionsschichtkapazität C00 verbunden. Das in einer großen Distanz von der Digitalschaltung 101 angeord nete Widerstandselement, das heißt das Widerstandselement R15, das im entferntesten Abstand vom Widerstandselement R00 in Fig. 9 angeordnet ist, ist elektrisch mit der Digi talschaltung 101 über den Substratwiderstand mit relativ hohem Widerstandswert und die Diffusionsschichtkapazität C15 verbunden, wobei der Substratwiderstand die Summe der Substratwiderstände S_r =r00 + r01 + r02 + r03 + . . . r15 ist.

Auf Grund dessen wird das Widerstandselement in der Nähe der Digitalschaltung 101 von Rauschen deutlich beeinflußt. Dem gegenüber werden die Widerstandselemente, die in einem großen Abstand von der Digitalschaltung 101 angeordnet sind, kaum durch dieses Rauschen beeinflußt. Wenn die Rauschquelle in der Nähe von beispielsweise dem Widerstandselement R00 vorhanden ist und Rauschen in posi tiver Richtung erzeugt wird, wird deshalb, bezugnehmend auf Fig. 9, die Ausgabe in der Nähe der negativen Bezugsspan nung -V_ref deutlich in die positive Richtung verschoben, d. h. eine Offsetspannung wird erzeugt, wie durch die durchgezogene Linie in der Eingangs-Ausgangs-Charakteristik des DA-Wandlers in Fig. 13A zeigt. Demgegenüber verschiebt sich die Ausgangsspannung in der Nähe der positiven Bezugsspannung +V_ref im wesentlichen nicht.

In diesem Fall ist es möglich, den Geradenfehler durch Off seteinstellung und eine Gaineinstellung etwas zu reduzie ren, wie durch die durchgezogenen Linien der Fig. 13B dar gestellt ist. Es ist jedoch nicht möglich, den gesamten Ge radenfehler zu entfernen.

Insbesondere ist bei dem bekannten DA-Wandler, der in Fig. 9 dargestellt ist, der Abstand zwischen den Widerstandsele menten, d. h. zwischen den Widerstandselementen R00 und R15, groß, so daß Widerstandselemente, die durch Rauschen deut lich beeinflußt werden, und solche, die nur wenig beein flußt werden, koexistieren. Aus diesem Grund existiert das Problem des Geradenfehlers.

Zum Reduzieren des Abstands zwischen den Widerstandselemen ten wurde im Hinblick auf diesen Problemkreis der in Fig. 11 dargestellte DA-Wandler vorgeschlagen.

Gemäß Fig. 11 umfaßt der bekannte DA-Wandler einen ersten, einen zweiten und einen dritten R-Strang 31′, 31′′ und 31′′′, die zwischen der positiven +V_ref und der negativen -V_ref Bezugsspannung ausgebildet sind und aus Serpentinenreihenschaltungen gebildet sind, die aus Wider standselementen R00 bis R03, R04 bis R07, R08 bis R11 und R12 bis R15 aufgebaut sind, die in Reihe geschaltet sind.

Um selektiv die Potentiale, die von den Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 ausgegeben werden, auf zunehmen, sind eine erste und eine zweite Auswahlschaltung 32′ und 32′′ zwischen dem ersten R-Strang 31′ und dem zwei ten R-Strang 31′′ bzw. dem zweiten R-Strang 31′′ und dem dritten R-Strang 31′′′ vorgesehen. Die erste und die zweite Auswahlschaltung 32′ und 32′′ sind aus der ersten Schal tungselementengruppe S00 bis S03, S04 bis S07, S08 bis S11 und S12 bis S15 aufgebaut, die N-Kanal-MOS-Transistoren sind, deren Gates die ersten Auswahlsignale A01 bis A03 zu geführt werden.

Eine dritte Auswahlschaltung 32′′′ aus einer zweiten Schal telementgruppe S0 bis S3 ist an einer Seite des dritten R- Stranges 31′′′ angeordnet. Die zweite Schaltelementgruppe S0 bis S3 setzt sich zusammen aus N-Kanal-MOS-Transistoren, deren Gates mit den zweiten Auswahlsignalen A0 bis A3 ver sorgt werden. Jeder Verbindungsknoten der Widerstandsele mente R00 bis R15 ist mit jeweils dem einen Anschluß der ersten Schaltungselementgruppe S00 bis S15 mit einer Me tallverdrahtung verbunden. Die anderen Anschlüsse der Schaltelemente S00, S07, S08 und S15; S01, S06, S09 und S14; S02, S05, S10 und S13; S03, S04, S11 und S21 sind mit dem anderen Anschluß der Schaltelemente S0 bis S3 mit einer Metallverdrahtung verbunden. Die anderen Anschlüsse der Schaltelemente S0 bis S3 sind mit einem Ausgangsanschluß OUT über eine Metallverdrahtung verbunden, um die Ausgabe aufzunehmen. Ein Äquivalent dieses bekannten DA-Wandlers ist in Fig. 12 dargestellt.

Es soll angemerkt werden, daß der Betrieb des DA-Wandlers gemäß Fig. 11 dem des bekannten DA-Wandlers, der oben mit Bezug auf die Fig. 9 und 10 beschrieben wurde, ent spricht. Diese Beschreibung hinsichtlich des Betriebs des DA-Wandlers der Fig. 11 wird unterlassen.

