JP2002190737A - D/a converter - Google Patents

D/a converter

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JP2002190737A
JP2002190737A JP2000390228A JP2000390228A JP2002190737A JP 2002190737 A JP2002190737 A JP 2002190737A JP 2000390228 A JP2000390228 A JP 2000390228A JP 2000390228 A JP2000390228 A JP 2000390228A JP 2002190737 A JP2002190737 A JP 2002190737A
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bit
digital data
data
input
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JP2000390228A
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Japanese (ja)
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Yasuhiro Fujimori
靖弘 藤盛
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Kawasaki Microelectronics Inc
Original Assignee
Kawasaki Microelectronics Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a D/A converter in which circuit area is reduced. SOLUTION: The digital data of 10-bit length from a D/A converter 11 and voltage for 1LSB from a reference voltage generation part 13 are inputted to a comparator 14. Based on output from the comparator 14, a monitor part 17 generates the bit pattern of 2-bit additive bits corresponding to the data value of digital data D0 to D7 of 8-bit length to store it in an additive bit memory 12. In the case of D/A conversion, an analog signal A0 corresponding to the additive bit of the bit pattern corresponding to the data values of the data D0 to D7 of 8-bit length inputted from the memory 12 is outputted from the part 11.

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】本発明は、ディジタルデータ
をアナログ信号に変換するD/A変換器に関する。
The present invention relates to a D / A converter for converting digital data into an analog signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、抵抗値Rを有する複数の抵抗
体と、その抵抗値Rの2倍の抵抗値2Rを有する複数の
抵抗体とからなるR―2型ラダー抵抗を用いたD/A変
換器が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a D / D using a R-2 type ladder resistor composed of a plurality of resistors having a resistance value R and a plurality of resistors having a resistance value 2R which is twice the resistance value R is used. A-converters are known.

【0003】図2は、従来の、R―2型ラダー抵抗を用
いたD/A変換器の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional D / A converter using an R-2 type ladder resistor.

【0004】図2に示すD/A変換器100には、電源
DDとグラウンドGNDとの間に、ゲートが共通接続さ
れたPMOSトランジスタ101_1とNMOSトラン
ジスタ102_1からなる第1のインバータ111、ゲ
ートが共通接続されたPMOSトランジスタ101_2
とNMOSトランジスタ102_2からなる第2のイン
バータ112、……、およびゲートが共通接続されたP
MOSトランジスタ101_8とNMOSトランジスタ
102_8からなる第8のインバータ118が備えられ
ている。第1,第2,……,第8のインバータ111,
112,……,118には、8ビット長のディジタルデ
ータD7,D6,……,D0が入力される。
The D / A converter 100 shown in FIG. 2 has a first inverter 111 composed of a PMOS transistor 101_1 and an NMOS transistor 102_1 whose gates are commonly connected between a power supply VDD and a ground GND. PMOS transistor 101_2 connected in common
, And a second inverter 112 composed of an NMOS transistor 102_2 and P
An eighth inverter 118 including a MOS transistor 101_8 and an NMOS transistor 102_8 is provided. .., An eighth inverter 111,
, 118, 8-bit digital data D7, D6,..., D0 are input.

【0005】また、このD/A変換器100には、PM
OSトランジスタ101_1とNMOSトランジスタ1
02_1の接続点,PMOSトランジスタ101_2と
NMOSトランジスタ102_2の接続点,……,PM
OSトランジスタ101_8とNMOSトランジスタ1
02_8の各接続点に各一端が接続された、それぞれが
抵抗値2Rを有する抵抗体103_1,103_2,…
…,103_8が備えられている。
The D / A converter 100 has a PM
OS transistor 101_1 and NMOS transistor 1
02_1, a connection point between the PMOS transistor 101_2 and the NMOS transistor 102_2,..., PM
OS transistor 101_8 and NMOS transistor 1
Each of the resistors 103_1, 103_2,... Each having a resistance value of 2R, having one end connected to each connection point of 02_8.
, 103_8 are provided.

【0006】さらに、このD/A変換器100には、抵
抗体103_1の他端とグラウンドGNDとの間に、互
いに直列接続された、それぞれが抵抗値Rを有する抵抗
体104_1,104_2,……と抵抗値2Rを有する
抵抗体104_8が備えられている。これら抵抗体10
4_1,104_2,……,104_8の各接続点は、
抵抗体103_2,……,103_8の各他端に接続さ
れている。
Further, in the D / A converter 100, resistors 104_1, 104_2,... Each having a resistance value R are connected in series between the other end of the resistor 103_1 and the ground GND. And a resistor 104_8 having a resistance value of 2R. These resistors 10
Each connection point of 4_1, 104_2, ..., 104_8 is
, 103_8 are connected to the other ends of the resistors 103_2,.

