JP2005065084A - D/a conversion circuit and semiconductor integrated circuit using same - Google Patents
D/a conversion circuit and semiconductor integrated circuit using same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005065084A JP2005065084A JP2003295133A JP2003295133A JP2005065084A JP 2005065084 A JP2005065084 A JP 2005065084A JP 2003295133 A JP2003295133 A JP 2003295133A JP 2003295133 A JP2003295133 A JP 2003295133A JP 2005065084 A JP2005065084 A JP 2005065084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- gate
- transistor
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ディジタル信号に応じた電位を出力するD/A変換回路に関し、特に、電流加算型D/A変換回路に関する。さらに、本発明は、そのようなD/A変換回路を用いた半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a D / A conversion circuit that outputs a potential corresponding to a digital signal, and more particularly to a current addition type D / A conversion circuit. Furthermore, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit using such a D / A conversion circuit.
従来の電流加算型D/A変換回路について、図6〜図8を参照しながら説明する。
図6に示すように、D/A変換回路30は、電流セルFn〜F1と、抵抗R8、R9とを具備する。電流セルFn〜F1の各々は、差動信号出力回路31と、定電流出力回路32と、スイッチ回路33とをそれぞれ具備する。
電流セルFn〜F1にはnビットのディジタル信号Gn〜G1が供給され、電流セルFn〜F1は、nビットのディジタル信号Gn〜G1に応じて、第1又は第2の出力端子から所定の電流を抵抗R8又はR9にそれぞれ出力する。
A conventional current addition type D / A conversion circuit will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6, the D /
The current cells F n to F 1 are supplied with n-bit digital signals G n to G 1 , and the current cells F n to F 1 are either first or second depending on the n-bit digital signals G n to G 1 . A predetermined current is output from each of the two output terminals to the resistor R8 or R9.
抵抗R8は、電流セルFn〜F1内のスイッチ回路33の第1の出力端子と所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)との間に接続されており、電流セルFn〜F1内のスイッチ回路33の第1の出力端子から供給される電流の総和と抵抗値との積で表される電位を第1の出力信号(アナログ信号)として出力する。
同様に、抵抗R9は、電流セルFn〜F1内のスイッチ回路33の第2の出力端子と所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)との間に接続されており、電流セルFn〜F1内のスイッチ回路33の第2の出力端子から供給される電流の総和と抵抗値との積で表される電位を第2の出力信号(アナログ信号)として出力する。
The resistor R8 is connected between the first output terminal of the
Similarly, the resistor R9 is connected between the second output terminal of the
図7は、電流セルFnの内部の回路構成を示す図である。図7に示すように、電流セルFn内の差動信号出力回路31は、D型のフリップフロップFF3を具備しており、フリップフロップFF3には、ディジタル信号Gnが供給される。フリップフロップFF3の非反転出力信号は第1のインバータINV5に供給され、フリップフロップFF3の反転出力信号は第2のインバータINV6に供給される。インバータINV5、INV6は、所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)と所定の第2の電源電位(ここでは、VDD2)とから電力の供給を受けており、第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)と第2の電源電位(ここでは、VDD2)との電位差に応じたレベルの信号であって、フリップフロップFF3の非反転出力信号及び反転出力信号をそれぞれ反転した信号を一対の差動信号としてスイッチ回路33に供給する。
FIG. 7 is a diagram showing an internal circuit configuration of the current cell F n . As shown in FIG. 7, the differential signal output circuit 31 in the current cell F n includes a D-type flip-flop FF3, and the digital signal G n is supplied to the flip-flop FF3. The non-inverted output signal of the flip-flop FF3 is supplied to the first inverter INV5, and the inverted output signal of the flip-flop FF3 is supplied to the second inverter INV6. The inverters INV5 and INV6 are supplied with power from a predetermined first power supply potential (here, ground potential V SS ) and a predetermined second power supply potential (here, V DD2 ). A signal having a level corresponding to the potential difference between the power supply potential (here, ground potential V SS ) and the second power supply potential (here, V DD2 ), which is a non-inverted output signal and an inverted output signal of the flip-flop FF3. The inverted signals are supplied to the
定電流出力回路32は、PチャネルトランジスタQP8を具備しており、トランジスタQP8のソースは、所定の第3の電源電位(ここでは、VDD)に接続されており、ゲートは、所定のバイアス電位VBIASに接続されている。トランジスタQP8は、バイアス電位VBIASに応じた電流をスイッチ回路33に供給する。
The constant
スイッチ回路33は、PチャネルトランジスタQP9、QP10を具備する。
トランジスタQP9、QP10のソースは、定電流出力回路32内のトランジスタQP8のドレインに接続されている。
トランジスタQP9のドレインは、抵抗R8(図6参照)に接続されており、ゲートには、差動信号出力回路31内のインバータINV6の出力信号が供給される。
トランジスタQP10のドレインは抵抗R9(図6参照)に接続されており、ゲートには、差動信号出力回路31内のインバータINV5の出力信号が供給される。
The
The sources of the transistors QP9 and QP10 are connected to the drain of the transistor QP8 in the constant
The drain of the transistor QP9 is connected to the resistor R8 (see FIG. 6), and the output signal of the inverter INV6 in the differential signal output circuit 31 is supplied to the gate.
