JP2009284310A - デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及び表示装置 - Google Patents

デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及び表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】参照電圧の数の削減により面積の削減を可能とするとともに、配線交差箇所の増加を抑制するDA変換器、データドライバの提供。
【解決手段】複数の参照電圧を第1乃至第(S+1)の参照電圧グループにグループ化し、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループを列に割当て、各参照電圧グループの参照電圧の参照電圧グループ内での序列を列に割当てた、(S+1)行、h列の2次元配列において、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループの参照電圧から、入力デジタル信号の上位側の第1ビットグループの値に対応する参照電圧を選択する第1乃至第(S+1)のサブデコーダ11−1〜11−(S+1)と、前記入力デジタル信号の下位側の第2のビットグループの値に応じて、重複を含む2個の参照電圧を選択して出力する(S+1)入力2出力型のサブデコーダ13と、を含むデコーダ10を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及びそれを用いた表示装置に関する。
近時、表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を特徴とする液晶表示装置(LCD)が幅広く普及し、携帯電話機(モバイルフォン、セルラフォン)やPDA(パーソナルデジタルアシスタント)、ノートPC等のモバイル機器の表示部に多く利用されてきた。しかし最近では液晶表示装置の大画面化や動画対応の技術も高まり、モバイル用途だけでなく据置型の大画面表示装置や大画面液晶テレビも実現可能になってきている。これらの液晶表示装置としては、高精細表示が可能なアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置が利用されている。
はじめに、図38を参照して、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の典型的な構成について概説しておく。なお、図38には、液晶表示部の1画素に接続される主要な構成が等価回路によって模式的に示されている。
一般に、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の表示部960は、透明な画素電極964及び薄膜トランジスタ(TFT)963をマトリックス状に配置した半導体基板(例えばカラーSXGAパネルの場合、1280×3画素列×1024画素行)と、面全体に1つの透明な電極967を形成した対向基板と、これら2枚の基板を対向させて間に液晶を封入した構造からなる。液晶は容量性を有し、画素電極964と電極967との間に容量965をなす。また、液晶の容量性を補助するための補助容量966を更に備えることが多い。
上記液晶表示装置は、スイッチング機能を持つTFT963のオン・オフを走査信号により制御し、TFT963がオンとなるときに、映像データ信号に対応した階調信号電圧が画素電極964に印加され、各画素電極964と対向基板電極967との間の電位差により液晶の透過率が変化し、TFT963がオフとされた後も該電位差を液晶容量965及び補助容量966で一定期間保持することで画像を表示するものである。
半導体基板上には、各画素電極964へ印加する複数のレベル電圧(階調信号電圧)を送るデータ線962と、走査信号を送る走査線961とが格子状に配線され(上記カラーSXGAパネルの場合、データ線は1280×3本、走査線は1024本)、走査線961及びデータ線962は、互いの交差部に生じる容量や対向基板電極との間に挟まれる液晶容量等により、大きな容量性負荷となっている。
なお、走査信号はゲートドライバ970より走査線961に供給され、また各画素電極964への階調信号電圧の供給はデータドライバ980よりデータ線962を介して行われる。またゲートドライバ970及びデータドライバ980は、表示コントローラー950によって制御され、それぞれ必要なクロックCLK、制御信号等が表示コントローラー950より供給され、映像データは、データドライバ980に供給される。なお現在では、映像データはデジタルデータが主流となっている。電源回路940は、ゲートドライバ970、データドライバ980に駆動電源を供給する。
1画面分のデータの書き換えは、1フレーム期間(1/60・秒)で行われ、各走査線で1画素行毎(ライン毎)、順次、選択され、選択期間内に、各データ線より階調信号電圧が供給される。
ゲートドライバ970は、少なくとも2値の走査信号を供給すればよいのに対し、データドライバ980は、データ線を階調数に応じた多値レベルの階調信号電圧で駆動することが必要とされる。このため、データドライバ980は、映像データを階調信号電圧に変換するデコーダと、その階調信号電圧をデータ線962に増幅出力する演算増幅器を含むデジタルアナログ変換回路(DAC)を備えている。
携帯電話端末、ノートPC、モニタ、液晶TV等において、高画質化(多色化)が進んでいる。少なくともRGB各6ビット映像データ(26万色)、さらには8ビット映像データ(2680万色)以上の需要が高まっている。
このため、多ビット映像データに対応した階調信号電圧を出力するデータドライバは、多階調電圧出力とともに、階調に対応した非常に高精度な電圧出力が求められるようになってきている。多階調電圧に対応して発生する参照電圧(基準電圧)を増大させると、参照電圧生成回路の素子数、入力映像信号に対応した参照電圧を選択するデコーダ回路のスイッチトランジスタの素子数を増大させることになる。
すなわち、多階調化(8〜10ビット以上)の進展はデコード回路の面積増を招きドライバのコスト増を招く。多ビットDACの面積はデコーダ構成に大きく依存する。
内挿技術(内挿アンプ)を利用して参照電圧の数、及び、デコーダ構成におけるスイッチトランジスタの数を削減する技術が知られている。この種の関連技術として例えば特許文献1(特開2000−183747号公報)には、図39に示すような構成のDACが開示されている(特許文献1の図1)。選択回路(デコーダ)802は、基準電圧発生回路801の出力数の1/2プラス1個の参照電圧(基準電圧)からデジタルデータに応じて2個の電圧を選択出力し、増幅回路(内挿アンプ)803を用いて、選択された2個の電圧を内挿した電圧を出力する。選択回路(デコーダ)802は、入力デジタルデータの上位ビット(MSB:Bit5)から下位ビット(LSB:Bit0)に向かって順次選択する。選択回路(デコーダ)802におけるスイッチの数は、入力デジタルデータが6ビットで74、8ビットで270、10ビットで1042となる。
図40は、特許文献2(特開2002−43944号公報)に開示された構成を示す図である。DA変換器310は、Nビットのデジタル信号を2^N(ただし、^はべき乗を表す)通りのアナログ信号に変換する。基準電圧を2^A+1通りの電圧レベルで発生する基準電圧発生回路318、デジタル信号のAビットに従って電圧レベルが隣接する2つの基準電圧を選択する基準電圧選択回路316a、上記2つの基準電圧の電圧レベルの間に予め設定された2^(N−A)−1個の補間電圧から、上記デジタル信号の(N−A)ビットに従って補間電圧を1つ選択する生成電圧選択回路316b、上記補間電圧を上記2つの基準電圧に基づき線形補間により生成するボルテージフォロア回路317を備えている。
基準電圧選択回路316aは、具体的には、A=N−2のとき、出力数2^Nに対して1/4プラス1(2^(N−2)+1)個の参照電圧からデジタルデータに応じて2個の電圧を選択し、生成電圧選択回路316bは、基準電圧選択回路316aで選択された2個の電圧を受け、デジタル信号の下位ビットBit0、Bit1にしたがって、スイッチをオン・オフ制御し、ボルテージフォロア回路317の3端子(IN1、IN2、IN3)へ出力する構成が開示されている。選択回路316の基準電圧選択回路316aでは、上位ビット(Bit5)から下位ビットに向かって順次選択する。ボルテージフォロア回路317は基準電圧選択回路316aで選択された2つの電圧を、3端子で受け、重み付け演算により、2つの電圧を4つに分割(内分)した電圧レベルを出力する。
特開2000−183747号公報 特開2002−43944号公報
以下に本発明による関連技術の分析を与える。