【0007】このように構成されたD/A変換器100
からは、入力されたディジタルデータD0,D1,…
…,D7の論理状態に応じて定まる、抵抗値2Rを有す
る抵抗体103_1,103_2,……,103_8と
抵抗値Rを有する抵抗体104_1,104_2,…
…,及び抵抗値2Rを有する抵抗体104_8との組合
せに基づいた電源VDDとグラウンドGNDとの範囲内に
おける28通りの値のアナログ信号A0が出力される。こ
のD/A変換器100は、電流セル型のD/A変換器と
比較し、消費電力が少なくて済み、またアナログ信号A
0の値を定めるために用いられる抵抗体の種類も少なく
て済む。
The D / A converter 100 configured as described above
From the input digital data D0, D1,.
, 103_8 having a resistance value of 2R and resistors 104_1, 104_2,... Having a resistance value of R determined by the logical state of D7.
..., and the analog signal A 0 value of 2 8 ways within the scope of the power supply V DD and ground GND, based on the combination of the resistor 104_8 having a resistance value 2R is output. The D / A converter 100 requires less power consumption than the current cell type D / A converter, and the analog signal A
The number of types of resistors used to determine the value of 0 can be reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したD/A変換器
では、D/A変換の精度を高めるために、ラダー抵抗を
構成する抵抗体の抵抗値R,2Rに対するPMOSトラ
ンジスタ,NMOSトランジスタのオン抵抗値は比較的
小さく設定されている。また、NMOSトランジスタの
オン抵抗値に対する上記抵抗体の抵抗値R,2Rは大き
く設定されている。従って、D/A変換器の、PMOS
トランジスタ,NMOSトランジスタおよびラダー抵抗
が占めるレイアウト面積は比較的大きい。
In the above-mentioned D / A converter, in order to increase the accuracy of the D / A conversion, the PMOS and NMOS transistors are turned on with respect to the resistance values R and 2R of the resistors constituting the ladder resistor. The resistance value is set relatively small. Further, the resistance values R and 2R of the resistor with respect to the ON resistance value of the NMOS transistor are set to be large. Therefore, the PMOS of the D / A converter
The layout area occupied by the transistor, the NMOS transistor and the ladder resistor is relatively large.

【0009】図3は、従来のD/A変換器のチップ面積
を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the chip area of a conventional D / A converter.

【0010】図3には、0.5μmデザインルールで設
計されたD/A変換器のチップ面積(回路面積)が模式
的に示されている。この回路面積は、ラダー抵抗と、P
MOSトランジスタおよびNMOSトランジスタからな
る複数のインバータ(切替スイッチ群)と、ロジック部
とから構成されている。ここで、ラダー抵抗と切替スイ
ッチ群との占める面積は、D/A変換器の回路面積のう
ちのおよそ80%であり、従って回路面積が大きいとい
う問題がある。
FIG. 3 schematically shows a chip area (circuit area) of a D / A converter designed according to a 0.5 μm design rule. This circuit area is determined by the ladder resistance and P
It is composed of a plurality of inverters (switch groups) each composed of a MOS transistor and an NMOS transistor, and a logic unit. Here, the area occupied by the ladder resistor and the changeover switch group is about 80% of the circuit area of the D / A converter, and thus there is a problem that the circuit area is large.

【0011】本発明は、上記事情に鑑み、回路面積の低
減化が図られたD/A変換器を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a D / A converter in which a circuit area is reduced.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のD/A変換器は、所定の第1のビット長のディジタ
ルデータをアナログ信号に変換するD/A変換器におい
て、上記第1のビット長のディジタルデータに1ビット
以上の付加ビットを加えた第2のビット長のディジタル
データをアナログ電圧信号に変換するD/A変換部と、
ディジタルデータのデータ値に対応して付加ビットのビ
ットパターンを記憶しておき、上記第1のビット長のデ
ィジタルデータの、上記D/A変換部への入力と同期し
て、そのディジタルデータのデータ値に対応したビット
パターンの付加ビットを上記D/A変換部に入力する付
加ビットメモリとを備えたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a D / A converter for converting digital data having a predetermined first bit length into an analog signal. A digital-to-analog (D / A) converter for converting digital data of a second bit length obtained by adding one or more additional bits to digital data of a bit length of
The bit pattern of the additional bit is stored in correspondence with the data value of the digital data, and the digital data of the first bit length is synchronized with the input of the digital data to the D / A converter, and the data of the digital data is stored. An additional bit memory for inputting additional bits of a bit pattern corresponding to the value to the D / A converter.