The drain of the transistor QP10 is connected to the resistor R9 (see FIG. 6), and the output signal of the inverter INV5 in the differential signal output circuit 31 is supplied to the gate.
図7に示す電流セルFnにおいて、トランジスタQP8のドレインとトランジスタQP9、QP10のソースとの接続点(ノードN2)の電位が一定とならないため、抵抗R8、R9に供給される電流が不規則に変化し、D/A変換回路30の出力信号にグリッチが生じていた。ノードN2の電位が一定とならない原因として、次の2点が考えられる。
In the current cell F n shown in FIG. 7, since the potential at the connection point (node N2) between the drain of the transistor QP8 and the sources of the transistors QP9 and QP10 is not constant, the current supplied to the resistors R8 and R9 is irregularly As a result, a glitch has occurred in the output signal of the D /
(1)差動信号出力回路31が生成する差動信号は、直線的に変化する。このような直線的に変化する差動信号がトランジスタQP9、QP10のゲートに供給されると、トランジスタQP9、QP10のドレイン電流は、直線的に変化せずに不規則に変化する。これにより、D/A変換回路30の出力信号にグリッチが生ずる。図8は、スイッチ回路33内のトランジスタQP9のドレイン電流Id(QP9)及びトランジスタQP10のドレイン電流Id(QP10)をそれぞれ直線的に変化させるためにトランジスタQP9、QP10のゲート〜ソース間に印加すべきゲート〜ソース間電圧Vgs(QP9)及びVgs(QP10)を表した図である。
図8に示すように、トランジスタQP9のドレイン電流Id(QP9)及びトランジスタQP10のドレイン電流Id(QP10)をそれぞれ直線的に変化させるためには、ゲート〜ソース間電圧Vgs(QP9)及びVgs(QP10)を曲線的に変化させる必要がある。
しかしながら、図8に示すような、曲線的に変化する差動信号を生成することは容易ではない。
(1) The differential signal generated by the differential signal output circuit 31 changes linearly. When such a linearly changing differential signal is supplied to the gates of the transistors QP9 and QP10, the drain currents of the transistors QP9 and QP10 change irregularly without changing linearly. As a result, a glitch occurs in the output signal of the D /
As shown in FIG. 8, the drain current I d of the drain current I d (QP9) and the transistor QP10 of the transistor QP9 the (QP10) in order to linearly changed respectively, the gate-source voltage V gs (QP9) and It is necessary to vary V gs (QP10) in a curved manner.
However, it is not easy to generate a differential signal that changes in a curve as shown in FIG.
(2)トランジスタQP8が有する寄生容量にチャージされていた電荷がディスチャージされ、電流としてノードN2に流れ、これによりD/A変換回路30の出力信号にグリッチが生ずる。
(2) The charge charged in the parasitic capacitance of the transistor QP8 is discharged and flows as a current to the node N2, thereby causing a glitch in the output signal of the D /
上記のような原因で生ずるグリッチを低減するD/A変換回路が提案されている(例えば、非特許文献1、2参照)。
非特許文献1には、直線的に変化する信号の立ち上がりエッジを遅延させることにより、図8に示すゲート〜ソース間電圧に近似する電圧をスイッチ回路内のトランジスタのゲート〜ソース間に供給するD/A変換回路が掲載されている。
しかしながら、非特許文献1に掲載されているD/A変換回路は、直線的に変化する信号を用いて理想的なゲート〜ソース間電圧に近似する電圧をトランジスタのゲート〜ソース間に供給するものであり、グリッチをある程度少なくするにとどまるものである。また、インバータの個体差によって、グリッチの大きさが変わってしまうものである。
D / A conversion circuits that reduce glitches caused by the above-described causes have been proposed (see, for example, Non-Patent
According to
However, the D / A converter circuit described in
また、非特許文献2には、差動増幅回路を用いて、図8に示す理想的なゲート〜ソース間電圧に近似する電圧をスイッチ回路内のトランジスタのゲート〜ソース間に供給するD/A変換回路が掲載されている。
しかしながら、非特許文献2に掲載されているD/A変換回路は、直線的に変化する信号を用いて図8に示すゲート〜ソース間電圧に近似する電圧をトランジスタのゲート〜ソース間に供給するものであり、グリッチをある程度少なくするにとどまるものである。また、非特許文献2に掲載されているD/A変換回路は、差動増幅回路を用いることにより、消費電力の増大を招くものである。
Non-Patent Document 2 discloses a D / A that supplies a voltage that approximates the ideal gate-source voltage shown in FIG. 8 between the gate and source of a transistor in the switch circuit using a differential amplifier circuit. A conversion circuit is listed.
However, the D / A converter circuit described in Non-Patent Document 2 supplies a voltage approximating the gate-source voltage shown in FIG. 8 between the gate and source of the transistor using a linearly changing signal. It is only a matter of reducing glitches to some extent. Further, the D / A conversion circuit described in Non-Patent Document 2 causes an increase in power consumption by using a differential amplifier circuit.