Auch in dem bekannten DA-Wandler der Fig. 11 sind die er sten und zweiten Auswahlschaltungen 32′ und 32′′, die aus den Schaltelementen S00 bis S15 aufgebaut sind, zwischen den ersten und zweiten Reihenschaltungen 31′ und 31′′ ange ordnet, und die zweiten und dritten Schaltungen 31′′ und 31′′′, die den R-Strang bilden, bewirken die Verlängerung der Verbindungsverdrahtungen zwischen den Schaltelementen S00 bis S15 und jeder der Reihenschaltungen 31′, 31′′ und 31′′′. Als Ergebnis ist der Abstand zwischen den Wider standselementen, beispielsweise R00 und R15, groß. Deswei teren neigt die Anzahl der Widerstandselemente zum Anstieg, wenn der Abstand zwischen den Widerstandselementen an steigt. Wie oben beschrieben, ergibt sich somit das Pro blem, daß Widerstandselemente, die stark durch das Sub stratrauschen, beeinflußt werden, und solche, die wenig be einflußt werden, koexistieren, so daß der Geradenfehler verursacht wird.

Gemäß der japanischen Offenlegungsschrift 63-202957, und wie in Fig. 15 dargestellt ist, werden Mittel zum Erreichen eines Hochpräzisions-Widerstandsverhältnisses vorgeschla gen, wobei eine Gruppe von Widerstandselementeinheiten in Reihe mit einer anderen geschaltet ist, wobei die andere Gruppe von Widerstandselementen parallel zueinander geschal tet sind. Mittel zum freien Ausgeben irgendeiner Spannung, die durch die Leckwiderstände erhalten werden, sind jedoch nicht beschrieben. Desweiteren betrifft dieser Stand der Technik nicht den technischen Gesichtspunkt hinsichtlich des Auftretens des Geradenfehlers, der in dem DA-Wandler aufgrund von durch das Substrat übertragenem Rauschen auf tritt, ebensowenig wie die Entfernung des Geradenfehlers. Dies ergibt sich daraus, daß der Stand der Technik lehrt, daß jeder Widerstand einen fixierten exakten Widerstands wert hat.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt somit in der Schaffung ei nes DA-Wandlers, der einen Geradenfehler selbst dann deut lich reduzieren kann, wenn Rauschen an einem Substrat, in dem das Widerstandselement gebildet ist, auftritt.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt der erfindungsgemäße DA- Wandler einen R-Strang aus einer Anzahl von Reihenschaltun gen, die als Serpentine angeordnet ist, wobei eine Anzahl von Widerstandselementen ausgerichtet sind mit den Wider standselementen, die auf einem Isolierfilm in der Nähe der Oberfläche eines Halbleitersubstrats ausgebildet sind, oder auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats, und eine Aus wahlschaltung aus Schaltelementen zum Ausgeben ausgewählter Potentiale der Verbindungsknoten der Widerstandselemente, die an zumindest einer Seite des R-Stranges angeordnet ist.

Vom oben genannten Gesichtspunkt her umfaßt der DA-Wandler gemäß der Erfindung ein Substrat mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, wobei der zweite Bereich separat vom ersten Bereich gebildet ist, einen ersten Strang, der zwischen einen ersten Anschluß, der eine erste Spannung liefert, und einen ersten Knoten geschaltet ist, wobei der erste Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die zwischen den ersten Anschluß und den ersten Knoten in Reihe geschaltet sind und in einer ersten Richtung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Kno ten verbunden sind, einen zweiten Strang, der zwischen einen zweiten Knoten und einen dritten Knoten geschaltet ist, wobei der zweite Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die zwischen den zweiten Knoten und den dritten Knoten in Reihe geschaltet sind und in die erste Richtung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind, und wobei der zweite Strang parallel zum ersten Strang ausgebildet ist, einen dritten Strang, der zwischen einen vierten Knoten und einen fünften Knoten geschaltet ist, wobei der dritte Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die zwischen den vierten Knoten und den fünften Knoten in Reihe geschaltet sind und in einer ersten Richtung gebildet sind, wobei die Wider stände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind und der dritte Strang parallel zum ersten Strang und zum zweiten Strang ausgebildet ist, einen vierten Strang, der zwischen einen sechsten Knoten und einen zweiten An schluß geschaltet ist, der eine zweite Spannung liefert, wobei der vierte Strang eine Anzahl von Widerständen auf weist, die zwischen den sechsten Knoten und den zweiten Knoten in Reihe geschaltet sind und in die erste Richtung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind, wobei der vierte Strang parallel mit dem ersten Strang, dem zweiten Strang und dem dritten Strang ausgebildet ist, erste Verbindungsmittel zum Verbinden des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten, des dritten Knotens mit dem vierten Knoten und des fünften Kno tens mit dem sechsten Knoten, wobei die Stränge miteinander als Serpentinen verbunden sind, und Auswahlmittel, die zwi schen jeden Knoten und einen Ausgangsanschluß geschaltet sind, der im zweiten Bereich ausgebildet ist, zum Auswählen eines der Knoten und zum Ausgeben der Spannung des ge wählten Knotens an einen Ausgangsanschluß.

