JP2003204266A - Current cell type d/a converter - Google Patents

Current cell type d/a converter

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JP2003204266A
JP2003204266A JP2002000265A JP2002000265A JP2003204266A JP 2003204266 A JP2003204266 A JP 2003204266A JP 2002000265 A JP2002000265 A JP 2002000265A JP 2002000265 A JP2002000265 A JP 2002000265A JP 2003204266 A JP2003204266 A JP 2003204266A
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JP
Japan
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current cell
current
transistors
transistor
pmos transistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002000265A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Abe
康一 阿部
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Kawasaki Microelectronics Inc
Original Assignee
Kawasaki Microelectronics Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current cell type D/A converter in which accuracy is improved. <P>SOLUTION: Gate voltages VG1, VG0 and VG2 are generated by operational amplifiers 15, 25 and 35 constituting current control circuits 10, 20 and 30 provided for each of partial areas formed by dividing a current cell arrangement area into three areas, and the currents of current cell transistors 41, 51 and 61 in the respective partial areas are controlled by using the resultant gate voltages. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルデータ
に応じた数の電流セルトランジスタを流れる電流を合流
させることによりアナログ信号を生成する電流セル型D
Aコンバータに関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、複数の電流セルトランジスタ
が配置された電流セル配置領域を有し、これら複数の電
流セルトランジスタのうちの、ディジタルデータに応じ
た数の電流セルトランジスタを流れる電流を合流させる
ことにより、そのディジタルデータに応じたアナログ信
号を生成する電流セル型DAコンバータが知られてい
る。 【0003】図3は、従来の電流セル型DAコンバータ
の回路を示す図である。 【0004】図3に示す電流セル型DAコンバータ10
0には、電流制御回路110が備えられている。この電
流制御回路110には、電源VddとグラウンドGND
との間に直列に接続されたPMOSトランジスタ111
およびPMOSトランジスタ112が備えられている。
尚、PMOSトランジスタ112のゲートは電源Vdd
に接続されており、従ってこのPMOSトランジスタ1
12は常にオフ状態にある。また、この電流制御回路1
10には、一端がPMOSトランジスタ111,112
の接続点に接続されたPMOSトランジスタ113と、
そのPMOSトランジスタ113の他端とグラウンドG
NDとの間に接続された抵抗114と、そのPMOSト
ランジスタ113の他端に正相入力端子(+)が接続さ
れるとともに出力端子がPMOSトランジスタ111の
ゲートに接続されたオペアンプ115とが備えられてい
る。オペアンプ115の逆相入力端子(−)とPMOS
トランジスタ113のゲートには参照電圧VREFが印
加される。 【0005】また、電流セル型DAコンバータ100は
所定の電流セル配置領域を有し、この電流セル配置領域
には、電源VddとグラウンドGNDとの間に直列に接
続されたPMOSトランジスタである電流セルトランジ
スタ121およびPMOSトランジスタ122が備えら
れている。さらに、一端が電流セルトランジスタ121
とPMOSトランジスタ122の接続点に接続されたP
MOSトランジスタ123も備えられている。電流セル
トランジスタ121のゲートはオペアンプ115の出力