ところで、図7に示すトランジスタQP9、QP10の飽和領域において、
トランジスタQP9、QP10のゲート〜ソース間に現実に印加されるゲート〜ソース間電圧Vgoは、インバータINV5、INV6の電源電圧(VDD2−VSS)によって定まる。
By the way, in the saturation region of the transistors QP9 and QP10 shown in FIG.
The gate-source voltage V go actually applied between the gates and sources of the transistors QP9 and QP10 is determined by the power supply voltage (V DD2 −V SS ) of the inverters INV5 and INV6.
理想的には、Vgo=Vgiとすることが望ましいが、インバータINV5、INV6の電源電圧(VDD2−VSS)を所望の電圧とすることは容易ではないため、Vgo>Vgi又はVgo>>Vgiとなるのが一般的である。
Vgo>>Vgiとなると、ノードN2(図7参照)の電位が変動し、グリッチが生ずる。そのため、VgiがVgoにできるだけ近くなるようにするために、W(ゲート幅)/L(ゲート長)を小さくすることが考えられる。
Ideally, it is desirable to set V go = V gi , but it is not easy to set the power supply voltage (V DD2 −V SS ) of the inverters INV5 and INV6 to a desired voltage, so V go > V gi or In general, V go >> V gi .
When V go >> V gi , the potential of the node N2 (see FIG. 7) fluctuates and a glitch occurs. Therefore, in order to make V gi as close as possible to V go , it is conceivable to reduce W (gate width) / L (gate length).
W(ゲート幅)/L(ゲート長)を小さくするためには、(a)W(ゲート幅)を小さくする、(b)L(ゲート長)を大きくする、のいずれか又は両方が必要である。しかしながら、W(ゲート幅)には、設計ルール、製造プロセスの限界があるため、所定値以下とすることはできない。一方、L(ゲート長)を大きくすると、W(ゲート幅)とL(ゲート長)の積に比例するトランジスタQP9、QP10のゲート容量が大きくなってしまい、このゲート容量に電荷がチャージ及びディスチャージされ、ノードN2(図7参照)の電位の変動が大きくなり、グリッチが生ずることとなる。 In order to reduce W (gate width) / L (gate length), either or both of (a) reducing W (gate width) and (b) increasing L (gate length) are necessary. is there. However, W (gate width) cannot be set to a predetermined value or less because of limitations of design rules and manufacturing processes. On the other hand, when L (gate length) is increased, the gate capacitances of the transistors QP9 and QP10, which are proportional to the product of W (gate width) and L (gate length), increase, and charges are charged and discharged in the gate capacitance. Therefore, the fluctuation of the potential of the node N2 (see FIG. 7) becomes large, and a glitch is generated.
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、グリッチを低減することが可能なD/A変換回路を提供することを目的とする。さらに、本発明は、そのようなD/A変換回路を具備する半導体集積回路を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to provide a D / A conversion circuit capable of reducing glitches. Furthermore, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit including such a D / A conversion circuit.
以上の課題を解決するため、本発明の第1の観点に係るD/A変換回路は、ディジタル信号の複数のビットに応じて所定の電流をそれぞれ出力する複数の回路と、複数の回路と所定の第1の電位との間に接続された第1の抵抗性負荷回路とを具備し、複数の回路と第1の抵抗性負荷回路との接続点の電位を出力信号として出力するD/A変換回路であって、複数の回路の各々が、ディジタル信号の複数のビットの内の1つのビットに応じた一対の差動信号を出力する差動信号出力回路と、一端が所定の第2の電位に接続された定電流出力回路と、一端が定電流出力回路の他端にそれぞれ接続された第2及び第3の抵抗性負荷回路と、ソース〜ドレイン経路が第2の抵抗性負荷回路と第1の抵抗性負荷回路との間に接続され、ゲートに一対の差動信号の内の一方の信号が供給される第1のトランジスタと、ソースが第3の抵抗性負荷回路に接続され、ゲートに一対の差動信号の内の他方の信号が供給される第2のトランジスタとを具備する。 In order to solve the above problems, a D / A conversion circuit according to a first aspect of the present invention includes a plurality of circuits that output predetermined currents according to a plurality of bits of a digital signal, a plurality of circuits, and a predetermined circuit, respectively. And a first resistive load circuit connected between the first potential and a first resistive load circuit that outputs a potential at a connection point between the plurality of circuits and the first resistive load circuit as an output signal. A differential signal output circuit for outputting a pair of differential signals corresponding to one bit of the plurality of bits of the digital signal, and one end of the second circuit having a predetermined second A constant current output circuit connected to a potential; second and third resistive load circuits having one end connected to the other end of the constant current output circuit; and a source-drain path being a second resistive load circuit Connected between the first resistive load circuit and the gate with a pair of differences A first transistor to which one of the signals is supplied, a source connected to the third resistive load circuit, and a second to which the other signal of the pair of differential signals is supplied to the gate A transistor.