Auf diese Weise sind alle Widerstände in einer beschränkten Fläche gebildet, wobei das Rauschen auf den nächsten Wider stand und den entferntesten Widerstand im wesentlichen auf demselben Wert liegt. Auf Grund dessen ist die Charakteristik des Geradenfehlers im wesentlichen eine gerade Linie.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die oben genannte und andere Aufgaben, Vorteile und Merk male der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 ein Layoutdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen DA-Wandlers,

Fig. 2 eine Äquivalentschaltung des Ausführungsbeispiels des DA-Wandlers,

Fig. 3 ein Layoutdiagramm eines weiteren Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 4 ein Diagramm einer Äquivalentschaltung eines weite ren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5A und 5B Diagramme, die schematisch die Eingangs- /Ausgangscharakteristik des erfindungsgemäßen DA-Wandlers zeigen, wobei insbesondere Fig. 5A die ideale Eingangs-/Aus gangs-Charakteristik des DA-Wandlers und eine Eingangs- /Ausgangs-Charakteristik zeigt, wenn Rauschen auftritt, und

Fig. 5B die Eingangs-/Ausgangscharakteristik nach Offset- und Gaineinstellungen zeigt,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Halbleitersubstrats, auf dem ein Widerstandselement aus Polysilizium gebildet ist,

Fig. 7 eine Aufsicht auf Widerstandselemente gemäß der Er findung, die aus einem gurtförmigen Widerstandskörper ge bildet sind,

Fig. 8 ein Diagramm einer weiteren Struktur eines Schalte lementes, das eine Auswahlschaltung gemäß der Erfindung bildet,

Fig. 9 ein Layoutdiagramm eines bekannten DA-Wandlers,

Fig. 10 ein Diagramm einer Äquivalentschaltung des bekann ten DA-Wandlers,

Fig. 11 ein Layoutdiagramm eines anderen bekannten DA-Wand lers,

Fig. 12 ein Layoutdiagramm eines weiteren bekannten DA- Wandlers,

Fig. 13A und 13B Diagramme der Eingangs-Ausgangs-Charakte ristik des bekannten DA-Wandlers, wobei insbesondere Fig. 13A die ideale Eingangs-Ausgangs-Charakteristik des bekann ten DA-Wandlers und eine Eingangs-Ausgangs-Charakteristik zeigt, wenn Rauschen auftritt, und wobei Fig. 13B die Ein gangs-Ausgangs-Charakteristik nach Offset- und Gaineinstel lungen zeigt,

Fig. 14A ein Diagramm der Anordnung der Widerstandselemente und einer Digitalschaltung, die auf dem Halbleitersubstrat gebildet sind,

Fig. 14B eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A′ von Fig. 14A zur Erläuterung elektrischer Kopplungen der Wider standselemente und der Digitalschaltung, und

Fig. 15 ein Layoutdiagramm eines weiteren bekannten DA- Wandlers.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnun gen erläutert.

Bezugnehmend auf Fig. 1 umfaßt der DA-Wandler gemäß dem er sten Ausführungsbeispiel einen R-Strang 1, der zwischen ei ner positiven und einer negativen Bezugsspannung (V_ref und -V_ref) angeordnet ist, wobei Reihenschaltungen durch Anord nen einer Anzahl von Widerstandselementen, die ausgerichtet sind, als Serpentine gebildet sind. Der R-Strang 1 umfaßt eine erste Reihenschaltung aus vier Widerstandselementen R00 bis R03, die ausgerichtet sind, eine zweite Reihen schaltung aus vier Widerstandselementen R04 bis R07, die ausgerichtet sind, eine dritte Reihenschaltung aus vier Wi derstandselementen R08 bis R11, die ausgerichtet sind, und eine vierte Reihenschaltung aus vier Widerstandselementen R12 bis R15, die ausgerichtet sind. Die aneinandergrenzen den Reihenschaltungen sind elektrisch durch Verbindung je weiliger Anschlüsse mit Metallverdrahtungen verbunden, so daß die Reihenschaltungen als Serpentine erscheinen.

Zur Aufnahme ausgewählter Potentiale, die von Verbindungs knoten der Widerstandselemente R00 bis R15 ausgegeben wer den, ist eine Auswahlschaltung 2 an einer Seite des R- Stranges 1 angeordnet. Der R-Strang 1 umfaßt eine erste Schaltelementgruppe S00 bis S03, S04 bis S07, S08 bis S11 und S12 bis S15 aus N-Kanal-MOS-Transistoren, deren Gates erste Auswahlsignale A01 bis A03 zugeführt werden, und eine zweite Schaltelementgruppe S0 bis S3 aus N-Kanal-MOS-Tran sistoren, deren Gates zweite Auswahlsignale A0 bis A3 zuge führt werden.

Die Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 sind mit einem entsprechenden Anschluß einer Anzahl von Schaltelementen S00 bis S15 der ersten Schaltelementgruppe mit Metallverdrahtungen verbunden. Die anderen Anschlüsse der Anzahl von Schaltelementen S00 bis S15 der ersten Schaltelementgruppe sind mit einem entsprechenden Anschluß der Schaltelemente S0 bis S3 der zweiten Schaltelement gruppe verbunden. Die anderen Anschlüsse der Anzahl der Schaltelemente S00, S04, S08 und S12 der ersten Schalte lementgruppe sind gemeinsam mit einem Anschluß des Schalte lementes SO verbunden. Ähnlich sind die anderen Anschlüsse der Schaltelemente S01, S07, S09 und S15 mit einem Anschluß des Schaltelementes S1 verbunden, wobei die anderen An schlüsse der Schaltelemente S02, S06, S10 und S14 mit einem Anschluß des Schaltelementes S2 verbunden sind und die an deren Anschlüsse der Schaltelemente S03, S05, S11 und S13 mit einem Anschluß des Schaltelementes S3 verbunden sind.

Die anderen Anschlüsse der Schaltelemente S0 bis S4 der zweiten Schaltelementgruppe sind gemeinsam miteinander mit Metallverdrahtungen verbunden. Eine Ausgabe OUT wird von diesen Verbindungsknoten aufgenommen.