端子に接続されている。また、PMOSトランジスタ1
22のゲートにはディジタルデータDATAが入力され
るとともに、PMOSトランジスタ123のゲートには
参照電圧VREFが印加される。 【0006】このように構成された電流セル型DAコン
バータ100では、PMOSトランジスタ111に流れ
る電流が抵抗114によりモニタ電圧に変換されてオペ
アンプ115の正相端子に入力される。オペアンプ11
5は、正相端子に入力されたモニタ電圧が逆相端子に入
力されている参照電圧VREFと等しくなるように、P
MOSトランジスタ111のゲート電圧VGを制御す
る。また、PMOSトランジスタ111と電流セルトラ
ンジスタ121はミラー回路を構成しており、このため
電流セルトランジスタ121には、PMOSトランジス
タ111を流れる電流に対応する電流が流れる。ここ
で、電流セルトランジスタ121に対応するPMOSト
ランジスタ122は、ディジタルデータDATAの論理
に応じてオン,オフされ、これによりディジタルデータ
DATAに応じた電流IOUTがPMOSトランジスタ
123を経由して流出する。実際には、電流セルトラン
ジスタ121は、複数個(例えば(2n−1)個;nは
ディジタルデータのビット幅を表わす)備えられてお
り、これら複数の電流セルトランジスタ121のうち
の、ディジタルデータDATAに応じた数の電流セルト
ランジスタ121を流れる電流がPMOSトランジスタ
123を経由して合流されて、図示しない抵抗でアナロ
グ信号に変換される。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上述した電流セル型D
Aコンバータ100では、所定の電流セル領域に配置さ
れた複数の電流セルトランジスタ121のゲートに、オ
ペアンプ115で生成されたゲート電圧VGが印加され
る。ここで、複数の電流セルトランジスタ121それぞ
れのレイアウト的な配置の差により、それら複数の電流
セルトランジスタ121それぞれの特性にバラツキが発
生する場合がある。その場合、複数の電流セルトランジ
スタ121に同一のゲート電圧VGが印加されても、そ
れら複数の電流セルトランジスタ121それぞれに流れ
る電流にバラツキが発生する。すると、電流セル型DA
コンバータ100の、入力されたディジタルデータDA
TAの変化に対して出力されるアナログ信号の変化の直
線性(線形性)が劣化する。このため、高精度なDA変
換を行なうことは困難である。また、電流セルトランジ
スタ121の数の増加に伴い、それら電流セルトランジ
スタ121のレイアウト面積も増加するため、それら電
流セルトランジスタ121それぞれの、レイアウト的な
配置の差による特性のバラツキも増加する。従って、多
ビットの電流セル型DAコンバータでは高精度化がさら
に困難であるという問題がある。 【0008】本発明は、上記事情に鑑み、高精度化が図
られた電流セル型DAコンバータを提供することを目的
とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の電流セル型DAコンバータは、複数の電流セルトラ
ンジスタが配置された電流セル配置領域を有し、これら
複数の電流セルトランジスタのうちの、ディジタルデー
タに応じた数の電流セルトランジスタを流れる電流を合
流させることにより、そのディジタルデータに応じたア
ナログ信号を生成する電流セル型DAコンバータにおい
て、上記複数の電流セルトランジスタそれぞれを流れる
電流を制御するための制御信号を生成する電流制御回路
を、上記電流セル配置領域が複数に分割されてなる各部
分領域ごとに備え、各電流制御回路で各部分領域内の電
流セルトランジスタの電流を制御することを特徴とす
る。 【0010】本発明の電流セル型DAコンバータは、電
流セル配置領域が複数に分割されてなる各部分領域ごと
に備えられた電流制御回路で生成された制御信号によ
り、各部分領域内の電流セルトランジスタの電流を制御
するものであるため、電流セル配置領域に配置された複
数の電流セルトランジスタそれぞれの特性がばらついて
いた場合であっても、部分領域それぞれで電流セルトラ
ンジスタに流れる電流をほぼ同等にすることができる。
従って、従来の、複数の電流セルトランジスタのゲート
に同一のゲート電圧を印加してそれら複数の電流セルト
ランジスタの電流を制御する技術と比較し、複数の電流
セルトランジスタそれぞれの、レイアウト的な配置の差
による特性のバラツキにより生じる電流のバラツキが軽
減され、入力されたディジタルデータDATAの変化に
対して出力されるアナログ信号の変化の直線性(線形
性)の劣化が低減されて高精度なDA変換が行なわれ
る。 【0011】 【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。 【0012】図1は、本発明の一実施形態の電流セル型
DAコンバータのブロック図である。 【0013】図1に示す電流セル型DAコンバータ1に
は、第1の電流制御回路10と、第2の電流制御回路2
0と、第3の電流制御回路30とが備えられている。 【0014】第1の電流制御回路10には、それぞれの
ドレイン、ソース、ゲートが共通に(並列に)接続され
た12個のPMOSトランジスタ11_11,…,11
_0(図では例示的に1つのPMOSトランジスタを示
す)とPMOSトランジスタ12が備えられている。1
