JP2000236258A - D/a converter - Google Patents

D/a converter

Info

Publication number
JP2000236258A
JP2000236258A JP11038132A JP3813299A JP2000236258A JP 2000236258 A JP2000236258 A JP 2000236258A JP 11038132 A JP11038132 A JP 11038132A JP 3813299 A JP3813299 A JP 3813299A JP 2000236258 A JP2000236258 A JP 2000236258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
constant current
cell
column
cells
row
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11038132A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3933338B2 (en
Inventor
Takashi Konno
貴志 今野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP03813299A priority Critical patent/JP3933338B2/en
Publication of JP2000236258A publication Critical patent/JP2000236258A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3933338B2 publication Critical patent/JP3933338B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce nonlinearity error of a conversion output. SOLUTION: This D/A converter is equipped with constant-current cells 1a to 63a and 1b to 63b constituting a constant-current matrix of 16 columns by 8 rows, an analog signal output terminal 66 where cell currents from constant-current cells having turned on are added, and a row decoder 64 and a column decoder 6, which generate column decoding signals x1 to x8 and row decoding signals ya1 to ya8 and yb1 to yb8 according to 6-bit digital input data DI and selectively turns on every two constant-current cells with those decoding signals. Constant-current cells ka and kb are two constant-current cells, which always turn on at the same time with the same decoding signal, have their cell currents set to a half as large as the step current of a D/A converter and are laid out where cell current variance due to the resistance component of a power line is compensated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板上に
集積された複数の定電流セルを選択的にオンさせ、オン
した定電流セルからの電流を共通の出力端子に加算する
電流加算型のD/A変換器に関するものであり、特に前
記複数の定電流セル間の電流値のバラツキにより生じる
変換出力の非直線性誤差を軽減することができるD/A
変換器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current addition type in which a plurality of constant current cells integrated on a semiconductor substrate are selectively turned on, and the current from the turned on constant current cells is added to a common output terminal. The present invention relates to a D / A converter, and particularly to a D / A converter capable of reducing a non-linear error of a conversion output caused by a variation in a current value between the plurality of constant current cells.
It concerns a converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】電流加算型のD/A変換器において、複
数の定電流セルをマトリクス状に配置したものは、電流
セルマトリクス型と呼ばれている。ビデオ用等の高速な
D/A変換器は、一般に電流セルマトリクス型である。
このような電流セルマトリクス型のD/A変換器として
は、例えば「An 80-MHz 8-bit CMOS D/A Converter」
(IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUITS,VOL.SC-21,N
O.6 DECEMBER 1986 pp.983-988)に記載されたものがあ
る。また、電流加算型のD/A変換器には、GNDをア
ナログ出力の基準とするものと、電源電圧をアナログ出
力の基準とするものとがある。なお、従来の電流加算型
のD/A変換器として、GNDをアナログ出力の基準と
する電流セルマトリクス型のD/A変換器について以下
に説明するが、電源電圧をアナログ出力の基準とするも
のについても、電源とGNDを入れ替えることで同じく
説明できる。
2. Description of the Related Art A current addition type D / A converter in which a plurality of constant current cells are arranged in a matrix is called a current cell matrix type. High-speed D / A converters for video and the like are generally of the current cell matrix type.
As such a current cell matrix type D / A converter, for example, "An 80-MHz 8-bit CMOS D / A Converter"
(IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUITS, VOL.SC-21, N
O.6 DECEMBER 1986 pp.983-988). The current addition type D / A converters include those using GND as a reference for analog output and those using power supply voltage as a reference for analog output. As a conventional current addition type D / A converter, a current cell matrix type D / A converter using GND as a reference for analog output will be described below, but a power supply voltage is used as a reference for analog output. Can be similarly explained by exchanging the power supply and the GND.

【0003】図4は従来の電流加算型6ビットD/A変
換器のブロック構成図である(定電流セルについてはレ
イアウト図である)。また、図5は図4のD/A変換器
における電源ラインのレイアウト図である。図4のD/
A変換器は、63個の定電流セル1〜63と、ローデコ
ーダ(行デコーダ)64と、カラムデコーダ(列デコー
ダ)65と、アナログ信号出力端子66とを備えてい
る。また、出力端子66とGNDの間には、通常、抵抗
67が設けられている。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional current addition type 6-bit D / A converter (a layout diagram of a constant current cell is shown). FIG. 5 is a layout diagram of power supply lines in the D / A converter of FIG. D / in FIG.
The A converter includes 63 constant current cells 1 to 63, a row decoder (row decoder) 64, a column decoder (column decoder) 65, and an analog signal output terminal 66. A resistor 67 is usually provided between the output terminal 66 and GND.

【0004】図4のD/A変換器には、d5,d4,d
3,d2,d1,d0の6ビットからなるディジタルデ
ータDIが入力される。6ビットの入力データDIの下
位3ビットd2,d1,d0は、カラムデコーダ65に
入力され、上位3ビットd5,d4,d3はローデコー
ダ64に入力される。
The D / A converter of FIG. 4 includes d5, d4, d
Digital data DI consisting of 6 bits of 3, 3, d2, d1, and d0 is input. The lower three bits d2, d1, and d0 of the 6-bit input data DI are input to the column decoder 65, and the upper three bits d5, d4, and d3 are input to the row decoder 64.

【0005】63個の定電流セル1〜63は、半導体基
板上に、8列,8行のマトリクス状にレイアウトされ、
定電流セルマトリクスを形成している。ローデコーダ6
4およびカラムデコーダ65は、入力データDIに従っ
てカラムデコード信号x1〜x8および行デコード信号
ya1〜ya8,yb1〜yb8を生成し、これらのデ
コード信号により入力データDIに応じた個数の定電流
セルを選択的にオンさせる。
[0005] 63 constant current cells 1 to 63 are laid out in a matrix of 8 columns and 8 rows on a semiconductor substrate.
A constant current cell matrix is formed. Row decoder 6
4 and the column decoder 65 generate column decode signals x1 to x8 and row decode signals ya1 to ya8, yb1 to yb8 according to the input data DI, and select the number of constant current cells corresponding to the input data DI by using these decode signals. On.

【0006】オンした定電流セルは、出力端子66にそ
れぞれセル電流Icを加算する。セル電流Icは、D/
A変換器のステップ電流(の期待値)Isに設定してあ
る。
The turned-on constant current cells add a cell current Ic to the output terminal 66, respectively. The cell current Ic is D /
It is set to (the expected value of) the step current of the A converter Is.

【0007】入力データDIに従ってp個(pは0から
63までの任意の整数)の定電流セルがオンすると、出
力電流IOUT=p×Isが出力端子66に流れ、この
出力電流IOUTがD/A変換器のアナログ出力信号と
なる。図4のD/A変換器は、6ビットのディジタル入
力データDIに対し、64ステップのアナログ出力信号
を生成する。
When p (p is an arbitrary integer from 0 to 63) constant current cells are turned on in accordance with the input data DI, an output current IOUT = p × Is flows to the output terminal 66, and this output current IOUT is It becomes the analog output signal of the A converter. The D / A converter of FIG. 4 generates a 64-step analog output signal for 6-bit digital input data DI.

【0008】63個の定電流セル1〜63により構成さ
れる定電流セルマトリクスの第1行には、定電流セル1
〜8がレイアウトされ、第8行には、定電流セル57〜
63がレイアウトされている。また、定電流セルマトリ
クスの第1列には、定電流セル7,15,23,31,
39,47,55,63がレイアウトされ、第8列に
は、定電流セル1,9,17,25,33,41,4
9,57がレイアウトされ、第8列には、定電流セル
8,16,24,32,40,48,56がレイアウト
されている。
The first row of the constant current cell matrix composed of 63 constant current cells 1 to 63 includes a constant current cell 1
8 are laid out, and the eighth row includes constant current cells 57 to
63 is laid out. In the first column of the constant current cell matrix, constant current cells 7, 15, 23, 31,
39, 47, 55, 63 are laid out, and the eighth column includes constant current cells 1, 9, 17, 25, 33, 41, 4
9, 57 are laid out, and in the eighth column, constant current cells 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56 are laid out.

【0009】第1列の定電流セルには、カラムデコード
信号x7が入力され、第4列の定電流セルには、カラム
デコード信号x1が入力され、第5列の定電流セルに
は、カラムデコード信号x2が入力され、第8列の定電
流セルには、カラムデコード信号x8が入力される。つ
まり、定電流セルマトリクスのレイアウト上の第1列〜
第8に、図5にようにカラム番号を付したとき、カラム
番号i(iは1から8までの任意の整数)の列の定電流
セルには、カラムデコード信号xiが入力される。ま
た、第j行(jは1から8までの任意の整数)の定電流
セルには、ローデコード信号yajおよびybjが入力
される。
The column decode signal x7 is input to the constant current cell in the first column, the column decode signal x1 is input to the constant current cell in the fourth column, and the column decode signal x1 is input to the constant current cell in the fifth column. The decode signal x2 is input, and the column decode signal x8 is input to the eighth column of constant current cells. That is, the first column to the first column on the layout of the constant current cell matrix
Eighth, when the column numbers are assigned as shown in FIG. 5, the column decode signal xi is input to the constant current cells in the column of the column number i (i is an arbitrary integer from 1 to 8). Also, the row decode signals yaj and ybj are input to the constant current cells in the j-th row (j is an arbitrary integer from 1 to 8).

【0010】図6はカラムデコード信号xiおよびロー
デコード信号yaj,ybjによる定電流セルのオン/
オフ条件を説明する図である。カラムデコード信号x1
〜x8は、入力データDIの下位ビットのデータ値が増
加するに従って、x1から順に1(電源Vdレベル)に
なる。x8は常に0(GNDレベル)である。また、ロ
ーデコード信号ya1〜ya8,yb1〜yb8は、入
力データDIの上位ビットのデータ値が増加するに従っ
て、ya2,yb1から順に1になる。ya1は常に
1、yb8は常に0である。ローデコード信号ya(j
+1)とybjとは同じものなので、ybj=1なら
ば、必ずyaj=1となる。
FIG. 6 shows that a constant current cell is turned on / off by a column decode signal xi and a row decode signal yaj, ybj.
FIG. 9 is a diagram illustrating an off condition. Column decode signal x1
X8 becomes 1 (power supply Vd level) in order from x1 as the data value of the lower bits of the input data DI increases. x8 is always 0 (GND level). The row decode signals ya1 to ya8 and yb1 to yb8 become 1 sequentially from ya2 and yb1 as the data value of the upper bits of the input data DI increases. ya1 is always 1 and yb8 is always 0. Row decode signal ya (j
+1) and ybj are the same, so if ybj = 1, yaj = 1 will always be obtained.