Eine Äquivalentschaltung des DA-Wandlers des ersten Ausfüh rungsbeispiels der Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Der DA-Wandler dieses Ausführungsbeispiels ist als DA-Wandler des Vierbit-Typs aufgebaut. Die Potentialdifferenz zwischen der positiven und der negativen Bezugsspannung -V_ref und +V_ref wird in 16 Teile geteilt, und ein Teil wird als Schritt behandelt. Zwei Bit der digitalen Vierbit-Eingabe werden dekodiert und als erste Auswahlsignale A00 bis A03 ausgegeben, und die verbleibenden zwei Bit der Digitalein gabe werden dekodiert und als zweite Auswahlssignale A0 bis A3 ausgegeben. Dementsprechend werden die ausgewählten Schaltelemente durch Auswahlssignale A00 bis A03 und durch Auswahlsignale A0 bis A3 gesteuert, um den Einschaltzustand einzunehmen.

Die von jedem Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 ausgegebenen Potentiale werden über den Ausgangsan schluß OUT über die Schaltelemente ausgegeben, die durch die Auswahlsignale A00 bis A03 und A0 bis A3 ausgewählt werden. Die Ausgangsspannung Vout ist durch die vorgenannte Formel (1) gegeben. In Fig. 5A ist die durch die Formel (1) gegebene Eingangs-Ausgangs-Charakteristik als unterbrochene Linie dargestellt.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 darge stellt ist, kann jeder Wert der Ausgangsspannung Vout, der durch die Formel (1) gegeben ist, ausgegeben werden, und der R-Strang 1 kann durch die serpentinenförmigen Reihen schaltungen aus der Anzahl der Widerstandselemente R00 bis R03, R04 bis R07, R08 bis R11 und R12 bis R15 aufgebaut sein, die in Ausrichtung angeordnet sind. Die Abstände zwi schen den Widerstandselementen können auf ein Minimum redu ziert werden, und die gegenseitigen Abstände der Widerstandselemente werden sehr klein, so daß die Abstände zwischen dem Bereich, in dem Rauschen auftritt, d. h. einer Digitalschaltung, und jedem Widerstandselement etwa gleich gestaltet werden kann.

Bezugnehmend auf die Fig. 14A und 14B ist das Wider standselement, das in der Nachbarschaft der Digitalschal tung 101 angeordnet ist, nämlich R00, elektrisch mit der Digitalschaltung 101 über den Substratwiderstand r00 und die Diffusionsschichtkapazität C00 verbunden. Das in der von der Digitalschaltung 101 entferntesten Position ange ordnete Widerstandselement ist elektrisch mit der Digital schaltung 101 über den Substratwiderstand r00 + r12 und die Diffusionsschichtkapazität C12 verbunden. Das Widerstandse lement R12, das am Endanschluß der Diagonallinie vom Wider standselement R00 angeordnet ist, entspricht beispielsweise dem Widerstandselement 12.

Wie sich aus dem Layout der Fig. 1 ergibt, bezeichnet der Substratwiderstand r12 den Substratwiderstand zwischen dem Widerstandselement R00 und R12, und sein Widerstandswert ist durch die Formel (2) gegeben. Insbesondere ist der Wi derstandswert des Substratwiderstandes r12 durch die Qua dratwurzel der Summe der Werte gegeben, die durch Quadrie ren der Summe r01 + r02 +r03 der Substratwiderstände zwi schen den Widerstandselementen in der Reihenschaltung er halten wird, und den Wert, der durch Quadrieren der Summe der Substratwiderstände zwischen den Widerstandselementen R00, R07, R08 und R15 erhalten wird. Die Reihenschaltung ist aus den in Fig. 1 dargestellten Widerstandselementen R00 bis R03 aufgebaut.

Da in diesem ersten Ausführungsbeispiel die Abstände zwi schen den Widerstandselementen sehr klein sind, hat der Substratwiderstand r11 einen Minimalwert. Nach allem ist die Formel (3) erfüllt.

r00 ≃= r00 + r12 (3)

Auf Grund dessen sind das Widerstandselement, das in der Nachbarschaft der Digitalschaltung angeordnet ist, und eins, das in der entferntesten Position von der Digital schaltung angeordnet ist, elektrisch mit der Digitalschal tung über die Substratwiderstände gekoppelt, die näherungs weise den gleichen Widerstandswert aufweisen. Aus diesem Grund erscheint näherungsweise das gleiche Rauschen an al len Widerstandselementen R00 bis R15, die den R-Strang 1 bilden. Wenn beispielsweise Rauschen in positiver Richtung erscheint, erscheint der Fehler in der Eingangs-Ausgangs- Charakteristik der Fig. 5A, die im wesentlichen nicht vom digitalen Eingabewert abhängt. Wie durch die durchgezogene Linie der Fig. 5A dargestellt ist, verschiebt sich, wenn die Ausgangsspannung in der Nachbarschaft der negativen Be zugsspannung -V_ref sich in die positive Richtung ver schiebt, die Ausgangsspannung mit Bezug auf alle digitalen Eingangswerte, einschließlich der positiven Bezugsspannung +V_ref, um etwa denselben Betrag in die positive Richtung.