また、本発明の第2の観点に係るD/A変換回路は、ディジタル信号の複数のビットに応じて所定の電流をそれぞれ出力する複数の回路と、複数の回路と所定の第1の電位との間に接続された第1の抵抗性負荷回路とを具備し、複数の回路と第1の抵抗性負荷回路との接続点の電位を出力信号として出力するD/A変換回路であって、複数の回路の各々が、ディジタル信号の複数のビットの内の1つのビットに応じた一対の差動信号を出力する差動信号出力回路と、一端が所定の第2の電位にそれぞれ接続された第1及び第2の定電流出力回路と、一端が第1の定電流出力回路の他端に接続され、他端が第2の定電流出力回路の他端に接続された第2の抵抗性負荷回路と、ソース〜ドレイン経路が第1の定電流出力回路の他端及び第2の抵抗性負荷回路の一端と第1の抵抗性負荷回路との間に接続され、ゲートに一対の差動信号の内の一方の信号が供給される第1のトランジスタと、ソースが第2の定電流出力回路の他端及び第2の抵抗性負荷回路の他端に接続され、ゲートに一対の差動信号の内の他方の信号が供給される第2のトランジスタとを具備する。 A D / A conversion circuit according to a second aspect of the present invention includes a plurality of circuits that respectively output a predetermined current according to a plurality of bits of a digital signal, a plurality of circuits, and a predetermined first potential. A D / A converter circuit that outputs a potential at a connection point between the plurality of circuits and the first resistive load circuit as an output signal. Each of the plurality of circuits is connected to a differential signal output circuit that outputs a pair of differential signals corresponding to one bit of the plurality of bits of the digital signal, and one end is connected to a predetermined second potential. First and second constant current output circuits, and a second resistance having one end connected to the other end of the first constant current output circuit and the other end connected to the other end of the second constant current output circuit The load circuit and the source-drain path are the other end of the first constant current output circuit and the second resistor A first transistor connected between one end of the load circuit and the first resistive load circuit and having one of a pair of differential signals supplied to the gate, and a source serving as a second constant current output And a second transistor connected to the other end of the circuit and the other end of the second resistive load circuit, and having the gate supplied with the other signal of the pair of differential signals.
さらに、本発明に係る半導体集積回路は、上記D/A変換回路を具備する。 Furthermore, a semiconductor integrated circuit according to the present invention includes the D / A conversion circuit.
本発明によれば、グリッチを低減することができる。これにより、S/N比を向上させることが可能である。 According to the present invention, glitches can be reduced. Thereby, it is possible to improve the S / N ratio.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素については、同一の参照番号で示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same component, it has shown with the same reference number.
図1は、本発明の第1の実施形態に係るD/A変換回路の概要を示す図である。図1に示すように、このD/A変換回路10は、n個(nは、自然数)の電流セルCn〜C1と、抵抗R1、R2とを具備する。電流セルCn〜C1の各々は、差動信号出力回路11と、定電流出力回路12と、スイッチ回路13とを具備する。
電流セルCn〜C1にはnビットのディジタル信号Dn〜D1が供給され、電流セルCn〜C1は、ディジタル信号Dn〜D1に応じて、第1又は第2の出力端子から所定の電流を抵抗R1又はR2にそれぞれ出力する。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a D / A conversion circuit according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the D /
The current cell C n -C 1 is supplied the digital signal D n to D 1 of n bits, the current cell C n -C 1, in accordance with the digital signal D n to D 1, the first or second output A predetermined current is output from the terminal to the resistor R1 or R2.
抵抗R1は、電流セルCn〜C1内のスイッチ回路13の第1の出力端子と所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)との間に接続されており、電流セルCn〜C1内のスイッチ回路13の第1の出力端子から供給される電流の総和と抵抗値との積で表される電位を第1の出力信号(アナログ信号)として出力する。
同様に、抵抗R2は、電流セルCn〜C1内のスイッチ回路13の第2の出力端子と所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)との間に接続されており、電流セルCn〜C1内のスイッチ回路13の第2の出力端子から供給される電流の総和と抵抗値との積で表される電位を第2の出力信号(アナログ信号)として出力する。
なお、本実施形態においては、2つの抵抗R1、R2を設けて第1及び第2の出力信号を出力することとしているが、抵抗R1、R2のいずれか一方のみを設け、1つの出力信号を出力することとしても良い。
The resistor R1 is connected between the first output terminal of the
Similarly, the resistor R2 is connected between the second output terminal of the
In this embodiment, two resistors R1 and R2 are provided to output the first and second output signals. However, only one of the resistors R1 and R2 is provided and one output signal is output. It may be output.