【0011】ディジタル入力データDIが、例えば01
1110(d0=d5=0、d1=d2=d3=d4=
1)であるときには、図7のように、x1〜x6=1,
x7=x8=0、ya1〜ya4=1,ya5〜ya8
=0、yb1〜yb3=1,yb4〜yb8=0とな
り、第1行から第3行までの全ての定電流セル1〜24
と、第4行の第2列から第7列まで、つまり第4行にお
けるカラム番号1〜6までの列の定電流セル25〜30
がオンし、これら30個の電流セル1〜30からのセル
電流Icが出力端子66に加算される。これら以外の定
電流セル31〜63はオフのままである。このように、
定電流セルに付した符号は、定電流セルマトリクスを構
成する63個の定電流セルにおいて、定電流セルがオン
する優先順位を示している。また、上記のカラム番号
は、同じ行にレイアウトされた8個の定電流セルにおい
て、定電流セルがオンする優先順位を示している。
The digital input data DI is, for example, 01
1110 (d0 = d5 = 0, d1 = d2 = d3 = d4 =
When 1), as shown in FIG. 7, x1 to x6 = 1,
x7 = x8 = 0, ya1 to ya4 = 1, ya5 to ya8
= 0, yb1 to yb3 = 1, yb4 to yb8 = 0, and all the constant current cells 1 to 24 in the first to third rows are set.
And the constant current cells 25 to 30 in the second to seventh columns of the fourth row, that is, in the columns of the fourth row to column numbers 1 to 6.
Is turned on, and the cell current Ic from the 30 current cells 1 to 30 is added to the output terminal 66. The other constant current cells 31 to 63 remain off. in this way,
The reference numerals attached to the constant current cells indicate the priority of turning on the constant current cells in the 63 constant current cells constituting the constant current cell matrix. The column numbers indicate the priority of turning on the constant current cells among the eight constant current cells laid out in the same row.

【0012】上記の定電流セルマトリクスをレイアウト
した半導体基板上には、図5に示すように、定電流セル
1〜63に電源電圧を供給する電源パターン71および
8本の電源ライン72が設けられている。電源パターン
71は、定電流セルマトリクスの第8列の外側にレイア
ウトされている。また、電源ライン72は、電源パター
ン71から横方向(行方向)に、それぞれ定電流セルマ
トリクスの第1〜第8行に沿ってレイアウトされてい
る。同じ行にレイアウトされている定電流セルは、同じ
電源ラインから電源電圧を供給される。
As shown in FIG. 5, a power supply pattern 71 for supplying a power supply voltage to the constant current cells 1 to 63 and eight power supply lines 72 are provided on the semiconductor substrate on which the constant current cell matrix is laid out. ing. The power supply pattern 71 is laid out outside the eighth column of the constant current cell matrix. The power supply lines 72 are laid out in the horizontal direction (row direction) from the power supply pattern 71 along the first to eighth rows of the constant current cell matrix. The constant current cells laid out in the same row are supplied with a power supply voltage from the same power supply line.

【0013】上記の定電流セルマトリクスにおいては、
図4および図5のように、定電流セルが、オンする優先
順位(付された符号およびカラム番号)についてシーケ
ンシャルにレイアウトされていない。これは、以下に説
明する理由によるものである。
In the above constant current cell matrix,
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the constant current cells are not sequentially laid out in the priority order (the assigned code and column number) for turning on. This is for the reason described below.

【0014】上記の文献にも記されているように、定電
流セルマトリクスの面積の制約から、電源ライン72の
幅はあまり太くできない。このため、電源ライン72に
は、図5のように、抵抗成分Rによる電圧降下が発生
し、同じ行にレイアウトされた定電流セルに供給される
電源電圧にバラツキ(列方向の傾斜)が発生する。この
電源電圧のバラツキにより、同じ行の定電流セルから出
力されるセル電流Icの値にバラツキ(列方向の傾斜)
が発生するため、定電流セルを、オンする優先順位(付
された符号およびカラム番号)についてシーケンシャル
にレイアウトすると、変換出力の直線性が悪くなってし
まう。
As described in the above document, the width of the power supply line 72 cannot be made too large due to the limitation of the area of the constant current cell matrix. Therefore, as shown in FIG. 5, a voltage drop occurs in the power supply line 72 due to the resistance component R, and the power supply voltage supplied to the constant current cells laid out in the same row varies (slope in the column direction). I do. Due to the variation in the power supply voltage, the value of the cell current Ic output from the constant current cells in the same row varies (inclination in the column direction).
Therefore, if the constant current cells are sequentially laid out in terms of the priority order (the attached code and column number), the linearity of the converted output deteriorates.

【0015】電源ライン72のカラム番号2での電位
は、カラム番号1での電位よりも電源ラインの抵抗成分
Rの分だけ高くなるので、カラム番号2の定電流セルの
セル電流Icは、その分、カラム番号1の定電流セルよ
りも高くなる。逆に、電源ライン72のカラム番号3で
の電位は、カラム番号1での電位よりも抵抗成分Rの分
だけ低くなるので、カラム番号3の定電流セルのセル電
流Icは、その分、カラム番号1の定電流セルよりも低
くなる。
Since the potential of the power supply line 72 at the column number 2 is higher than the potential at the column number 1 by the resistance component R of the power supply line, the cell current Ic of the constant current cell of the column number 2 is Min, higher than the constant current cell of column number 1. Conversely, the potential of the power supply line 72 at the column number 3 becomes lower than the potential at the column number 1 by the resistance component R, and the cell current Ic of the constant current cell of the column number 3 is accordingly reduced by the column. It is lower than the constant current cell of No. 1.

【0016】隣り合う列にレイアウトされた定電流セル
間におけるセル電流Icの差が、いずれも2ΔIcであ
るものとすれば、第4列(カラム番号1の列)のセル電
流Icがステップ電流(の期待値)Isとなるように電
源電圧を設定したときには、第1列〜第8列(カラム番
号8,6,4,2,1,3,5,7の列)の定電流セル
から出力されるセル電流Icは、それぞれIe−6ΔI
c,Ie−4ΔIc,Ie−2ΔIc,Ie,Ie+2
ΔIc,Ie+4ΔIc,Ie+6ΔIc,Ie+8Δ
Icとなる。例えば、カラム番号1,2,3の列の定電
流セルのみがオンした場合には、セル電流Icの合計
は、期待値3×Ieとなる。
Assuming that the difference between the cell currents Ic between the constant current cells laid out in the adjacent columns is 2ΔIc, the cell current Ic in the fourth column (column No. 1) becomes a step current ( When the power supply voltage is set to be Is, the output from the constant current cells in the first to eighth columns (column numbers 8, 6, 4, 2, 1, 3, 5, 7) is obtained. Cell current Ic is Ie-6ΔI
c, Ie-4ΔIc, Ie-2ΔIc, Ie, Ie + 2
ΔIc, Ie + 4ΔIc, Ie + 6ΔIc, Ie + 8Δ
Ic. For example, when only the constant current cells in the columns of column numbers 1, 2, and 3 are turned on, the sum of the cell currents Ic is the expected value 3 × Ie.

【0017】また、第4列(カラム番号1の列)のセル
電流IcがIs−ΔIcとなり、第5列(カラム番号2
の列)のセル電流IcがIc[9,j]=Is+ΔIc
になるように電源電圧を設定したときには、第1列〜第
8列(カラム番号8,6,4,2,1,3,5,7の
列)の定電流セルから出力されるセル電流Icは、それ
ぞれIe−7ΔIc,Ie−5ΔIc,Ie−3ΔI
c,Ie−ΔIc,Ie+ΔIc,Ie+3ΔIc,I
e+5ΔIc,Ie+7ΔIcとなる。例えば、カラム
番号1,2,3,4の列の定電流セルのみがオンした場
合には、セル電流の合計は、期待値4×Ieとなる。同
様に考えて、奇数のカラム番号の列までの定電流セルが
オンした場合には、セル電流の合計は期待値通りにな
る。また、同じ行の全ての定電流セルがオンした場合に
は、その行からのセル電流Icの合計は、期待値8×I
eとなる。
The cell current Ic in the fourth column (column of column number 1) becomes Is-ΔIc, and the fifth column (column number 2)
Cell current Ic is Ic [9, j] = Is + ΔIc
When the power supply voltage is set so as to be as follows, the cell current Ic output from the constant current cells in the first to eighth columns (column numbers 8, 6, 4, 2, 1, 3, 5, and 7). Are Ie-7ΔIc, Ie-5ΔIc, and Ie-3ΔI, respectively.
c, Ie−ΔIc, Ie + ΔIc, Ie + 3ΔIc, I
e + 5ΔIc and Ie + 7ΔIc. For example, when only the constant current cells in the columns of column numbers 1, 2, 3, and 4 are turned on, the sum of the cell currents is the expected value 4 × Ie. Similarly, when the constant current cells up to the odd-numbered column number are turned on, the sum of the cell currents is as expected. Further, when all the constant current cells in the same row are turned on, the sum of the cell currents Ic from the row becomes the expected value 8 × I
e.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のD/A変換器では、第4列(カラム番号1の列)のセ
ル電流Icがステップ電流(の期待値)Isとなるよう
に電源電圧を設定したときには、偶数のカラム番号まで
の定電流セルがオンした場合に、セル電流Icの合計が
期待値よりも高くなってしまう。例えば、カラム番号
1,2の列の定電流セルのみがオンした場合には、セル
電流Icの合計は、期待値2×Ie+ΔIcとなり、期
待値2×IeからΔIcずれてしまう。また、全ての定
電流セルがオンした場合には、セル電流Icの合計は、
8×Ie+4ΔIcとなり、期待値8×Ieから4ΔI
cずれてしまう。
However, in the above-mentioned conventional D / A converter, the power supply voltage is set so that the cell current Ic in the fourth column (the column of column number 1) becomes (the expected value of) the step current Is. When set, when the constant current cells up to the even-numbered column numbers are turned on, the sum of the cell currents Ic becomes higher than the expected value. For example, when only the constant current cells in the columns of the column numbers 1 and 2 are turned on, the sum of the cell currents Ic is 2 × Ie + ΔIc, which is different from the expected value 2 × Ie by ΔIc. When all the constant current cells are turned on, the sum of the cell currents Ic is
8 × Ie + 4ΔIc, which is 4ΔI from the expected value 8 × Ie.
c.

【0019】逆に、第4列(カラム番号1の列)のセル
電流IcがIs−ΔIcとなり、第5列(カラム番号2
の列)のセル電流IcがIc[9,j]=Is+ΔIc
になるように電源電圧を設定したときには、奇数のカラ
ム番号までの定電流セルがオンした場合に、セル電流I
cの合計が期待値よりも低くなってしまう。例えば、カ
ラム番号1,2,3の列の定電流セルのみがオンした場
合には、セル電流Icの合計は、期待値3×Ie−3Δ
Icとなり、期待値3×Ieから3ΔIcずれてしま
う。また、カラム番号1〜7の列の定電流セルがオンし
た場合には、セル電流Icの合計は、7×Ie−7ΔI
cとなり、期待値7×Ieから7ΔIcずれてしまう。
Conversely, the cell current Ic in the fourth column (column of column number 1) becomes Is-ΔIc, and the fifth column (column number 2)
Cell current Ic is Ic [9, j] = Is + ΔIc
When the constant current cells up to odd column numbers are turned on, the cell current I
The sum of c becomes lower than the expected value. For example, when only the constant current cells in the columns of the column numbers 1, 2, and 3 are turned on, the sum of the cell currents Ic is the expected value 3 × Ie−3Δ
Ic, which is 3ΔIc shifted from the expected value 3 × Ie. When the constant current cells in the columns 1 to 7 are turned on, the sum of the cell currents Ic is 7 × Ie−7ΔI
c, which is shifted from the expected value 7 × Ie by 7ΔIc.