In der Eingangs-Ausgangs-Charakteristik, die durch die durchgezogene Linie der Fig. 5A gegeben ist, ist der Gera denfehler im wesentlichen nicht vorhanden, so daß eine Ana logausgabe, die durch die durchgezogene Linie der Fig. 5B gegeben ist, erhalten werden kann, die nahe am Idealwert liegt. Auf Grund dessen ist es möglich, einen Hochpräzisions- DA-Wandler zu erhalten.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Kopplungswiderstände der Digitalschaltung und die Wi derstandselemente als Gesamtsumme r01 + r03 + . . . r15 der Widerstandselemente ausgedrückt. Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Substratwider stand r12 auf etwa 1/4 bis 1/3 des bekannten DA-Wandlers reduziert, wie durch den Substratwiderstand r12 gezeigt ist, der durch die Formel (2) gegeben ist. Wenn beispiels weise ein 10-Bit-DA-Wandler eingesetzt wird, ist in dem er sten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Wert des Sub stratwiderstands auf etwa 1/20 des bekannten DA-Wandlers reduziert. Da die Präzision des DA-Wandlers höher ist, wird die Reduktion des Kopplungswiderstandes zwischen den Wider standselementen und der Digitalschaltung größer.

Fig. 3 ist ein Layout-Diagramm eines DA-Wandlers eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 3 ist ein R-Strang zwischen der positiven und der negativen Bezugsspannung +V_ref und -V_ref gebildet. Der R- Strang ist durch serpentinenförmige Reihenschaltungen ge bildet, wobei Widerstandselemente R00 bis R03, R04 bis R07, R08 bis R11 und R12 bis R15 ausgerichtet angeordnet sind.

Zum selektiven Ausgeben von Potentialen von den Verbin dungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 sind Aus wahlschaltungen 2′ und 2′′ an beiden Seiten des R-Strangs 1 angeordnet. Die Auswahlschaltung 2′ ist aus Schaltelementen S00 bis S03 und S04 bis S07 zusammengesetzt. Die Schaltele mente S00 bis S03 und S04 bis S07 sind N-Kanal-MOS-Transi storen, deren Gates erste Auswahlsignale A00 und A01 zuge führt werden. Die Auswahlschaltung 2′′ ist aus Schaltele menten S08 bis S11 und S12 bis S15 und Schaltelementen S0 bis S3 zusammengesetzt. Die Schaltelemente S08 bis S15 sind N-Kanal-MOS-Transistoren, deren Gates die ersten Signale A02 und A03 zugeführt werden, und-die Schaltelemente S0 bis S3 sind N-Kanal-MOS-Transistoren, deren Gates die zweiten Auswahlsignale A0 bis A3 zugeführt werden.

Die Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 sind mit einem entsprechenden Anschluß der Schaltelemente S00 bis S15 durch eine erste Schicht mit Metallverdrahtun gen verbunden. Die anderen Anschlüsse der Schaltelemente S00, S04, S08 und S12, S01, S07, S09 und S15, S02, S06, S10 und S14, S03, S05, S11 und S13 sind mit einem entsprechen den Anschluß der Schaltelemente S0 bis S3 über entweder die erste Schicht Metallverdrahtungen oder sowohl die erste Schicht Metallverdrahtungen und eine zweite Schicht Metall verdrahtungen verbunden, wie durch schräge Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Die andern Anschlüsse der Schaltelemente S0 bis S3 sind miteinander gemeinsam über die erste und die zweite Schicht Metall verbunden, so daß die Ausgabe vom Ausgangsanschluß OUT aufgenommen werden kann. Eine Äquiva lentschaltung des DA-Wandlers des zweiten Ausführungsbei spiels ist in Fig. 4 dargestellt.

Es soll hier festgestellt werden, daß der Betrieb des DA- Wandlers des zweiten Ausführungsbeispiels dem des DA-Wand lers des ersten Ausführungsbeispiels entspricht und daß deshalb hier keine weitere Erläuterung folgt.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Auswahlschal tungen 2′ und 2′′ separat entlang der beiden Linien des R- Stranges angeordnet, die einander gegenüberstehen. Auf Grund dessen sind die Metallverdrahtungen zum Verbinden der Verbindungsknoten der Widerstandselemente R00 bis R15 mit den einen Anschlüssen der Schaltelemente S00 bis S15 eben falls in zwei Gruppen unterteilt. Die Anzahl der Metallver drahtungen, die auf den Widerstandselementen verlaufen, ist reduziert, so daß der R-Strang mit kleineren Widerstandse lementen gebildet werden kann. Auf diese Weise kann die Be setzungsfläche reduziert werden, und die Abstände zwischen den Widerstandselementen können noch weiter reduziert wer den, wodurch die Pegeldifferenz des Rauschens, die in allen Widerstandselementen auftritt, weiter reduziert werden kann. Ein DA-Wandler mit höherer Präzision kann so aufge baut werden.

In jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden N-Diffu sionsschichten in der Nähe des Halbleitersubstrats, die als Widerstandselemente dienen, zur Erläuterung der Erfindung verwendet. Wenn jedoch, wie beispielsweise in Fig. 6 darge stellt ist, Widerstandselemente aus einem Polysilizium (P- Si) 62 etc. auf einem Isolierfilm 61 auf einer Fläche eines Halbleitersubstrats 60 ausgebildet werden, ist es offen sichtlich, daß entsprechende Effekte wie bei den oben be schriebenen Ausführungsbeispielen erzielt werden können.

Desweiteren wurde die Erläuterung hinsichtlich der obigen Ausführungsbeispiele unter Verwendung des R-Stranges durch geführt, der aus Widerstandselementen besteht, der durch Verbindung der Einheitswiderstände mit Metallverdrahtungen erhalten wird. Ein ähnlicher Effekt kann ebenfalls erreicht werden, wenn der R-Strang aus den Widerstandselementen be steht, wobei Zapfen von der Metallverdrahtung 73 durch die Kontaktlöcher 72 auf den gurtförmigen Widerstandskörper 71 gebildet sind.