図2は、電流セルCnの内部の回路構成を示す図である。図2に示すように、電流セルCn内の差動信号出力回路11は、D型のフリップフロップFF1を具備しており、フリップフロップFF1には、ディジタル信号Dnが供給される。フリップフロップFF1の非反転出力信号は第1のインバータINV1に供給され、フリップフロップFF1の反転出力信号は第2のインバータINV2に供給される。インバータINV1、INV2は、所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)と所定の第2の電源電位(ここでは、VDD2)とから電力の供給を受けており、第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)と第2の電源電位(ここでは、VDD2)との電位差に応じたレベルの信号であって、フリップフロップFF1の非反転出力信号及び反転出力信号をそれぞれ反転した信号を一対の差動信号としてスイッチ回路13に供給する。
FIG. 2 is a diagram showing an internal circuit configuration of the current cell C n . As shown in FIG. 2, the differential signal output circuit 11 in the current cell C n includes a D-type flip-flop FF1, and a digital signal D n is supplied to the flip-flop FF1. The non-inverted output signal of the flip-flop FF1 is supplied to the first inverter INV1, and the inverted output signal of the flip-flop FF1 is supplied to the second inverter INV2. The inverters INV1 and INV2 are supplied with power from a predetermined first power supply potential (here, ground potential V SS ) and a predetermined second power supply potential (here, V DD2 ). A signal having a level corresponding to the potential difference between the power supply potential (here, ground potential V SS ) and the second power supply potential (here, V DD2 ), which is a non-inverted output signal and an inverted output signal of the flip-flop FF1 The inverted signals are supplied to the
定電流出力回路12は、PチャネルトランジスタQP3を具備しており、トランジスタQP3のソースは、所定の第3の電源電位(ここでは、VDD)に接続されており、ゲートは、所定のバイアス電位VBIASに接続されている。トランジスタQP3は、バイアス電位VBIASに応じた電流をスイッチ回路13に供給する。
The constant
スイッチ回路13は、抵抗R3、R4と、PチャネルトランジスタQP1、QP2とを具備する。抵抗R3、R4の一端は、定電流出力回路12内のトランジスタQP3のドレインに接続されている。
トランジスタQP1のソースは、抵抗R3の他端に接続されており、ドレインは抵抗R1(図1参照)に接続されており、ゲートには、差動信号出力回路11内のインバータINV2の出力信号が入力される。
トランジスタQP2のソースは、抵抗R4の他端に接続されており、ドレインは抵抗R2(図1参照)に接続されており、ゲートには、差動信号出力回路11内のインバータINV1の出力信号が入力される。
なお、電流セルCn-1〜C1も、図2に示す電流セルCnと同様の構成を有する。
The
The source of the transistor QP1 is connected to the other end of the resistor R3, the drain is connected to the resistor R1 (see FIG. 1), and the output signal of the inverter INV2 in the differential signal output circuit 11 is connected to the gate. Entered.
The source of the transistor QP2 is connected to the other end of the resistor R4, the drain is connected to the resistor R2 (see FIG. 1), and the output signal of the inverter INV1 in the differential signal output circuit 11 is connected to the gate. Entered.
The current cells C n−1 to C 1 have the same configuration as the current cell C n shown in FIG.
図3は、スイッチ回路13内のトランジスタQP1のドレイン電流Id(QP1)及びトランジスタQP2のドレイン電流Id(QP2)をそれぞれ直線的に変化させるためにトランジスタQP1、QP2のゲート〜ソース間に印加すべきゲート〜ソース間電圧Vgs(QP1)及びVgs(QP2)を表した図である。
図3に示すように、トランジスタQP1のドレイン電流Id(QP1)及びトランジスタQP2のドレイン電流Id(QP2)をそれぞれ直線的に変化させるためには、ゲート〜ソース間電圧Vgs(QP1)及びVgs(QP2)をほぼ直線的に変化させれば良い。すなわち、差動信号出力回路11が出力する一対の差動信号が直線的に変化するようにすれば良い。
ここで、トランジスタQP1、QP2のスイッチングのために必要且つ理想的なゲート〜ソース間電圧Vgiは、
このような直線的に変化する差動信号は、図2に示すように、フリップフロップFF1及びインバータINV1、INV2を用いて生成可能であり、他の回路構成を用いても容易に生成可能である。
FIG. 3 shows a case where the drain current I d (QP1) of the transistor QP1 and the drain current I d (QP2) of the transistor QP2 in the
As shown in FIG. 3, in order to linearly change the drain current I d (QP1) of the transistor QP1 and the drain current I d (QP2) of the transistor QP2, respectively, the gate-source voltage V gs (QP1) and V gs (QP2) may be changed substantially linearly. That is, the pair of differential signals output from the differential signal output circuit 11 may be changed linearly.
Here, the gate-source voltage V gi necessary and ideal for switching of the transistors QP1 and QP2 is:
Such a linearly changing differential signal can be generated using the flip-flop FF1 and inverters INV1 and INV2, as shown in FIG. 2, and can be easily generated using other circuit configurations. .
このように、電流セルCn〜C1がそれぞれ出力する電流が直線的に変化するため、抵抗R1、R2(図1参照)に流れる電流も直線的に変化することとなり、D/A変換回路10の出力信号のグリッチを低減することが可能である。
また、トランジスタQP3が有する寄生容量にチャージされた電荷がディスチャージされ、電流としてトランジスタQP3のドレインと抵抗R3、R4との接続点(ノードN1)に流れた場合に、抵抗R3、R4により、ノードN1の電位の変動を小さくすることができ、D/A変換回路10の出力信号のグリッチを低減することが可能である。
さらに、トランジスタQP1、QP2のゲート幅、ゲート長の設計の自由度を高くすることができる。
Thus, since the currents output from the current cells C n to C 1 change linearly, the currents flowing through the resistors R1 and R2 (see FIG. 1) also change linearly, and the D / A conversion circuit It is possible to reduce glitches of the ten output signals.