【0020】このように、上記従来のD/A変換器で
は、電源ラインが延びる方向にセル電流のバラツキが発
生し、オンする定電流セルの個数によって、上記のセル
電流のバラツキをキャンセルできない場合があり、変換
出力に非直線性誤差を生じるという問題があった。
As described above, in the above-mentioned conventional D / A converter, the cell current varies in the direction in which the power supply line extends, and the cell current variation cannot be canceled depending on the number of constant current cells to be turned on. Therefore, there is a problem that a non-linear error occurs in the converted output.

【0021】また、一般に、半導体基板上に多数の定電
流セルをマトリクス状にレイアウトした場合、半導体製
造工程に起因するプロセスバラツキによって、定電流セ
ル自体の特性にバラツキを生じ、この特性バラツキによ
りセル電流値にバラツキが生じてしまう。このセル電流
値のバラツキは、定電流セルのレイアウトについて、ラ
ンダムに生じるのではなく、定電流セルマトリクスのあ
る端部のセル電流値が低く、その位置からセル電流値が
順次高くなるように変化するようなバラツキ、つまりあ
る方向に傾斜を持ったバラツキであることが経験上確か
められている。上記従来のD/A変換器では、上記の定
電流セルの特性バラツキによるセル電流バラツキ(ある
方向に傾斜するバラツキ)をキャンセルできず、変換出
力の非直線性誤差が大きくなってしまうという問題があ
った。
In general, when a large number of constant current cells are laid out in a matrix on a semiconductor substrate, the characteristics of the constant current cells themselves vary due to process variations caused by the semiconductor manufacturing process. The current value varies. This variation in the cell current value does not occur randomly in the layout of the constant current cell, but changes so that the cell current value at one end of the constant current cell matrix is low and the cell current value is sequentially increased from that position. It has been experimentally confirmed that such a variation is a variation having a slope in a certain direction. In the above-mentioned conventional D / A converter, there is a problem that the cell current variation (variation inclined in a certain direction) due to the characteristic variation of the constant current cell cannot be canceled, and the nonlinearity error of the conversion output increases. there were.

【0022】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであり、変換出力の非直線性誤差を
軽減することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and has as its object to reduce a non-linear error of a converted output.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の請求項1記載のD/A変換器は、電流加算
型のD/A変換器において、複数の定電流セルと、オン
した定電流セルからの電流が加算させる出力端子と、入
力データに従って前記複数の定電流セルを偶数個単位で
選択的にオンさせるデコーダ回路とを備えたことを特徴
とするものである。
In order to achieve the above object, a D / A converter according to a first aspect of the present invention is a current adding type D / A converter, comprising: a plurality of constant current cells; An output terminal to which the current from the turned on constant current cell is added, and a decoder circuit for selectively turning on the plurality of constant current cells in units of an even number according to input data.

【0024】また、本発明の請求項2記載のD/A変換
器は、請求項1において、前記複数の定電流セルが、2
×M列,N行(M,Nは正の整数)のマトリクス状にレ
イアウトされており、前記デコーダ回路が、前記定電流
セルを2個単位で選択的にオンさせ、前記デコーダ回路
の選択単位となる2個の定電流セルが、互いに異なる列
に配置されていることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a D / A converter according to the first aspect, wherein the plurality of constant current cells are two or more.
.Times.M columns and N rows (M and N are positive integers) in a matrix, wherein the decoder circuit selectively turns on the constant current cells in units of two, Are arranged in different columns from each other.

【0025】また、本発明の請求項3記載のD/A変換
器は、請求項2において、前記2個の定電流セルが、第
(M−i+1)列(iは1からMまでの任意の整数),
第j行(jは1からNまでの任意の整数)にレイアウト
された定電流セルと、第(M+i)列,第j行にレイア
ウトされた定電流セルとにより構成されていることを特
徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the D / A converter according to the second aspect, the two constant current cells are arranged in the (M-i + 1) th column (i is an arbitrary number from 1 to M). Integer),
It is characterized by comprising a constant current cell laid out in the j-th row (j is an arbitrary integer from 1 to N) and a constant current cell laid out in the (M + i) -th column and the j-th row. Is what you do.

【0026】また、本発明の請求項4記載のD/A変換
器は、請求項1において、前記複数の定電流セルが、2
×M列,2×N行(M,Nは正の整数)のマトリクス状
にレイアウトされており、前記デコーダ回路が、前記定
電流セルを4個単位で選択的にオンさせることを特徴と
するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a D / A converter according to the first aspect, wherein the plurality of constant current cells are two or more.
It is laid out in a matrix of × M columns and 2 × N rows (M and N are positive integers), and the decoder circuit selectively turns on the constant current cells in units of four. Things.

【0027】また、本発明の請求項5記載のD/A変換
器は、請求項4において、前記4個の定電流セルが、第
(M−i+1)列(iは1からMまでの任意の整数),
第(N−j+1)行(jは1からNまでの任意の整数)
にレイアウトされた定電流セルと、第(M+i)列,第
(N−j+1)行にレイアウトされた定電流セルと、第
(M−i+1)列,第(N+j)行にレイアウトされた
定電流セルと、第(M+i)列,第(N+j)行にレイ
アウトされた定電流セルとにより構成されていることを
特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a D / A converter according to the fourth aspect, wherein the four constant current cells are arranged in the (M-i + 1) th column (i is an arbitrary number from 1 to M). Integer),
(N-j + 1) th row (j is any integer from 1 to N)
, A constant current cell laid out in the (M + i) th column and the (N−j + 1) th row, and a constant current cell laid out in the (M−i + 1) th and the (N + j) th row. And a constant current cell laid out in the (M + i) th column and the (N + j) th row.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】第1の実施形態 図1は本発明の第1の実施形態を示す電流加算型6ビッ
トD/A変換器のブロック構成図である(定電流セルに
ついてはレイアウト図である)。図1のD/A変換器
は、126個の定電流セル1a〜63a,1b〜63b
と、ローデコーダ(行デコーダ)64と、カラムデコー
ダ(列デコーダ)65と、アナログ信号出力端子66と
を備えている。また、出力端子66とGNDの間には、
通常、出力端子66に加算された電流を電圧に変換する
ための抵抗67が設けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a current addition type 6-bit D / A converter according to a first embodiment of the present invention. is there). The D / A converter of FIG. 1 has 126 constant current cells 1a to 63a and 1b to 63b.
, A row decoder (row decoder) 64, a column decoder (column decoder) 65, and an analog signal output terminal 66. Also, between the output terminal 66 and GND,
Usually, a resistor 67 for converting the current added to the output terminal 66 into a voltage is provided.

【0029】図1のD/A変換器には、d5,d4,d
3,d2,d1,d0の6ビットからなるディジタルデ
ータDIが入力される。6ビットの入力データDIの下
位3ビットd2,d1,d0は、カラムデコーダ65に
入力され、上位3ビットd5,d4,d3はローデコー
ダ64に入力される。なお、入力データDIの下位3ビ
ットのデータをDIwと表記し、上位3ビットのデータ
をDIhと表記する。
The D / A converter of FIG. 1 has d5, d4, d
Digital data DI consisting of 6 bits of 3, 3, d2, d1, and d0 is input. The lower three bits d2, d1, and d0 of the 6-bit input data DI are input to the column decoder 65, and the upper three bits d5, d4, and d3 are input to the row decoder 64. The lower three bits of the input data DI are denoted by DIw, and the upper three bits of data are denoted by DIh.

【0030】126個の定電流セル1a〜63a,1b
〜63bは、半導体基板上に、16列,8行のマトリク
ス状にレイアウトされ、定電流セルマトリクスを形成し
ている。ローデコーダ64およびカラムデコーダ65
は、入力データDIに従ってカラムデコード信号x1〜
x8およびローデコード信号ya1〜ya8,yb1〜
yb8を生成し、これらのデコード信号により定電流セ
ルを2個単位で選択的にオンさせ、入力データDIに応
じた個数の定電流セルをオンさせる。つまり、入力デー
タDIに従って2×p個(pは0から63までの任意の
整数)の定電流セルを選択的にオンさせる。
126 constant current cells 1a to 63a, 1b
63b are laid out in a matrix of 16 columns and 8 rows on a semiconductor substrate to form a constant current cell matrix. Row decoder 64 and column decoder 65
Are column decode signals x1 to x1 according to the input data DI.
x8 and the row decode signals ya1-ya8, yb1-
yb8 is generated, and the constant current cells are selectively turned on in units of two by these decode signals, and the number of constant current cells corresponding to the input data DI is turned on. That is, 2 × p (p is an arbitrary integer from 0 to 63) constant current cells are selectively turned on in accordance with the input data DI.

【0031】定電流セルkaとkb(kは1から63ま
での任意の整数)は、同じ行の異なる列にレイアウトさ
れており、必ず同時にオンする2個単位のセルグループ
を構成している。オンした定電流セルは、出力端子66
にそれぞれセル電流Icを加算する。セル電流Icは、
D/A変換器のステップ電流(の期待値)Isの1/2
に設定してある。つまり、図1のD/A変換器では、セ
ル電流Icをステップ電流Isの1/2に設定した定電
流セルを2個単位でオンさせることにより、出力端子6
6にステップ電流Isを加算する。
The constant current cells ka and kb (k is an arbitrary integer from 1 to 63) are laid out in different columns of the same row, and form a two-unit cell group which is always turned on at the same time. The turned on constant current cell is connected to the output terminal 66.
To the cell current Ic. The cell current Ic is
1/2 of (the expected value of) the step current Is of the D / A converter
Is set to That is, in the D / A converter of FIG. 1, the constant current cell in which the cell current Ic is set to に of the step current Is is turned on in units of two, so that the output terminal 6 is turned on.
6, the step current Is is added.

【0032】入力データDIに従って2×p個の定電流
セルがオンすると、出力電流IOUT=p×Isが出力
端子66に流れ、この出力電流IOUTがD/A変換器
のアナログ出力信号となる。図1のD/A変換器は、6
ビットのディジタル入力データDIに対し、64ステッ
プのアナログ出力信号を生成する。
When 2 × p constant current cells are turned on in accordance with the input data DI, an output current IOUT = p × Is flows to the output terminal 66, and this output current IOUT becomes an analog output signal of the D / A converter. The D / A converter of FIG.
A 64-step analog output signal is generated for the bit digital input data DI.