Desweiteren sind in den obigen Ausführungsbeispielen N-Ka nal-MOS-Transistoren, d. h. MOS-Feldeffekttransistoren, als Schaltelemente der Auswahlschaltungen beschrieben, deren Gates mit den Auswahlsignalen versorgt werden. Wenn, wie in Fig. 8 dargestellt ist, Schaltelemente aus N-Kanal-MOS- Transistoren und P-Kanal-MOS-Transistoren verwendet werden, deren Gates mit den Auswahlsignalen A bzw. den invertierten Signalen versorgt werden, ist offensichtlich, daß ähnliche Effekte erzielt werden können.

Wie oben beschrieben, umfaßt der erfindungsgemäße DA-Wand ler einen R-Strang aus einer Anzahl von Reihenschaltungen, die zur Bildung einer Serpentinenform mäandern, wobei eine Anzahl von Widerstandselementen ausgerichtet angeordnet sind, und Auswahlschaltungen, die an einer Seite des R- Strangs angeordnet sind, die aus Schaltelementen zum selek tiven Ausgeben von Potentialen der Verbindungsknoten der Widerstandselemente zusammengesetzt sind. Auf diese Weise kann ein Hochpräzisions-DA-Wandler erreicht werden, wobei der Geradenfehler deutlich reduziert ist, selbst wenn Rau schen anliegt, die Rauschfestigkeit kann deutlich erhöht werden, und wobei durch Offset- und Gaineinstellungen kaum ein Betriebsfehler auftritt.

Desweiteren sind erfindungsgemäß die Auswahlschaltungen se parat entlang zweier Linien von R-Strängen, die einander gegenüberliegen, angeordnet. Auf Grund dessen sind die Me tallverdrahtungen zum Verbinden der Verbindungsknoten der Widerstandselemente mit den einen Anschlüssen der Schalte lemente ebenfalls in zwei Gruppen unterteilt. Die Anzahl der Metallverdrahtungen, die auf den Widerstandselementen verlaufen, ist reduziert, so daß der R-Strang mit kleineren Widerstandselementen gebildet werden kann. Auf diese Weise kann die Besetzungsfläche reduziert werden, und die Ab stände zwischen den Widerstandselementen können im größeren Ausmaß reduziert werden, wodurch die Pegeldifferenz des Rauschens, das in allen Widerstandselementen auftritt, wei ter vermindert wird. Auf diese Weise kann ein DA-Wandler mit höherer Präzision aufgebaut werden.

Claims

1. Halbleitervorrichtung mit:
einem Substrat mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, wobei der zweite Bereich separat vom ersten Be reich gebildet ist,
einem ersten Strang, der zwischen einem ersten Anschluß, der eine erste Spannung zuführt, und einem ersten Knoten geschaltet ist, wobei der erste Strang eine Anzahl von Wi derständen aufweist, die zwischen den ersten Anschluß und den ersten Knoten in Reihe geschaltet sind und in eine er ste Richtung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinan der über eine Anzahl von Knoten verbunden sind,
einem zweiten Strang, der zwischen einen zweiten Knoten und einen dritten Knoten geschaltet ist, wobei der zweite Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die zwischen den zweiten Knoten und den dritten Knoten in Reihe geschal tet sind und in der ersten Richtung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind und der zweite Strang parallel zum ersten Strang ausgebildet ist,
einem dritten Strang, der zwischen einen vierten Knoten und einen fünften Knoten geschaltet ist, wobei der dritte Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die zwischen den vierten Knoten und den fünften Knoten in Reihe geschal tet sind und in einer ersten Richtung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind und der dritte Strang parallel zum ersten und zum zweiten Strang ausgebildet ist,
einem vierten Strang, der zwischen einen sechsten Knoten und einen zweiten Anschluß geschaltet sind, der eine zweite Spannung zuführt, wobei der vierte Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die zwischen den sechsten Knoten und den zweiten Anschluß in Reihe geschaltet sind und in einer ersten Richtung ausgebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind und der vierte Strang parallel zum ersten, zum zweiten und zum dritten Strang ausgebildet ist,
ersten Verbindungsmitteln zum Verbinden des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten, des dritten Knotens mit dem vierten Knoten und des fünften Knotens mit dem sechsten Knoten, wo bei die Stränge miteinander in Serpentinenform verbunden sind, und
Auswahlmitteln, die zwischen jeden der Knoten und einen Ausgangsanschluß geschaltet sind, der im zweiten Bereich ausgebildet ist, zum Auswählen eines der Knoten und zum Ausgeben der Spannung des ausgewählten Knotens an den Aus gangsanschluß.