【0013】本発明のD/A変換器は、D/A変換にあ
たり、入力された第1のビット長のディジタルデータ
と、そのディジタルデータのデータ値に対応したビット
パターンの付加ビットとがD/A変換部に入力されるた
め、素子のバラツキによりそのD/A変換部の理想とす
る入出力特性とズレている場合であっても、その付加ビ
ットのビットパターンにより校正されてD/A変換が行
なわれる。従って、従来のD/A変換器のように、比較
的大きな回路面積を有する精度の高い素子を形成する必
要はなく、回路面積の低減化が図られる。
According to the D / A converter of the present invention, the D / A conversion is performed by converting the input digital data of the first bit length and the additional bits of the bit pattern corresponding to the data value of the digital data into D / A. Since the data is input to the A / A conversion unit, even if the input / output characteristics of the D / A conversion unit deviate from the ideal input / output characteristics due to the variation of the element, the calibration is performed by the bit pattern of the additional bit and the D / A conversion is performed. Is performed. Therefore, unlike the conventional D / A converter, it is not necessary to form a highly accurate element having a relatively large circuit area, and the circuit area can be reduced.

【0014】ここで、本発明のD/A変換器は、以下の
構成であってもよい。即ち、上記所定ビット長のディジ
タルデータの1LSB分のリファレンス電圧を生成する
リファレンス電圧生成部と、2つの入力端子のうちの一
方の入力端子に上記D/A変換部の出力電圧が入力され
るとともに、他方の入力端子に、上記D/A変換部の出
力と、そのD/A変換部の出力に上記リファレンス電圧
生成部で生成されたリファレンス電圧を加えた電圧とが
交互に入力され、これら2つの入力端子に入力された電
圧の大小を比較するコンパレータと、上記D/A変換部
に、上記第2のビット長のディジタルデータを順次入力
するモニタデータ生成部と、上記コンパレータの出力に
基づいて、上記第1のビット長のディジタルデータのデ
ータ値に対応した付加ビットのビットパターンを求める
モニタ部とを備えたものであってもよい。
Here, the D / A converter of the present invention may have the following configuration. That is, a reference voltage generation unit for generating a reference voltage for 1 LSB of the digital data having the predetermined bit length, and an output voltage of the D / A conversion unit is input to one of two input terminals. , The output of the D / A converter and the voltage obtained by adding the reference voltage generated by the reference voltage generator to the output of the D / A converter are alternately input to the other input terminal. A comparator for comparing the magnitudes of the voltages input to the two input terminals; a monitor data generator for sequentially inputting the digital data of the second bit length to the D / A converter; And a monitor for obtaining a bit pattern of additional bits corresponding to the data value of the digital data having the first bit length.

【0015】このように構成すると、製造されたD/A
変換器において、温度ドリフト等により素子の値が変動
した場合であっても、付加ビットのビットパターンによ
り校正することができ、従って精度良くD/A変換を行
なうことができる。
With this configuration, the manufactured D / A is manufactured.
In the converter, even when the value of the element fluctuates due to temperature drift or the like, calibration can be performed using the bit pattern of the additional bit, and thus D / A conversion can be performed with high accuracy.

【0016】また、上記D/A変換部は、R―2R型の
D/A変換部であることも好ましい態様である。
In a preferred embodiment, the D / A converter is an R-2R type D / A converter.

【0017】D/A変換部が、R―2R型のD/A変換
部であると、ラダー抵抗と切替スイッチ群を構成するト
ランジスタとの面積を削減することができる。
If the D / A converter is an R-2R type D / A converter, the area of the ladder resistor and the transistors constituting the switch group can be reduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0019】図1は、本発明のD/A変換器の一実施形
態を示す図である。
[0019] FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a D / A converter of the present invention.

【0020】図1に示すD/A変換器10は、8ビット
長のディジタルデータD0〜D7(本発明にいう第1の
ビット長のディジタルデータの一例に相当する)をアナ
ログ信号に変換するD/A変換器である。
The D / A converter 10 shown in FIG. 1 converts 8-bit digital data D0 to D7 (corresponding to an example of the first bit digital data in the present invention) into an analog signal. / A converter.

【0021】このD/A変換器10には、D/A変換部
11と付加ビットメモリ12が備えられている。
The D / A converter 10 includes a D / A converter 11 and an additional bit memory 12.