【0033】カラムデコーダ65は、カラム入力データ
DIw(入力データDIの下位3ビットデータd2,d
1,d0)に従って、0(GNDレベル)または1(電
源Vdレベル)のカラムデコード信号x1〜x8を生成
する。なお、カラムデコード信号x8は常に0である。
The column decoder 65 outputs column input data DIw (lower 3 bit data d2, d of the input data DI).
In accordance with (1, d0), column decode signals x1 to x8 of 0 (GND level) or 1 (power supply Vd level) are generated. Note that the column decode signal x8 is always 0.

【0034】DIw=000のとき、x1〜x8=0と
なり、DIw=001(d2=d1=0,d0=1)の
とき、x1=1,x1〜x8=0となる。以下同様に、
DIwの値が増加するごとにx2,x3…の順で0から
1になり、DIw=110のとき、x1〜x6=1,x
7=x8=0となり、DIw=111のとき、x1〜x
7=1,x8=0となる。従って、xi=1(iは1か
ら8までの任意の整数)ならば、x1〜x(i−1)=
1である。
When DIw = 000, x1 to x8 = 0, and when DIw = 001 (d2 = d1 = 0, d0 = 1), x1 = 1 and x1 to x8 = 0. Similarly,
Every time the value of DIw increases, it changes from 0 to 1 in the order of x2, x3,... When DIw = 110, x1 to x6 = 1, x
7 = x8 = 0, and when DIw = 111, x1 to x
7 = 1, x8 = 0. Therefore, if xi = 1 (i is an arbitrary integer from 1 to 8), x1 to x (i-1) =
It is one.

【0035】ローデコーダ64は、ロー入力データDI
h(入力データDIの上位3ビットデータd5,d4,
d3)に従って、0(GNDレベル)または1(電源V
dレベル)のローデコード信号ya1〜ya8,yb1
〜yb8を生成する。なお、ローデコード信号ybj
(jは1から8までの任意の整数)とローデコード信号
ya(j+1)は同じ信号である。また、ローデコード
信号ya1は常に1であり、ローデコード信号yb8は
常に0である。
The row decoder 64 receives the row input data DI
h (the upper three bits d5, d4 of the input data DI
According to d3), 0 (GND level) or 1 (power supply V
(d level) row decode signals ya1 to ya8, yb1
To yb8. Note that the row decode signal ybj
(J is an arbitrary integer from 1 to 8) and the row decode signal ya (j + 1) are the same signal. The row decode signal ya1 is always 1 and the row decode signal yb8 is always 0.

【0036】DIh=000のとき、ya1=1,ya
2〜ya8=0、yb1〜yb7=0,y8=0とな
り、DIh=001(d5=d4=0,d3=1)のと
き、ya1=ya2=1,ya3〜ya8=0、yb1
=1,yb2〜yb8=0となる。以下同様に、DIw
の値が増加するごとにya3,ya4…(yb2,ya
3…)の順で0から1になり、DIh=110のとき、
ya1〜ya7=1,ya8=0、yb1〜yb6=
1,yb7=yb8=0となり、DIh=111のと
き、ya1〜ya8=1、yb1〜yb7=1,yb8
=0となる。従って、yaj=1ならば、ya1〜ya
(j−1)=1、yb1〜yb(j−1)=1である。
When DIh = 000, ya1 = 1, ya
2−ya8 = 0, yb1−yb7 = 0, y8 = 0, and when DIh = 001 (d5 = d4 = 0, d3 = 1), ya1 = ya2 = 1, ya3 to ya8 = 0, yb1
= 1, yb2 to yb8 = 0. Similarly, DIw
(Yb2, ya4... (Yb2, ya4)
3 ...) in order from 0 to 1, and when DIh = 110,
ya1 to ya7 = 1, ya8 = 0, yb1 to yb6 =
1, yb7 = yb8 = 0, and when DIh = 111, ya1 to ya8 = 1, yb1 to yb7 = 1, yb8
= 0. Therefore, if yaj = 1, ya1 to ya
(J-1) = 1 and yb1 to yb (j-1) = 1.

【0037】126個の定電流セル1a〜63a,1b
〜63bにより構成される定電流セルマトリクスの第1
行には、定電流セル8a〜1a,1b〜8bがレイアウ
トされ、第2行には、定電流セル16a〜9a,9b〜
16bがレイアウトされている。以下同様に、第7行に
は、定電流セル56a〜49a,49b〜56bがレイ
アウトされ、第8行には、定電流セル63a〜57a,
57b〜63bがレイアウトされている。
126 constant current cells 1a to 63a, 1b
Of the constant current cell matrix composed of
In the row, the constant current cells 8a to 1a and 1b to 8b are laid out, and in the second row, the constant current cells 16a to 9a, 9b to
16b is laid out. Similarly, in the seventh row, constant current cells 56a to 49a and 49b to 56b are laid out, and in the eighth row, constant current cells 63a to 57a,
57b to 63b are laid out.

【0038】また、定電流セルマトリクスの第1列に
は、定電流セル8a,16a,24a,32a,40
a,48a,56aがレイアウトされ、第2列には、定
電流セル7a,15a,23a,31a,39a,47
a,55a,63aがレイアウトされている。以下同様
に、第8列には、定電流セル1a,9a,17a,25
a,33a,41a,49a,57aがレイアウトさ
れ、第9列には、定電流セル1b,9b,17b,25
b,33b,41b,49b,57bがレイアウトさ
れ、第15列には、定電流セル7b,15b,23b,
31b,39b,47b,55b,63bがレイアウト
され、第16列には、定電流セル8b,16b,24
b,32b,40b,48b,56bがレイアウトされ
ている。
In the first column of the constant current cell matrix, constant current cells 8a, 16a, 24a, 32a, 40
a, 48a, and 56a are laid out. In the second column, constant current cells 7a, 15a, 23a, 31a, 39a, 47
a, 55a and 63a are laid out. Similarly, in the eighth column, the constant current cells 1a, 9a, 17a, 25
a, 33a, 41a, 49a, and 57a are laid out, and the ninth column includes constant current cells 1b, 9b, 17b, and 25.
b, 33b, 41b, 49b, and 57b are laid out, and the 15th column includes constant current cells 7b, 15b, 23b,
31b, 39b, 47b, 55b and 63b are laid out, and the 16th column includes constant current cells 8b, 16b and 24b.
b, 32b, 40b, 48b, and 56b are laid out.

【0039】第8列および第9列の定電流セルには、カ
ラムデコード信号x1が入力され、第7列および第10
列の定電流セルには、カラムデコード信号x2が入力さ
れる。以下同様に、第2列および第15列の定電流セル
には、カラムデコード信号x7が入力され、第1列およ
び第16列の定電流セルには、カラムデコード信号x8
が入力される。つまり、第(9−i)列および第(8+
i)列の定電流セルには、カラムデコード信号xiが入
力される。
The column decode signal x1 is input to the constant current cells in the eighth and ninth columns, and the constant current cells in the seventh and tenth columns are input.
A column decode signal x2 is input to the constant current cells in the column. Similarly, a column decode signal x7 is input to the constant current cells in the second and fifteenth columns, and a column decode signal x8 is applied to the constant current cells in the first and sixteenth columns.
Is entered. That is, the (9-i) th column and the (8+
i) The column decode signal xi is input to the constant current cells in the column.

【0040】また、第1行の定電流セルには、ローデコ
ード信号ya1およびyb1が入力され、第2行の定電
流セルには、ローデコード信号ya2およびyb2が入
力される。以下同様に、第7行の定電流セルには、ロー
デコード信号ya7およびyb7が入力され、第8行の
定電流セルには、ローデコード信号ya8およびyb8
が入力される。つまり、第j行の定電流セルには、ロー
デコード信号yajおよびybjが入力される。
The row decode signals ya1 and yb1 are input to the constant current cells in the first row, and the row decode signals ya2 and yb2 are input to the constant current cells in the second row. Similarly, the row decode signals ya7 and yb7 are input to the constant current cells in the seventh row, and the row decode signals ya8 and yb8 are input to the constant current cells in the eighth row.
Is entered. That is, the row decode signals yaj and ybj are input to the j-th row constant current cell.

【0041】ここで、例えば第8列,第1行にレイアウ
トされた定電流セル1aを、定電流セル[8,1]と表
記することにする。この表記法によれば、第(9−i)
列,第j行にレイアウトされた定電流セルは、定電流セ
ル[9−i,j]となり、第(8+i)列,第j行にレ
イアウトされた定電流セルは、定電流セル[8+i,
j]となる。
Here, for example, the constant current cell 1a laid out in the eighth column and the first row will be referred to as a constant current cell [8, 1]. According to this notation, the (9-i)
The constant current cell laid out in the column and the j-th row is a constant current cell [9-i, j], and the constant current cell laid out in the (8 + i) -th column and the j-th row is constant current cell [8 + i,
j].

【0042】必ず同時にオンする2単位のセルグループ
を構成する定電流セルkaおよびkb(kは1から63
までの任意の整数)は、同じカラムデコード信号および
ローデコード信号により、図6の条件に従ってオン/オ
フする。例えば、定電流セル1aおよび1bは、ともに
カラムデコード信号x1およびローデコード信号ya
1,yb1によりオン/オフする。つまり、上記の2単
位の定電流セルグループを構成する定電流セル[9−
i,j]と定電流セル[8+i,j]は、ともにカラム
デコード信号xiおよびローデコード信号yaj,yb
jによりオン/オフする。
Constant current cells ka and kb (k is 1 to 63) forming a two-unit cell group which is always turned on at the same time.
Are turned on / off by the same column decode signal and row decode signal according to the conditions of FIG. For example, the constant current cells 1a and 1b both have a column decode signal x1 and a row decode signal ya
It is turned on / off by 1 and yb1. That is, the constant current cells [9-
i, j] and the constant current cell [8 + i, j] are both a column decode signal xi and a row decode signal yaj, yb.
It is turned on / off by j.

【0043】図2は定電流セル([9−i,j]または
[8+i,j])の内部構成の一例を示す図である。図
2において、定電流セルは、pMOSトランジスタ8
1,82と、nMOSトランジスタ83,84と、基準
電流源85と、ORゲート86と、NANDゲート87
と、インバータ88とを有する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the constant current cell ([9-i, j] or [8 + i, j]). In FIG. 2, the constant current cell is a pMOS transistor 8
1, 82, nMOS transistors 83 and 84, reference current source 85, OR gate 86, NAND gate 87
And an inverter 88.