2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei
der erste Strang einen ersten Widerstand aufweist, der zwi schen den ersten Anschluß und einen siebten Knoten geschal tet ist, einen zweiten Widerstand, der zwischen den siebten Knoten und einen achten Knoten geschaltet ist, einen drit ten Widerstand, der zwischen den achten Knoten und einen neunten Knoten geschaltet ist und einen vierten Widerstand, der zwischen den neunten und den ersten Knoten geschaltet ist,
der zweite Strang einen fünften Widerstand aufweist, der zwischen den zweiten Knoten und einen zehnten Knoten ge schaltet ist, einen sechsten Widerstand, der zwischen den zehnten Knoten und einen elften Knoten geschaltet ist, einen siebten Widerstand, der zwischen den elften Knoten und einen zwölften Knoten geschaltet ist, und einen achten Widerstand, der zwischen den zwölften Knoten und den drit ten Knoten geschaltet ist,
der dritte Strang einen neunten Widerstand aufweist, der zwischen den vierten Knoten und einen dreizehnten Knoten geschaltet ist, einen zehnten Widerstand, der zwischen den dreizehnten Knoten und einen vierzehnten Knoten geschaltet ist, einen elften Widerstand, der zwischen den vierzehnten Knoten und einen fünfzehnten Knoten geschaltet ist, und einen zwölften Widerstand, der zwischen den fünfzehnten Knoten und den fünften Knoten geschaltet ist, und
der vierte Strang einen dreizehnten Widerstand aufweist, der zwischen den sechsten Knoten und einen siebzehnten Kno ten geschaltet ist, einen vierzehnten Widerstand, der zwi schen den sechzehnten Knoten und einen siebzehnten Knoten geschaltet ist, einen fünfzehnten Widerstand, der zwischen den siebzehnten Knoten und einen achtzehnten Knoten ge schaltet ist, und einen sechzehnten Widerstand, der zwi schen den achtzehnten Knoten und den zweiten Anschluß ge schaltet ist.

3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2,
wobei
die Auswahlmittel ein erstes Schaltelement aufweisen, das zwischen den siebten Knoten und einen ersten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein zweites Schaltelement, das zwischen den achten Knoten und einen zweiten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein drittes Schaltelement, das zwischen den neunten Knoten und einen dritten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein viertes Schaltelement, das zwischen den zweiten Knoten und einen vierten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein fünftes Schaltelement, das zwischen den zehnten Knoten und den dritten Knoten geschaltet ist, ein sechstes Schaltelement, das zwischen den elften Knoten und den zweiten Ausgangskno ten geschaltet ist, ein siebtes Schaltelement, das zwischen den zwölften Knoten und den ersten Ausgangsknoten geschal tet ist, ein achtes Schaltelement, das zwischen den vierten Knoten und den vierten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein neuntes Schaltelement, das zwischen den dreizehnten Knoten und den ersten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein zehntes Schaltelement, das zwischen den vierzehnten Knoten und den zweiten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein elftes Schalt element, das zwischen den fünften Knoten und den dritten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein zwölftes Schaltelement, das zwischen den sechsten Knoten und den vierten Ausgangs knoten geschaltet ist, ein dreizehntes Schaltelement, das zwischen den sechzehnten Knoten und den dritten Ausgangs knoten geschaltet ist, ein vierzehntes Schaltelement, das zwischen den siebzehnten Knoten und den zweiten Ausgangs knoten geschaltet ist, ein fünfzehntes Schaltelement, das zwischen den achtzehnten Knoten und den ersten Ausgangskno ten geschaltet ist, ein erstes Ausgangsschaltelement, das zwischen den ersten Ausgangsknoten und den Ausgangsanschluß geschaltet ist, ein zweites Ausgangsschaltungselement, das zwischen den zweiten Ausgangsknoten und den Ausgangsan schluß geschaltet ist, ein drittes Ausgangsschaltelement, das zwischen den dritten Ausgangsknoten und den Ausgangsan schluß geschaltet ist, und ein viertes Ausgangsschaltele ment, das zwischen den vierten Ausgangsknoten und den Aus gangsanschluß geschaltet ist.

4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder der Widerstände einen diffundierten Widerstand aufweist.

5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder der Widerstände Polysilizium aufweist.

6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes der Schaltelemente einen Transistor aufweist.

7. Halbleitervorrichtung mit:
einem Substrat mit einem ersten Bereich, einem zweiten Be reich und einem dritten Bereich, wobei der zweite Bereich separat vom ersten Bereich und vom dritten Bereich gebildet ist, der dritte Bereich separat vom ersten und vom zweiten Bereich gebildet ist und der zweite Bereich in einer ersten Richtung vom ersten Bereich und der dritte Bereich in einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unter scheidet, vom ersten Bereich gebildet ist,
einem ersten Strang, der zwischen einen ersten Anschluß, der eine erste Spannung zuführt, und einem ersten Knoten geschaltet ist, wobei der Strang eine Anzahl von Widerstän den aufweist, die in Reihe zwischen den ersten Anschluß und den ersten Knoten geschaltet sind und in einer ersten Rich tung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind,
einem zweiten Strang, der zwischen einem zweiten Knoten und einem dritten Knoten geschaltet ist, wobei der zweite Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die in Reihe zwischen den zweiten Knoten und den dritten Knoten geschal tet sind und in der ersten Richtung gebildet sind, wobei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind und der zweite Strang parallel zum ersten Strang ausgebildet ist,
einem dritten Strang, der zwischen einen vierten Knoten und einen fünften Knoten geschaltet ist, wobei der dritte Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die in Reihe zwischen den vierten Knoten und den fünften Knoten geschal tet sind und in einer ersten Richtung ausgebildet sind, wo bei die Widerstände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind und der dritte Strang parallel zum ersten und zum zweiten Strang ausgebildet ist,
einem vierten Strang, der zwischen einen sechsten Knoten und einen zweiten Anschluß, der eine zweite Spannung lie fert, geschaltet ist, wobei der vierte Strang eine Anzahl von Widerständen aufweist, die in Reihe zwischen den sech sten Knoten und den zweiten Anschluß geschaltet sind, und in einer ersten Richtung ausgebildet sind, wobei die Wider stände miteinander über eine Anzahl von Knoten verbunden sind und der vierte Strang parallel zum ersten Strang, zum zweiten Strang und zum dritten Strang ausgebildet ist,
ersten Verbindungsmitteln zum Verbinden des ersten Knotens mit dem zweiten Knoten, des dritten Knotens mit dem vierten Knoten und des fünften Knotens mit dem sechsten Knoten, wo bei die Stränge als Serpentine miteinander verbunden sind, ersten Auswahlmitteln, die zwischen jeden der Knoten und den ersten und den zweiten Strang und einem Ausgangsan schluß, der im zweiten Bereich ausgebildet ist, geschaltet sind, und
zweiten Auswahlmitteln, die zwischen jedem Knoten des drit ten und des vierten Strangs und einen Ausgangsanschluß ge schaltet sind, der im dritten Bereich gebildet ist.