図39を参照して説明した関連技術(特許文献1)の構成では、入力デジタルデータの高位ビット側において、スイッチ間の配線の交差が多く、配線面積大となる。例えば、図39において、Bit5で制御されるスイッチペアSW(5,1)〜SW(5,17)とBit4で制御されるスイッチペアSW(4,1)〜SW(4,9)の間では、SW(5,2)からSW(4,2)への出力線はSW(5,9)からSW(4,1)への出力線と交差する(1箇所)。SW(5,3)からSW(4,3)への出力線は、SW(5,9)からSW(4,1)への出力線及びSW(5,10)からSW(4,2)への出力線と交差する(2箇所)。SW(5,4)からSW(4,4)への出力線は3箇所の配線交差があり、以下同様に、SW(5,9)からSW(4,9)への出力線の8箇所の配線交差まで、合計36箇所の配線交差がある。各スイッチペアの配置により配線交差数は異なるとしても、十分多い配線交差箇所が生じる。ビット数が増えれば、高位ビット側では、更に著しく、配線交差数が増大する。図39において、例えばBit5の上位ビットとしてBit6で制御されるスイッチペアを追加した場合、Bit6とBit5で制御されるスイッチペア間での配線交差は136箇所になる。LSIなど実際のデバイスにおいて、配線に利用できる層数(例えばメタル配線層)には制約がある。層数が増えると、プロセスコスト増となる。一方、少ない配線層で回路を形成する場合、配線交差箇所が多いほど、レイアウト面積が増大し、チップコスト増となる(以上、本発明者の分析による)。
図40の選択回路の構成も、高位ビットにおいてスイッチトランジスタ間の配線の交差が多くなる。図40のNビット選択回路の配線交差数は、図39の(N−2)ビット選択回路の配線交差数と同程度であり、8ビットや10ビット(N=8、10)などの多ビット選択回路では配線面積が大となる(以上、本発明者の分析による)。
このように、図39、図40に示した関連技術においては、デコーダ(選択回路)のスイッチトランジスタの数は少なくできるが、配線交差があるため、ビット数が増えると、配線交差箇所が著しく増加してレイアウト面積が増加するという課題がある。
したがって、本発明の目的は、参照電圧の数の削減により面積の削減を可能とするとともに、配線交差箇所の増加を抑制するデジタルアナログ変換回路、ドライバ、表示装置を提供することにある。
本願で開示される発明は、前記課題を解決するため、概略以下の構成とされる。
本発明の1つの側面(アスペクト)によれば、互いに異なる複数の参照電圧を第1乃至第(S+1)(ただし、Sは2のべき乗且つ4以上の整数)の参照電圧グループにグループ化し、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループを行に割当て、各参照電圧グループに属する参照電圧の前記参照電圧グループ内での序列を列に割り当てた、(S+1)行、h列(ただし、hは2以上の整数)の2次元配列において、i行j列(ただし、iは1以上且つ(S+1)以下の整数、jは1以上且つh以下の整数)の配列要素は、前記複数の参照電圧における{(j−1)×S+i}番目の参照電圧に対応し、
前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループのそれぞれに対応して設けられ、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループの複数の参照電圧から、前記2次元配列において入力デジタル信号の上位側の第1ビットグループの値に対応する列に割当てられた参照電圧をそれぞれ選択する、第1乃至第(S+1)のサブデコーダと、
前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダの出力を入力し、前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダで選択された参照電圧から、前記入力デジタル信号の下位側の第2のビットグループの値に応じて、重複を含む2個の参照電圧を選択して出力する、(S+1)入力2出力型のサブデコーダと、
を含むデコーダを備えたデジタルアナログ変換回路が提供される。
本発明において、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の前記第1乃至第(S+1)行において、第1列から第h列に対応する参照電圧を含む構成としてもよい。
本発明において、第1乃至第(X−1)(ただし、Xは2以上且つ(S+1)以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の第1乃至第(X−1)行の第2列から第h列にそれぞれ対応する参照電圧を含む構成としてもよい。
本発明において、第(Y+1)(ただし、Yは1以上且つ、S以下の整数)乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の第(Y+1)乃至第(S+1)行の第1列から第(h−1)列にそれぞれ対応する参照電圧を含む構成としてもよい。
本発明において、第1乃至第(X−1)(ただし、Xは2以上且つ(S+1)以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の第1乃至第(X−1)行の第2列から第h列にそれぞれ対応する参照電圧を含み、
第(Y+1)(ただし、YはX以上且つ、S以下の整数)乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の第(Y+1)乃至第(S+1)行の第1列から第(h−1)列にそれぞれ対応する参照電圧を含む構成としてもよい。
あるいは、本発明において、第1乃至第Y(ただし、Yは1以上、且つ、S以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の第1乃至第Y行の第2列から第h列にそれぞれ対応する参照電圧を含み、
第(Y+1)乃至第(X−1)(ただし、XはYより大、且つ、(S+1)以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の第(Y+1)乃至第(X−1)行の第2列から第(h−1)列にそれぞれ対応する参照電圧を含み、
第X乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれ、前記2次元配列の第X乃至第(S+1)行の第1列から第(h−1)列にそれぞれ対応する参照電圧を含む、構成としてもよい。
本発明において、前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダは、mビット(ただし、mは所定の正整数)のデジタルデータのうち上位側の(m−n)ビット(ただし、m>n)の第1ビットグループの値に応じて、前記2次元配列の対応する列に割当てられた参照電圧をそれぞれ選択し、前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダからは、最大(S+1)個の参照電圧が出力され、前記(S+1)入力2出力型のサブデコーダでは、下位nビットの第2のビットグループの値に応じて前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダで選択された参照電圧から重複を含む2個の参照電圧を選択出力する。本発明において、前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダは、前記(m−n)ビットの下位側から上位側へ向かう順でデコードする。また、前記(S+1)入力2出力型のサブデコーダはnビットの最上位ビットから順にデコードする。なお、前記(S+1)入力2出力型のサブデコーダは、前記nビットの下位側のデコード順を入れ替えてもよい。
本発明において、前記デコーダで選択された2個の参照電圧を少なくとも2個の入力端子に入力し、前記少なくとも2個の入力端子の参照電圧を所定の比率で重み付け平均した内挿電圧を出力する増幅回路を備えている。具体的には、前記デコーダで選択された2個の参照電圧を第1、第2の入力端子に入力し、前記第1、第2の入力端子に受けた参照電圧を予め定められた比率で重み付け平均した内挿電圧を出力する増幅回路を備えている。あるいは、本発明においては、前記デコーダで選択された2個の参照電圧を、第1、第2、第3の入力端子に入力し、前記第1、第2、第3の入力端子に受けた参照電圧を予め定められた比率で重み付け平均した内挿電圧を出力する増幅回路を備えた構成としてもよい。
本発明のデジタルアナログ変換回路によれば、多ビット化に対して、入力される参照電圧数を削減し、デコーダ(選択回路)のスイッチトランジスタ数を削減し、更に配線交差箇所の増加を抑制した構成により、回路面積の削減を可能とする。
また、本発明のデータドライバによれば、多ビット化に対して参照電圧及びデコーダ(選択回路)のスイッチトランジスタの数の増大を抑制し、省面積(低コスト)を実現可能としている。さらに、本発明の表示装置によれば、上記データドライバを用いることにより、低消費電力、コスト低減を可能としている。
上記した本発明についてさらに詳細に説述すべく添付図面を参照して以下に説明する。本発明は、一つの態様において、所定ビット数(mビット)の入力デジタル信号に応じて、最大で(h×S+1)個(ただし、Sは2のべき乗、且つ、4以上の整数、及び、hは2以上の整数)の互いに異なる複数の参照電圧から、重複を含む2つの参照電圧を選択し、前記2つの参照電圧を内挿した電圧レベルを出力するデジタルアナログ変換回路(DAC)において、序列化された最大(h×S+1)個の複数の参照電圧を、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループ(20−1〜20−(S+1))にグループ化する。前記複数の参照電圧のグループ化は、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループを行に割り当て、各参照電圧グループに属する参照電圧の参照電圧グループ内での序列を列に割り当てた、(S+1)行、h列(ただし、hは2以上の整数)の2次元配列において、i行j列(ただし、iは1以上且つ(S+1)以下の整数、jは1以上且つh以下の整数)の配列要素が、前記複数の参照電圧における{(j−1)×S+i}番目の参照電圧に対応するように設定される。