【0044】pMOS81および82のソース電極は、
電源Vdに接続され、pMOS81および82のゲート
電極は、pMOS82のドレイン電極に接続され、pM
OS82のドレイン電極は、基準電流源85を介して接
地されている。nMOS83および84のドレイン電極
は、pMOS81のドレイン電極に接続されている。n
MOS83のゲート電極は、インバータ88の出力端子
に接続され、nMOS83のソース電極は、D/A変換
器のアナログ信号出力端子66に接続されている。nM
OS84のゲート電極は、インバータ88の入力電極に
接続され、nMOS84のソース電極は、接地されてい
る。ORゲート86の第1入力端子には、カラムデコー
ド信号xiが入力され、第2入力端子には、ローデコー
ド信号ybjが入力される。NANDゲート87の第1
入力端子は、ORゲート86の出力端子に接続され、第
2入力端子には、ローデコード信号yajが入力され、
出力端子は、インバータ87の入力端子に接続されてい
る。
The source electrodes of the pMOSs 81 and 82 are
The gate electrodes of the pMOSs 81 and 82 are connected to the drain electrode of the pMOS 82,
The drain electrode of the OS 82 is grounded via the reference current source 85. The drain electrodes of the nMOS 83 and 84 are connected to the drain electrode of the pMOS 81. n
The gate electrode of the MOS 83 is connected to the output terminal of the inverter 88, and the source electrode of the nMOS 83 is connected to the analog signal output terminal 66 of the D / A converter. nM
The gate electrode of the OS 84 is connected to the input electrode of the inverter 88, and the source electrode of the nMOS 84 is grounded. The first input terminal of the OR gate 86 receives the column decode signal xi, and the second input terminal receives the row decode signal ybj. First of NAND gate 87
The input terminal is connected to the output terminal of the OR gate 86, the second input terminal receives the row decode signal yaj,
The output terminal is connected to the input terminal of the inverter 87.

【0045】基準電流源85は、例えばバンドギャップ
リファレンス回路による定電流源である。pMOS81
は、セル電流Icを流す定電流源トランジスタであり、
nMOS83は、pMOS81と出力端子66との間の
電流パスを開閉し、定電流セルをオン/オフさせるスイ
ッチトランジスタである。pMOS81および82と、
基準電流源85とは、カレントミラー回路を構成してお
り、基準電流源85に流れる基準電流Irの値に応じた
セル電流Icを定電流源トランジスタであるpMOS8
1に流す。なお、セル電流Icは、電源電圧や、pMO
S81およびpMOS82のディメンジョン、ソース/
ドレインの不純物濃度等の特性バラツキによって変動す
る。
The reference current source 85 is a constant current source using, for example, a band gap reference circuit. pMOS81
Is a constant current source transistor for flowing the cell current Ic,
The nMOS 83 is a switch transistor that opens and closes a current path between the pMOS 81 and the output terminal 66 and turns on / off a constant current cell. pMOSs 81 and 82;
The reference current source 85 constitutes a current mirror circuit, and outputs a cell current Ic corresponding to the value of the reference current Ir flowing through the reference current source 85 to a pMOS8 which is a constant current source transistor.
Pour into 1. The cell current Ic is determined by the power supply voltage, pMO
Dimensions of S81 and pMOS82, source /
It fluctuates due to variations in characteristics such as the impurity concentration of the drain.

【0046】図2の定電流セルは、カラムデコード信号
xiおよびローデコード信号yai,ybiにより、図
6の条件に従ってオン/オフする。まず、ybi=0
(GNDレベル、Lレベル)の場合は、xi=yai=
1(電源レベル、Hレベル)であれば、NANDゲート
87の出力はLレベル、インバータ88の出力はHレベ
ルとなる。これにより、定電流セルはオンし(nMOS
83はオン、nMOS84はオフ)、セル電流Icが出
力端子66に加算される。xi=0またはyai=0で
あれば、NANDゲート87の出力はHレベル、インバ
ータ88の出力はLレベルとなり、定電流セルはオフす
る(nMOS83はオフ、nMOS84はオン)。次
に、ybi=1の場合は、必ずyai=1となるので、
xiに関係なく、NANDゲート87の出力はLレベ
ル、インバータ88の出力はHレベルとなり、定電流セ
ルはオンする。
The constant current cell shown in FIG. 2 is turned on / off according to the conditions shown in FIG. 6 by the column decode signal xi and the row decode signals yai, ybi. First, ybi = 0
(GND level, L level), xi = yai =
If it is 1 (power level, H level), the output of the NAND gate 87 becomes L level, and the output of the inverter 88 becomes H level. This turns on the constant current cell (nMOS
83 is on, nMOS 84 is off), and the cell current Ic is added to the output terminal 66. If xi = 0 or yai = 0, the output of the NAND gate 87 goes high and the output of the inverter 88 goes low, turning off the constant current cell (the nMOS 83 is off and the nMOS 84 is on). Next, when ybi = 1, yai = 1 always holds, so
Regardless of xi, the output of the NAND gate 87 goes low and the output of the inverter 88 goes high, turning on the constant current cell.

【0047】1個の定電流セルのレイアウト面積におい
ては、定電流源トランジスタ(pMOS81)の占める
面積が最も大きい。定電流源トランジスタの面積は、セ
ル電流Icが大きいほど(ディメンジョンが大きいほ
ど)、大きくなる。第1の実施形態のD/A変換器で
は、セル電流Icをステップ電流Isの1/2に設定し
ているので、1個の定電流セルのレイアウト面積を、セ
ル電流Icをステップ電流Isに設定している従来のD
/A変換器よりも小さくできる。
In the layout area of one constant current cell, the area occupied by the constant current source transistor (pMOS 81) is the largest. The area of the constant current source transistor increases as the cell current Ic increases (the dimension increases). In the D / A converter according to the first embodiment, since the cell current Ic is set to の of the step current Is, the layout area of one constant current cell is reduced to the step current Is. Set the conventional D
/ A converter can be smaller.

【0048】ディジタル入力データDIが、例えば01
1110(d0=d5=0、d1=d2=d3=d4=
1)であるときには、x1〜x6=1,x7=x8=
0、ya1〜ya4=1,ya5〜ya8=0、yb1
〜yb3=1,yb4〜yb8=0となり、第1行から
第3行までの全ての定電流セル1a〜24a,1b〜2
4bと、第4行の第3列から第14列までの定電流セル
25a〜30a,25b〜30bがオンし、これら60
個の電流セル1a〜30a,1b〜30bからのセル電
流Icが出力端子66に加算される。これら以外の定電
流セル31a〜63a,31b〜63bはオフのままで
ある。このように、定電流セルに付した符号は、定電流
セルマトリクスを構成する126個の定電流セルにおい
て、定電流セルがオンする優先順位を示している。ま
た、定電流セルマトリクスのレイアウト上の第1列〜第
16列に、図1のように、カラム番号1a〜8a,1b
〜8bを付したとき、このカラム番号は、同じ行にレイ
アウトされた16個の定電流セルにおいて、定電流セル
がオンする優先順位を示している。
The digital input data DI is, for example, 01
1110 (d0 = d5 = 0, d1 = d2 = d3 = d4 =
When 1), x1 to x6 = 1, x7 = x8 =
0, ya1 to ya4 = 1, ya5 to ya8 = 0, yb1
Yb3 = 1, yb4 to yb8 = 0, and all the constant current cells 1a to 24a and 1b to 2 in the first to third rows.
4b and the constant current cells 25a to 30a and 25b to 30b in the third to fourteenth columns of the fourth row are turned on.
The cell currents Ic from the current cells 1a to 30a and 1b to 30b are added to the output terminal 66. The other constant current cells 31a to 63a and 31b to 63b remain off. As described above, the reference numerals assigned to the constant current cells indicate the priority of turning on the constant current cells in the 126 constant current cells constituting the constant current cell matrix. Also, as shown in FIG. 1, column numbers 1a to 8a and 1b are provided in the first to sixteenth columns on the layout of the constant current cell matrix.
When “−8b” is added, this column number indicates the priority order of turning on the constant current cells among the 16 constant current cells laid out in the same row.

【0049】図1には図示していないが、上記の定電流
セルマトリクスをレイアウトした半導体基板上には、定
電流セル1a〜63a,1b〜63bに電源電圧を供給
する電源パターンおよび電源ラインがレイアウトされて
いる。この電源パターンおよび電源ラインは、図5のよ
うにレイアウトされている。つまり、電源パターンは、
定電流セルマトリクスの第16列の外側にレイアウトさ
れている。また、定電流セルマトリクスの面積に制約に
より幅をあまり太くすることができない電源ラインは、
電源パターンから横方向(行方向)に、それぞれ定電流
セルマトリクスの第1〜第8行に沿って、合計8本レイ
アウトされている。同じ行にレイアウトされている定電
流セルは、同じ電源ラインから電源電圧を供給される。
Although not shown in FIG. 1, a power supply pattern and a power supply line for supplying a power supply voltage to the constant current cells 1a to 63a and 1b to 63b are provided on the semiconductor substrate on which the above constant current cell matrix is laid out. It is laid out. The power supply patterns and power supply lines are laid out as shown in FIG. In other words, the power pattern
It is laid out outside the 16th column of the constant current cell matrix. In addition, power supply lines whose width cannot be made too large due to restrictions on the area of the constant current cell matrix are
A total of eight layouts are arranged in the horizontal direction (row direction) from the power supply pattern along the first to eighth rows of the constant current cell matrix. The constant current cells laid out in the same row are supplied with a power supply voltage from the same power supply line.

【0050】電源ラインにおける電圧降下により、定電
流セルに供給される電源電圧にバラツキ(列方向の傾
斜)が生じ、定電流セル[16,j]に供給される電源
電圧が最も高くなり、電源パターンから離れるに従っ
て、定電流セル[15,j],[14,j]…の順に電
源電圧が低くなり、定電流セル[1,j]に供給される
電源電圧が最も低くなる。これにより、ステップ電流
(の期待値)Isの1/2に設定されている定電流セル
のセル電流Icにもバラツキ(列方向の傾斜)が生じ
る。定電流セル[16,j]からのセル電流Icが最も
大きくなり、電源パターンから離れるに従って、定電流
セル[15,j],[14,j]…の順にセル電流Ic
が小さくなり、定電流セル[1,j]からのセル電流I
cが最も低くなる。
Due to the voltage drop in the power supply line, the power supply voltage supplied to the constant current cell varies (slope in the column direction), and the power supply voltage supplied to the constant current cell [16, j] becomes the highest. As the distance from the pattern increases, the power supply voltage decreases in the order of the constant current cells [15, j], [14, j], and the power supply voltage supplied to the constant current cell [1, j] becomes the lowest. As a result, the cell current Ic of the constant current cell set to の of the (expected value) of the step current Is also varies (in the column direction). The cell current Ic from the constant current cell [16, j] becomes the largest, and as the distance from the power supply pattern increases, the cell current Ic in the order of the constant current cells [15, j], [14, j].
Becomes smaller, and the cell current I from the constant current cell [1, j] becomes smaller.
c is the lowest.