2個のPMOSトランジスタ11_11,…,11_0
の共通接続されたソースは電源Vddに、同じく共通接
続されたドレインはPMOSトランジスタ12のドレイ
ンと接続され、また、PMOSトランジスタ12のソー
スはグラウンドGNDに接続されている。PMOSトラ
ンジスタ12のゲートは電源Vddに接続されており、
従ってこのPMOSトランジスタ12は常にオフ状態に
ある。また、第1の電流制御回路10には、一端がPM
OSトランジスタ11_11,…,11_0とPMOS
トランジスタ12の接続点に接続されたPMOSトラン
ジスタ13と、そのPMOSトランジスタ13の他端と
グラウンドGNDとの間に接続された抵抗14と、その
PMOSトランジスタ13の他端に正相入力端子(+)
が接続されるとともに出力端子がPMOSトランジスタ
11_11,…,11_0のゲートに接続されたオペア
ンプ15とが備えられている。オペアンプ15の逆相入
力端子(−)とPMOSトランジスタ13のゲートには
参照電圧VREFが印加される。 【0015】第2の電流制御回路20も第1の電流制御
回路10と同様の構成であり、この第2の電流制御回路
20には、電源VddとグラウンドGNDとの間に直列
に接続されたそれぞれのドレイン、ソース、ゲートが共
通に接続されてなる12個のPMOSトランジスタ21
_11,…,21_0およびPMOSトランジスタ22
と、一端がPMOSトランジスタ21_11,…,21
_0とPMOSトランジスタ22の接続点に接続された
PMOSトランジスタ23と、そのPMOSトランジス
タ23の他端とグラウンドGNDとの間に接続された抵
抗24と、そのPMOSトランジスタ23の他端に正相
入力端子(+)が接続されるとともに出力端子がPMO
Sトランジスタ21_11,…,21_0のゲートに接
続されたオペアンプ25とが備えられている。PMOS
トランジスタ22のゲートは電源Vddに接続され、ま
たオペアンプ25の逆相入力端子(−)およびPMOS
トランジスタ23のゲートには参照電圧VREFが印加
される。 【0016】第3の電流制御回路30も第1の電流制御
回路10と同様の構成であり、この第3の電流制御回路
30には、電源VddとグラウンドGNDとの間に直列
に接続されたそれぞれのドレイン、ソース、ゲートが共
通に接続されてなる12個のPMOSトランジスタ31
_11,…,31_0およびPMOSトランジスタ32
と、一端がPMOSトランジスタ31_11,…,31
_0とPMOSトランジスタ32の接続点に接続された
PMOSトランジスタ33と、そのPMOSトランジス
タ33の他端とグラウンドGNDとの間に接続された抵
抗34と、そのPMOSトランジスタ33の他端に正相
入力端子(+)が接続されるとともに出力端子がPMO
Sトランジスタ31_11,…,31_0のゲートに接
続されたオペアンプ35とが備えられている。PMOS
トランジスタ32のゲートは電源Vddに接続され、ま
たオペアンプ35の逆相入力端子(−)およびPMOS
トランジスタ33のゲートには参照電圧VREFが印加
される。 【0017】また、電流セル型DAコンバータ1は、複
数の電流セルトランジスタが配置された電流セル領域を
有する。ここで、電流セル領域について、図2を参照し
て説明する。 【0018】図2は、図1に示す電流セル型DAコンバ
ータが有する電流セル領域の模式図である。 【0019】図2に示す電流セル領域2は、3つの部分
領域2_1,2_2,2_3に分割されている。 【0020】部分領域2_1には、この部分領域2_1
の左端部;中央部;右端部に、前述した図1に示すPM
OSトランジスタ11_3,…,11_0;11_7,
…,11_4;11_11,…,11_8が配置されて
いる。また、この部分領域2_1の、上記左端部,中央
部,右端部を除く部分には、図1に示すPMOSトラン
ジスタである電流セルトランジスタ41が配置されてい
る。電流セルトランジスタ41にはオペアンプ15から
の制御信号であるゲート電圧VG1が印加される。 【0021】部分領域2_2には、この部分領域2_2
の左端部;中央部;右端部に、PMOSトランジスタ2
1_3,…,21_0;21_7,…,21_4;21
_11,…,21_8が配置されている。また、この部
分領域2_2の、上記左端部,中央部,右端部を除く部
分には、図1に示す電流セルトランジスタ51が配置さ
れている。電流セルトランジスタ51にはオペアンプ2
5からの制御信号であるゲート電圧VG0が印加され
る。 【0022】部分領域2_3には、この部分領域2_3
の左端部;中央部;右端部に、PMOSトランジスタ3
1_3,…,31_0;31_7,…,31_4;31
_11,…,31_8が配置されている。また、この部
分領域2_3の、上記左端部,中央部,右端部を除く部
分には、図1に示す電流セルトランジスタ61が配置さ
れている。電流セルトランジスタ61にはオペアンプ3
5からの制御信号であるゲート電圧VG2が印加され
る。尚、上述した抵抗14,24,34およびオペアン
プ15,25,35は、レイアウト上、比較的狭い範囲
内に配置されたデバイスで構成されているため、これら
デバイスの特性によるバラツキは小さく抑えられてい
る。 【0023】この電流セル型DAコンバータ1では、第
1の電流制御回路10において、PMOSトランジスタ
11_11,…,11_0に流れる電流が抵抗素子14
によりモニタ電圧に変換されてオペアンプ15の正相端
子に入力される。ここで、PMOSトランジスタ11_
11,…,11_0は、前述したように、部分領域2_
1の左端部;中央部;右端部に、均等に分割して配置さ
れているため、高い精度のモニタ電圧が得られる。オペ
アンプ15は、正相端子に入力されたモニタ電圧が逆相
端子に入力されている参照電圧VREFと等しくなるよ
うに、PMOSトランジスタ11_11,…,11_0
のゲート電圧VG1を制御する。また、PMOSトラン
ジスタ11_11,…,11_0と電流セルトランジス
タ41はミラー回路を構成しており、このため電流セル
トランジスタ41には、PMOSトランジスタ11_1
1,…,11_0を流れる電流に対応する電流が流れ
る。ここで、電流セルトランジスタ41に対応するPM
OSトランジスタ42が、ディジタルデータDATAの
論理に応じてオン,オフされ、これによりディジタルデ
ータDATAに応じた電流がPMOSトランジスタ43
を経由して流出する。 【0024】また、第2の電流制御回路20では、PM
OSトランジスタ21_11,…,21_0に流れる電
流が抵抗素子24によりモニタ電圧に変換されてオペア
ンプ25の正相端子に入力され、そのオペアンプ25で
正相端子に入力されたモニタ電圧が逆相端子に入力され
ている参照電圧VREFと等しくなるように、PMOS
トランジスタ21_11,…,21_0のゲート電圧V
G0が制御される。PMOSトランジスタ21_11,
…,21_0は、部分領域2_2の左端部;中央部;右
端部に、均等に分割して配置されているため、高い精度
のモニタ電圧が得られる。ここで、電流セルトランジス
タ51に対応するPMOSトランジスタ52が、ディジ
タルデータDATAの論理に応じてオン,オフされ、こ
れによりディジタルデータDATAに応じた電流がPM
OSトランジスタ53を経由して流出する。 【0025】さらに、第3の電流制御回路30では、P
MOSトランジスタ31_11,…,31_0に流れる
電流が抵抗素子34によりモニタ電圧に変換されてオペ
アンプ35の正相端子に入力され、そのオペアンプ35
で正相端子に入力されたモニタ電圧が逆相端子に入力さ
れている参照電圧VREFと等しくなるように、PMO
Sトランジスタ31_11,…,31_0のゲート電圧
VG2が制御される。PMOSトランジスタ31_1
1,…,31_0は、部分領域2_3の左端部;中央
部;右端部に、均等に分割して配置されているため、高
い精度のモニタ電圧が得られる。ここで、電流セルトラ
ンジスタ61に対応するPMOSトランジスタ62が、
ディジタルデータDATAに応じてオン,オフされ、こ
れによりディジタルデータDATAに応じた電流がPM
OSトランジスタ63を経由して流出する。さらに、P
MOSトランジスタ43,53,63を経由して流出し
た電流が合成されて合成電流IOUTとなり、この合成
電流IOUTが図示しない抵抗素子でアナログ信号に変
換される。 【0026】このように、本実施形態の電流セル型DA
コンバータ1は、電流セル配置領域2が3つに分割され
てなる各部分領域2_1,2_2,2_3ごとに備えら
れた電流制御回路10,20,30で、各部分領域2_
1,2_2,2_3内の電流セルトランジスタ41,5
1,61の電流をそれぞれ制御するものであるため、電
流セル配置領域2に配置された電流セルトランジスタ4
1,51,61の特性がばらついていた場合であって
も、部分領域2_1,2_2,2_3それぞれで電流セ
ルトランジスタ41,51,61に流れる電流をほぼ同
等にすることができる。従って、従来の、複数の電流セ
ルトランジスタのゲートに同一のゲート電圧を印加して
電流セルトランジスタの電流を制御する技術と比較し、
電流セルトランジスタの、レイアウト的な配置の差によ
る特性のバラツキにより生じる電流のバラツキが軽減さ
れ、入力されたディジタルデータDATAの変化に対し
て出力されるアナログ信号の変化の直線性(線形性)の
劣化が低減されて高精度なDA変換が行なわれる。 【0027】尚、本実施形態では、電流セル配置領域を
3つの部分領域に分割した例で説明したが、これに限ら
れるものではなく、本発明は、電流セル配置領域が複数
に分割されていればよい。 【0028】また、本実施形態では、各部分領域に各1
つの電流セルトランジスタを備えた例で説明したが、各
部分領域に各複数の電流セルトランジスタを備えてもよ
い。 【0029】さらに、本実施形態では、各部分領域に各
12個のPMOSトランジスタを備えた例で説明した
が、これに限られるものではなく、各部分領域に、例え
ば各1個のPMOSトランジスタを備えてもよい。 【0030】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の電流セルトランジスタの特性のバラツキがあった
場合であっても、それら複数の電流セルトランジスタに
流れる電流を小さく抑えることができるため、高精度な
電流セル型コンバータが実現できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current cell type D which generates an analog signal by merging currents flowing through current cell transistors of a number corresponding to digital data.
Related to the A converter. 2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of current cell transistors are provided in a current cell arrangement region, and among the plurality of current cell transistors, the number of current cell transistors corresponding to digital data flows. 2. Description of the Related Art A current cell type DA converter that generates an analog signal according to digital data by combining currents is known. FIG. 3 is a diagram showing a circuit of a conventional current cell type DA converter. A current cell type DA converter 10 shown in FIG.
0 is provided with a current control circuit 110. The current control circuit 110 includes a power supply Vdd and a ground GND.
PMOS transistor 111 connected in series between
And a PMOS transistor 112.
The gate of the PMOS transistor 112 is connected to the power supply Vdd.
And therefore this PMOS transistor 1
12 is always in the off state. In addition, the current control circuit 1
10, one end has PMOS transistors 111 and 112.
A PMOS transistor 113 connected to a connection point of
The other end of the PMOS transistor 113 and the ground G
A resistor 114 is connected between the PMOS transistor 113 and the ND, and an operational amplifier 115 having a positive-phase input terminal (+) connected to the other end of the PMOS transistor 113 and an output terminal connected to the gate of the PMOS transistor 111. ing. Opposite-phase input terminal (-) of operational amplifier 115 and PMOS
The reference voltage VREF is applied to the gate of the transistor 113. [0005] The current cell type DA converter 100 has a predetermined current cell arrangement region, and the current cell DA converter 100 includes a PMOS transistor connected in series between a power supply Vdd and a ground GND. A transistor 121 and a PMOS transistor 122 are provided. Further, one end is connected to the current cell transistor 121.
And the PMOS connected to the connection point of the PMOS transistor 122
A MOS transistor 123 is also provided. The gate of the current cell transistor 121 is connected to the output terminal of the operational amplifier 115. Also, the PMOS transistor 1
Digital data DATA is input to the gate of the gate 22, and the reference voltage VREF is applied to the gate of the PMOS transistor 123. In the current cell type DA converter 100 configured as described above, the current flowing through the PMOS transistor 111 is converted into a monitor voltage by the resistor 114 and input to the positive terminal of the operational amplifier 115. Operational amplifier 11
5 is such that the monitor voltage input to the positive-phase terminal becomes equal to the reference voltage VREF input to the negative-phase terminal.
The gate voltage VG of the MOS transistor 111 is controlled. Further, the PMOS transistor 111 and the current cell transistor 121 constitute a mirror circuit. Therefore, a current corresponding to the current flowing through the PMOS transistor 111 flows through the current cell transistor 121. Here, the PMOS transistor 122 corresponding to the current cell transistor 121 is turned on / off in accordance with the logic of the digital data DATA, whereby the current IOUT corresponding to the digital data DATA flows out through the PMOS transistor 123. Actually, a plurality of current cell transistors 121 (for example, (2 n -1); n represents a bit width of digital data) are provided. The currents flowing through the current cell transistors 121 corresponding to DATA are combined via the PMOS transistors 123 and converted into analog signals by resistors (not shown). The above-mentioned current cell type D
In the A converter 100, the gate voltage VG generated by the operational amplifier 115 is applied to the gates of a plurality of current cell transistors 121 arranged in a predetermined current cell region. Here, the characteristics of each of the plurality of current cell transistors 121 may vary due to a difference in layout between the plurality of current cell transistors 121. In this case, even if the same gate voltage VG is applied to the plurality of current cell transistors 121, the current flowing through each of the plurality of current cell transistors 121 varies. Then, the current cell type DA
Digital data DA of converter 100
The linearity (linearity) of the change of the analog signal output with respect to the change of TA is deteriorated. For this reason, it is difficult to perform highly accurate DA conversion. Further, as the number of the current cell transistors 121 increases, the layout area of the current cell transistors 121 also increases, so that variations in the characteristics of the current cell transistors 121 due to differences in the layout arrangement also increase. Therefore, there is a problem that it is more difficult to achieve high accuracy with a multi-bit current cell type DA converter. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a current cell type D / A converter with high accuracy. A current cell type DA converter according to the present invention for achieving the above object has a current cell arrangement region in which a plurality of current cell transistors are arranged. Among the current cell type D / A converters that generate an analog signal corresponding to the digital data by merging the currents flowing through the number of current cell transistors corresponding to the digital data. A current control circuit for generating a control signal for controlling current is provided for each of the partial regions in which the current cell arrangement region is divided into a plurality of regions, and the current control circuit generates a control signal for controlling the current of the current cell transistor in each of the partial regions. Is controlled. The current cell type DA converter according to the present invention is characterized in that the current cell in each partial region is controlled by a control signal generated by a current control circuit provided for each partial region in which the current cell arrangement region is divided into a plurality. Since the current of the transistor is controlled, even if the characteristics of each of the plurality of current cell transistors arranged in the current cell arrangement region vary, the current flowing through the current cell transistor in each partial region is almost equal. Can be
Therefore, in comparison with the conventional technique of controlling the current of the plurality of current cell transistors by applying the same gate voltage to the gates of the plurality of current cell transistors, the layout of each of the plurality of current cell transistors is The variation in current caused by the variation in characteristics due to the difference is reduced, the deterioration of the linearity (linearity) of the change of the output analog signal with respect to the change of the input digital data DATA is reduced, and the D / A conversion with high accuracy is achieved. Is performed. An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram of a current cell type DA converter according to an embodiment of the present invention. The current cell type DA converter 1 shown in FIG. 1 has a first current control circuit 10 and a second current control circuit 2.
0 and a third current control circuit 30. The first current control circuit 10 has twelve PMOS transistors 11_11,..., 11 each having a drain, a source, and a gate connected in common (in parallel).
_0 (in the figure, one PMOS transistor is exemplarily shown) and a PMOS transistor 12 are provided. 1
Two PMOS transistors 11_11,..., 11_0
Are connected to the power supply Vdd, their drains are also connected to the drain of the PMOS transistor 12, and the source of the PMOS transistor 12 is connected to the ground GND. The gate of the PMOS transistor 12 is connected to the power supply Vdd,
Therefore, the PMOS transistor 12 is always off. One end of the first current control circuit 10 is PM
OS transistors 11_11,..., 11_0 and PMOS
A PMOS transistor 13 connected to a connection point of the transistor 12, a resistor 14 connected between the other end of the PMOS transistor 13 and the ground GND, and a positive-phase input terminal (+) connected to the other end of the PMOS transistor 13
, And an operational amplifier 15 whose output terminal is connected to the gates of the PMOS transistors 11_11,..., 11_0. The reference voltage VREF is applied to the negative-phase input terminal (−) of the operational amplifier 15 and the gate of the PMOS transistor 13. The second current control circuit 20 has the same configuration as that of the first current control circuit 10. The second current control circuit 20 is connected in series between a power supply Vdd and a ground GND. Twelve PMOS transistors 21 whose drain, source, and gate are connected in common
_11,..., 21_0 and the PMOS transistor 22
, One end of which is a PMOS transistor 21_11,.
_0 and a PMOS transistor 22 connected to a connection point of the PMOS transistor 22, a resistor 24 connected between the other end of the PMOS transistor 23 and the ground GND, and a positive-phase input terminal connected to the other end of the PMOS transistor 23. (+) Is connected and the output terminal is PMO
, 21_0, and an operational amplifier 25 connected to the gates of the S transistors 21_11,..., 21_0. PMOS
The gate of the transistor 22 is connected to the power supply Vdd, and the negative-phase input terminal (−) of the operational amplifier 25 and the PMOS
The reference voltage VREF is applied to the gate of the transistor 23. The third current control circuit 30 has the same configuration as that of the first current control circuit 10. The third current control circuit 30 is connected in series between a power supply Vdd and a ground GND. Twelve PMOS transistors 31 whose drain, source, and gate are connected in common
_11,..., 31_0 and the PMOS transistor 32
, One end of which is a PMOS transistor 31_11,.
_0, a PMOS transistor 33 connected to a connection point of the PMOS transistor 32, a resistor 34 connected between the other end of the PMOS transistor 33 and the ground GND, and a positive-phase input terminal connected to the other end of the PMOS transistor 33. (+) Is connected and the output terminal is PMO
, 31_0, and an operational amplifier 35 connected to the gates of the S transistors 31_11,..., 31_0. PMOS
The gate of the transistor 32 is connected to the power supply Vdd. The negative-phase input terminal (−) of the operational amplifier 35 and the PMOS
The reference voltage VREF is applied to the gate of the transistor 33. The current cell type DA converter 1 has a current cell region in which a plurality of current cell transistors are arranged. Here, the current cell region will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of a current cell region included in the current cell type DA converter shown in FIG. The current cell region 2 shown in FIG. 2 is divided into three partial regions 2_1, 2_2, and 2_3. The partial area 2_1 includes the partial area 2_1
At the left end; at the center; at the right end, the PM shown in FIG.
, 11_0; 11_7,
, 11_4; 11_11, ..., 11_8 are arranged. A current cell transistor 41 which is a PMOS transistor shown in FIG. 1 is arranged in a portion of the partial region 2_1 except for the left end, the center, and the right end. A gate voltage VG1, which is a control signal from the operational amplifier 15, is applied to the current cell transistor 41. In the partial area 2_2, the partial area 2_2
At the left end; at the center; at the right end, a PMOS transistor 2
1_3, ..., 21_0; 21_7, ..., 21_4; 21
_11, ..., 21_8 are arranged. The current cell transistor 51 shown in FIG. 1 is arranged in a portion of the partial region 2_2 except the left end, the center, and the right end. The operational amplifier 2 is connected to the current cell transistor 51.
5 is applied as a control signal. The partial area 2_3 includes the partial area 2_3
At the left end; at the center; at the right end, a PMOS transistor 3
31_0, 31_7, ..., 31_4; 31
_11, ..., 31_8 are arranged. The current cell transistor 61 shown in FIG. 1 is arranged in a portion of the partial region 2_3 except for the left end, the center, and the right end. The operational amplifier 3 is connected to the current cell transistor 61.
5 is applied as a control signal. Since the resistors 14, 24, 34 and the operational amplifiers 15, 25, 35 are composed of devices arranged in a relatively narrow range on the layout, variations due to the characteristics of these devices are suppressed. I have. In the current cell type DA converter 1, in the first current control circuit 10, the current flowing through the PMOS transistors 11_11,.
, And is input to the positive-phase terminal of the operational amplifier 15. Here, the PMOS transistor 11_
, 11_0 are the partial areas 2_ as described above.
1 are evenly divided and arranged at the left end portion; the center portion; and the right end portion, so that a monitor voltage with high accuracy can be obtained. , 11_0 so that the monitor voltage input to the positive terminal is equal to the reference voltage VREF input to the negative terminal.
Is controlled. , 11_0 and the current cell transistor 41 form a mirror circuit. Therefore, the current cell transistor 41 includes the PMOS transistor 11_1.
A current corresponding to the current flowing through 11, ..., 11_0 flows. Here, PM corresponding to the current cell transistor 41
The OS transistor 42 is turned on and off in accordance with the logic of the digital data DATA, so that a current corresponding to the digital data DATA is supplied to the PMOS transistor 43.
Spill via In the second current control circuit 20, the PM
The current flowing through the OS transistors 21_11,..., 21_0 is converted into a monitor voltage by the resistance element 24 and input to the positive terminal of the operational amplifier 25. The monitor voltage input to the positive terminal of the operational amplifier 25 is input to the negative terminal. The PMOS is set to be equal to the reference voltage VREF.
The gate voltages V of the transistors 21_11,..., 21_0
G0 is controlled. PMOS transistors 21_11,
, 21_0 are equally divided and arranged at the left end portion; the center portion; and the right end portion of the partial region 2_2, so that a monitor voltage with high accuracy can be obtained. Here, the PMOS transistor 52 corresponding to the current cell transistor 51 is turned on and off according to the logic of the digital data DATA, so that the current corresponding to the digital data DATA is changed to PM.
It flows out through the OS transistor 53. Further, in the third current control circuit 30, P
The current flowing through the MOS transistors 31_11,..., 31_0 is converted into a monitor voltage by the resistance element 34 and input to the positive-phase terminal of the operational amplifier 35.
So that the monitor voltage input to the positive-phase terminal becomes equal to the reference voltage VREF input to the negative-phase terminal.
The gate voltages VG2 of the S transistors 31_11,..., 31_0 are controlled. PMOS transistor 31_1
1,..., 31_0 are equally divided and arranged at the left end, the center, and the right end of the partial region 2_3, so that a monitor voltage with high accuracy can be obtained. Here, the PMOS transistor 62 corresponding to the current cell transistor 61 is
It is turned on and off in accordance with the digital data DATA.