8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7,
wobei
der erste Strang einen ersten Widerstand aufweist, der zwi schen den ersten Anschluß und einen siebten Knoten geschal tet ist,
einem zweiten Widerstand, der zwischen den siebten Knoten und einen achten Knoten geschaltet ist, einen dritten Wi derstand, der zwischen den achten Knoten und einen neunten Knoten geschaltet ist, und einen vierten Widerstand, der zwischen den neunten Knoten und den ersten Knoten geschal tet ist,
der zweite Strang einen fünften Widerstand aufweist, der zwischen den zweiten Knoten und einen zehnten Knoten ge schaltet ist, einen sechsten Widerstand, der zwischen dem zehnten Knoten und einem elften Knoten geschaltet ist,
einen siebten Widerstand, der zwischen den elften Knoten und einen zwölften Knoten geschaltet ist, und einen achten Widerstand, der zwischen den zwölften Knoten und den drit ten Knoten geschaltet ist,
der dritte Strang einen neunten Widerstand aufweist, der zwischen den vierten Knoten und einen dreizehnten Knoten geschaltet ist, einen zehnten Widerstand, der zwischen den dreizehnten Knoten und einen vierzehnten Knoten geschaltet ist, einen elften Widerstand, der zwischen den vierzehnten Knoten und einen fünfzehnten Knoten geschaltet ist, und einen zwölften Widerstand, der zwischen den fünfzehnten Knoten und den fünften Knoten geschaltet ist,
und der vierte Strang einen dreizehnten Widerstand auf weist, der zwischen den sechsten Knoten und einen sechs zehnten Knoten geschaltet ist, einen vierzehnten Wider stand, der zwischen den sechzehnten Knoten und einen sieb zehnten Knoten geschaltet ist, einen fünfzehnten Wider stand, der zwischen den siebzehnten Knoten und einen acht zehnten Knoten geschaltet ist, und einen sechzehnten Wider stand, der zwischen den achzehnten Knoten und den zweiten Anschluß geschaltet ist.

9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8,
wobei
die Schaltmittel ein erstes Schaltelement aufweisen, daß zwischen den siebten Knoten und einen ersten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein zweites Schaltelement, das zwischen den achten Knoten und einen zweiten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein drittes Schaltelement, das zwischen den neunten Knoten und einen dritten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein viertes Schaltelement, das zwischen den zweiten Knoten und einen vierten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein fünftes Schaltelement, das zwischen den zehnten Knoten und den dritten Knoten geschaltet ist, ein sechstes Schaltelement, das zwischen den elften Knoten und den zweiten Ausgangskno ten geschaltet ist, ein siebtes Schaltelement, das zwischen den zwölften Knoten und den ersten Ausgangsknoten geschal tet ist, ein achtes Schaltelement, das zwischen den vierten Knoten und den vierten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein neuntes Schaltelement, das zwischen den dreizehnten Knoten und den ersten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein zehntes Schaltelement, das zwischen den vierzehnten Knoten und den zweiten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein elftes Schalt element, das zwischen den fünften Knoten und den dritten Ausgangsknoten geschaltet ist, ein zwölftes Schaltelement, das zwischen den sechsten Knoten und den vierten Ausgangs knoten geschaltet ist, ein dreizehntes Schaltelement, das zwischen den sechszehnten Knoten und den dritten Ausgangs knoten geschaltet ist, ein vierzehntes Schaltelement, das zwischen den siebzehnten Knoten und den zweiten Ausgangs knoten geschaltet ist, ein fünfzehntes Schaltelement, das zwischen den achzehnten Knoten und den ersten Ausgangskno ten geschaltet ist, ein erstes Ausgangsschaltelement, das zwischen den ersten Ausgangsknoten und den Ausgangsanschluß geschaltet ist, ein zweites Ausgangsschaltelement, das zwi schen den zweiten Knoten und den Ausgangsanschluß geschal tet ist, ein drittes Ausgangsschaltelement, das zwischen den dritten Ausgangsknoten und den Ausgangsanschluß ge schaltet ist, und ein viertes Ausgangselement, das zwischen den vierten Ausgangsknoten und den Ausgangsanschluß ge schaltet ist,
wobei das erste, zweite, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebente Schaltelement in dem zweiten Bereich gebildet sind und das achte, neunte, zehnte, elfte, zwölfte, dreizehnte, vierzehnte und fünfzehnte Schaltelemente in dem dritten Be reich gebildet sind.

10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei jeder Widerstand einen Diffusionswiderstand aufweist.

11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei jeder Widerstand Polysilizium aufweist.

12. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei jedes Schaltelement einen Transistor aufweist.