【0051】ここで、例えば定電流セル[8,1](=
定電流セル1a)からのセル電流をIc[8,1]と表
記することにする。この表記法によれば、定電流セル
[9−i,j]からのセル電流はIc[9−i,j]で
あり、定電流セル[8+i,j]からのセル電流はIc
[8+i,j]である。さらに、カラム番号iaの定電
流セル[9−i,j]を定電流セル<ia,j>と別表
記し、セル電流Ic[9−i,j]をIc<ia,j>
と別表記することにする。また、カラム番号ibの定電
流セル[8+i,j]を定電流セル<ib,j>と別表
記し、そのセル電流IcをIc<ib,j>と別表記す
ることにする。
Here, for example, the constant current cell [8, 1] (=
The cell current from the constant current cell 1a) will be denoted by Ic [8, 1]. According to this notation, the cell current from the constant current cell [9-i, j] is Ic [9-i, j], and the cell current from the constant current cell [8 + i, j] is Ic
[8 + i, j]. Further, the constant current cell [9-i, j] of the column number ia is separately described as a constant current cell <ia, j>, and the cell current Ic [9-i, j] is represented by Ic <ia, j>.
Will be described separately. Further, the constant current cell [8 + i, j] of the column number ib is separately described as a constant current cell <ib, j>, and the cell current Ic is separately described as Ic <ib, j>.

【0052】隣り合う列にレイアウトされた定電流セル
間におけるセル電流Icの差が、いずれも2ΔIcであ
るものとし、このようなセル電流の傾斜バラツキを持っ
た定電流セルマトリクスにおいて、 Ic<1a,j>=Ic[ 8,j]=0.5Is−Δ
Ic、 Ic<1b,j>=Ic[ 9,j]0.5Is+ΔI
c になるように電源電圧を設定すると、定電流セル<8
a,j>〜<2a,j>,<2b,j>〜<8b,j>
のセル電流は、それぞれ、 Ic<8a,j>=Ic[ 1,j]=0.5Is−1
5ΔIc、 Ic<7a,j>=Ic[ 2,j]=0.5Is−1
3ΔIc、 Ic<6a,j>=Ic[ 3,j]=0.5Is−1
1ΔIc、 Ic<5a,j>=Ic[ 4,j]=0.5Is−
9ΔIc、 Ic<4a,j>=Ic[ 5,j]=0.5Is−
7ΔIc、 Ic<3a,j>=Ic[ 6,j]=0.5Is−
5ΔIc、 Ic<2a,j>=Ic[ 7,j]=0.5Is−
3ΔIc、 Ic<2b,j>=Ic[10,j]=0.5Is+
3ΔIc、 Ic<3b,j>=Ic[11,j]=0.5Is+
5ΔIc、 Ic<4b,j>=Ic[12,j]=0.5Is+
7ΔIc、 Ic<5b,j>=Ic[13,j]=0.5Is+
9ΔIc、 Ic<6b,j>=Ic[14,j]=0.5Is+1
1ΔIc、 Ic<7b,j>=Ic[15,j]=0.5Is+1
3ΔIc、 Ic<8b,j>=Ic[16,j]=0.5Is+1
5ΔIc となる。
It is assumed that the difference in cell current Ic between constant current cells laid out in adjacent columns is 2ΔIc, and in a constant current cell matrix having such a cell current gradient variation, Ic <1a , J> = Ic [8, j] = 0.5 Is−Δ
Ic, Ic <1b, j> = Ic [9, j] 0.5Is + ΔI
When the power supply voltage is set to be c, the constant current cell <8
a, j> to <2a, j>, <2b, j> to <8b, j>
Are respectively Ic <8a, j> = Ic [1, j] = 0.5Is-1
5ΔIc, Ic <7a, j> = Ic [2, j] = 0.5 Is−1
3ΔIc, Ic <6a, j> = Ic [3, j] = 0.5 Is−1
1ΔIc, Ic <5a, j> = Ic [4, j] = 0.5Is−
9ΔIc, Ic <4a, j> = Ic [5, j] = 0.5Is−
7ΔIc, Ic <3a, j> = Ic [6, j] = 0.5 Is−
5ΔIc, Ic <2a, j> = Ic [7, j] = 0.5Is−
3ΔIc, Ic <2b, j> = Ic [10, j] = 0.5Is +
3ΔIc, Ic <3b, j> = Ic [11, j] = 0.5Is +
5ΔIc, Ic <4b, j> = Ic [12, j] = 0.5 Is +
7ΔIc, Ic <5b, j> = Ic [13, j] = 0.5 Is +
9ΔIc, Ic <6b, j> = Ic [14, j] = 0.5 Is + 1
1ΔIc, Ic <7b, j> = Ic [15, j] = 0.5Is + 1
3ΔIc, Ic <8b, j> = Ic [16, j] = 0.5Is + 1
5ΔIc.

【0053】従って、上記同時にオンする2個単位のセ
ルグループを構成する任意の定電流セル<ia,j>,
<ib,j>からのセル電流は、 Ic<ia,j>=Ic[9−i,j] =0.5Is−ΔIc−(i−1)×2ΔIc Ic<ib,j>=Ic[8+i,j] =0.5Is+ΔIc+(i−1)×2ΔIc となり、その合計Ic<ia,j>+Ic<ib,j>
は、ステップ電流の期待値Isになる。
Therefore, any of the constant current cells <ia, j>,
The cell current from <ib, j> is: Ic <ia, j> = Ic [9-i, j] = 0.5 Is−ΔIc− (i−1) × 2ΔIc Ic <ib, j> = Ic [8 + i , J] = 0.5Is + ΔIc + (i−1) × 2ΔIc, and the total Ic <ia, j> + Ic <ib, j>
Becomes the expected value Is of the step current.

【0054】このように、図1のD/A変換器では、上
記2個単位のセルグループを構成するカラム番号iaの
定電流セル[9−i,j]とカラム番号ibの定電流セ
ル[8+i,j]とは、列方向に傾斜するセル電流バラ
ツキをキャンセルできる相補的な位置にレイアウトされ
ている。従って、列方向に傾斜するセル電流バラツキが
あっても、またpが奇数であっても偶数であっても、入
力データDIに従って2×p個の定電流セルをオンさせ
たときの出力電流IOUTはp×Isとなり、期待値通
りになるので、変換出力の非直線性誤差を小さくでき
る。
As described above, in the D / A converter of FIG. 1, the constant current cell [9-i, j] of the column number ia and the constant current cell [9-i] of the column number ib which constitute the above-described two-unit cell group. 8 + i, j] are laid out at complementary positions where the cell current variation inclined in the column direction can be canceled. Therefore, even if there is a cell current variation inclined in the column direction and p is an odd number or an even number, the output current IOUT when 2 × p constant current cells are turned on according to the input data DI. Becomes p × Is, which is the expected value, so that the nonlinearity error of the converted output can be reduced.

【0055】以上のように第1の実施形態によれば、定
電流セルを2個単位でオンさせ、この2個単位でオンす
る定電流セルを、定電流セルマトリクスの第(9−i)
列,第j行と、第(8+i)列,第j行にレイアウトし
たことにより、電源ラインの抵抗成分に起因するセル電
流の列方向のバラツキを、任意の入力データについてキ
ャンセルすることができるので、変換出力の直線性に優
れたD/A変換器を提供することができる。
As described above, according to the first embodiment, the constant current cells are turned on in units of two, and the constant current cells that are turned on in units of two are replaced with the (9-i) -th constant current cell matrix.
By laying out the column, the j-th row, and the (8 + i) -th column, the j-th row, the variation in the column direction of the cell current caused by the resistance component of the power supply line can be canceled for any input data. And a D / A converter excellent in the linearity of the conversion output can be provided.

【0056】第2の実施形態 図3は本発明の第2の実施形態を示す電流加算型6ビッ
トD/A変換器における定電流セルのレイアウト図であ
る。第2の実施形態のD/A変換器は、252個の定電
流セル1a〜63a,1b〜63b,1c〜63c,1
d〜63dと、ローデコーダ(図1のローデコーダ6
4)と、カラムデコーダ(図1のカラムデコーダ65)
と、アナログ信号出力端子(図1の出力端子66)とを
備えている。
Second Embodiment FIG. 3 is a layout diagram of a constant current cell in a current addition type 6-bit D / A converter according to a second embodiment of the present invention. The D / A converter according to the second embodiment includes 252 constant current cells 1a to 63a, 1b to 63b, 1c to 63c, 1
d to 63d and a row decoder (row decoder 6 in FIG. 1).
4) and a column decoder (column decoder 65 in FIG. 1)
And an analog signal output terminal (the output terminal 66 in FIG. 1).

【0057】252個の定電流セル1a〜63a,1b
〜63b,1c〜63c,1d〜63dは、半導体基板
上に、16列,16行のマトリクス状にレイアウトさ
れ、定電流セルマトリクスを形成している。ローデコー
ダおよびカラムデコーダは、6ビットの入力データに従
ってカラムデコード信号x1〜x8およびローデコード
信号ya1〜ya8,yb1〜yb8を生成し、これら
のデコード信号により定電流セルを4個単位で選択的に
オンさせ、入力データに応じた個数の定電流セルをオン
させる。つまり、入力データに従って4×p個(pは0
から63までの任意の整数)の定電流セルを選択的にオ
ンさせる。
252 constant current cells 1a to 63a, 1b
63b, 1c to 63c, and 1d to 63d are laid out in a matrix of 16 columns and 16 rows on a semiconductor substrate to form a constant current cell matrix. The row decoder and the column decoder generate column decode signals x1 to x8 and row decode signals ya1 to ya8, yb1 to yb8 in accordance with 6-bit input data, and selectively output constant current cells in units of four by these decode signals. It is turned on, and the number of constant current cells corresponding to the input data is turned on. That is, 4 × p (p is 0) according to the input data.
(Arbitrary integer from to 63) is selectively turned on.

【0058】定電流セルka,kb,kc,kd(kは
1から63までの任意の整数)は、必ず同時にオンする
4個単位のセルグループを構成している。オンした定電
流セルは、出力端子66にそれぞれセル電流Icを加算
する。セル電流Icは、D/A変換器のステップ電流
(の期待値)Isの1/4に設定してある。つまり、第
1の実施形態のD/A変換器では、セル電流Icをステ
ップ電流Isの1/4に設定した定電流セルを4個単位
でオンさせることにより、出力端子66にステップ電流
Isを加算する。
The constant current cells ka, kb, kc, kd (k is an arbitrary integer from 1 to 63) constitute a cell group of four units which are always turned on at the same time. The turned on constant current cells add the cell current Ic to the output terminal 66, respectively. The cell current Ic is set to 1 / of (the expected value of) the step current Is of the D / A converter. That is, in the D / A converter of the first embodiment, the constant current cell in which the cell current Ic is set to 1 / of the step current Is is turned on in units of four, so that the step current Is is output to the output terminal 66. to add.

【0059】6ビットの入力データに従って4×p個の
定電流セルがオンすると、出力電流IOUT=p×Is
が出力端子66に流れ、この出力電流IOUTがD/A
変換器のアナログ出力信号となる。第2の実施形態のD
/A変換器は、6ビットのディジタル入力データDIに
対し、64ステップのアナログ出力信号を生成する。
When 4 × p constant current cells are turned on according to 6-bit input data, output current IOUT = p × Is
Flows into the output terminal 66, and this output current IOUT
It becomes the analog output signal of the converter. D of the second embodiment
The / A converter generates a 64-step analog output signal for the 6-bit digital input data DI.