【0022】D/A変換部11は、8ビット長のディジ
タルデータD0〜D7に2ビットの付加ビットを加えた
10ビット長のディジタルデータ(本発明にいう第2の
ビット長のディジタルデータの一例に相当する)をアナ
ログ電圧信号A0に変換する。このD/A変換部11
は、前述した図2に示すようなR―2R型のD/A変換
部であるものの、回路面積を削減するために、スイッチ
群を構成するPMOSトランジスタ,NMOSトランジ
スタのサイズ、およびラダー抵抗のサイズは、比較的小
さく形成されている。
The D / A converter 11 is a 10-bit digital data obtained by adding 2 additional bits to 8-bit digital data D0 to D7 (an example of the second bit digital data according to the present invention). converting the corresponding) to the analog voltage signal a 0. This D / A converter 11
Is a R-2R type D / A converter as shown in FIG. 2 described above, but in order to reduce the circuit area, the size of the PMOS transistor and NMOS transistor constituting the switch group and the size of the ladder resistance Are formed relatively small.

【0023】付加ビットメモリ12は、後述する8ビッ
ト長のディジタルデータD0〜D7のデータ値に対応し
て2ビットの付加ビットのビットパターンを記憶する。
また、この付加ビットメモリ12は、8ビット長のディ
ジタルデータD0〜D7の、D/A変換部11への入力
と同期して、そのディジタルデータD0〜D7のデータ
値に対応したビットパターンの2ビットの付加ビット
を、後述するセレクタ19を経由してD/A変換部11
に入力する。
The additional bit memory 12 stores a bit pattern of 2 additional bits corresponding to data values of 8-bit digital data D0 to D7 described later.
In addition, the additional bit memory 12 synchronizes with the input of the 8-bit digital data D0 to D7 to the D / A conversion unit 11 to store a bit pattern corresponding to the data value of the digital data D0 to D7. The additional bit of the bit is transmitted to the D / A converter 11 via a selector 19 described later.
To enter.

【0024】また、D/A変換器10には、リファレン
ス電圧生成部13と、コンパレータ14と、スイッチ部
15と、コンデンサ16と、モニタ部17と、モニタデ
ータ生成部18と、セレクタ19と、制御部20とが備
えられている。
The D / A converter 10 includes a reference voltage generator 13, a comparator 14, a switch 15, a capacitor 16, a monitor 17, a monitor data generator 18, a selector 19, A control unit 20 is provided.

【0025】リファレンス電圧生成部13は、8ビット
長のディジタルデータD0〜D7の1LSB分のリファ
レンス電圧を生成する。
The reference voltage generator 13 generates a reference voltage for one LSB of the 8-bit digital data D0 to D7.

【0026】コンパレータ14は、詳細は後述するが、
一方の入力端子(−)にD/A変換部11の出力電圧
(アナログ信号A0が表わす電圧)を入力するととも
に、他方の入力端子(+)に、D/A変換部11の出力
と、そのD/A変換部11の出力にリファレンス電圧生
成部13で生成されたリファレンス電圧を加えた電圧と
を交互に入力する。
The details of the comparator 14 will be described later.
The output voltage of the D / A converter 11 (the voltage represented by the analog signal A 0 ) is input to one input terminal (−), and the output of the D / A converter 11 is input to the other input terminal (+). The output of the D / A converter 11 and the voltage obtained by adding the reference voltage generated by the reference voltage generator 13 are alternately input.

【0027】スイッチ部15は、スイッチ素子15a,
15b,15cから構成されている。これらスイッチ素
子15a,15b,15cの動作およびコンデンサ16
の働きについては後述する。
The switch section 15 includes switch elements 15a,
15b and 15c. The operation of the switch elements 15a, 15b, 15c and the operation of the capacitor 16
The function of will be described later.

【0028】モニタ部17は、コンパレータ14の出力
に基づいて、8ビット長のディジタルデータD0〜D7
のデータ値に対応した付加ビットのビットパターンを求
めて付加ビットメモリ12に入力する。
The monitor unit 17 outputs 8-bit digital data D0 to D7 based on the output of the comparator 14.
The bit pattern of the additional bit corresponding to the data value is obtained and input to the additional bit memory 12.

【0029】モニタデータ生成部18は、制御部20の
制御に基づいて10ビット長のディジタルデータを生成
する。生成された10ビット長のディジタルデータは、
セレクタ19を経由してD/A変換部11に入力され
る。
The monitor data generator 18 generates 10-bit digital data under the control of the controller 20. The generated 10-bit length digital data is
The data is input to the D / A converter 11 via the selector 19.

【0030】セレクタ19は、制御部20からのセレク
ト信号SELのレベルに応じて、8ビット長のディジタ
ルデータD0〜D7および付加ビットメモリ12からの
2ビットの付加データ、もしくはモニタデータ生成部1
8からの10ビット長のディジタルデータを選択出力す
る。
The selector 19 is provided with an 8-bit digital data D0 to D7 and 2-bit additional data from the additional bit memory 12 or the monitor data generator 1 in accordance with the level of the select signal SEL from the controller 20.
The digital data having a length of 10 bits from 8 is selectively output.