Further, when the charge charged in the parasitic capacitance of the transistor QP3 is discharged and flows as a current to the connection point (node N1) between the drain of the transistor QP3 and the resistors R3 and R4, the nodes N1 are connected by the resistors R3 and R4. Of the output signal of the D /
Furthermore, the degree of freedom in designing the gate width and gate length of the transistors QP1 and QP2 can be increased.
なお、本実施形態においては、スイッチ回路13が抵抗R3、R4を具備することとしているが、抵抗R3、R4に代えて他の抵抗性負荷(例えば、常時オン状態としたアナログスイッチ等)を具備することとしても良い。
In the present embodiment, the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態に係るD/A変換回路の概要を示す図である。図4に示すように、このD/A変換回路20は、n個(nは、自然数)の電流セルEn〜E1と、抵抗R5、R6とを具備する。電流セルEn〜E1の各々は、差動信号出力回路21と、定電流出力回路22、23と、スイッチ回路24とを具備する。
電流セルEn〜E1にはnビットのディジタル信号Dn〜D1が供給され、電流セルEn〜E1は、ディジタル信号Dn〜D1に応じて、第1又は第2の出力端子から所定の電流を抵抗R5又はR6にそれぞれ出力する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a D / A conversion circuit according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the D /
The current cell E n to E 1 is supplied the digital signal D n to D 1 of n bits, the current cell E n to E 1 in response to the digital signal D n to D 1, the first or second output A predetermined current is output from the terminal to the resistor R5 or R6, respectively.
抵抗R5は、電流セルEn〜E1内のスイッチ回路24の第1の出力端子と所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)との間に接続されており、電流セルEn〜E1内のスイッチ回路24の第1の出力端子から供給される電流の総和と抵抗値との積で表される電位を第1の出力信号(アナログ信号)として出力する。
同様に、抵抗R6は、電流セルEn〜E1内のスイッチ回路24の第2の出力端子と所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)との間に接続されており、電流セルEn〜E1内のスイッチ回路24の第2の出力端子から供給される電流の総和と抵抗値との積で表される電位を第2の出力信号(アナログ信号)として出力する。
なお、本実施形態においては、2つの抵抗R5、R6を設けて第1及び第2の出力信号を出力することとしているが、抵抗R5、R6のいずれか一方のみを設け、1つの出力信号を出力することとしても良い。
The resistor R5 is connected between the first output terminal of the switch circuit 24 in the current cells E n to E 1 and a predetermined first power supply potential (here, the ground potential V SS ). A potential represented by the product of the sum of the currents supplied from the first output terminals of the switch circuit 24 in E n to E 1 and the resistance value is output as a first output signal (analog signal).
Similarly, the resistor R6 is connected between the second output terminal of the switch circuit 24 in the current cells E n to E 1 and a predetermined first power supply potential (here, the ground potential V SS ). A potential represented by the product of the sum of currents supplied from the second output terminals of the switch circuit 24 in the current cells E n to E 1 and the resistance value is output as a second output signal (analog signal). .
In the present embodiment, two resistors R5 and R6 are provided to output the first and second output signals. However, only one of the resistors R5 and R6 is provided and one output signal is output. It may be output.
図5は、電流セルEnの内部の回路構成を示す図である。図5に示すように、電流セルEn内の差動信号出力回路21は、D型のフリップフロップFF2を具備しており、フリップフロップFF2には、ディジタル信号Dnが供給される。フリップフロップFF2の非反転出力信号は第1のインバータINV3に供給され、フリップフロップFF2の反転出力信号は第2のインバータINV4に供給される。インバータINV3、INV4は、所定の第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)と所定の第2の電源電位(ここでは、VDD2)とから電力の供給を受けており、第1の電源電位(ここでは、接地電位VSS)と第2の電源電位(ここでは、VDD2)との電位差に応じたレベルの信号であって、フリップフロップFF2の非反転出力信号及び反転出力信号をそれぞれ反転した信号を一対の差動信号としてスイッチ回路24に供給する。
Figure 5 is a diagram showing a circuit configuration inside the current cell E n. As shown in FIG. 5, the differential
定電流出力回路22は、PチャネルトランジスタQP4を具備しており、トランジスタQP4のソースは、所定の第3の電源電位(ここでは、VDD)に接続されており、ゲートは、所定のバイアス電位VBIASに接続されている。トランジスタQP4は、バイアス電位VBIASに応じた電流をスイッチ回路24に供給する。
同様に、定電流出力回路23は、PチャネルトランジスタQP5を具備しており、トランジスタQP5のソースは、所定の第3の電源電位(ここでは、VDD)に接続されており、ゲートは、所定のバイアス電位VBIASに接続されている。トランジスタQP5は、バイアス電位VBIASに応じた電流をスイッチ回路24に供給する。
The constant
Similarly, the constant
スイッチ回路24は、抵抗R7と、PチャネルトランジスタQP6、QP7とを具備する。抵抗R7の両端は、定電流出力回路22内のトランジスタQP4のドレインと定電流出力回路23内のトランジスタQP5のドレインとにそれぞれ接続されている。
トランジスタQP6のソースは、定電流出力回路22内のトランジスタQP4のドレイン及び抵抗R7の一端に接続されており、ドレインは抵抗R5(図4参照)に接続されており、ゲートには、差動信号出力回路21内のインバータINV4の出力信号が入力される。
トランジスタQP7のソースは、定電流出力回路23内のトランジスタQP5のドレイン及び抵抗R7の他端に接続されており、ドレインは抵抗R6(図4参照)に接続されており、ゲートには、差動信号出力回路21内のインバータINV3の出力信号が入力される。
なお、電流セルEn-1〜E1も、図5に示す電流セルEnと同様の構成を有する。
The switch circuit 24 includes a resistor R7 and P-channel transistors QP6 and QP7. Both ends of the resistor R7 are connected to the drain of the transistor QP4 in the constant
The source of the transistor QP6 is connected to the drain of the transistor QP4 in the constant
The source of the transistor QP7 is connected to the drain of the transistor QP5 in the constant
The current cell E n-1 to E 1 have the same construction as the current cell E n shown in FIG.