前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループ(20−1〜20−(S+1))は、それぞれ、前記複数の参照電圧として、前記2次元配列の前記第1乃至第(S+1)行において、第1列から第h列に対応する参照電圧を含む構成としてもよい。具体的には、前記複数の参照電圧が(h×S+1)個の参照電圧(Vr1、Vr2、・・・Vr(S+1)、Vr(S+2)、・・・Vr(2×S+1)、・・・、Vr(3×S+1)、・・・、Vr(h×S+1))のとき、各参照電圧グループはそれぞれS個置きの参照電圧を含み、第1の参照電圧グループは(Vr1、Vr(S+1)、Vr(2×S+1)・・・、Vr{(h−1)×S+1})よりなる。第2の参照電圧グループは(Vr2、Vr(S+2)、Vr(2×S+2)・・・、Vr{(h−1)×S+2})よりなり、第(S+1)の参照電圧グループは、(Vr(S+1)、Vr(2×S+1)、Vr(3×S+1)・・・、Vr(h×S+1))よりなる。なお特に制限されないが、複数の参照電圧の裁番(序列化)において、整数k(1≦k≦h×S)についてk番目とk+1番目の参照電圧Vr(k)、Vr(k+1)は、レベルの大小関係が、Vr(k)<Vr(k+1)であるものとする。
なお、前記複数の参照電圧が(h×S+1)個より少ない参照電圧の構成として、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループ(20−1〜20−(S+1))において、第1乃至第(X−1)(ただし、Xは2以上且つ(S+1)以下の整数)の参照電圧グループは、前記2次元配列の第1列の(Vr1〜Vr(X−1))を除いた構成としてよい。あるいは、第(Y+1)(ただし、Yは1以上且つ、S以下の整数)乃至第(S+1)の参照電圧グループは、前記2次元配列の第h列の(Vr{(h−1)×S+Y+1}〜Vr(h×S−1))を除いた構成としてもよい。
本発明の一態様において、デジタルアナログ変換回路は、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループに対応して設けられ、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループの複数の参照電圧から、入力デジタル信号の上位側の第1ビットグループ(D(m−1)〜Dn及びその相補信号D(m−1)B〜DnB)の値に応じて、前記2次元配列の列のうち第1ビットグループの値に対応する列に割当てられた参照電圧を選択する第1乃至第(S+1)のサブデコーダ(11−1〜11−(S+1)、11−1F〜11−(S+1)F)と、
前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダ(11−1〜11−(S+1)、11−1F〜11−(S+1)F)の出力を入力し、前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダで選択された、最大で(S+1)個までの参照電圧の中から、前記入力デジタル信号の下位側の第2のビットグループ(D(n−1)〜D0及びその相補信号D(n−1)B〜D0B)の値に応じて、重複を含む2個の参照電圧を選択して出力する(S+1)入力2出力型のサブデコーダ(13)と、
を含むデコーダ(10、10F)と、を備えている。さらに、デジタルアナログ変換回路は、デコーダ(10)で選択された2個の参照電圧を少なくとも2個の入力端子に入力し、前記少なくとも2個の入力端子の参照電圧を所定の比率で重み付け平均した内挿電圧を出力する増幅回路(30)を備えている。増幅回路(30A)として、デコーダ(10A、10A’、10B、10B’、10FA、10FB)で選択された2個の参照電圧を第1、第2の入力端子に入力し、前記第1、第2の入力端子に受けた参照電圧を所定の比率で重み付け平均した内挿電圧を出力する構成としてもよい。あるいは、増幅回路(30C)として、デコーダ(10C)で選択された2個の参照電圧を第1、第2、第3の入力端子に入力し、前記第1、第2、第3の入力端子に受けた参照電圧を所定の比率で重み付け平均した内挿電圧を出力する構成としてもよい。以下、実施例に即して説明する。
図1は、本発明の第1の実施例の構成を示す図である。図1を参照すると、このデジタルアナログ変換回路(DAC)は、mビット(mは、8等所定の正整数)のデジタルデータに応じて、隣接する2つの参照電圧を選択し、それを所定の比率に内挿する電圧レベルを出力する。
不図示の参照電圧発生回路から出力される最大で(h×S+1)個(ただし、Sは2のべき乗、且つ、4以上の整数、及び、hは2以上の整数)の複数の参照電圧(Vr1、Vr2、・・・、Vr(S+1)、Vr(S+2)、・・・、Vr(2×S+1)、・・・、Vr(3×S+1)、・・・、Vr(h×S+1))(ただし、Vr1<Vr2<Vr3<Vr4、・・・、Vr(S)<Vr(S+1)<Vr(S+2)、・・・Vr(2×S)<Vr(2×S+1)、・・・、Vr(3×S)<Vr(3×S+1)、・・・、<Vr(h×S+1))は、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループ20−1〜20−(S+1)にグループ化される。複数の参照電圧のグループ化の一例の詳細を図33に示す。
図33を参照すると、(S+1)行、h列の2次元配列に、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループと、各参照電圧グループに属する参照電圧の参照電圧グループ内での序列とをそれぞれ割り当て、i行j列(ただし、iは1以上且つ(S+1)以下の整数、jは1以上且つh以下の整数)の要素は参照電圧Vr((j−1)×S+i)に対応している。
すなわち、第1の参照電圧グループ20−1は、2次元配列の第1行に割当てられたS個置きの参照電圧(Vr1、Vr(S+1)、Vr(2×S+1)、・・・、Vr{(h−1)×S+1})よりなる。
第2の参照電圧グループ20−2は、2次元配列の第2行に割当てられたS個置きの参照電圧(Vr2、Vr(S+2)、Vr(2×S+2)・・・、Vr{(h−1)×S+2})よりなる。
第i(ただし、1≦i≦(S+1))の参照電圧グループ20−iは、2次元配列の第i行に割当てられたS個置きの参照電圧(Vr(i)、Vr(S+i)、Vr(2×S+i)・・・、Vr{(h−1)×S+i))よりなる。
第(S+1)の参照電圧グループ20−(S+1)は、2次元配列の第(S+1)行に割当てられたS個置きの参照電圧(Vr(S+1)、Vr(2×S+1)、Vr(3×S+1)、・・・、Vr(h×S+1))よりなる。
第1の電圧グループ20−1における2番目の参照電圧と、第(S+1)の電圧グループ20−(S+1)の1番目の参照電圧は同一のVr(S+1)とされる。すなわち、第1の電圧グループ20−1に属する2次元配列の第1行、第2〜第h列に割当てられた参照電圧と第(S+1)の電圧グループ20−(S+1)に属する2次元配列の第(S+1)行、第1〜第(h−1)列に割当てられた参照電圧は同一とされる。
なお、第1乃至第(X−1)(ただし、2≦X≦S)の参照電圧グループに属する2次元配列の第1〜第(X−1)行、第1列に割当てられた参照電圧(Vr1〜Vr(X−1))を除いて構成してもよい(図34(A)、(B))。
あるいは、第(Y+1)(ただし、1≦Y≦S)乃至第(S+1)の参照電圧グループに属する2次元配列の第(Y+1)〜第(S+1)行、第h列に割当てられた参照電圧(Vr{(h−1)×S+Y+1}〜Vr(h×S+1))を除いて構成してもよい(図34(A)、(B))。
デコーダ10は、mビットのデジタルデータに応じて、レベル順位が同一又は隣接する2つの参照電圧を選択する。デコーダ10は、mビットのうち第1ビットグループ(上位側ビットD(m−1)〜Dn及びその相補信号D(m−1)B〜DnB)(但し、m>n)の値に応じて、2次元配列の対応する列(例えば第j列、但しjは1以上且つh以下の整数)に割当てられた参照電圧(Vr{(j−1)×S+1}〜Vr(j×S+1))を選択する第1〜第(S+1)のサブデコーダ11−1〜11−(S+1)を備えている。そして選択される第j列がj=2、3、4、・・・、(h−1)のとき、第1〜第(S+1)のサブデコーダ11−1〜11−(S+1)は、それぞれ1個(隣接(S+1)個)の参照電圧を選択し出力する。選択される第j列がj=1又はhのとき、第1〜第(S+1)のサブデコーダ11−1〜11−(S+1)は、それぞれ1個(隣接(S+1)個)の参照電圧を選択する場合(図33)と、(S+1)個より少ない参照電圧を選択する場合(図34(A)、(B))がある。また第1乃至第(S+1)のサブデコーダ11−1〜11−(S+1)で選択された最大(S+1)個の電圧を並列に入力し、mビットのうち第2のビットグループ(下位側ビットD(n−1)〜D0及びその相補信号D(n−1)B〜D0B)の値に応じて、重複を含む2個の参照電圧(Vo1、Vo2)を選択出力するサブデコーダ13を備えている。内挿アンプ30は、デコーダ10で選択された2個の参照電圧(Vo1、Vo2)を入力し、所定の比率で重み付け平均した内挿電圧レベルを増幅出力する。