【0031】制御部20は、スイッチ部15,モニタデ
ータ生成部18,セレクタ19を制御する。
The controller 20 controls the switch 15, the monitor data generator 18, and the selector 19.

【0032】このように構成されたD/A変換器10で
は、先ず、付加ビットメモリ12に、8ビット長のディ
ジタルデータD0〜D7のデータ値に対応する2ビット
の付加ビットのビットパターンが記憶される。以下、詳
細に説明する。
In the D / A converter 10 configured as described above, first, the additional bit memory 12 stores the bit pattern of 2 additional bits corresponding to the data values of the 8-bit digital data D0 to D7. Is done. The details will be described below.

【0033】最初の時点では、制御部20により、スイ
ッチ素子15a,15bがともにオン状態、スイッチ素
子15cがオフ状態にされる。また、セレクト信号SE
Lが‘L’レベルにされる。次いで、モニタデータ生成
部18への動作開始が指示される。すると、モニタデー
タ生成部18から10ビット長のディジタルデータが順
次出力される。ここでは、10ビット長のディジタルデ
ータとして「0111111100」が出力された場合
の処理について説明する。セレクタ19には、セレクト
信号SELとして‘L’レベルが入力されているため、
セレクタ19は、モニタデータ生成部18からの10ビ
ット長のディジタルデータ「0111111100」を
選択出力する。D/A変換部11は、このディジタルデ
ータ「0111111100」に対応するアナログ信号
0を出力する。尚、前述したように、D/A変換部1
1の回路面積を削減するために、スイッチ群を構成する
PMOSトランジスタ,NMOSトランジスタのサイ
ズ、およびラダー抵抗のサイズは、比較的小さく形成さ
れている。従って、D/A変換部11の入出力特性は、
理想的な入力特性からずれており、このため入力された
ディジタルデータのデータ値に対するアナログ信号A0
の値のズレが比較的大きい場合がある。
At an initial time, the control unit 20 turns on both the switch elements 15a and 15b and turns off the switch element 15c. Also, the select signal SE
L is set to 'L' level. Next, an operation start is instructed to the monitor data generation unit 18. Then, digital data having a 10-bit length is sequentially output from the monitor data generator 18. Here, a process when “0111111100” is output as 10-bit digital data will be described. Since the “L” level is input to the selector 19 as the select signal SEL,
The selector 19 selects and outputs 10-bit digital data “0111111100” from the monitor data generation unit 18. The D / A converter 11 outputs an analog signal A 0 corresponding to the digital data “0111111100”. As described above, the D / A converter 1
In order to reduce the circuit area, the size of the PMOS transistor and the NMOS transistor constituting the switch group and the size of the ladder resistor are formed relatively small. Therefore, the input / output characteristics of the D / A converter 11 are as follows:
The input signal is deviated from the ideal input characteristic. Therefore, the analog signal A 0 corresponding to the data value of the input digital data is obtained.
May be relatively large.

【0034】スイッチ素子15a,15bがオン状態、
スイッチ素子15cがオフ状態であるため、このアナロ
グ信号A0は、コンパレータ14の入力端子(−),
(+)、およびコンデンサ16に入力される。ここで
は、コンパレータ14の入力端子(−),(+)の双方
に同じ値のアナログ信号A0が入力された場合は、
‘L’レベルの電圧が出力されるものとする。また、コ
ンデンサ16には上記アナログ信号A0の値に対応する
電荷が充電される。
When the switch elements 15a and 15b are on,
Since the switch element 15c is off, the analog signal A 0 is supplied to the input terminal (−) of the comparator 14,
(+) And input to the capacitor 16. Here, when the analog signal A 0 having the same value is input to both the input terminals (−) and (+) of the comparator 14,
It is assumed that an “L” level voltage is output. The charge corresponding to the value of the analog signal A 0 is charged to the capacitor 16.