【0060】252個の定電流セル1a〜63a,1b
〜63b,1c〜63c,1d〜63dにより構成され
る定電流セルマトリクスの第1行には、定電流セル63
c〜57c,57d〜63dがレイアウトされ、第8行
には、定電流セル8c〜1c,1d〜8dがレイアウト
され、第9行には、定電流セル8a〜1a,1b〜8b
がレイアウトされている。
252 constant current cells 1a to 63a, 1b
To 63b, 1c to 63c, and 1d to 63d, the first row of the constant current cell matrix includes
c to 57c, 57d to 63d are laid out, constant current cells 8c to 1c, 1d to 8d are laid out in the eighth row, and constant current cells 8a to 1a, 1b to 8b are laid out in the ninth row.
Is laid out.

【0061】また、定電流セルマトリクスの第1列に
は、定電流セル56c,48c,40c,32c,24
c,16c,8c,8a,16a,24a,32a,4
0a,48a,56aがレイアウトされ、第8列には、
定電流セル57c,49c,41c,33c,25c,
17c,9c,1c,1a,9a,17a,25a,3
3a,41a,49a,57aがレイアウトされ、第9
列には、定電流セル57d,49d,41d,33d,
25d,17d,9d,1d,1b,9b,17b,2
5b,33b,41b,49b,57bがレイアウトさ
れ、第15列には、定電流セル7b,15b,23b,
31b,39b,47b,55b,63bがレイアウト
され、第16列には、定電流セル56d,48d,40
d,32d,24d,16d,8d,8b,16b,2
4b,32b,40b,48b,56bがレイアウトさ
れている。
The first column of the constant current cell matrix includes constant current cells 56c, 48c, 40c, 32c, 24
c, 16c, 8c, 8a, 16a, 24a, 32a, 4
0a, 48a, and 56a are laid out.
The constant current cells 57c, 49c, 41c, 33c, 25c,
17c, 9c, 1c, 1a, 9a, 17a, 25a, 3
3a, 41a, 49a, and 57a are laid out,
The columns include constant current cells 57d, 49d, 41d, 33d,
25d, 17d, 9d, 1d, 1b, 9b, 17b, 2
5b, 33b, 41b, 49b, and 57b are laid out. In the fifteenth column, constant current cells 7b, 15b, 23b,
31b, 39b, 47b, 55b and 63b are laid out, and the 16th column includes constant current cells 56d, 48d and 40b.
d, 32d, 24d, 16d, 8d, 8b, 16b, 2
4b, 32b, 40b, 48b, and 56b are laid out.

【0062】第(9−i)列(iは1から8までの任意
の整数)および第(8+i)列の定電流セルには、カラ
ムデコード信号xiが入力される。また、第(9−j)
行(jは1から8までの任意の整数)および第(8+
j)行の定電流セルには、ローデコード信号yaj,y
bjが入力される。従って、必ず同時にオンする4単位
のセルグループを構成する定電流セル[9−i,8+
j],[8+i,8+j],[9−i,9−j],[8
+i,9−j]は、ともにカラムデコード信号xiおよ
びローデコード信号yaj,ybjによりオン/オフす
る。
The column decode signal xi is input to the (9-i) th column (i is an arbitrary integer from 1 to 8) and the (8 + i) th column of the constant current cells. Also, the (9-j)
Row (j is any integer from 1 to 8) and (8+
j) The row decode signals yaj, y
bj is input. Therefore, the constant current cells [9-i, 8+
j], [8 + i, 8 + j], [9-i, 9-j], [8
+ I, 9-j] are turned on / off by the column decode signal xi and the row decode signals yaj, ybj.

【0063】第2の実施形態の定電流セルの内部構成
は、図2と同じである。第2の実施形態のD/A変換器
では、セル電流Icをステップ電流Isの1/4に設定
しているので、1個の定電流セルのレイアウト面積を、
上記第1の実施形態のD/A変換器よりも小さくでき
る。
The internal configuration of the constant current cell of the second embodiment is the same as that of FIG. In the D / A converter according to the second embodiment, since the cell current Ic is set to 1 / of the step current Is, the layout area of one constant current cell is
It can be smaller than the D / A converter of the first embodiment.

【0064】ディジタル入力データDIが、例えば01
1110であるときには、x1〜x6=1,x7=x8
=0、ya1〜ya4=1,ya5〜ya8=0、yb
1〜yb3=1,yb4〜yb8=0となり、第6行か
ら第11行までの全ての定電流セル1a〜24a,1b
〜24b,1c〜24c,1d〜24dと、第5行の第
3列から第14列までの定電流セル25c〜30c,2
5d〜30dと、第12行の第3列から第14列までの
定電流セル25a〜30a,25b〜30bとがオン
し、これら1200個の電流セル1a〜30a,1b〜
30b,1c〜30c,1d〜30dからのセル電流I
cがアナログ信号出力端子に加算される。これら以外の
定電流セル31a〜63a,31b〜63b,31c〜
63c,31d〜63dはオフのままである。
The digital input data DI is, for example, 01
When it is 1110, x1 to x6 = 1, x7 = x8
= 0, ya1 to ya4 = 1, ya5 to ya8 = 0, yb
1 to yb3 = 1, yb4 to yb8 = 0, and all the constant current cells 1a to 24a, 1b from the sixth row to the eleventh row
To 24b, 1c to 24c, 1d to 24d, and the constant current cells 25c to 30c, 2 in the third to fourteenth columns of the fifth row.
5d to 30d and the constant current cells 25a to 30a and 25b to 30b in the twelfth row from the third column to the fourteenth column are turned on, and these 1200 current cells 1a to 30a, 1b to
30b, 1c-30c, and cell current I from 1d-30d
c is added to the analog signal output terminal. Other constant current cells 31a-63a, 31b-63b, 31c-
63c, 31d to 63d remain off.

【0065】ここで、例えば定電流セル1aからのセル
電流をIc(1a)と表記することにする。この表記法
によれば、定電流セルka,kb,kc,kdからのセ
ル電流は、それぞれIc(ka),Ic(kb),Ic
(kc),Ic(kd)である。
Here, for example, the cell current from the constant current cell 1a is expressed as Ic (1a). According to this notation, the cell currents from the constant current cells ka, kb, kc, kd are Ic (ka), Ic (kb), Ic, respectively.
(Kc) and Ic (kd).

【0066】電源ラインの抵抗成分およびプロセスバラ
ツキにより、第2の実施形態のD/A変換器が、その定
電流セルマトリクスに、第1列,第16行の定電流セル
(第1列,第16行には定電流セルはないが、あるもの
と仮定する)で最もセル電流値が低くなり、第16列,
第1行の定電流セル(第1列,第16行にも定電流セル
はないが、あるものと仮定するが、あるものと仮定す
る)に向かうに従ってセル電流値が順次高くなるセル電
流の傾斜バラツキを持って製造されたものとする。さら
に列方向のセル電流バラツキは、行方向のセル電流バラ
ツキの2倍の傾斜を持っており、隣り合う列にレイアウ
トされた定電流セル間におけるセル電流Icの差が、い
ずれも4ΔIcであり、隣り合う行にレイアウトされた
定電流セル間におけるセル電流Icの差が、いずれも2
ΔIcであるものとする。このようなセル電流Icの傾
斜バラツキを持った定電流セルマトリクスにおいて、 Ic(1a)=Ic[8,9]=0.25Is−3ΔI
c、 Ic(1b)=Ic[9,9]=0.25Is−ΔI
c、 Ic(1c)=Ic[8,8]=0.25Is+ΔI
c、 Ic(1d)=Ic[9,8]=0.25Is+3ΔI
c になるように電源電圧を設定すると、例えば、上記同時
にオンする4個単位のセルグループを構成する定電流セ
ル63a,63b,63c,63dのセル電流は、それ
ぞれ、 Ic(63a)=Ic[ 2,16]=0.25Is−
41ΔIc、 Ic(63b)=Ic[15,16]=0.25Is−
11ΔIc、 Ic(63c)=Ic[ 2, 1]=0.25Is+
11ΔIc、 Ic(63d)=Ic[15, 1]=0.25Is+
41ΔIc となり、その合計は期待値Isになる。
Due to the resistance component of the power supply line and the process variation, the D / A converter according to the second embodiment has the constant current cell matrix (first column, first column, In the 16th row, there is no constant current cell, but it is assumed that there is one), the cell current value becomes the lowest, and the 16th column,
The cell current value of which the cell current value increases sequentially toward the constant current cell in the first row (there is no constant current cell in the first column and the sixteenth row, but it is assumed that there is one). Assume that it is manufactured with inclination variation. Further, the cell current variation in the column direction has a slope twice as large as the cell current variation in the row direction, and the difference in cell current Ic between the constant current cells laid out in adjacent columns is 4ΔIc, The difference in cell current Ic between the constant current cells laid out in adjacent rows is 2
It is assumed that ΔIc. In a constant current cell matrix having such a slope variation of the cell current Ic, Ic (1a) = Ic [8,9] = 0.25Is-3ΔI
c, Ic (1b) = Ic [9,9] = 0.25Is−ΔI
c, Ic (1c) = Ic [8,8] = 0.25Is + ΔI
c, Ic (1d) = Ic [9,8] = 0.25Is + 3ΔI
When the power supply voltage is set so as to be c, for example, the cell currents of the constant current cells 63a, 63b, 63c, and 63d constituting the above-described four-unit cell group are Ic (63a) = Ic [ 2,16] = 0.25 Is-
41ΔIc, Ic (63b) = Ic [15,16] = 0.25Is−
11ΔIc, Ic (63c) = Ic [2,1] = 0.25Is +
11ΔIc, Ic (63d) = Ic [15, 1] = 0.25Is +
41ΔIc, and the sum thereof becomes the expected value Is.

【0067】上記4個単位のセルグループを構成する他
のセルグループも同様であり、セルグループを構成する
任意の定電流セルka,kb,kc,kdのセル電流
は、それぞれ、 Ic(ka)=Ic[9−i,8+j]=0.25Is
−3ΔIc−(i−1)×4ΔIc−(j−1)×2Δ
Ic、 Ic(kb)=Ic[8+i,8+j]=0.25Is
−ΔIc−(i−1)×4ΔIc+(j−1)×2ΔI
c、 Ic(kc)=Ic[9−i,9−j]=0.25Is
+ΔIc+(i−1)×4ΔIc−(j−1)×2ΔI
c、 Ic(kd)=Ic[8+i,9−j]=0.25Is
+3ΔIc+(i−1)×4ΔIc+(j−1)×2Δ
Ic となり、その合計Ic(ka)+Ic(kb)+Ic
(kc)+Ic(kd)はステップ電流の期待値Isに
なる。
The same applies to the other cell groups forming the above-described four-unit cell group. The cell currents of the constant current cells ka, kb, kc, kd forming the cell group are respectively Ic (ka) = Ic [9-i, 8 + j] = 0.25Is
−3ΔIc− (i−1) × 4ΔIc− (j−1) × 2Δ
Ic, Ic (kb) = Ic [8 + i, 8 + j] = 0.25Is
−ΔIc− (i−1) × 4ΔIc + (j−1) × 2ΔI
c, Ic (kc) = Ic [9-i, 9-j] = 0.25Is
+ ΔIc + (i−1) × 4ΔIc− (j−1) × 2ΔI
c, Ic (kd) = Ic [8 + i, 9-j] = 0.25Is
+ 3ΔIc + (i−1) × 4ΔIc + (j−1) × 2Δ
Ic, and the sum Ic (ka) + Ic (kb) + Ic
(Kc) + Ic (kd) becomes the expected value Is of the step current.