サブデコーダ11−1〜11−(S+1)は、第1ビットグループD(m−1)〜Dn、D(m−1)B〜DnB)の下位側ビット(Dn、DnB)から上位側ビット(D(m−1)、D(m−1)B)(D(m−1)は、MSB(Most Significant Bit))へ向かう順でデコードする。
サブデコーダ13は、第2のビットグループD(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B(ただし、D0はLSB(Least Significant Bit))の最上位ビットである(D(n−1)、D(n−1)B)から順にデコードする。このときD(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0Bのうちの下位側の一部のビットのデコード順を入替えてもよい(例えば(D0、D0B)と(D1、D1B)の順序の入替えが可能)。
ここで、本発明の関連発明について説明しておく。図35は、関連発明の構成を示す図である。図35を参照すると、このデジタルアナログ変換回路においては、不図示の参照電圧発生回路から出力される第1乃至第(2×h+1)(ただし、hは所定の正整数)の参照電圧Vr1〜Vr(2×h+1)(ただし、Vr1<Vr2、・・・・<Vr(2h)<Vr(2h+1))について、(2×j−1)番目(ただし、jは1〜hの所定の正整数)のh個の参照電圧からなる第1の参照電圧グループ21Dと、(2×j)番目のh個の参照電圧からなる第2の参照電圧グループ22Dと、(2×j+1)番目のh個の参照電圧からなる第3の参照電圧グループ23Dにグループ化されている。そして、参照電圧を入力デジタル信号に基づき選択するデコーダ10Dと、増幅回路30Dと、を備えている。
デコーダ10Dは、
第1の参照電圧グループ21Dのh個の参照電圧Vr1、Vr3、・・・、Vrk、・・・、Vr(2h−1)を受け、入力デジタル信号の第1のビットグループ(Dn〜D(m−1))に基づき1つの参照電圧Vrkを選択する第1のサブデコーダ11−1Dと、
第2の参照電圧グループ22Dのh個の参照電圧Vr2、Vr4、・・・、Vr(k+1)、・・・、Vr(2h)を受け、入力デジタル信号の第1のビットグループ(Dn〜D(m−1))に基づき1つの参照電圧Vr(k+1)を選択する第2のサブデコーダ11−2Dと、
第3の参照電圧グループ23Dのh個の参照電圧Vr3、Vr5、・・・、Vr(k+2)、・・・、Vr(2h+1)を受け、入力デジタル信号の第1のビットグループ(D(m−1)〜Dn)に基づき1つの参照電圧Vr(k+2)を選択する第3のサブデコーダ11−3Dと、
第1、第2、第3のサブデコーダ11−1D、11−2D、11−3Dでそれぞれ選択された隣接3個の参照電圧(Vrk、Vr(k+1)、Vr(k+2))を受け、入力デジタル信号の第2のビットグループ(D(n−1)〜D0)に基づき、重複も含む2個の参照電圧Vo1、Vo2を選択して出力する3入力2出力のサブデコーダ13Dと、を備えている。(2h+1)個の参照電圧Vr1、Vr2、Vr3、・・・、Vr(2h)、Vr(2h+1)に関して、第1乃至第3の参照電圧グループ21D、22D、23Dへのグループ化において、第1の参照電圧グループ21Dの(j+1)番目(j=1〜h)の参照電圧Vr(2j+1)は、第3の参照電圧グループ23Dのj番目の参照電圧Vr(2j+1)と同一とされる。なお入力デジタル信号は、相補信号と対であるが、ここでは記載を省略している。
第1〜第3のサブデコーダ11−1D〜11−3Dは、それぞれ入力される参照電圧数がh個で同一構成とされ、mビットの入力デジタル信号のうち第1のビットグループDn〜D(m−1)(ただし、0<n<m−1)の値に応じて、第1〜第3の参照電圧グループ21D、22D、23Dごとにそれぞれ1個の参照電圧を選択する。第1、第2、第3のサブデコーダ11−1D、11−2D、11−3Dからは、隣接3個の参照電圧Vrk、Vr(k+1)、Vr(k+2)が選択出力される。
サブデコーダ13Dは、第2のビットグループD(n−1)〜D0のビット列の値に応じて、第1、第2、第3のサブデコーダ11−1D、11−2D、11−3Dでそれぞれ選択された、3個の参照電圧Vrk、Vr(k+1)、Vr(k+2)から、同一の又は相隣る2個の参照電圧Vo1、Vo2を選択し、増幅回路30DのP個(ただし、Pは2以上の所定の整数)の入力端子T1・・・TPに出力する。相隣る3つの参照電圧(Vrk、Vr(k+1)、Vr(k+2))を入力するサブデコーダ13Dでは、2つの電圧(Vo1、Vo2)として、
同一参照電圧対(Vrk、Vrk)、(Vr(k+1)、Vr(k+1))、(Vr(k+2)、Vr(k+2))、
隣接参照電圧対(Vrk、Vr(k+1))、(Vr(k+1)、Vrk)、(Vrk(k+1)、Vr(k+2))、(Vrk(k+2)、Vr(k+1))
のうちのいずれか1組を選択出力する。
増幅回路30Dは、内挿アンプよりなり、サブデコーダ13Dから出力された電圧Vo1、Vo2を受け、重複も含めて入力端子T1〜TPに受け、入力端子T1〜TPに入力された電圧に関して、所定の演算結果(合成電圧)を出力する。
図35の構成のように、複数の参照電圧を3つのグループに分ける場合に、そのうちの2つの参照電圧グループ21D、23D間で参照電圧は重複している。このため、参照電圧を選択するサブデコーダ11−1D〜11−3Dのスイッチトランジスタの数が多くなり、面積が大きくなる。
ちなみに、図35の構成の場合、参照電圧グループ21D、23Dは、それぞれ奇数番目の参照電圧を含み、参照電圧グループ21Dの1番目の参照電圧Vr1と、参照電圧グループ22Dのh番目の参照電圧Vr(2h+1)以外の全ての参照電圧Vr3、Vr5、Vr7、・・・Vr(2h−1)が参照電圧グループ21D、23D間で重複している。図35のデコーダ10Dのスイッチトランジスタ数は、増幅回路30Dが電圧Vo1、Vo2を1対1の比率で重み付け平均する構成(Vout=(Vo1+Vo2)/2)の場合、8ビットデコーダで386個(h=64)、10ビットデコーダで1538個(h=256)となる。
これに対して、図1の実施例(参照電圧が(h×S+1)個の場合)においては、第1の参照電圧グループ20−1と第(S+1)の参照電圧グループ20−(S+1)では、下限の参照電圧Vr1と、上限の参照電圧Vr(h×S+1)以外の全ての参照電圧Vr(S+1)、Vr(2×S+1)、・・・、Vr{(h−1)×S+1)}が重複されるが、互いに異なる複数の参照電圧の総数((h×S+1)個)が図35の構成(S=2に相当)と同一の場合、重複する参照電圧数((h−1)個)はSの値の増加につれて小さくなり、図35の構成に比べて削減される。すなわち、図1と図35の全参照電圧数を同一とした場合、図35ではグループ化数は3であり、一方、図1では、グループ化数は(S+1)(ただし、Sは4以上の2のべき乗でS=4、8、16、・・・)であり、一つの参照電圧グループに含まれる参照電圧の個数は、図35の3つのグループ化構成に比べて削減され、第1の参照電圧グループ20−1と第(S+1)の参照電圧グループ20−(S+1)で重複する参照電圧の数は、図35の構成に比べて削減される。この結果、サブデコーダ11−1〜11−(S+1)のスッチトランジスタ数が削減され、省面積化が可能となる。
図2(A)は、図1を参照して説明した実施例(参照電圧が(h×S+1)個で、図33に示す2次元配列の構成)に関して具体的な仕様の一例(第一の仕様)を表形式でまとめて示した図である。図2(B)は、図2(A)の仕様に対応する図1の増幅回路30(内挿アンプ30A)を示している。図2に示す例は、図1において、デジタル入力信号のビット数m=8とし、参照電圧の数を129個としている。
図2(A)において、レベル欄(0〜256)は、内挿アンプ30Aの出力電圧レベルであり、デコーダ10への8ビットのデジタル入力信号D7〜D0に対応して、0〜255の256レベルが出力可能とされる。Vref欄は、出力レベルと参照電圧Vr1〜Vr129との対応を示している。参照電圧Vr1〜Vr128はそれぞれ2レベル置きの出力電圧の期待値に設定され、図2(A)では偶数レベル0、2、4、・・・、254に対応している。参照電圧Vr129は、レベル255の次のレベル(レベル256相当)に対応している。T1、T2は、内挿アンプ30Aの2つの入力端子である。
図2(B)を参照すると、内挿アンプ30Aは、2つの正転入力端子T1、T2と、出力端子がフィードバック接続された反転入力端子を備え、ボルテージフォロワ構成とされている。出力端子電圧Voutは、入力端子T1、T2に入力された電圧V(T1)、V(T2)に対して、1対1の比率で重み付け平均した内挿電圧Vout={V(T1)+V(T2)}/2で与えられる。
図3は、本発明の第2の実施例の構成を示す図である。本実施例は、図2の仕様にしたがった図1の構成の一例を示す図である。図3は、参照電圧グループを5個とした場合(S=4)の実施例の構成を示す図である。参照電圧は、5個(S=4)の参照電圧グループ20−1A〜20−5Aに分けられ、図33において5行、h列の2次元配列の構成とされる。