【0035】次に、制御部20により、スイッチ素子1
5a,15bがオフ状態、スイッチ素子15cがオン状
態にされる。すると、リファレンス電圧生成部13か
ら、10ビット長のディジタルデータ「0111111
100」のうちの下位2ビットを除く8ビット長のディ
ジタルデータ「01111111」の1LSB分のリフ
ァレンス電圧が、コンデンサ16に印加される。このた
め、コンパレータ14の入力端子(+)には、コンデン
サ16に充電された上記電荷に対応する電圧と、上記1
LSB分のリファレンス電圧とが加算された電圧が印加
される。一方、コンパレータ14の入力端子(−)に
は、D/A変換部11からのアナログ信号A 0の電圧が
印加される。コンパレータ14は、これらの電圧の差分
を比較する。この差分の電圧は、D/A変換部11の入
出力特性に依存して定まる値であり、理想的な入出力特
性によるものであれば、上記1LSB分のリファレンス
電圧であり、コンパレータ14から‘L’レベルの電圧
が出力される。また、この差分の電圧が上記1LSB分
のリファレンス電圧を上回る場合もコンパレータ14か
ら‘L’レベルの電圧が出力される。一方、上記1LS
B分のリファレンス電圧を下回る場合はコンパレータ1
4から‘H’レベルの電圧が出力される。
Next, the control unit 20 controls the switching element 1
5a, 15b are off, switch element 15c is on
Will be in a state. Then, the reference voltage generator 13
10-bit digital data "0111111"
100 bits excluding the lower 2 bits
1 LSB riff of digital data "01111111"
The reference voltage is applied to the capacitor 16. others
The input terminal (+) of the comparator 14
A voltage corresponding to the electric charge charged in the
A voltage obtained by adding the reference voltage for LSB is applied
Is done. On the other hand, the input terminal (-) of the comparator 14
Is the analog signal A from the D / A converter 11 0The voltage of
Applied. Comparator 14 calculates the difference between these voltages.
Compare. The voltage of this difference is input to the D / A converter 11.
Is a value determined depending on the output characteristics, the ideal output Laid
If it depends on the characteristics, the reference for 1LSB
‘L’ level voltage from the comparator 14
Is output. In addition, the voltage of this difference is equivalent to 1LSB.
Is higher than the reference voltage.
‘L’ level voltage is output. On the other hand, the 1LS
Comparator 1 if the reference voltage is lower than B
4 outputs an ‘H’ level voltage.

【0036】ここでは、コンパレータ14から‘H’レ
ベルの電圧が出力されたものとして説明する。この
‘H’レベルの電圧は、制御部20にフィードバックさ
れる。制御部20では、‘H’レベルの電圧が入力され
たため、モニタデータ生成部18に対して‘H’レベル
の電圧が‘L’レベルの電圧に反転するまで、上記10
ビット長のディジタルデータ「0111111100」
から順次「0111111101」→「0111111
110」→「0111111111」→「100000
0000」→「1000000001」というようにコ
ードを上げていく。このようにして、‘H’レベルの電
圧が‘L’レベルの電圧に反転する時点のディジタルデ
ータを求める。即ち、1LSB分のリファレンス電圧に
相当するデータよりnだけ小さい場合は、nだけ大きい
10ビット長のデータがコンパレータ14から出力さ
れ、1LSB分のリファレンス電圧に相当するデータよ
りnだけ大きい場合は、nだけ小さい10ビット長のデ
ータがコンパレータ14から出力される。例えば、8ビ
ット長のディジタルデータ「00111000」(10
進数の‘56’)で‘2’だけ小さい場合は、10ビッ
ト長のディジタルデータ「0011100010」が出
力され、また8ビット長のディジタルデータ「0100
1011」(10進数の‘75’)で‘1’だけ大きい
場合は、10ビット長のディジタルデータ「01001
01011」が出力される。モニタ部17は、この10
ビット長のデータのうちの下位2ビットを付加ビットメ
モリ12に格納する。このようにして、通常の8ビット
長のデータ毎に、そのデータを調整するための付加ビッ
トを付加ビットメモリ12に格納しておく。
Here, the description will be made on the assumption that the comparator 14 has output a voltage of the “H” level. This “H” level voltage is fed back to the control unit 20. Since the “H” level voltage is input to the control unit 20, the “10” level is applied to the monitor data generation unit 18 until the “H” level voltage is inverted to the “L” level voltage.
Bit-length digital data "0111111100"
From "0111111101" to "0111111
110 "→" 0111111111 "→" 100,000 "
0000 "→ go up a code such as" 1000000001 ". In this way, the digital data at the time when the “H” level voltage is inverted to the “L” level voltage is obtained. That is, if the data is smaller by n than the data corresponding to the reference voltage for 1 LSB, the 10-bit data that is larger by n is output from the comparator 14. The comparator 14 outputs data having a 10-bit length that is smaller by only 10 bits. For example, 8-bit digital data “00111000” (10
If the base number is '56', which is smaller by '2', 10-bit digital data “0011100010” is output, and 8-bit digital data “0100” is output.
1011 "('75' in decimal number), which is larger by '1', the digital data" 01001 "having a length of 10 bits.
01011 "is output. The monitor unit 17
The lower two bits of the bit length data are stored in the additional bit memory 12. In this way, for each piece of normal 8-bit data, additional bits for adjusting the data are stored in the additional bit memory 12.