先に説明した電流セルCn(図2参照)と同様に、図5に示す電流セルEn内のトランジスタQP6のドレイン電流及びトランジスタQP7のドレイン電流をそれぞれ直線的に変化させるためには、トランジスタQP6、QP7のゲート〜ソース間電圧をほぼ直線的に変化させれば良い。すなわち、差動信号出力回路21が出力する一対の差動信号が直線的に変化するようにすれば良い。このような直線的に変化する差動信号は、図5に示すように、フリップフロップFF2及びインバータINV3、INV4を用いて生成可能であり、他の回路構成を用いても生成可能である。
Similar to the current previously described cell C n (see FIG. 2), in order to linearly vary respectively the drain current of the drain current and the transistor QP7 transistors QP6 in current cell E n shown in FIG. 5, the transistor What is necessary is just to change the gate-source voltage of QP6 and QP7 substantially linearly. That is, the pair of differential signals output from the differential
このように、電流セルEn〜E1がそれぞれ出力する電流が直線的に変化するため、抵抗R5、R6(図4参照)に流れる電流も直線的に変化することとなり、D/A変換回路20の出力信号のグリッチを低減することが可能である。 As described above, since the currents output from the current cells E n to E 1 change linearly, the currents flowing through the resistors R5 and R6 (see FIG. 4) also change linearly. It is possible to reduce glitches of the 20 output signals.
本発明は、電流加算型D/A変換回路において利用可能である。さらに、本発明は、そのようなD/A変換回路を用いた半導体集積回路において利用可能である。 The present invention can be used in a current addition type D / A conversion circuit. Furthermore, the present invention can be used in a semiconductor integrated circuit using such a D / A conversion circuit.
10、20、30 D/A変換回路、11、21、31 差動信号出力回路、12、22、23、32 定電流出力回路、 13、24、33 スイッチ回路、Cn〜C1、En〜E1、Fn〜F1 電流セル、FF1〜FF3 フリップフロップ、INV1〜INV6 インバータ、R1〜R9 抵抗、QP1〜QP10 トランジスタ
10, 20, 30 D / A conversion circuit, 11, 21, 31 a differential signal output circuit, 12,22,23,32 constant current output circuit, 13,24,33 switch circuit, C n ~C 1, E n ~E 1, F n ~F 1 current cell, FF1 to FF3 flip-flop, INV1~INV6 inverter, R1 to R9 resistors, QP1~QP10 transistor
Claims (3)
前記複数の回路の各々が、
前記ディジタル信号の複数のビットの内の1つのビットに応じた一対の差動信号を出力する差動信号出力回路と、
一端が所定の第2の電位に接続された定電流出力回路と、
一端が前記定電流出力回路の他端にそれぞれ接続された第2及び第3の抵抗性負荷回路と、
ソース〜ドレイン経路が前記第2の抵抗性負荷回路と前記第1の抵抗性負荷回路との間に接続され、ゲートに前記一対の差動信号の内の一方の信号が供給される第1のトランジスタと、
ソースが前記第3の抵抗性負荷回路に接続され、ゲートに前記一対の差動信号の内の他方の信号が供給される第2のトランジスタとを具備する、D/A変換回路。 A plurality of circuits each outputting a predetermined current according to a plurality of bits of the digital signal; and a first resistive load circuit connected between the plurality of circuits and a predetermined first potential. A D / A conversion circuit for outputting, as an output signal, a potential at a connection point between the plurality of circuits and the first resistive load circuit,
Each of the plurality of circuits is
A differential signal output circuit for outputting a pair of differential signals according to one bit of the plurality of bits of the digital signal;
A constant current output circuit having one end connected to a predetermined second potential;
Second and third resistive load circuits each having one end connected to the other end of the constant current output circuit;
A source-drain path is connected between the second resistive load circuit and the first resistive load circuit, and a gate is supplied with one of the pair of differential signals. A transistor,
A D / A conversion circuit comprising: a second transistor having a source connected to the third resistive load circuit and a gate supplied with the other signal of the pair of differential signals.