図3を参照すると、このデコーダ10Aは、m=8(デジタル信号のビット数)、n=3とされ、上位5ビット(D7〜D3、D7B〜D3B)に応じて、それぞれ1個の電圧(Vr(4k−3)〜Vr(4k+1))を選択出力する5個のサブデコーダ11−1A〜11−5Aと、サブデコーダ11−1A〜11−5Aで選択された隣接5個の電圧(Vr(4k−3)〜Vr(4k+1))から、下位3ビット(D2〜D0、D2B〜D0B)に応じて、隣接又は同一参照電圧2個(Vo1、Vo2)を選択出力するサブデコーダ13Aを備えている。
図3のD7〜D3及びその相補信号D7B〜D3Bは、図1のD(m−1)〜Dn及びD(m−1)B〜DnBに対応し上位8−3=5ビット、図3のD2〜D0は、図1のD(n−1)〜D0に対応し下位3ビットのデジタル信号である。
図3は、図2(A)において、8つの連続するレベルを1区間に設定して、隣接する4つの参照電圧を割当て、1区間の端のレベル(下位から8つ目のレベル)に対して隣の区間の最低レベルの1つの参照電圧を共有し、レベル0〜255の総数256の電圧レベルを32個の区間に分割し、参照電圧の個数を4×32+1=129個でまかなう構成としている。
より詳細には、例えばレベル0〜7の区間(第1区間)には、参照電圧Vr1、Vr2、Vr3、Vr4が割当てられ、レベル0〜6は第1区間に割当てられた参照電圧のうち同一又は隣接の2つの参照電圧の内挿で生成され、第1の区間の端のレベル7は、隣の第2の区間(レベル8〜15)に属する最低レベルの参照電圧Vr5と、第1の区間の4番目の参照電圧Vr4の内挿で生成される。同様にして、レベル8〜15の第2の区間には参照電圧Vr5、Vr6、Vr7、Vr8が割当てられ、この区間の端のレベル15は、隣の第3の区間(レベル16〜23)の参照電圧Vr9と、第2の区間の参照電圧Vr8の内挿で生成される。レベル252〜255の第32の区間には、参照電圧Vr125、Vr126、Vr127、Vr128が割当てられ、この区間の端のレベル255は、区間外の参照電圧Vr129と、第32の区間内の参照電圧Vr128の内挿で生成される。
図4は、図3のサブデコーダ11−1A〜11−5Aの構成の一例を示す図である。図2(A)の仕様の場合、サブデコーダ11−1A〜11−5Aは同一構成となり、各サブデコーダを11−iA(i=1〜5)で示す。11−iAでは、上位5ビット(D3〜D7、D3B〜D7B)により、h個(=32個)の参照電圧を下位側ビット(D3、D3B)から上位側ビット(D7、D7B)へ向かって順次選択する。なお、図4では、図面作成の都合で、32個の参照電圧を1組として、h(=32)個の参照電圧がサブデコーダ11−iAに入力される構成として示されているが、第1の参照電圧グループ20−1A(Vr1、Vr5、Vr9、・・・、Vr121、Vr125)、第2の参照電圧グループ20−2A(Vr2、Vr6、Vr10、・・・、Vr122、Vr126)、第5の参照電圧グループ20−5A(Vr5、Vr9、Vr12、・・・、Vr125、Vr129)に対応して、図4のサブデコーダ11−iAは第1乃至第5のサブデコーダ11−1A〜11−5Aとなり、それぞれから隣接5個の参照電圧Vr(4k−3)、Vr(4k−2)、Vr(4k−1)、Vr(4k)、Vr(4k+1)(但し、kは5行、h列の2次元配列における列番号j(=1、2、・・・、h、h=32)に対応)のいずれか1つの参照電圧を出力する。
より詳しくは、第1のサブデコーダ11−1Aにおいて、第1ビットグループの下位側ビット(D3、D3B)によってオン/オフ制御されるNchトランジスタ(パストランジスタ、スイッチトランジスタ)で第1の参照電圧グループ20−1Aにおいて連続する2つの参照電圧(Vr1、Vr5)、(Vr9、Vr13)、・・・、(Vr113、Vr117)、(Vr121、Vr125)の一方を選択し、その上位ビット(D4、D4B)に接続するNchトランジスタでは、(D3、D3B)に接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択し、同様にして、上位のビットでは、1つ下位のビットに接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択し、(D7、D7B)に接続するNchトランジスタでは、1つ下位のビット(D6、D6B)に接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択しVr(4k−3)を出力する。このとき、同様にして、第2〜第5のサブデコーダ11−2A〜11−5Aでは、第1ビットグループ(D3、D3B)〜(D7、D7B)に基づき、それぞれ、Vr(4k−2)、Vr(4k−1)、Vr(4k)、Vr(4k+1)を選択出力する。
図4において、サブデコーダ11−iAのトランジスタスイッチの数は62個である。5個のサブデコーダ11−1A〜11−5Aでトランジスタスイッチの総数は310個となる。
図4において、サブデコーダ11−iAは、上位5ビット(D3、D3B、〜、D7、D7B)により、h個(=32個)の参照電圧を下位側ビット(D3、D3B)から上位側ビット(D7、D7B)へ向かって順次選択するトーナメント型構成のため図39のような配線交差は生じない。なお、図4のサブデコーダ11−iAではNchトランジスタスイッチの構成を示したが、Pchトランジスタスイッチでも同様の構成が可能である。Pchトランジスタ構成とする場合には、Nchトランジスタ構成において、トランジスタ極性をNchからPchに入替え、ビット信号の正信号と相補信号(例えば正信号D0と相補信号D0B)を入替えるだけで簡単に構成できる。したがって本発明ではNchトランジスタ構成を代表として示し、Pchトランジスタ構成の図面は省略する。本発明の以下の各図面においても同様である。
図5は、図3のサブデコーダ13Aの構成の一例を示す図である。図5を参照すると、Vr(4k−3)は、D2Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタ(パストランジスタ、スイッチトランジスタ)を介してノードN3に接続される。
Vr(4k−2)はD2Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN4に接続される。
Vr(4k−1)はD2Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN5に接続され、D2の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN3に接続される。
Vr(4k)はD2の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN4に接続される。
Vr(4k+1)はD2の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN5に接続される。
ノードN3は、D1Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN1に接続される。
ノードN4は、D1Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN2に接続され、D1の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN1に接続される。
ノードN5は、D1の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN2に接続される。
ノードN1は、端子T1に接続されるとともに、D0Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子T2に接続される。
ノードN2は、D0の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子2に接続される。下位ビットD2〜D0と端子T1、T2に出力される参照電圧は以下のようになる。
(D2、D1、D0)=(0、0、0)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k−3)、Vr(4k−3))、
(D2、D1、D0)=(0、0、1)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k−3)、Vr(4k−2))、
(D2、D1、D0)=(0、1、0)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k−2)、Vr(4k−2))、
(D2、D1、D0)=(0、1、1)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k−2)、Vr(4k−1))、
(D2、D1、D0)=(1、0、0)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k−1)、Vr(4k−1))、
(D2、D1、D0)=(1、0、1)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k−1)、Vr(4k))、