【0068】このように、上記4個単位のセルグループ
を構成する定電流セルka([9−i,8+j]),k
b([8+i,8+j]),kc([9−i,9−
j]),kd([8+i,9−j])は、任意の方向に
傾斜するセル電流バラツキをキャンセルできる相補的な
位置にレイアウトされている。従って、任意の方向に傾
斜するセル電流バラツキがあっても、またpが奇数であ
っても偶数であっても、入力データに従って4×p個の
定電流セルをオンさせたときの出力電流IOUTはp×
Isとなり、期待値通りになるので、変換出力の非直線
性誤差を小さくできる。
As described above, the constant current cells ka ([9-i, 8 + j]), k
b ([8 + i, 8 + j]), kc ([9-i, 9-
j]) and kd ([8 + i, 9-j]) are laid out at complementary positions where cell current variations inclined in an arbitrary direction can be canceled. Therefore, even if there is a cell current variation inclined in an arbitrary direction and p is an odd number or an even number, the output current IOUT when 4 × p constant current cells are turned on according to the input data. Is p ×
Since Is is equal to the expected value, the nonlinearity error of the converted output can be reduced.

【0069】以上のように第2の実施形態によれば、定
電流セルを4個単位でオンさせ、この4個単位でオンす
る定電流セルka,kb,kc,kdを、定電流セルマ
トリクスの第(9−i)列,第(8+j)行と、第(8
+i)列,第(8+j)行と、第(9−i)列,(9−
j)行と、第(8+i)列,第(9−j)行に、それぞ
れレイアウトしたことにより、電源ラインの抵抗成分や
プロセスバラツキに起因する任意の方向のセル電流バラ
ツキを、任意の入力データについてキャンセルすること
ができるので、変換出力の直線性に優れたD/A変換器
を提供することができる。
As described above, according to the second embodiment, the constant current cells are turned on in units of four, and the constant current cells ka, kb, kc, and kd that are turned on in units of four are replaced with a constant current cell matrix. (9-i) th column, (8 + j) th row, and (8-j) th
+ I) column, (8 + j) th row, and (9-i) th column, (9-j)
j), the (8 + i) -th column, and the (9-j) -th row are laid out, so that the cell current variation in an arbitrary direction caused by the resistance component of the power supply line and the process variation can be arbitrarily input. Can be canceled, so that a D / A converter excellent in the linearity of the conversion output can be provided.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、定
電流セルを偶数個単位で選択的にオンさせ、上記選択単
位となる偶数個の定電流セルをセル電流バラツキをキャ
ンセルできる相補的な位置にそれぞれレイアウトするこ
とにより、変換出力の直線性に優れたD/A変換器を提
供することができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, a constant current cell is selectively turned on in units of an even number, and the even number of constant current cells serving as the selection unit can cancel the cell current variation. By laying them out at appropriate positions, it is possible to provide a D / A converter having excellent linearity of the conversion output.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す電流加算型6ビ
ットD/A変換器のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a current addition type 6-bit D / A converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】定電流セルの内部構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an internal configuration of a constant current cell.

【図3】本発明の第2の実施形態を示す電流加算型6ビ
ットD/A変換器における定電流セルのレイアウト図で
ある。
FIG. 3 is a layout diagram of a constant current cell in a current addition type 6-bit D / A converter according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の電流加算型6ビットD/A変換器のブロ
ック構成図である。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional current addition type 6-bit D / A converter.

【図5】図4の6ビットD/A変換器における電源ライ
ンのレイアウト図である。
FIG. 5 is a layout diagram of power supply lines in the 6-bit D / A converter of FIG.

【図6】デコード信号による定電流セルのオン/オフ条
件を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining on / off conditions of a constant current cell based on a decode signal.

【図7】従来の電流加算型6ビットD/A変換器の動作
を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of a conventional current addition type 6-bit D / A converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a〜63a,1b〜63b,1c〜63c,1d〜6
3d 定電流セル、64 ローデコーダ、 65 カラ
ムデコーダ、 66 アナログ信号出力端子。
1a to 63a, 1b to 63b, 1c to 63c, 1d to 6
3d constant current cell, 64 row decoder, 65 column decoder, 66 analog signal output terminal.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電流加算型のD/A変換器において、 複数の定電流セルと、 オンした定電流セルからの電流が加算させる出力端子
と、 入力データに従って前記複数の定電流セルを偶数個単位
で選択的にオンさせるデコーダ回路とを備えたことを特
徴とするD/A変換器。
1. A current adding type D / A converter, comprising: a plurality of constant current cells; an output terminal for adding current from a turned on constant current cell; and an even number of the plurality of constant current cells according to input data. And a decoder circuit for selectively turning on the unit.
【請求項2】 前記複数の定電流セルは、2×M列,N
行(M,Nは正の整数)のマトリクス状にレイアウトさ
れており、 前記デコーダ回路は、前記定電流セルを2個単位で選択
的にオンさせ、 前記デコーダ回路の選択単位となる2個の定電流セル
は、互いに異なる列に配置されていることを特徴とする
請求項1記載のD/A変換器。
2. The method according to claim 1, wherein the plurality of constant current cells are 2 × M columns, N
The decoder circuit is laid out in a matrix of rows (M and N are positive integers), and the decoder circuit selectively turns on the constant current cells in units of two, and the two units serving as selection units of the decoder circuit are selected. 2. The D / A converter according to claim 1, wherein the constant current cells are arranged in different columns.
【請求項3】 前記2個の定電流セルは、 第(M−i+1)列(iは1からMまでの任意の整
数),第j行(jは1からNまでの任意の整数)にレイ
アウトされた定電流セルと、 第(M+i)列,第j行にレイアウトされた定電流セル
とにより構成されていることを特徴とする請求項1記載
のD/A変換器。
3. The two constant current cells are arranged in the (M−i + 1) th column (i is an arbitrary integer from 1 to M) and the jth row (j is an arbitrary integer from 1 to N). 2. The D / A converter according to claim 1, comprising a laid-out constant current cell and a constant current cell laid out in the (M + i) -th column and the j-th row.
【請求項4】 前記複数の定電流セルは、2×M列,2
×N行(M,Nは正の整数)のマトリクス状にレイアウ
トされており、 前記デコーダ回路は、前記定電流セルを4個単位で選択
的にオンさせることを特徴とする請求項1記載のD/A
変換器。
4. The method according to claim 1, wherein the plurality of constant current cells include 2 × M columns, 2 × M columns.
2. The layout according to claim 1, wherein the decoder circuit is laid out in a matrix of × N rows (M and N are positive integers), and the decoder circuit selectively turns on the constant current cells in units of four. D / A
converter.
【請求項5】 前記4個の定電流セルは、 第(M−i+1)列(iは1からMまでの任意の整
数),第(N−j+1)行(jは1からNまでの任意の
整数)にレイアウトされた定電流セルと、 第(M+i)列,第(N−j+1)行にレイアウトされ
た定電流セルと、 第(M−i+1)列,第(N+j)行にレイアウトされ
た定電流セルと、 第(M+i)列,第(N+j)行にレイアウトされた定
電流セルとにより構成されていることを特徴とする請求
項4記載のD/A変換器。
5. The four constant current cells include a (M−i + 1) th column (i is an arbitrary integer from 1 to M) and a (N−j + 1) th row (j is an arbitrary number from 1 to N). ), A constant current cell laid out in the (M + i) th column and the (N−j + 1) th row, and a constant current cell laid out in the (M−i + 1) th and the (N + j) th row. 5. The D / A converter according to claim 4, wherein the D / A converter comprises a constant current cell and a constant current cell laid out in the (M + i) th column and the (N + j) th row.
JP03813299A 1999-02-17 1999-02-17 D / A converter Expired - Fee Related JP3933338B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03813299A JP3933338B2 (en) 1999-02-17 1999-02-17 D / A converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03813299A JP3933338B2 (en) 1999-02-17 1999-02-17 D / A converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000236258A true JP2000236258A (en) 2000-08-29
JP3933338B2 JP3933338B2 (en) 2007-06-20

Family

ID=12516922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03813299A Expired - Fee Related JP3933338B2 (en) 1999-02-17 1999-02-17 D / A converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3933338B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3933338B2 (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4931704B2 (en) DA conversion circuit
JP4645258B2 (en) Digital-analog conversion circuit and display device
JP4609297B2 (en) Digital-to-analog converter, data driver using the same, and display device
US7982644B2 (en) D/A converter and semiconductor integrated circuit including the same
US20060158361A1 (en) Digital-to-analog converter
US8063808B2 (en) Multi-input operational amplifier circuit, digital/analog converter using same, and driver for display device using same
JP2006174180A (en) Differential amplifier, data driver for display device using the same, and method of controlling differential amplifier
US20090003093A1 (en) Fuse reading circuit
KR100831359B1 (en) Digital to analog converter with low skew and glitch
KR100236053B1 (en) D/a converter bias circuit
US6344815B2 (en) Digital-to-analog converter
CN101908887B (en) DA (Digital Analogy) conversion device
US6507272B1 (en) Enhanced linearity, low switching perturbation resistor string matrices
EP0903861A1 (en) Method for selecting a sequence of cells inside a bidimensional matrix structure of a digital-analog converter and corresponding converter
JP3933338B2 (en) D / A converter
JP4625739B2 (en) Resistor voltage division type digital / analog conversion circuit
JP4819921B2 (en) DIFFERENTIAL AMPLIFIER, DATA DRIVER OF DISPLAY DEVICE USING SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING DIFFERENTIAL AMPLIFIER
US7256722B2 (en) D/A converter
JP3206138B2 (en) Current addition type D / A converter
US7068978B2 (en) Current cell type digital-to-analog converter
JP2991117B2 (en) D / A converter
JPH0786949A (en) Digital/analog converter
JP3618893B2 (en) Resistor network, reference voltage generation circuit using resistor network, and A / D converter using the same
JP4892499B2 (en) Digital / analog converter
JP2785498B2 (en) D / A converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070313

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100330

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120330

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120330

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130330

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140330

Year of fee payment: 7

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees