JP2005026721A - Resistor network and a/d converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、抵抗網を用いてアナログ/ディジタル変換(以下A/D変換という。)の基準となる参照電圧を生成する参照電圧発生回路、及びこの参照電圧発生回路を有するA/Dコンバータに関するものであり、特に、誤差の少ない均一な電位差を持つ複数の参照電圧を発生するための抵抗網、抵抗網を用いた参照電圧発生回路、及び抵抗網を用いた参照電圧発生回路を有するA/Dコンバータ(以下ADCという。)に関するものである。 The present invention relates to a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage serving as a standard for analog / digital conversion (hereinafter referred to as A / D conversion) using a resistor network, and an A / D converter having the reference voltage generation circuit. In particular, an A / D having a resistor network for generating a plurality of reference voltages having a uniform potential difference with little error, a reference voltage generating circuit using the resistor network, and a reference voltage generating circuit using the resistor network The present invention relates to a converter (hereinafter referred to as ADC).
従来の抵抗網で形成される参照電圧発生回路を有するADCの構成の概要を図14に示す。図14において、1は抵抗網を用いて構成され基準電圧(Vrb,Vrt)を抵抗分割して参照電圧を生成する参照電圧発生回路、2は参照電圧発生回路1の参照電圧と入力電圧(Vin)との大小関係を判定するコンパレータアレー、3はコンパレータアレー2の比較結果をディジタルコードにするためのロジック部である。
FIG. 14 shows an outline of the configuration of an ADC having a reference voltage generation circuit formed of a conventional resistor network. In FIG. 14,
抵抗網は、基準電圧Vrb,Vrtが与えられる電源端子4,5の間に、正規の単位抵抗素子を直列に接続して形成される。MビットのADCには、2M個の正規の単位抵抗素子が必要である。以下単位抵抗素子を単に抵抗素子という。多ビットのADCでは、Mの値が大きくなると、抵抗網のサイズを縮小するため、しばしば、図15に示すように数個〜十数個の正規の抵抗素子R1〜RLを一つのブロックとして、これらのブロックB1〜BN毎にN回折り返して抵抗網が形成される。一つのブロックは、複数の正規の抵抗素子R1〜RLを一直線上に等間隔に配置するとともに直列に接続して構成した正規の直列抵抗体よりなる。上位桁と下位桁とに分けて複数回の比較によりA/D変換を行う場合、例えば、上位と下位とに2つに分けて比較を行う場合には、各ブロックB1〜BN間には上位桁の比較を行うためにそれぞれタップ6が設けられ、各正規の抵抗素子R1〜RL間には下位桁の比較を行うためにそれぞれタップ7が設けられる。
The resistor network is formed by connecting regular unit resistance elements in series between
一般的に、多ビットのADCでは、この種の抵抗網において生成される単位参照電圧(1LSB)が非常に小さくなる。例えば、10ビットADCの参照電圧発生回路に印加する基準電圧の差(Vrt−Vrb)が1Vの場合、1LSBは1/1024V、つまりほぼ1mVと非常に小さな値となる。この参照電圧が正確に生成されないとADCにおいて十分な精度を有する変換を行うことができない。すなわち、変換精度を向上させるには、参照電圧発生回1を構成している正規の抵抗素子の抵抗値の精度をよくすればよい。
In general, in a multi-bit ADC, the unit reference voltage (1LSB) generated in this type of resistor network is very small. For example, when the difference (V rt −V rb ) of the reference voltage applied to the reference voltage generation circuit of the 10-bit ADC is 1V, 1LSB is 1 / 1024V, that is, approximately 1 mV, which is a very small value. If the reference voltage is not generated accurately, the ADC cannot perform conversion with sufficient accuracy. That is, in order to improve the conversion accuracy, the accuracy of the resistance value of the regular resistance element constituting the reference
また、多ビットのADCでは比較時の電荷の流出入により、参照電圧がS字状の誤差を持つ。図20は、10ビット精度のADCについて、変換速度が20MS/s、全正規の抵抗素子の抵抗値が500Ω、各電圧比較器の入力容量が4pFの場合における、S字状の誤差の状況を示すグラフである。図20において、縦軸にタップ電圧のパーセント誤差をとり、横軸に正規の抵抗素子の位置をとっている。 Further, in a multi-bit ADC, the reference voltage has an S-shaped error due to the flow of charge at the time of comparison. FIG. 20 shows the state of an S-shaped error for a 10-bit precision ADC when the conversion speed is 20 MS / s, the resistance values of all regular resistance elements are 500 Ω, and the input capacitance of each voltage comparator is 4 pF. It is a graph to show. In FIG. 20, the vertical error represents the percentage error of the tap voltage, and the horizontal axis represents the position of the regular resistance element.
このS字状の誤差は、正規の抵抗素子全体の抵抗値に比例する。このS字状の誤差を低減する手段として、しばしば、図21に示すように抵抗網に並列に、抵抗値の小さいインターメッシュ抵抗素子IR1〜IRuが挿入される。インターメッシュ抵抗素子IR1は、ブロックB1の正規の抵抗素子R1の端子のうちで正規の抵抗素子R2が接続されている端子の反対の端子と、ブロックB2の正規の抵抗素子R1の端子のうちで正規の抵抗素子R2が接続されている端子の反対の端子との間に接続される。インターメッシュ抵抗素子IR2は、ブロックB3の正規の抵抗素子R1の端子のうちで正規の抵抗素子R2が接続されている端子の反対の端子と、図示を省略しているブロックB4の正規の抵抗素子R1の端子のうちで正規の抵抗素子R2が接続されている端子の反対の端子との間に接続される。このように奇数番目のブロックと偶数番目のブロックの正規の抵抗素子R1の端子間に接続し、このような構成をブロックBN-1とブロックBNまで繰り返し形成する。 This S-shaped error is proportional to the resistance value of the entire normal resistance element. As means for reducing the S-shaped error, intermesh resistance elements IR 1 to IR u having small resistance values are often inserted in parallel with the resistance network as shown in FIG. The intermesh resistive element IR 1 includes a terminal opposite to the terminal to which the regular resistive element R 2 is connected among the regular resistive elements R 1 of the block B 1 and the regular resistive element R of the block B 2. resistance element R 2 regular among the first terminal is connected between the opposite terminals of the terminal that is connected. The intermesh resistive element IR 2 includes a terminal opposite to the terminal to which the regular resistive element R 2 is connected among the regular resistive elements R 1 of the block B 3 , and a block B 4 not shown. Among the terminals of the regular resistance element R 1 and the terminal opposite to the terminal to which the regular resistance element R 2 is connected. Thus connected between the odd-numbered blocks and the even-numbered blocks normal resistive element R 1 terminal, forming repeating such arrangement to block B N-1 and the block B N.
この時、インターメッシュ抵抗素子の接続ノードと抵抗網の接続ノードとの間(AとBの間、A´とB´の間など)で電圧値を一致させるために、ノード間の抵抗網の抵抗値(各正規の抵抗素子間の配線の抵抗も含む。)の比とインターメッシュ抵抗素子の抵抗値(ノード間の配線の抵抗も含む。)の比を、一定に制御せねばならない。例えば、抵抗網の各ノード間の抵抗値の比が、2:1:1:…:1:2であれば、各インターメッシュ抵抗素子の両端のノード間の抵抗値の比も2:1:1:…:1:2と合わせねばならない。ブロックB1とB2のノード間、及びブロックBN-1とBNのノード間以外は、同一パターンの繰り返しで設計されるため、比率を合わせることは容易だが、両端に関しては設計パターンが異なるため、つまりブロックB1,BNの外側にはそれらのブロックと同じパターンの正規の抵抗素子が存在しないため、比率を合わせることが困難である。このため、ノードAとB、ノードA´とB´との間で電圧値が一致せず、参照電圧の精度が低下していた。 At this time, in order to make the voltage value coincide between the connection node of the intermesh resistance element and the connection node of the resistance network (between A and B, between A ′ and B ′, etc.), The ratio of the resistance value (including the resistance of the wiring between the regular resistance elements) and the resistance value of the intermesh resistance element (including the resistance of the wiring between the nodes) must be controlled to be constant. For example, if the ratio of resistance values between the nodes of the resistor network is 2: 1: 1:... 1: 1: 2, the ratio of resistance values between the nodes at both ends of each intermesh resistance element is also 2: 1: 1: ... must match 1: 2 Since it is designed by repeating the same pattern except between the nodes of the blocks B 1 and B 2 and between the nodes of the blocks B N-1 and B N , it is easy to match the ratio, but the design patterns are different at both ends. Therefore, since the regular resistance elements having the same pattern as those blocks do not exist outside the blocks B 1 and B N , it is difficult to match the ratio. For this reason, the voltage values do not match between the nodes A and B and the nodes A ′ and B ′, and the accuracy of the reference voltage is lowered.
従来の抵抗網を用いた参照電圧発生回路は、図15のように構成された抵抗網を用いており、各正規の抵抗素子を同一形状に形成しようとしても、各ブロックの配置の粗密の違いにより、抵抗網の両端のブロックB1,BNと内側のブロックB2〜BN-1とで、正規の抵抗素子の仕上がりが均一にならない。そして、単位面積当たりの正規の抵抗素子数が少なくなる配置の粗なブロックB1,BNの正規の抵抗素子、つまり片側にしか他のブロックが存在しないようなブロックの正規の抵抗素子は、配置の密なブロックB2〜BN-1の正規の抵抗素子、つまりその両側に他のブロックが存在するブロックのの抵抗素子より太く仕上がる。 A conventional reference voltage generation circuit using a resistance network uses a resistance network configured as shown in FIG. 15. Even if each regular resistance element is formed in the same shape, the difference in density of the arrangement of blocks is different. As a result, the regular resistance element finish is not uniform between the blocks B 1 and B N at both ends of the resistor network and the inner blocks B 2 to B N-1 . The regular resistance elements of the coarse blocks B 1 and B N arranged so that the number of regular resistance elements per unit area is reduced, that is, the regular resistance elements of the block in which the other blocks exist only on one side, It is thicker than the regular resistance elements of the densely arranged blocks B 2 to B N−1 , that is, the resistance elements of the blocks having other blocks on both sides thereof.
そのため、各ブロックB1〜BNの抵抗値は、ブロックB1,BNがブロックB2〜BN-1より大きくなる。このような抵抗網を用いて参照電圧を発生させると、抵抗網の一方端のブロックB1で内側のブロックB2〜BN-1より大きな電圧上昇が起き、他方端のブロックBNで内側のブロックB2〜BN-1より大きな電圧降下が起こる。本来は、図16に示した点線のように抵抗数の増加に比例して抵抗値が増加し、抵抗値の増加に比例して参照電圧も増加するものである。しかし、ブロックB1,BNの抵抗値が他のブロックより大きいために、図16に示す実線のように折れ曲がっている。この参照電圧の誤差は、図17のようなADCの出力の積分非直線性(INL)の原因となっていた。ただし、図17はINLを模式的に示したもので、量子化誤差やノイズによる誤差は示していない。 Therefore, the resistance value of each of the blocks B 1 .about.B N is the block B 1, B N is larger than the block B 2 ~B N-1. When a reference voltage is generated using such a resistor network, a voltage rise is larger in the block B 1 at one end of the resistor network than in the inner blocks B 2 to B N-1 , and an inner voltage is generated in the block B N at the other end. A voltage drop larger than that of the blocks B 2 to B N-1 occurs. Originally, as indicated by the dotted line in FIG. 16, the resistance value increases in proportion to the increase in the number of resistors, and the reference voltage also increases in proportion to the increase in resistance value. However, since the resistance values of the blocks B 1 and B N are larger than those of the other blocks, they are bent as shown by the solid line in FIG. This reference voltage error has caused the integral nonlinearity (INL) of the ADC output as shown in FIG. However, FIG. 17 schematically shows INL, and does not show an error due to a quantization error or noise.
各ブロック内の両端の正規の抵抗素子R1,RLと内側の正規の抵抗素子R2〜RL-1との間でも、同様の現象が観測される。この場合もやはり、各ブロックB1〜BNの両端の正規の抵抗素子R1,RLの抵抗値が、内側の正規の抵抗素子R2〜RL-1よりも大きくなり、参照電圧と正規の抵抗素子数との関係が比例関係にならない。そのため、図18に示すように、各正規の抵抗素子の端子に現れる参照電圧の値は、理想分布からずれる。この誤差は、図19に示すように、各ブロック単位でADCの出力を観た場合のINLの原因となる。ただし、図19に示したINLも模式的に示されたもので、量子化誤差やノイズによる誤差は示されていない。 The same phenomenon is observed between the normal resistance elements R 1 and R L at both ends in each block and the internal normal resistance elements R 2 to R L−1 . Also in this case, the resistance values of the regular resistance elements R 1 and R L at both ends of each block B 1 to B N are larger than the inside regular resistance elements R 2 to R L-1 , and the reference voltage and The relationship with the normal number of resistive elements is not proportional. Therefore, as shown in FIG. 18, the value of the reference voltage appearing at the terminal of each normal resistance element deviates from the ideal distribution. As shown in FIG. 19, this error causes INL when the output of the ADC is viewed in units of blocks. However, the INL shown in FIG. 19 is also schematically shown and does not show an error due to a quantization error or noise.
また、従来のインターメッシュ抵抗素子を伴う抵抗網を用いる参照電圧発生回路は、図21のような抵抗網を用いており、一般的に、ブロックB1とインターメッシュ抵抗素子IR1との接続ノードとブロックB2とインターメッシュ抵抗素子IR1との接続ノード間の抵抗値、及びブロックBN-1とインターメッシュ抵抗素子IRuとの接続ノードとブロックBNとインターメッシュ抵抗素子IRuとの接続ノード間の抵抗値(抵抗網とインターメッシュ抵抗素子の合成抵抗)が、ブロックB3〜BN-2のような内側のブロックとインターメッシュ抵抗素子との接続ノード間の抵抗値よりも大きくなる。この場合の参照電圧の分布を、図22に示す。この場合、ブロックB1とB2に関する前述のノード間、及びブロックBN-1とBNに関する前述のノード間で合成抵抗値が大きくなっているため、参照電圧分布は、電源電圧Vrbが与えられる第1の電源端子4からノードAまでは理想分布より大きく、ノードA´から電源電圧Vrtが与えられる第2の電源端子5までは、理想分布より小さくなる。この結果、ADCは、電源電圧Vrbに近い低い電圧を変換するとき、参照電圧が理想的な値よりも高くなっているため、実際の入力電圧Vinの値より小さな値を示すコードを出力する場合が発生する。そして、電源電圧VrbとVrtの中間電圧に近づくにつれてこのような誤動作は発生し難くなる。さらに、電源電圧Vrtに近い高い電圧を変換するとき、参照電圧が理想的な値よりも低くなっているため、実際の入力電圧Vinの値より大きな値を示すコードを出力する場合が発生する。図23にこの場合に対応するINLの概念図を示す。ただし、量子化誤差やノイズによる誤差は示していない。
A reference voltage generating circuit using a resistor network with an intermesh resistor element uses a resistor network as shown in FIG. 21, and is generally a connection node between the block B 1 and the intermesh resistor element IR 1. Between the connection node between the block B 2 and the intermesh resistance element IR 1, and between the connection node between the block B N-1 and the intermesh resistance element IR u , the block B N and the intermesh resistance element IR u . The resistance value between the connection nodes (the combined resistance of the resistance network and the intermesh resistance element) is larger than the resistance value between the connection nodes between the inner blocks such as the blocks B 3 to B N-2 and the intermesh resistance element. Become. The distribution of the reference voltage in this case is shown in FIG. In this case, since the combined resistance value is large between the nodes related to the blocks B 1 and B 2 and between the nodes related to the blocks B N−1 and B N , the reference voltage distribution is the power supply voltage V rb. The distribution from the first
この発明は上記の問題点を解消するためになされてもので、多ビットのA/Dコンバータにおいてよく使用される、上記のような抵抗網を有する参照電圧発生回路が出力する参照電圧の精度を高めることを目的としている。また同時に、ADCにおける出力の積分非直線性を低減することも目的としている。 Since the present invention has been made to solve the above problems, the accuracy of the reference voltage output by the reference voltage generation circuit having the above resistor network, which is often used in a multi-bit A / D converter, is improved. The purpose is to increase. At the same time, another object is to reduce the integral nonlinearity of the output in the ADC.
この発明の抵抗網は、半導体基板に設けられた第1及び第2の電源端子と、前記半導体基板上に、それぞれ直線状に並べてほぼ等間隔に配置されるとともに前記第1及び第2の電源端子を結ぶ電流経路中において直列に接続され相互にほぼ同一の形状を持つ複数の正規の抵抗素子を有し、相互にほぼ同一形状を持ち、端部を揃えて等間隔かつほぼ平行に配置され、前記第1及び第2の電源端子間に直列に接続された複数の正規の直列抵抗体と、前記複数の正規の直列抵抗体の全体を囲むように前記半導体基板上に形成された環状のダミーブロックとを備え、前記ダミーブロックは、前記複数の正規の直列抵抗体が平行配置されている領域の両配置方向側では、前記正規の直列抵抗体とほぼ平行に、かつ両端に配置された前記正規の直列抵抗体に対し各々前記正規の直列抵抗体相互の間隔とほぼ同じ間隔を持つように配置されるとともに、前記正規の抵抗素子の直線状の並びの両延長線方向側では、それぞれ、前記正規の直列抵抗体の直線状の並びの両端に配置された前記正規の抵抗素子に対し前記正規の抵抗素子相互の間隔とほぼ同じ間隔を持つように配設され、前記複数の正規の直列抵抗体が平行配置されている領域の両配置方向側では、前記正規の抵抗素子幅以上の幅を持つとともに、前記正規の抵抗素子の直線状の並びの両延長線方向側では、前記正規の抵抗素子の長さ以上の幅を持ち、前記直列抵抗体と同じ材料で同時に形成されたことを特徴とする。 The resistor network according to the present invention is arranged on the semiconductor substrate with first and second power supply terminals provided on the semiconductor substrate and arranged in a straight line on the semiconductor substrate at approximately equal intervals, and the first and second power supply terminals. It has a plurality of regular resistance elements connected in series in the current path connecting the terminals and having almost the same shape. They have almost the same shape and are arranged at equal intervals and almost in parallel. A plurality of regular series resistors connected in series between the first and second power supply terminals and an annular formed on the semiconductor substrate so as to surround the plurality of regular series resistors. A dummy block, and the dummy blocks are arranged substantially in parallel with the regular series resistors and at both ends on both arrangement direction sides of the region where the plurality of regular series resistors are arranged in parallel. Regular series resistor On the other hand, the regular series resistors are arranged so as to have substantially the same interval as the regular series resistors. The regular resistor elements arranged at both ends of the linear array are arranged so as to have substantially the same interval as the regular resistor elements, and the plurality of regular series resistors are arranged in parallel. Both the arrangement direction sides of the region having a width equal to or larger than the normal resistance element width, and on both extension line direction sides of the linear arrangement of the normal resistance elements, the length of the normal resistance element or more. And is formed simultaneously with the same material as the series resistor.
また、この発明のA/Dコンバータは、本発明の抵抗網を用いて発生した参照電圧を使用して、アナログ信号からディジタル信号への変換を行うことを特徴とする。 The A / D converter according to the present invention performs conversion from an analog signal to a digital signal by using a reference voltage generated by using the resistor network according to the present invention.
この発明の抵抗網によれば、複数の正規の直列抵抗体の全体を囲むように半導体基板上に形成された環状のダミーブロックを、複数の正規の直列抵抗体が平行配置されている領域の両配置方向側では、正規の直列抵抗体とほぼ平行に、かつ両端に配置された正規の直列抵抗体に対し各々正規の直列抵抗体相互の間隔とほぼ同じ間隔を持つように配置するとともに、正規の抵抗素子の直線状の並びの両延長線方向側では、それぞれ、正規の直列抵抗体の直線状の並びの両端に配置された正規の抵抗素子に対し正規の抵抗素子相互の間隔とほぼ同じ間隔を持つように配設し、複数の正規の直列抵抗体が平行配置されている領域の両配置方向側では、正規の抵抗素子幅以上の幅を持つとともに、正規の抵抗素子の直線状の並びの両延長線方向側では、正規の抵抗素子の長さ以上の幅を持ち、直列抵抗体と同じ材料で同時に形成するようにしたので、ダミーブロックによって、複数の正規の抵抗素子のうち、両端に配置された正規の抵抗素子の両側にも同じ形状の抵抗素子が配置されたのと同じ状況を擬似的につくり出すことができ、抵抗網を構成している各正規の抵抗素子の形状が均一に仕上がり、正確な抵抗分割が行われるため、抵抗網で発生することができる参照電圧が理想分布に近づき、直列抵抗体の両端に近い正規の抵抗素子が他の抵抗素子より高い抵抗値を持つという誤差を改善することができるという効果がある。 According to the resistance network of the present invention, the annular dummy block formed on the semiconductor substrate so as to surround the whole of the plurality of regular series resistors is arranged in the region where the plurality of regular series resistors are arranged in parallel. On both sides of the arrangement direction, it is arranged so that it is substantially parallel to the regular series resistor and to have the same interval as the regular series resistor between the regular series resistors arranged at both ends, On both sides of the linear line of normal resistance elements, the distance between the normal resistance elements and the normal resistance elements arranged at both ends of the linear line of normal series resistors is almost the same. It is arranged so that it has the same interval, and on both sides of the arrangement direction side of the region where a plurality of regular series resistors are arranged in parallel, it has a width greater than the regular resistance element width and the regular resistance element linear shape On both sides of the extended line direction Since it has a width equal to or greater than the length of the regular resistance element and is formed simultaneously with the same material as the series resistor, the regular resistance element arranged at both ends of the plurality of regular resistance elements by the dummy block The same situation can be created as if the same shape of resistive elements were placed on both sides of each of the two, and the shape of each regular resistive element that makes up the resistor network was uniformly finished, so that accurate resistance division was possible. As a result, the reference voltage that can be generated in the resistor network approaches an ideal distribution, and the error that a normal resistance element near both ends of the series resistor has a higher resistance value than other resistance elements can be improved. There is an effect.
また、この発明のA/Dコンバータによれば、本発明の抵抗網を用いて発生した参照電圧を使用するので、アナログ信号からディジタル信号への変換を行う際の積分非直線性を改善することができるという効果がある。 In addition, according to the A / D converter of the present invention, since the reference voltage generated using the resistor network of the present invention is used, the integral nonlinearity when converting from an analog signal to a digital signal is improved. There is an effect that can be.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1よる抵抗網について説明する。図1はこの発明の実施の形態1による抵抗網の構成を示す平面図である。図1において、6は上位桁のA/D変換を行うための参照電圧を出力するタップ、7は下位桁のA/D変換を行うための参照電圧を出力するタップ、8は各正規の抵抗素子R1〜RL間の配線、10,11は各ブロックB1〜BNの配置領域の両側に設けられたダミーブロックである。これらブロックB1〜BNを含む抵抗網及びダミーブロックは一つの半導体基板上に形成されている。ブロックB1に含まれる正規の直列抵抗体は、その一方端を第1の電源端子4に接続し、他方端が隣接するブロックB2の正規の直列抵抗体の他方端に接続している。ブロックBNに含まれる正規の直列抵抗体は、その一方端を第2の電源端子5に接続し、他方端を隣接するブロックBN-1の正規の直列抵抗体の他方端に接続している。偶数番目のブロックB2〜BN-2にそれぞれ含まれる正規の直列抵抗体は、その一方端を右側のブロックに含まれる正規の直列抵抗体の一方端に接続し、その他方端を左側のブロックに含まれる正規の直列抵抗体の他方端に接続している。なお、これら各ブロックB1〜BNに含まれる正規の直列抵抗体とダミーブロック10,11のダミー直列抵抗体の一方端及び他方端の位置及び各抵抗素子の位置は上下方向について揃えられている。
Hereinafter, the resistance network according to the first embodiment of the present invention will be described. 1 is a plan view showing the structure of a resistor network according to
ダミーブロック10,11は、正規の抵抗素子と同一形状にすべく同じプロセスで同時に形成されたダミー抵抗素子を、ダミー抵抗素子12間を接続する配線13で直列に接続したダミー直列抵抗体で構成される。ダミー抵抗素子12は、他のブロックB1〜BNを構成する正規の抵抗素子R1〜RLが沿って並んでいる直線と平行に、かつダミー抵抗素子12よりなるダミー直列抵抗体とブロックB1の正規の抵抗素子R1〜RLよりなる正規の直列抵抗体との間隔が各ブロックを構成している正規の直列抵抗体相互の間隔aと同じになるように配置される。また、ダミー抵抗素子12相互の間隔は、隣接する正規の抵抗素子R1〜RL相互の間隔と同じになるように各ブロックB1〜BN,10,11が配置されている。
The dummy blocks 10 and 11 are composed of dummy series resistors in which dummy resistor elements formed at the same time in the same process so as to have the same shape as a regular resistor element are connected in series with a
これにより、実際の参照電圧を生成する抵抗網の各ブロックB1〜BNは、全て同じ混雑度で配置される。各ブロックB1〜BNより左右方向を見たときの光景が同じになり、つまり、どのブロックB1〜BNの左右にも同じブロックB1〜BNまたはダミーブロック10,11が配置されることとなる。さらに詳しくいえば、各正規の抵抗素子R1〜RLの左右にほぼ同じ形状の抵抗素子が配置され、抵抗素子R1〜RLを結ぶ配線8の左右にもほぼ同じような配線8または13が設けられていることになる。そのため、抵抗網を構成している各正規の抵抗素子の形状が均一に仕上がり、正確な抵抗分割が行われるため、図2に示すように参照電圧が理想分布に近づく。この結果、従来、抵抗網の両端に近い付近で発生していた抵抗値の誤差が改善される。
Thereby, all the blocks B 1 to B N of the resistor network that generate the actual reference voltage are arranged with the same congestion degree. When the left and right directions are viewed from the respective blocks B 1 to B N , the scenes are the same, that is, the same blocks B 1 to B N or dummy blocks 10 and 11 are arranged on the left and right of any block B 1 to B N. The Rukoto. More specifically, resistance elements having substantially the same shape are arranged on the left and right sides of the respective regular resistance elements R 1 to R L , and substantially the
なお、上記実施の形態1では、正規の抵抗素子R1〜RLを等間隔に配置し、それに合わせて、ダミー抵抗素子12を等間隔に配置したものを示したが、ダミーブロック10,11に含まれる正規の直列抵抗体と、ブロックB1〜BNに含まれる正規の直列抵抗体の形状がほぼ同一であればよく、それらを構成する正規の抵抗素子R1〜RLあるいはダミー抵抗素子12が等間隔に配置されていなくてもよい。なお、ここで形状がほぼ同一とはプロセス等における誤差による多少の変形は同一とみなすことを意味している。
In the first embodiment, the regular resistance elements R 1 to R L are arranged at equal intervals, and the
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2よる抵抗網について説明する。図3はこの発明の実施の形態2による抵抗網の構成を示す平面図である。図3において、20,21は各ブロックB1〜BNを構成している正規の抵抗素子R1〜RLの並びの延長上でかつ各ブロックB1〜BNの直列抵抗体の両端の外側に配設された複数のダミー抵抗素子22を含むダミー抵抗素子群であり、その他図1と同一符号の部分は図1の同一符号部分に相当するものである。
Next, a resistance network according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of a resistor network according to
各ダミー抵抗素子22は、それらに隣接する正規の抵抗素子R1,RLから、正規の抵抗素子R1〜RLがそれぞれ隣接する正規の抵抗素子との間で有する間隔bと同じ間隔を有するように配設される。
Each
これにより、各ブロック内の正規の抵抗素子R1〜RLは、全て同じ混雑度で配置される。各正規の抵抗素子R1〜RLより上下方向を見たときの光景が同じになり、つまり、全ての正規の抵抗素子R1〜RLの上下に正規の抵抗素子R1〜RLまたはダミー抵抗素子22が配置されることとなる。そのため、抵抗網を構成している各正規の抵抗素子R1〜RLの形状が均一に仕上がり、正確な抵抗分割が行われるため、図4に示すように各ブロックB1〜BN内の参照電圧がそれぞれ理想分布に近づく。この結果、従来、正規の直列抵抗体の両端に近い付近、例えば正規の抵抗素子R1やRLで発生していた抵抗値の誤差が改善される。
Thereby, the regular resistance elements R 1 to R L in each block are all arranged with the same degree of congestion. When the vertical direction is viewed from the regular resistance elements R 1 to R L , the scenes are the same, that is, the regular resistance elements R 1 to R L or the vertical resistance elements R 1 to R L above and below all the regular resistance elements R 1 to R L. The
なお、実施の形態1と実施の形態2とを組み合わせて用いることもでき、その場合には、ブロック間及びブロック内の正規の抵抗素子間の抵抗値の均一性を同時に向上させることができる。 The first embodiment and the second embodiment can also be used in combination, and in that case, the uniformity of the resistance value between the blocks and between the regular resistance elements in the block can be improved at the same time.
また、上記の実施の形態2による抵抗網の説明では、ブロック間隔が均一な場合について説明したが、ブロック間隔が均一でない場合でも、上記実施の形態と同様に正規の抵抗素子間の抵抗値の均一性を向上することができる。 In the description of the resistor network according to the second embodiment, the case where the block interval is uniform has been described. However, even when the block interval is not uniform, the resistance value between the regular resistor elements is similar to the above embodiment. Uniformity can be improved.
さらに、図5に示すように、インターメッシュ抵抗素子IR1〜IRuを用いるものについても適用できる。この場合には、ダミー抵抗素子群20はインターメッシュ抵抗素子IR1〜IRuと正規の抵抗素子R1との間に配置される。
Furthermore, as shown in FIG. 5, it can also be applied to those using intermesh resistance element IR 1 ~IR u. In this case, the dummy
この時、図6に示すように、インターメッシュ抵抗素子の働きとダミー抵抗素子の働きを兼用する正規の抵抗素子を設けてもよい。図6において、23はダミー抵抗素子とインターメッシュ抵抗素子の働きを兼ねる素子である。これらの素子23は、インターメッシュ抵抗素子を分割して、ダミー抵抗として働くような形状としたものである。しかし、素子23の抵抗値は、インターメッシュ抵抗素子として働くように低く設定されている。このように構成することによって、抵抗網の占有面積を小さくすることができる。
At this time, as shown in FIG. 6, a regular resistance element that serves both as an intermesh resistance element and as a dummy resistance element may be provided. In FIG. 6,
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による抵抗網について説明する。図7はこの発明の実施の形態3による抵抗網の構成を示す平面図である。図7において、10A,10Bは正規の直列抵抗体を含むブロックB1〜BNの配置領域の両側に設けられたダミーブロックであり、その他図1と同一符号のものは図1の同一符号部分に相当する部分である。
Next, a resistance network according to
ダミーブロック10A,11Aは、抵抗素子R1〜RLと同一の材料で形成されている。例えば、抵抗素子R1〜RLがポリシリコンで形成されていれば、ダミーブロック10A,11Aも同じポリシリコンで形成される。そして、ダミーブロック10A,11Aは、抵抗素子R1〜RLと同時に形成される。 The dummy blocks 10A and 11A are formed of the same material as the resistance elements R 1 to R L. For example, if the resistance elements R 1 to R L are formed of polysilicon, the dummy blocks 10A and 11A are also formed of the same polysilicon. The dummy blocks 10A and 11A are formed simultaneously with the resistance elements R 1 to R L.
また、ダミーブロック10A,11Aは、各抵抗素子R1〜RLの幅W1以上の幅W2を持つように形成されている。また、ダミーブロック10A,11Aは、正規の直列抵抗体の長さL1以上の長さL2を持つように形成されている。 The dummy blocks 10A and 11A are formed to have a width W2 that is equal to or greater than the width W1 of each of the resistance elements R 1 to R L. Further, the dummy blocks 10A and 11A are formed to have a length L2 that is not less than the length L1 of the regular series resistor.
このことから、実際の参照電圧を生成する抵抗網の各ブロックB1〜BNは、擬似的に全て同じ混雑度で配置される。各ブロックB1〜BNより左右方向を見たときの光景がほぼ同じになり、つまり、どのブロックB1〜BNの左右にも同じブロックB1〜BNまたはダミーブロック13が配置されることとなる。そのため、抵抗網を構成している各正規の抵抗素子の形状が均一に仕上がり、正確な抵抗分割が行われるため、図2に示すように参照電圧が理想分布に近づく。この結果、従来、抵抗網の両端に近い付近で発生していた抵抗値の誤差が改善される。 From this, the blocks B 1 to B N of the resistor network that generate the actual reference voltage are all arranged with the same degree of congestion in a pseudo manner. When the left and right directions are viewed from the respective blocks B 1 to B N , the scenes are substantially the same, that is, the same blocks B 1 to B N or dummy blocks 13 are arranged on the left and right of any block B 1 to B N. It will be. Therefore, the shape of each regular resistance element constituting the resistor network is uniformly finished and accurate resistance division is performed, so that the reference voltage approaches an ideal distribution as shown in FIG. As a result, the error of the resistance value that has conventionally occurred near the both ends of the resistor network is improved.
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4による抵抗網について説明する。図8はこの発明の実施の形態4による抵抗網の構成を示す平面図である。図8において、13は正規の直列抵抗体を含むブロックB1〜BNの配置領域の周囲に設けられた環状のダミーブロックであり、その他図1と同一符号のものは図1の同一符号部分に相当する部分である。
Next, a resistance network according to
ダミーブロック13は、抵抗素子R1〜RLと同一の材料で形成されている。例えば、抵抗素子R1〜RLがポリシリコンで形成されていれば、ダミーブロック13も同じポリシリコンで形成される。そして、ダミーブロック13は、抵抗素子R1〜RLと同時に形成される。
The
また、ダミーブロック13は、ブロックB1〜BNの配置領域の両側において、各抵抗素子R1〜RLの幅W1以上の幅W3を持つように形成されている。
Further, the
このことから、実際の参照電圧を生成する抵抗網の各ブロックB1〜BNは、擬似的に全て同じ混雑度で配置される。各ブロックB1〜BNより左右方向を見たときの光景がほぼ同じになり、つまり、どのブロックB1〜BNの左右にも同じブロックB1〜BNまたはダミーブロック10A,11Aが配置されることとなる。
From this, the blocks B 1 to B N of the resistor network that generate the actual reference voltage are all arranged with the same degree of congestion in a pseudo manner. When the left and right directions are viewed from the respective blocks B 1 to B N , the scenes are almost the same, that is, the same blocks B 1 to B N or
そのため、抵抗網を構成している各正規の抵抗素子の形状が均一に仕上がり、正確な抵抗分割が行われるため、図2に示すように参照電圧が理想分布に近づく。この結果、従来、抵抗網の両端に近い付近で発生していた抵抗値の誤差が改善される。 Therefore, the shape of each regular resistance element constituting the resistor network is uniformly finished and accurate resistance division is performed, so that the reference voltage approaches an ideal distribution as shown in FIG. As a result, the error of the resistance value that has conventionally occurred near the both ends of the resistor network is improved.
さらに、ダミーブロック13は、それに隣接する正規の抵抗素子R1,RLから、正規の抵抗素子R1〜RLがそれぞれ隣接する正規の抵抗素子との間で有する間隔bと同じ間隔bを有するように配設される。そして、ダミーブロック13は、抵抗素子R1〜RLの並びの両延長方向において、抵抗素子R1〜RLの長さL3以上の幅W4を有する。
Further, the
これにより、各ブロック内の正規の抵抗素子R1〜RLは、擬似的に全て同じ混雑度で配置される。各正規の抵抗素子R1〜RLより上下方向を見たときの光景がほぼ同じになり、つまり、全ての正規の抵抗素子R1〜RLの上下に正規の抵抗素子R1〜RLまたはダミーブロック13が配置されることとなる。そのため、抵抗網を構成している各正規の抵抗素子R1〜RLの形状が均一に仕上がり、正確な抵抗分割が行われるため、図4に示すように各ブロックB1〜BN内の参照電圧がそれぞれ理想分布に近づく。この結果、従来、正規の直列抵抗体の両端に近い付近、例えば正規の抵抗素子R1やRLで発生していた抵抗値の誤差が改善される。
As a result, the regular resistance elements R 1 to R L in each block are all arranged with the same degree of congestion in a pseudo manner. When the vertical direction is viewed from the normal resistance elements R 1 to R L , the scenes are almost the same, that is, the normal resistance elements R 1 to R L above and below all the normal resistance elements R 1 to R L. Or the
ダミーブロック13は、グランドに接地される。そして、ダミーブロック13によって、抵抗網以外で発生するノイズの抵抗網に与える影響が緩和される。これにより、この抵抗網を、例えば、図14に示したA/Dコンバータに参照電圧発生回路1として組み込んだときには、抵抗網は精度の良い参照電圧を発生できるので、さらなるA/Dコンバータの高精度化が可能になる。
The
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5よる抵抗網について説明する。図9はこの発明の実施の形態5による抵抗網の構成を示す平面図である。図9において、6は上位桁のA/D変換を行うための参照電圧を出力するタップ、7は下位桁のA/D変換を行うための参照電圧を出力するタップ、Sr1〜Srkは一つの直線上に並べられ直列に接続された複数の正規の抵抗素子F1〜FLとその直線と平行な直線上に並べられ直列に接続された複数の正規の抵抗素子G1〜GLとを有しそれらの一端を接続することによって複数の正規の抵抗素子F1〜FL,G1〜GLをU字型に直列に接続した正規の直列抵抗体、DS1,DS2は一つの直線上に並べられ直列に接続された複数のダミー抵抗素子301〜30Lとその直線と平行な直線上に並べられ直列に接続された複数のダミー抵抗素子311〜31Lとを有しそれらの一端を接続することによって複数のダミー抵抗素子301〜30L,311〜31LをU字型に直列に接続したダミー直列抵抗体、32はノードn1とノードn3との間に接続されたダミーインターメッシュ抵抗素子、33はノードn2とノードn4との間に接続されたダミーインターメッシュ抵抗素子、IR1〜IRkは正規の直列抵抗体Sr1〜Srkそれぞれの両端を接続するインターメッシュ抵抗である。
Next, a resistance network according to
正規の直列抵抗体Sr1及びSrkは、複数の正規の直列抵抗体Sr1〜Srkのうちの端に設けられている正規の直列抵抗体である。ノードn1は、正規の直列抵抗体Sr1の正規の抵抗素子F1の端子のうち隣接する正規の抵抗素子F2に接続されていない方の端子と、ダミー直列抵抗体DS1のダミー抵抗素子311の端子のうちダミー抵抗素子312に接続されていない方の端子とに接続されている接続ノードである。ノードn2は、正規の直列抵抗体Srkの正規の抵抗素子F1の端子のうち隣接する正規の抵抗素子F2に接続されていない方の端子と、ダミー直列抵抗体DS2のダミー抵抗素子311の端子のうちダミー抵抗素子312に接続されていない方の端子とに接続されている接続ノードである。ノードn3は、第1の電源端子4´とダミーインターメッシュ抵抗素子32とダミー直列抵抗体DS1のダミー抵抗素子301とが接続された接続ノードである。ノードn4は、第2の電源端子5´とダミーインターメッシュ抵抗素子33とダミー直列抵抗体DS2のダミー抵抗素子311とが接続された接続ノードである。
Serial resistor Sr 1 and Sr k regular is a serial resistor regular provided at the end of the serial resistor Sr 1 to SR k of the plurality of normal. Node n1, and who terminals not connected to the resistance element F 2 adjacent normal of the terminal normal resistive element F 1 of the series resistor Sr 1 regular, dummy resistor element of the dummy
正規の直列抵抗体Sr1〜Srkの隣接する正規の抵抗素子間の間隔は、各正規の直列抵抗体Sr1〜Srkを構成している第1の直線上に並んだ正規の抵抗素子F1〜FLと第2の直線上に並んだ正規の抵抗素子G1〜GLとの間隔cと同じである。また、各正規の抵抗素子F1〜FLにおける隣接する素子相互の間隔及び正規の抵抗素子G1〜GLにおける隣接する素子相互の間隔並びにダミー抵抗素子301〜30Lにおける隣接する素子相互の間隔及びダミー抵抗素子311〜31Lにおける隣接する素子相互の間隔は、同じに設定されている。このように設定するのは、各正規の直列抵抗体Sr1〜Srk及びダミー直列抵抗体DS1,DS2を同一形状に形成することが容易であるためであり、これら正規の直列抵抗体Sr1〜Srk及びダミー直列抵抗体DS1,DS2をほぼ同一形状に形成するのであれば、正規の抵抗素子F1〜FL,G1〜GL及びダミー抵抗素子301〜30L,311〜31Lを等間隔に配置する必要はない。ただし、正規の抵抗素子F1〜FLからなる直列抵抗体と正規の抵抗素子G1〜GLからなる直列抵抗体は、互いが同じ抵抗値を有するように構成するために、相互にほぼ同一形状に形成されている。
The spacing between the resistance elements of adjacent normal serial resistor Sr 1 to SR k of legitimate, regular resistive elements arranged in a first straight line constituting the series resistor Sr 1 to SR k of the normal This is the same as the distance c between F 1 to F L and the regular resistance elements G 1 to G L arranged on the second straight line. Further, the distance between adjacent elements in each of the normal resistance elements F 1 to F L, the distance between adjacent elements in the normal resistance elements G 1 to G L, and the adjacent elements in the
図9に示すように電源電圧Vrb,Vrtが印加される電源端子の外側に、ダミーインターメッシュ抵抗32,33及びダミー直列抵抗体DS1,DS2を追加する。そして、第1の電源電圧である擬基準電圧Vrb´(<Vrb)が供給される第1の電源端子4´にダミーインターメッシュ抵抗素子32の他方端を接続する。また、第2の電源電圧である擬基準電圧Vrt´(>Vrt)が供給される第2の電源端子5´にダミーインターメッシュ抵抗素子33の他方端を接続する。ダミー直列抵抗体DS1のダミー抵抗素子301の端子のうちダミー抵抗素子302に接続されていない方の端子を第1の電源端子4´に接続する。
As shown in FIG. 9,
この時、電源電圧Vrb´,Vrt´の電圧値は、抵抗網の本来の電源端子として基準電圧が印加されるノードn1,n2が基準電圧Vrb,Vrtになるように調整される。ノードn1,n2間に接続された抵抗網は、全て同一パターンの繰り返しとなるため、各ノード間の抵抗値の比率を合わせることが容易になる。そのため、例えば、ノードAとB間及びノードA´とB´間の電位差を従来より小さくでき、抵抗網が発生する参照電圧の精度を高めて、参照電圧の誤差を低減することができる。 At this time, the voltage values of the power supply voltages V rb ′ and V rt ′ are adjusted so that the nodes n1 and n2 to which the reference voltage is applied as the original power supply terminals of the resistor network become the reference voltages V rb and V rt. . Since the resistor networks connected between the nodes n1 and n2 all repeat the same pattern, it becomes easy to match the ratio of resistance values between the nodes. Therefore, for example, the potential difference between the nodes A and B and between the nodes A ′ and B ′ can be made smaller than before, the accuracy of the reference voltage generated by the resistor network can be increased, and the error of the reference voltage can be reduced.
この場合にも、実施の形態2で説明したように、図10に示すような正規の抵抗素子F1〜FLの並びの延長線上、及び正規の抵抗素子G1〜GLの並びの延長線上に配設された複数のダミー抵抗素子40を配設してもよく、実施の形態2と同様の効果を奏する。
Also in this case, as described in the second embodiment, on the extended line of the regular resistor elements F 1 to F L as shown in FIG. 10 and the extended line of the regular resistor elements G 1 to G L. A plurality of
また、実施の形態2で説明したように、図11に示すようなインターメッシュ抵抗素子の働きとダミー抵抗素子の働きを兼用する正規の抵抗素子を設けてもよい。図11において、45a,45bはダミー抵抗素子とインターメッシュ抵抗素子の働きを兼ねる素子である。これらの素子45a,45bは、図10に示したインターメッシュ抵抗素子IR1を分割して、ダミー抵抗として働くような形状としたものである。しかし、素子45a,45bの抵抗値は、インターメッシュ抵抗として働くように低く設定されるとともに、2つの抵抗素子45a,45bで一つのインターメッシュ抵抗素子として働くように設定されている。このように構成することによって、抵抗網の占有面積を小さくすることができる。 Further, as described in the second embodiment, a regular resistance element that combines the function of the intermesh resistance element and the function of the dummy resistance element as shown in FIG. 11 may be provided. In FIG. 11, reference numerals 45a and 45b denote elements that function as dummy resistance elements and intermesh resistance elements. These elements 45a, 45b divides the intermesh resistance element IR 1 shown in FIG. 10 is obtained by a shape to act as a dummy resistor. However, the resistance values of the elements 45a and 45b are set to be low so as to function as intermesh resistors, and the two resistance elements 45a and 45b are set to function as one intermesh resistance element. With this configuration, the area occupied by the resistor network can be reduced.
図9に示した参照電圧発生回路では、基準電圧になっていなければならないノードn1,n2の電圧値をモニタしながら、擬基準電圧である電源電圧Vrb´,Vrt´の値を調整しなければならない。その調整を行わなくなもよいように改良したのが、図12に示す参照電圧発生回路である。図12において、50は第1の電源端子4に接続した非反転入力端子とノードn1に接続した反転入力端子とノードn3に接続した出力端子を有する演算増幅器、51は第2の電源端子5に接続された非反転入力端子とノードn2に接続された反転入力端子とノードn4に接続された出力端子とを有する演算増幅器であり、その他の図9と同一符号の部分は、図9の同一符号部分に相当する部分である。
In the reference voltage generation circuit shown in FIG. 9, the values of the power supply voltages V rb ′ and V rt ′, which are pseudo reference voltages, are adjusted while monitoring the voltage values of the nodes n1 and n2 that must be the reference voltage. There must be. The reference voltage generation circuit shown in FIG. 12 is improved so that the adjustment is not necessary. In FIG. 12, 50 is an operational amplifier having a non-inverting input terminal connected to the first
このように接続された演算増幅器50,51の反転入力端子と非反転入力端子とはイマジナリーショートとなるため、ノードn1は電源端子4と同じ電圧Vrbとほぼ等しくなり、ノードn2は電源端子5と同じ電圧Vrtとほぼ等しくなる。この時、ノードn3には演算増幅器50の出力端子から電圧Vrb´が与えられ、ノードn4には演算増幅器51の出力端子から電圧Vrt´が与えられる。
Since the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the
演算増幅器50,51がノードn3,n4に出力する電圧を調整するため、ノードn3,n4の電圧を参照電圧発生回路の外部から調整する必要がなくなり、図9に示した参照電圧発生回路に比べて取り扱いが容易になる。
Since the
また、図13に示す参照電圧発生回路も、図9に示した参照電圧発生回路に対し図12に示した参照電圧発生回路が持っていると同様の利点を持つ。図13において、60は第1の電源端子4に接続された反転入力端子とノードn1に接続された非反転入力端子とこれら入力端子間の電位差を増幅して出力するための出力端子とを有する演算増幅器、61は接地電位を与える第3の電源端子64に接続されたソースとノードn3に接続されたドレインと演算増幅器60の出力端子に接続されたゲートを有するNチャネルMOSトランジスタ、62は第2の電源端子5に接続された反転入力端子とノードn2に接続された非反転入力端子とこれら入力端子間の電位差を増幅して出力するための出力端子を有する演算増幅器、63は電源電圧Vddを与える第4の電源端子65に接続されたソースと演算増幅器62の出力端子に接続されたゲートとノードn4に接続されたドレインとを有するPチャネルMOSトランジスタであり、その他図9と同一符号のものは図9の同一符号部分に相当する部分である。演算増幅器60,62の出力にトランジスタ61,63を入れることで、図12に示した演算増幅器50,51に比べて演算増幅器60,62のサイズを小さくできる。これは、演算増幅器60,62がトランジスタ61,63をドライブするだけでノードn3,n4の電圧を制御できるためである。なお、トランジスタ61,63は、飽和領域で動作するようにサイズが最適化されるのが望ましい。
Further, the reference voltage generation circuit shown in FIG. 13 has the same advantages as the reference voltage generation circuit shown in FIG. 12 with respect to the reference voltage generation circuit shown in FIG. In FIG. 13, 60 has an inverting input terminal connected to the first
なお、図12,図13に示した参照電圧発生回路においても、実施の形態1のダミーブロック10,11を用いることができる。また、実施の形態2のダミー抵抗素子群20,21を用いることができる。また、これらを組み合わせて用いることもできる。
In the reference voltage generation circuit shown in FIGS. 12 and 13, the dummy blocks 10 and 11 of the first embodiment can also be used. Further, the dummy
実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6によるADCについて説明する。図14に示した従来のADCの構成のうち、抵抗網1の構成に、図1、図7または図8に示した抵抗網の構成を用いることができる。この場合には、上位桁の変換におけるINLが改善される。
Next, an ADC according to
また、図14に示した従来のADCの構成のうち、抵抗網1の構成に、図3、図5、図6または図8に示した抵抗網の構成を用いることができる。この場合には、下位桁の変換におけるINLが改善される。 Further, in the configuration of the conventional ADC shown in FIG. 14, the configuration of the resistance network shown in FIG. 3, FIG. 5, FIG. 6, or FIG. In this case, INL in lower digit conversion is improved.
また、図14に示した従来のADCの構成のうち、抵抗網1の構成に、図9ないし図13のいずれかに記載した参照電圧発生回路を用いることができる。この場合には、インターメッシュ抵抗素子によって発生するノードAとBの間、ノードA´とB´の間での電圧値の不一致を解消することができる。
Also, the reference voltage generation circuit described in any of FIGS. 9 to 13 can be used for the configuration of the
1 参照電圧発生回路、2 コンパレータアレイ、3 ロジック部、4,5 電源端子、6,7 タップ、8 配線、10,11,10A,11A,13 ダミーブロック、20,21 ダミー抵抗素子群、Sr1〜Srk 直列抵抗体、DS1,DS2 ダミー直列抵抗体、R1〜RL,F1〜FL,G1〜GL 正規の抵抗素子、301〜30L,311〜31L,40,45a,45b ダミー抵抗素子、32,33 ダミーインターメッシュ抵抗素子、50,51,60,62 演算増幅器。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記半導体基板上に、それぞれ直線状に並べてほぼ等間隔に配置されるとともに前記第1及び第2の電源端子を結ぶ電流経路中において直列に接続され相互にほぼ同一の形状を持つ複数の正規の抵抗素子を有し、相互にほぼ同一形状を持ち、端部を揃えて等間隔かつほぼ平行に配置され、前記第1及び第2の電源端子間に直列に接続された複数の正規の直列抵抗体と、
前記複数の正規の直列抵抗体の全体を囲むように前記半導体基板上に形成された環状のダミーブロックとを備え、
前記ダミーブロックは、
前記複数の正規の直列抵抗体が平行配置されている領域の両配置方向側では、前記正規の直列抵抗体とほぼ平行に、かつ両端に配置された前記正規の直列抵抗体に対し各々前記正規の直列抵抗体相互の間隔とほぼ同じ間隔を持つように配置されるとともに、前記正規の抵抗素子の直線状の並びの両延長線方向側では、それぞれ、前記正規の直列抵抗体の直線状の並びの両端に配置された前記正規の抵抗素子に対し前記正規の抵抗素子相互の間隔とほぼ同じ間隔を持つように配設され、
前記複数の正規の直列抵抗体が平行配置されている領域の両配置方向側では、前記正規の抵抗素子幅以上の幅を持つとともに、前記正規の抵抗素子の直線状の並びの両延長線方向側では、前記正規の抵抗素子の長さ以上の幅を持ち、
前記直列抵抗体と同じ材料で同時に形成されたことを特徴とする、抵抗網。 First and second power supply terminals provided on a semiconductor substrate;
On the semiconductor substrate, a plurality of regular lines arranged in a straight line and arranged at approximately equal intervals and connected in series in a current path connecting the first and second power supply terminals and having substantially the same shape. A plurality of regular series resistors having resistance elements, having substantially the same shape as each other, arranged at equal intervals and substantially in parallel with end portions, and connected in series between the first and second power supply terminals Body,
An annular dummy block formed on the semiconductor substrate so as to surround the whole of the plurality of regular series resistors,
The dummy block is
In both arrangement direction sides of the region where the plurality of regular series resistors are arranged in parallel, each of the regular series resistors is arranged in parallel with the regular series resistors and at both ends. Are arranged so as to have substantially the same interval as the interval between the series resistors, and on both sides of the linear arrangement of the regular resistor elements, the linear series of the regular series resistors are respectively provided. The regular resistance elements arranged at both ends of the array are arranged so as to have substantially the same spacing as the regular resistance elements.
On both sides of the region in which the plurality of regular series resistors are arranged in parallel, the width is equal to or larger than the width of the regular resistance elements, and both extended line directions of the linear arrangement of the regular resistance elements On the side, it has a width greater than the length of the regular resistance element,
A resistance network formed simultaneously with the same material as the series resistor.
2. An A / D converter, wherein a reference voltage generated using the resistor network according to claim 1 is used to perform conversion from an analog signal to a digital signal.
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