(D2、D1、D0)=(1、1、0)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k)、Vr(4k))、
(D2、D1、D0)=(1、1、1)のとき、(T1、T2)=(Vr(4k)、Vr(4k+1))
図5のサブデコーダ13Aは、下位3ビット(D0〜D2、D0B〜D2B)において、上位ビット(D2、D2B)から下位ビット側へ順次選択していくものである。図5に示すように、スイッチトランジスタ(Nchトランジスタ)間の配線において、配線交差は生じるが、交差箇所(4箇所)は少ないのでレイアウト面積への影響は小さい。
図6は、図3のサブデコーダ13Aの構成の別の例を示す図である。図6においては、図5の(D2、D2B)、(D1、D1B)、(D0、D0B)の選択順のうち、(D1、D1B)、(D0、D0B)の選択順を入れ替えて構成したものである。この場合、スイッチトランジスタ(Nchトランジスタ)の数は、図5の構成よりも2個増加するだけであり、面積への影響(面積増)はほとんどない。配線交差数は4箇所となる。
しかしながら、(D2、D2B)を、(D1、D1B)、(D0、D0B)より後の選択順とすると、スイッチトランジスタ(Nchトランジスタ)の数は、図5や図6の構成(図5:12個、図6:14個)よりも大幅に増加し、面積増となる。
すなわち、図1のサブデコーダ13や、図3のサブデコーダ13Aは、D0〜D(n−1)、D0B〜D(n−1)Bの下位nビット(n>2)のうち、少なくとも最上位の(D(n−1)、D(n−1)B)からの選択順とするのが好ましい。下位側の(D0、D0B)、(D1、D1B)は、選択順を一部入れ替えても、面積増を回避することが可能である。
図36は、図3の増幅回路30A(内挿アンプ)の構成の一例を示す図である。図36に示すように、共通接続されたソースが電流源113に接続され、ゲートが端子T1(電圧V(T1))と出力端子3(出力端子電圧Vout)にそれぞれ接続されたNchトランジスタ101、102よりなる第1の差動対と、共通接続されたソースが電流源114に接続されゲートが端子T2(電圧V(T2))と出力端子3にそれぞれ接続されたNchトランジスタ103、104よりなる第2の差動対と、Nchトランジスタ101、103の共通接続されたドレインと電源VDD間に接続されたPchトランジスタ111と、Nchトランジスタ102、104の共通接続されたドレインと電源VDD間に接続され、ゲートとドレインが接続されるとともに、ゲートがPchトランジスタ111のゲートに接続されたPchトランジスタ112と、Pchトランジスタ111のドレインとNchトランジスタ101、103の共通接続されたドレインとの接続点が入力端に接続され、出力端が出力端子3に接続された増幅段109と、を備えている。Pchトランジスタ111、112はカレントミラーを構成している。
Nchトランジスタ101、102、103、104は同一サイズとされ、電流源113、114の電流値が等しい。Nchトランジスタ101、102、103、104のドレイン電流はID1、ID2、ID3、ID4は以下で与えられる。
ID1=(β/2)(V(T1)−VTH))^2 ・・・(1)
ID2=(β/2)(Vout−VTH))^2 ・・・(2)
ID3=(β/2)(V(T2)−VTH))^2 ・・・(3)
ID4=(β/2)(Vout−VTH))^2 ・・・(4)
ただし、βは利得係数であり、β(=μ(W/L)(εx/tox)、ただしμは電子の実効移動度、εxはゲート絶縁膜の誘電率、toxはゲート絶縁膜の膜厚、Wはチャネル幅、Lはチャネル長)、VTHは閾値電圧である。
電流ID2+ID4はカレントミラーの入力側のPchトランジスタ112に流れる電流(入力電流)であり、電流ID1+ID3はカレントミラー回路の出力側のPchトランジスタ111に流れる電流(出力電流)であり、カレントミラー回路の入力電流が出力電流に等しくなるように制御される。
ID1+ID3=ID2+ID4 ・・・(5)
式(1)乃至(4)の括弧内を展開して式(5)に代入し、VTHの一次項に関して両辺を等しいとして、V(T1)+V(T2)=2×Vout、すなわち、
Vout={V(T1)+V(T2)}/2 ・・・(6)
となる。あるいは、第1、第2の差動対の相互コンダクタンスをgmとして、ID1−ID2=gm(V(T1)−Vout)、ID3−ID4=gm(V(T2)−Vout)を式(5)に代入することで式(6)が導かれる。
なお、図36は、図3の増幅回路30Aの一例を示した図であり、図36の構成以外にも、任意の内挿アンプを用いることができる。
図7は、本発明の第3の実施例の構成を示す図であり、図3の変更例を示す図である。図7を参照すると、本実施例においては、図3の第1乃至第5のサブデコーダ11−1A〜11−5Aの配置を変更することにより、サブデコーダ13A’のスイッチトランジスタ間の配線交差を削減している。
第1乃至第5のサブデコーダ11−1A〜11−5Aの配置において、第3のサブデコーダ11−3Aは、第1、第5のサブデコーダ11−1A、11−5Aのそれぞれと隣接するように配置され、第2のサブデコーダ11−2Aと第4のサブデコーダ11−4Aが互いに隣接するように配置される。これによりサブデコーダ13A’には、参照電圧Vr(4k−2)とVr(4k)とが隣接して入力され、Vr(4k−1)がVr(4k−3)及びVr(4k+1)と隣接して入力される。サブデコーダ13A’は、第2ビットグループD(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0Bに応じて重複を含めて2つの参照電圧を選択し、増幅回路30Aの端子T1、T2に出力する。
図8は、図7のサブデコーダ13A’の構成の一例を示す図である。サブデコーダ11−1A〜11−5Aの配置を、図3に示した配置から図7に示した配置に変更することにより、サブデコーダ13A’のスッチトランジスタ間の配線交差は1箇所となり、図5の構成(配線交差は4箇所)よりも削減され、配線交差によるレイアウト面積への影響を小さくすることができる。なお、図8の回路構成において、スイッチトランジスタの数は、図5の構成と同一である。
図9は、本発明の第4の実施例の構成を説明する図である。本実施例は、図2の仕様にしたがった別の実施例であり、図1において、S=8とした場合の構成である。参照電圧は(S+1)=9個の参照電圧グループ20−1B〜20−9Bにグループ化され、図33において9行、h列の2次元配列の構成とされる。図9において、m=8(デジタル信号のビット数)、n=4とされ、デコーダ10Bは、参照電圧グループ20−1B〜20−9Bに対応して、第1乃至第9のサブデコーダ11−1B〜11−9Bを備え、上位4ビット(D7〜D4、D7B〜D4B)に応じて、それぞれ1個の電圧(Vr(8k−7)〜Vr(8k+1))を選択出力する。デコーダ10Bのサブデコーダ13Bは、第1乃至第9のサブデコーダ11−1B〜11−9Bからの隣接9個の参照電圧Vr(8k−7)、Vr(8k−6)、Vr(8k−5)、Vr(8k−4)、Vr(8k−3)、Vr(8k−2)、Vr(8k−1)、Vr(8k)、Vr(8k+1)を入力し下位4ビット(D3〜D0、D3B〜D0B)に応じて重複も含めて2つの参照電圧(Vo1、Vo2)を選択出力する。増幅回路30Aは、図1、図3と同様、2つの電圧(Vo1、Vo2)を内挿する内挿アンプからなる。
図9は、図2(A)において、16個の連続するレベルを1区間に設定して、隣接する8つの参照電圧を割当て、1区間の端のレベル(下位から16番目のレベル)に対して隣の区間の最低レベルの1つの参照電圧を共有し、レベル0〜255の総数256の電圧レベルを16個の区間に分割し、参照電圧の個数を8×16+1=129個でまかなう構成としている。
より詳細には、例えばレベル0〜15の区間(第1区間)には、参照電圧Vr1〜Vr8が割当てられ、レベル0〜14は第1区間に割当てられた参照電圧のうちの同一又は隣接の2つの参照電圧の内挿で生成される。この第1の区間の端のレベル15は、隣の第2の区間(レベル16〜31)に属する最低レベルの参照電圧Vr9と、第1の区間の8番目の参照電圧Vr8の内挿で生成される。同様にして、レベル16〜31の第2の区間には参照電圧Vr9〜Vr16が割当てられ、この区間の端のレベル31は、隣の第3の区間(レベル32〜47)の参照電圧Vr17と、第2の区間の参照電圧Vr16の内挿で生成される。レベル244〜255の第16の区間には、参照電圧Vr121〜Vr128が割当てられ、この区間の端のレベル255は、隣の参照電圧Vr129と、第16の区間内の参照電圧Vr128の内挿で生成される。
図10は、図9のサブデコーダ11−1B〜11−9Bの構成の一例を示す図である。図2(A)の仕様の場合、サブデコーダ11−1B〜11−9Bは同一構成となり、各サブデコーダを11−iB(i=1〜9)で示す。11−iBでは、図2に示すように、参照電圧はVr1〜Vr129の129個あり、9個の参照電圧グループ20−1B〜20−9Bに分けられる。図10では、図面作成の都合で、16の参照電圧を1組として、h(=16)個の参照電圧がサブデコーダ11−iB(i=1〜11)に入力される構成として示されているが、第1の参照電圧グループ20−1B(Vr1、Vr9、・・・、Vr112、Vr121)、第2の参照電圧グループ20−2B(Vr2、Vr10、・・・、Vr114、Vr122)、・・・第9の参照電圧グループ20−9B(Vr9、Vr17、・・・、Vr121、Vr129)に対応して、図10のサブデコーダ11−iBは、第1乃至第11のサブデコーダ11−1B〜11−9Bとなり、それぞれから隣接9個の参照電圧Vr(8k−7)、Vr(8k−6)、Vr(8k−5)、Vr(8k−4)、Vr(8k−3)、Vr(8k−2)、Vr(8k−1)、Vr(8k)、Vr(8k+1)(但し、kは9行、h列の2次元配列における列番号j(=1、2、・・・、h、h=16)に対応)のいずれか1つの参照電圧を出力する。
詳しくは第1のサブデコーダ11−1Bにおいて、第1ビットグループの下位側ビット(D4、D4B)に接続するNchトランジスタ(パストランジスタ、スイッチトランジスタ)で、第1の参照電圧グループ20−1Bにおいて連続する2つの参照電圧(Vr1、Vr9)、(Vr17、Vr25)、・・・、(Vr113、Vr121)の一方を選択し、上位ビット(D5、D5B)に接続するNchトランジスタでは(D4、D4B)に接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択し、同様にして、上位のビットでは、1つ下位のビットに接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択し、(D7、D7B)に接続するNchトランジスタでは、1つ下位のビット(D6、D6B)に接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択しVr(8k−7)を出力する。このとき、同様にして、第2〜第9のサブデコーダ11−2B〜11−9Bでは、第1ビットグループ(D4、D4B)〜(D7、D7B)に基づき、それぞれ、Vr(8k−6)、Vr(8k−5)、Vr(8k−4)、Vr(8k−3)、Vr(8k−2)、Vr(8k−1)、Vr(8k)、Vr(8k+1)を選択出力する。
図10において、サブデコーダ11−iBのトランジスタスイッチ(Nchトランジスタ)の数は30個である。9個のサブデコーダ11−1B〜11−9Bでトランジスタスイッチの総数は270個となる。本実施例では、上位4ビット(D4〜D7、D4B〜D7B)により、16個の参照電圧を下位側ビット(D4、D4B)から上位側ビット(D7、D7B)へ向かって順次選択する。トーナメント型構成のため、図39のような配線交差が生じない。
図11は、図9のサブデコーダ13Bの構成の一例を示す図である。第2ビットグループの下位4ビット(D0〜D3、D0B〜D3B)のうちの上位ビット(D3、D3B)から下位ビット側へ順次選択していく構成とされる。
Vr(8k−7)、Vr(8k−6)、Vr(8k−5)、Vr(8k−4)、Vr(8k−3)は、それぞれ、D3Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタ(パストランジスタ、スイッチトランジスタ)を介してノードN6、N7、N8、N9、N10に接続される。
Vr(8k−3)、Vr(8k−2)、Vr(8k−1)、Vr(8k)、Vr(8k+1)は、それぞれ、D3の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN6、N7、N8、N9、N10に接続される。
ノードN6、N7、N8はそれぞれD2Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN3、N4、N5に接続される。
ノードN8、N9、N10はそれぞれD2の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN3、N4、N5に接続される。
ノードN3、N4はそれぞれD1Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN1、N2に接続される。
ノードN4、N5はそれぞれD1の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN1、N2に接続される。
ノードN1は端子T1に接続され、D0Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子T2に接続される。
ノードN2はD0の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子T2に接続される。
図11において、(D2、D2B)〜(D0、D0B)によりオン/オフ制御される構成は図5と同様である。したがって、図6に示したように、(D1、D1B)、(D0、D0B)のデコード順序を入れ替えた構成としてもよい。
図11に示した回路において、配線交差が生じるが、配線交差箇所は3箇所と比較的少ないため、レイアウト面積の影響(面積増)は小さい。
図12は、本発明の第5の実施例の構成を示す図であり、図9の変更例を示す図である。第1乃至第9のサブデコーダ11−1B〜11−9Bの配置を、
Vr(8k−7)を選択出力する第1のサブデコーダ11−1Bと
Vr(8k+1)を選択出力する第9のサブデコーダ11−9Bと、
がそれぞれVr(8k−3)を選択出力する第5のサブデコーダ11−5Bと隣接するように配置されている。
Vr(8k−5)を選択出力する第3のサブデコーダ11−3Bと
Vr(8k−1)を選択出力する第7のサブデコーダ11−7Bと、
が隣接するように配置されている。
Vr(8k−4)を選択出力する第4のサブデコーダ11−4Bと
Vr(8k)を選択出力する第8のサブデコーダ11−8Bと、
が隣接するように配置されている。
Vr(8k−6)を選択出力する第2のサブデコーダ11−2Bと
Vr(8k−2)を選択出力する第6のサブデコーダ11−6Bと、
が隣接するように配置されている。
これによりサブデコーダ13B’には、参照電圧Vr(8k−3)がVr(8k−7)及びVr(8k+1)のそれぞれと隣接して入力され、Vr(8k−1)とVr(8k−5)、及び、Vr(8k)とVr(8k−4)、及び、Vr(8k−2)とVr(8k−6)がそれぞれ隣接して入力される。
図13は、図12のサブデコーダ13B’の構成の一例を示す図である。図13を参照すると、Vr(8k−7)、Vr(8k−6)、Vr(8k−5)、Vr(8k−4)、Vr(8k−3)はそれぞれD3Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタ(パストランジスタ、スイッチトランジスタ)を介してノードN6、N7、N8、N9、N10に接続される。
Vr(8k−3)、Vr(8k−2)、Vr(8k−1)、Vr(8k)、Vr(8k+1)はそれぞれD3の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN6、N7、N8、N9、N10に接続される。
ノードN6、N7、N8はそれぞれD2Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN3、N4、N5に接続される。
ノードN8、N9、N10はそれぞれD2の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN3、N4、N5に接続される。
ノードN3、N4はそれぞれD1Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN1、N2に接続される。
ノードN4、N5はそれぞれD1の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN1、N2に接続される。
ノードN1は端子T1に接続され、D0Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子T2に接続される。
ノードN2はD0の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子T2に接続される。
サブデコーダ11−1B〜11−9Bの配置の最適化により、サブデコーダ13B’の配線交差箇所(特に(D3、D3B)と(D2、D2B)のスイッチトランジスタ間)が、図11の構成よりも、大幅削減され、デコーダ10B’のレイアウト面積を削減できる。スイッチトランジスタの数は、図11の構成と同じである。
図14は、図2の仕様において、Sを4とした実施例(図3、図7)のデコーダ10A、10A’、及び、Sを8とした実施例(図9、図11)のデコーダ10B、10B’のスイッチトランジスタ数を、8ビット(m=8)、10ビット(m=10)について示す。なお、図14において、10ビットの構成は、8ビットを拡張した構成とした。
本実施例によれば、スイッチトランジスタ数は、図35のデコーダ10Dのスイッチトランジスタ数(8ビットで386個、10ビットで1538個)と比べて、大幅に削減され、省面積化が実現できる。また、S(2のべき乗、且つ、4以上の整数)の値が大きいほど、省面積効果も大きい。さらに、配線交差箇所が少ない。したがって、配線交差によるレイアウト面積増も生じない。
なお、Sを大とした構成の場合には、サブデコーダ11−1〜11−(S+1)の配置の最適化により、サブデコーダ13内部の配線交差箇所を減らすことで、レイアウト面積の増大を抑制できる。