【0037】次に、通常のD/A変換について説明す
る。通常のD/A変換では、制御部20により、スイッ
チ素子15a,15b,15cがともにオフ状態にされ
る。また、セレクト信号SELが‘H’レベルにされ
る。ここで、セレクタ19および付加ビットメモリ12
に8ビット長のディジタルデータD0〜D7が入力され
る。すると、付加ビットメモリ12から、入力された8
ビット長のディジタルデータD0〜D7のデータ値に対
応したビットパターンの2ビットの付加ビットがセレク
タ19に出力される。セレクタ19には、セレクト信号
SELとして‘H’レベルが入力されているため、8ビ
ット長のディジタルデータD0〜D7およびその2ビッ
トの付加ビットが選択出力される。D/A変換部11
は、これらのディジタルデータD0〜D7および付加ビ
ットに対応するアナログ信号A0を出力する。このよう
にして、面積が削減されたD/A変換器10において、
精度良くD/A変換が行なわれる。
Next, a description will be given normal D / A conversion. In the ordinary D / A conversion, the control unit 20 turns off the switch elements 15a, 15b, and 15c. Further, the select signal SEL is set to the “H” level. Here, the selector 19 and the additional bit memory 12
Are input with 8-bit digital data D0 to D7. Then, the input 8 from the additional bit memory 12
Two additional bits of a bit pattern corresponding to the data values of the bit-length digital data D0 to D7 are output to the selector 19. Since the selector 19 receives the “H” level as the select signal SEL, the 8-bit digital data D0 to D7 and the two additional bits are selectively output. D / A converter 11
Outputs an analog signal A 0 corresponding to these digital data D0~D7 and additional bits. Thus, in the D / A converter 10 having a reduced area,
D / A conversion is performed with high accuracy.

【0038】ここで、従来のD/A変換器のチップサイ
ズを800μm×800μmとすると、D/A変換部の
面積は、そのチップサイズのおよそ80%を占めてい
る。本実施形態のD/A変換器10では、上述したよう
に、D/A変換部11を構成するラダー抵抗および切替
スイッチを構成するトランジスタの面積が削減されてい
るため、従来のD/A変換部の面積のおよそ1/10で
済む。一方、D/A変換器10の、D/A変換部11を
除く部分は、200μm×200μm程度である。従っ
て、回路面積の低減化が図られる。
If the chip size of the conventional D / A converter is 800 μm × 800 μm, the area of the D / A converter occupies about 80% of the chip size. In the D / A converter 10 of the present embodiment, as described above, since the area of the ladder resistance configuring the D / A conversion unit 11 and the area of the transistor configuring the changeover switch are reduced, the conventional D / A conversion is performed. About 1/10 of the area of the part. On the other hand, the portion of the D / A converter 10 other than the D / A converter 11 is approximately 200 μm × 200 μm. Therefore, the circuit area can be reduced.

【0039】尚、本実施形態では、8ビット長のディジ
タルデータD0〜D7に2ビットの付加ビットを加えた
10ビット長のディジタルデータをアナログ電圧信号A
0に変換する例で説明したが、これに限られるものでは
なく、ディジタルデータおよび付加ビットは何ビットで
もよく、本発明は、第1のビット長のディジタルデータ
に1ビット以上の付加ビットを加えた第2のビット長の
ディジタルデータをアナログ電圧信号に変換するもので
あればよい。
In the present embodiment, 10-bit digital data obtained by adding 2-bit additional bits to 8-bit digital data D0 to D7 is converted to an analog voltage signal A.
Although an example of conversion to 0 has been described, the present invention is not limited to this, and any number of digital data and additional bits may be used. The present invention adds one or more additional bits to digital data having a first bit length. Any digital data having the second bit length may be converted into an analog voltage signal.

【0040】また、本実施形態では、D/A変換部1
1,付加ビットメモリ12,コンパレータ14等を備
え、付加ビットメモリ12に付加ビットのビットパター
ンを記憶し、D/A変換にあたり、付加ビットメモリ1
2に記憶されたビットパターンを読み出して8ビット長
のディジタルデータD0〜D7をアナログ電圧信号A0
に変換する例で説明したが、本発明はこれに限られるも
のではなく、D/A変換部と付加ビットメモリを備え、
これら以外の構成要素を外部に設けて付加ビットメモリ
に付加ビットのビットパターンを記憶してもよい。この
ようにすると、例えばプロセスの変動に起因するバラツ
キによるD/A変換の精度の低下を防止することができ
るとともに、回路規模を一層小さく抑えることができ
る。
In this embodiment, the D / A converter 1
1, an additional bit memory 12, a comparator 14, etc., and the bit pattern of the additional bit is stored in the additional bit memory 12;
2 is read and the 8-bit digital data D0 to D7 are converted to the analog voltage signal A 0.
However, the present invention is not limited to this, and includes a D / A converter and an additional bit memory,
Other components may be provided externally to store the bit pattern of the additional bit in the additional bit memory. In this way, for example, it is possible to prevent a decrease in the accuracy of the D / A conversion due to a variation due to a process variation, and to further reduce the circuit scale.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のD/A変
換器によれば、回路面積の低減化が図られる。
As described above, according to the D / A converter of the present invention, the circuit area can be reduced.