It flows out through the OS transistor 63. Furthermore, P
The currents flowing out through the MOS transistors 43, 53, 63 are combined into a combined current IOUT, and the combined current IOUT is converted into an analog signal by a resistor (not shown). As described above, the current cell type DA of this embodiment
Converter 1 includes current control circuits 10, 20, and 30 provided for each of partial regions 2_1, 2_2, and 2_3 obtained by dividing current cell arrangement region 2 into three parts.
Current cell transistors 41, 5 in 1, 2, 2 and 3
1 and 61, respectively, the current cell transistors 4 arranged in the current cell arrangement region 2
Even when the characteristics of the transistors 1, 51, 61 vary, the currents flowing through the current cell transistors 41, 51, 61 can be made substantially equal in the respective partial regions 2_1, 2_2, 2_3. Therefore, in comparison with the conventional technique of controlling the current of the current cell transistor by applying the same gate voltage to the gates of the plurality of current cell transistors,
Variations in current caused by variations in characteristics due to differences in layout of current cell transistors are reduced, and the linearity (linearity) of changes in analog signals output in response to changes in input digital data DATA is reduced. Deterioration is reduced and highly accurate DA conversion is performed. Although the present embodiment has been described with reference to an example in which the current cell arrangement region is divided into three partial regions, the present invention is not limited to this. In the present invention, the current cell arrangement region is divided into a plurality of regions. Just do it. In this embodiment, each partial area has one
Although an example in which one current cell transistor is provided has been described, a plurality of current cell transistors may be provided in each partial region. Furthermore, in the present embodiment, an example has been described in which each partial region is provided with twelve PMOS transistors, but the present invention is not limited to this. For example, one PMOS transistor is provided in each partial region. May be provided. As described above, according to the present invention,
Even when the characteristics of the plurality of current cell transistors vary, the current flowing through the plurality of current cell transistors can be suppressed to a small value, so that a highly accurate current cell type converter can be realized.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態の電流セル型DAコンバー
タのブロック図である。 【図2】図1に示す電流セル型DAコンバータが有する
電流セル領域の模式図である。 【図3】従来の電流セル型DAコンバータの回路を示す
図である。 【符号の説明】 1 電流セル型DAコンバータ 2 電流セル領域 2_1,2_2,2_3 部分領域 10,20,30 電流制御回路 11_11,…,11_0,12,13,21_11,
…,21_0,22,23,31_11,…,31_
0,32,33,42,43,52,53,62,63
PMOSトランジスタ 14, 24,34 抵抗 15,25,35 オペアンプ 41,51,61 電流セルトランジスタ(PMOSト
ランジスタ)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a current cell type DA converter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of a current cell region included in the current cell type DA converter shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a circuit of a conventional current cell type DA converter. [Description of Signs] 1 Current cell type DA converter 2 Current cell areas 2_1, 2_2, 2_3 Partial areas 10, 20, 30 Current control circuits 11_11,..., 11_0, 12, 13, 21_11,
..., 21_0, 22, 23, 31_11, ..., 31_
0, 32, 33, 42, 43, 52, 53, 62, 63
PMOS transistors 14, 24, 34 Resistance 15, 25, 35 Operational amplifiers 41, 51, 61 Current cell transistors (PMOS transistors)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数の電流セルトランジスタが配置され
た電流セル配置領域を有し、これら複数の電流セルトラ
ンジスタのうちの、ディジタルデータに応じた数の電流
セルトランジスタを流れる電流を合流させることによ
り、該ディジタルデータに応じたアナログ信号を生成す
る電流セル型DAコンバータにおいて、 前記複数の電流セルトランジスタそれぞれを流れる電流
を制御するための制御信号を生成する電流制御回路を、
前記電流セル配置領域が複数に分割されてなる各部分領
域ごとに備え、各電流制御回路で各部分領域内の電流セ
ルトランジスタの電流を制御することを特徴とする電流
セル型DAコンバータ。
The present invention has a current cell arrangement region in which a plurality of current cell transistors are arranged, and among the plurality of current cell transistors, a number of current cell transistors corresponding to digital data flows. In a current cell type DA converter that generates an analog signal according to the digital data by merging currents, a current control circuit that generates a control signal for controlling a current flowing through each of the plurality of current cell transistors,
A current cell type DA converter, wherein the current cell arrangement region is provided for each of a plurality of divided partial regions, and each current control circuit controls a current of a current cell transistor in each partial region.
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