前記複数の回路の各々が、
前記ディジタル信号の複数のビットの内の1つのビットに応じた一対の差動信号を出力する差動信号出力回路と、
一端が所定の第2の電位にそれぞれ接続された第1及び第2の定電流出力回路と、
一端が前記第1の定電流出力回路の他端に接続され、他端が前記第2の定電流出力回路の他端に接続された第2の抵抗性負荷回路と、
ソース〜ドレイン経路が前記第1の定電流出力回路の他端及び前記第2の抵抗性負荷回路の一端と前記第1の抵抗性負荷回路との間に接続され、ゲートに前記一対の差動信号の内の一方の信号が供給される第1のトランジスタと、
ソースが前記第2の定電流出力回路の他端及び前記第2の抵抗性負荷回路の他端に接続され、ゲートに前記一対の差動信号の内の他方の信号が供給される第2のトランジスタとを具備する、D/A変換回路。 A plurality of circuits each outputting a predetermined current according to a plurality of bits of the digital signal; and a first resistive load circuit connected between the plurality of circuits and a predetermined first potential. A D / A conversion circuit for outputting, as an output signal, a potential at a connection point between the plurality of circuits and the first resistive load circuit,
Each of the plurality of circuits is
A differential signal output circuit for outputting a pair of differential signals according to one bit of the plurality of bits of the digital signal;
First and second constant current output circuits each having one end connected to a predetermined second potential;
A second resistive load circuit having one end connected to the other end of the first constant current output circuit and the other end connected to the other end of the second constant current output circuit;
A source-drain path is connected between the other end of the first constant current output circuit, one end of the second resistive load circuit, and the first resistive load circuit, and the pair of differentials at the gate A first transistor to which one of the signals is supplied;
A source is connected to the other end of the second constant current output circuit and the other end of the second resistive load circuit, and a gate is supplied with the other signal of the pair of differential signals. A D / A conversion circuit including a transistor.
A semiconductor integrated circuit comprising the D / A conversion circuit according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003295133A JP2005065084A (en) | 2003-08-19 | 2003-08-19 | D/a conversion circuit and semiconductor integrated circuit using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003295133A JP2005065084A (en) | 2003-08-19 | 2003-08-19 | D/a conversion circuit and semiconductor integrated circuit using same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005065084A true JP2005065084A (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=34371472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003295133A Withdrawn JP2005065084A (en) | 2003-08-19 | 2003-08-19 | D/a conversion circuit and semiconductor integrated circuit using same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005065084A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011109562A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Fujitsu Semiconductor Ltd | D/a converter |
JP2014531164A (en) * | 2011-10-21 | 2014-11-20 | イー・2・ブイ・セミコンダクターズ | Digital / analog converter |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0454728A (en) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Toshiba Corp | Glitch elimination circuit device |
-
2003
- 2003-08-19 JP JP2003295133A patent/JP2005065084A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0454728A (en) * | 1990-06-22 | 1992-02-21 | Toshiba Corp | Glitch elimination circuit device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011109562A (en) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Fujitsu Semiconductor Ltd | D/a converter |
JP2014531164A (en) * | 2011-10-21 | 2014-11-20 | イー・2・ブイ・セミコンダクターズ | Digital / analog converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6336831B2 (en) | Interface circuit and semiconductor integrated circuit using the same | |
US9762243B2 (en) | Apparatus for reference voltage generation for I/O interface circuit | |
JP2007081608A (en) | Output buffer circuit | |
JP2011166449A (en) | Transmission gate and semiconductor device | |
JPH10163826A (en) | Driving method of cmos inverter and schmitt trigger circuit | |
WO2018055666A9 (en) | Interface circuit | |
US20120176263A1 (en) | Current switch circuit and da converter | |
US6320427B1 (en) | High-speed, low-power continuous-time CMOS current comparator | |
US7847591B2 (en) | Low jitter CMOS to CML converter | |
JP2005065084A (en) | D/a conversion circuit and semiconductor integrated circuit using same | |
JP2007166174A (en) | Output circuit | |
JP4111098B2 (en) | D / A conversion circuit and semiconductor integrated circuit using the same | |
JP2799712B2 (en) | DA converter | |
US20080238517A1 (en) | Oscillator Circuit and Semiconductor Device | |
JPH08293745A (en) | Cmis differential amplifier circuit | |
JP4183599B2 (en) | Differential output circuit | |
Mahendranath et al. | Analysis of two new voltage level converters with various load conditions | |
JPH04306915A (en) | Level conversion circuit | |
JP4273881B2 (en) | Differential signal output circuit and semiconductor integrated circuit incorporating the same | |
JP2005136515A (en) | Schmitt circuit | |
KR100728776B1 (en) | Level shifter | |
JP3721373B2 (en) | Multi-valued logic circuit | |
JPH04361420A (en) | Voltage comparator circuit | |
KR100549873B1 (en) | Dynamic Inverter for Differential Switching Circuits | |
JP2014036315A (en) | Level shifter circuit and current dac |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060511 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080220 |