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

【図1】本発明のD/A変換器の一実施形態を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a D / A converter of the present invention.

【図2】従来の、R―2型ラダー抵抗を用いたD/A変
換器の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional D / A converter using an R-2 type ladder resistor.

【図3】従来のD/A変換器のチップ面積を模式的に示
す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a chip area of a conventional D / A converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 D/A変換器 11 D/A変換部 12 付加ビットメモリ 13 リファレンス電圧生成部 14 コンパレータ 15 スイッチ部 15a,15b,15c スイッチ素子 16 コンデンサ 17 モニタ部 18 モニタデータ生成部 19 セレクタ 20 制御部 Reference Signs List 10 D / A converter 11 D / A conversion unit 12 Additional bit memory 13 Reference voltage generation unit 14 Comparator 15 Switch unit 15a, 15b, 15c Switch element 16 Capacitor 17 Monitor unit 18 Monitor data generation unit 19 Selector 20 Control unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の第1のビット長のディジタルデー
タをアナログ信号に変換するD/A変換器において、 前記第1のビット長のディジタルデータに1ビット以上
の付加ビットを加えた第2のビット長のディジタルデー
タをアナログ電圧信号に変換するD/A変換部と、 ディジタルデータのデータ値に対応して付加ビットのビ
ットパターンを記憶しておき、前記第1のビット長のデ
ィジタルデータの、前記D/A変換部への入力と同期し
て、該ディジタルデータのデータ値に対応したビットパ
ターンの付加ビットを前記D/A変換部に入力する付加
ビットメモリとを備えたことを特徴とするD/A変換
器。
1. A D / A converter for converting digital data of a predetermined first bit length into an analog signal, wherein a second bit obtained by adding one or more additional bits to the digital data of the first bit length is provided. A D / A converter for converting the bit-length digital data into an analog voltage signal; and storing a bit pattern of the additional bit corresponding to the data value of the digital data. An additional bit memory for inputting an additional bit of a bit pattern corresponding to the data value of the digital data to the D / A converter in synchronization with an input to the D / A converter. D / A converter.
【請求項2】 前記所定ビット長のディジタルデータの
1LSB分のリファレンス電圧を生成するリファレンス
電圧生成部と、 2つの入力端子のうちの一方の入力端子に前記D/A変
換部の出力電圧が入力されるとともに、他方の入力端子
に、前記D/A変換部の出力と、該D/A変換部の出力
に前記リファレンス電圧生成部で生成されたリファレン
ス電圧を加えた電圧とが交互に入力され、これら2つの
入力端子に入力された電圧の大小を比較するコンパレー
タと、 前記D/A変換部に、前記第2のビット長のディジタル
データを順次入力するモニタデータ生成部と、 前記コンパレータの出力に基づいて、前記第1のビット
長のディジタルデータのデータ値に対応した付加ビット
のビットパターンを求めるモニタ部とを備えたことを特
徴とする請求項1記載のD/A変換器。
2. A reference voltage generator for generating a reference voltage for one LSB of the digital data having a predetermined bit length, and an output voltage of the D / A converter is input to one of two input terminals. At the same time, the output of the D / A converter and the voltage obtained by adding the reference voltage generated by the reference voltage generator to the output of the D / A converter are alternately input to the other input terminal. A comparator for comparing the magnitudes of the voltages input to these two input terminals; a monitor data generator for sequentially inputting the digital data of the second bit length to the D / A converter; and an output of the comparator. And a monitor for obtaining a bit pattern of additional bits corresponding to the data value of the digital data having the first bit length based on The D / A converter according to claim 1.
【請求項3】 前記D/A変換部は、R―2R型のD/
A変換部であることを特徴とする請求項1記載のD/A
変換器。
3. The D / A converter according to claim 1, wherein said D / A converter is an R-2R type D / A converter.
2. The D / A according to claim 1, wherein the D / A is an A conversion unit.
converter.
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