図15(A)は、図1の実施例(参照電圧が(h×S+1)個で、図33に示す2次元配列の構成)について図2とは異なる第2の仕様を説明する図である。図15(A)に示す仕様は、図1において、デジタル入力信号のビット数m=8、n=3、参照電圧をVr1〜V65とした場合である。図15(B)は、図15(A)の仕様に対応した図1の増幅回路30(内挿アンプ30C)の構成を示している。
図15(A)のレベル(0〜255)は、内挿アンプ30Cの出力電圧レベルであり、0〜256のレベルが出力可能とされる。Vref欄は、レベル(内挿アンプ30Cの出力電圧レベル)と参照電圧Vr1〜Vr65との対応を示している。参照電圧Vr1〜Vr64はそれぞれ4レベルおきに設定され、図15(A)では偶数レベル0、4、8、・・・、252に対応している。参照電圧Vr65は、レベル255の次のレベル(レベル256相当)に対応している。図15(A)のT1、T2、T3は増幅回路30の入力端子である。
図15(B)の内挿アンプ30Cは、3つの端子T1、T2、T3の電圧をV(T1)、V(T2)、V(T3)として、Vout=(V(T1)+V(T2)+2×V(T3))/4の電圧を出力する。出力電圧Voutは、入力電圧V(T1)、V(T2)、V(T3)に対して、1対1対2の比率で重み付け平均した内挿電圧となっている。本実施例においては、図1のデコーダ10で選択された2つの参照電圧(Vo1、Vo2)は、内挿アンプ30Cの入力端子T1、T2、T3に、図15(A)のT1、T2、T3に示すような組み合わせで入力され、内挿アンプ30Cから、対応するレベルが出力される。具体的には、参照電圧(Vo1、Vo2)が同一のときは、Vout=Vo1(=Vo2)、参照電圧(Vo1、Vo2)が異なるときは、Vout=(Vo1+Vo2)/4、又は、Vout=(Vo1+Vo2)×2/4、又は、Vout=(Vo1+Vo2)×3/4とされる。
図16は、本発明の第6の実施例の構成を説明する図である。本実施例は、図15(A)の仕様にしたがう図1の実施例の構成を示す図であり、図1において、S=4とされる。
図16を参照すると、参照電圧は、5個(S=4)の参照電圧グループ20−1C〜20−5Cに分けられ、図33において5行、h列の2次元配列の構成とされる。デコーダ10Cは、m=8、n=4とされ、上位4ビット(D7〜D4、D7B〜D4B)に応じてそれぞれ1個の電圧(Vr(4k−3)〜Vr(4k+1))を選択出力する5個のサブデコーダ11−1C〜11−5C、下位3ビット(D2〜D0、D2B〜D0B)に応じて隣接5個の電圧(Vr(4k−3)、Vr(4k−2)、Vr(4k−1)、Vr(4k)、Vr(4k+1))から隣接又は同一参照電圧2個(Vo1、Vo2)を選択出力するサブデコーダ13Cを備えている。
図16は、図15(A)において、16個の連続するレベルを1区間に設定して、隣接する4つの参照電圧を割当て、1区間の上位側の3つのレベルに対して隣の区間の最低レベルの1つの参照電圧を共有し、レベル0〜255の総数256の電圧レベルを16個の区間に分割し、参照電圧の個数を4×16+1=65としている。
より詳細には、例えばレベル0〜15の区間(第1区間)には、参照電圧Vr1、Vr2、Vr3、Vr4が割当てられ、レベル0〜12は第1区間に割当てられた参照電圧のうち同一又は隣接の2つの参照電圧の内挿で生成され、第1の区間の高位側の3つのレベル13、14、15では、第2の区間(レベル16〜31)の最低レベルの参照電圧Vr5と、第1の区間の参照電圧Vr4の内挿で生成される。同様に、レベル240〜255の第16区間には参照電圧Vr61、Vr62、Vr63、Vr64が割当てられ、第32区間の高位側の3つのレベル253、254、255では、区間外の参照電圧Vr65と、第16区間の参照電圧Vr64の内挿で生成される。
図17は、図16のサブデコーダ11−1C〜11−5Cの構成の一例を示す図である。図15(A)の仕様の場合、サブデコーダ11−1C〜11−5Cは同一構成となり、各サブデコーダを11−iC(i=1〜5)で示す。11−iCでは、上位4ビット(D4〜D7、D4B〜D7B)によりh個(=16個)の参照電圧を下位側ビット(D4、D4B)から上位側ビット(D7、D7B)へ向かって順次選択する。なお、図17では、図面作成の都合で、16個の参照電圧を1組として、h(=16)個の参照電圧がサブデコーダ11−iCに入力される構成として示されているが、第1の参照電圧グループ20−1C(Vr1、Vr5、Vr9、・・・、Vr57、Vr61)、第2の参照電圧グループ20−2C(Vr2、Vr6、Vr10、・・・、Vr58、Vr62)、・・・第5の参照電圧グループ20−5C(Vr5、Vr9、Vr12、・・・、Vr61、Vr65)に対応して、図17のサブデコーダ11−iCはサブデコーダ11−1C〜11−5Cとなり、それぞれから隣接5個の参照電圧Vr(4k−3)、Vr(4k−2)、Vr(4k−1)、Vr(4k)、Vr(4k+1)(但し、kは5行、h列の2次元配列における列番号j(=1、2、・・・、h、h=16)に対応)のいずれか1つの参照電圧を出力する。
第1のサブデコーダ11−1Cにおいて、第1ビットグループの下位側ビット(D4、D4B)に接続するNchトランジスタ(パストランジスタ、スイッチトランジスタ)で、第1の参照電圧グループ20−1Cにおいて連続する2つの参照電圧(Vr1、Vr5)、(Vr9、Vr13)、・・・、(Vr49、Vr53)、(Vr57、Vr61)の一方を選択し、上位ビット(D5、D5B)に接続するNchトランジスタでは(D4、D4B)に接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択し、同様にして、上位のビットでは、1つ下位のビットに接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択し、(D7、D7B)に接続するNchトランジスタでは、1つ下位のビット(D6、D6B)に接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択しVr(4k−3)を出力する。このとき、同様にして、第2〜第5のサブデコーダ11−2C〜11−5Cでは、第1ビットグループ(D4〜D7、D4B〜D7B)に基づき、それぞれ、Vr(4k−2)、Vr(4k−1)、Vr(4k)、Vr(4k+1)を選択出力する。
図17において、サブデコーダ11−iCのトランジスタスイッチの数は30個である。5個のサブデコーダ11−1C〜11−5Cでトランジスタスイッチの総数は150個となる。またサブデコーダ11−iCでは、上位4ビット(D4〜D7、D4B〜D7B)により16個の参照電圧を下位側ビット(D4、D4B)から上位側ビット(D7、D7B)へ向かって順次選択するトーナメント型構成のため、図39のような配線交差が生じない。
図18は、図16のサブデコーダ13Cの構成の一例を示す図である。図18を参照すると、Vr(4k−3)、Vr(4k−2)、Vr(4k−1)は、D3Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN13、N14、N15にそれぞれ接続される。
Vr(4k−1)、Vr(4k)、Vr(4k+1)は、D3の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN13、N14、N15にそれぞれ接続される。
ノードN13、N14は、D2Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN11、N12にそれぞれ接続される。
ノードN14、N15は、D2の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介してノードN11、N12にそれぞれ接続される。
ノードN11は、端子T2に接続され、D1B、D0Bの1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子T3、T1にそれぞれ接続される。
ノードN12は、D1、D0の1/0でオン/オフ制御されるNchトランジスタを介して端子T3、T1にそれぞれ接続される。
図18のサブデコーダ13Cは、下位4ビット(D0〜D3、D0B〜D3B)のうちの上位ビット(D3、D3B)から下位ビット側へ順次選択していく構成とされ、配線交差が生じるが、交差箇所は少ないのでレイアウト面積への影響は小さい。
図37は、図16に示した増幅回路30Cの構成を示す図である。共通接続されたソースが電流源207に接続され、ゲートが端子T1(電圧V(T1))と出力端子3(出力端子電圧Vout)にそれぞれ接続されたNchトランジスタ201、202よりなる第1の差動対と、共通接続されたソースが電流源208(電流値は電流源207の電流値Iと等しい)に接続されゲートがT2(電圧V(T2))と出力端子3にそれぞれ接続されたNchトランジスタ203、204よりなる第2の差動対と、共通接続されたソースが電流源209(電流値は電流源207の電流値Iの2倍)に接続されゲートがT2(電圧V(T3))と出力端子3にそれぞれ接続されたNchトランジスタ205、206(ゲート幅は2W)よりなる第2の差動対と、を備え、Nchトランジスタ201、203、205の共通接続されたドレインと電源VDD間に接続されたPchトランジスタ210と、Nchトランジスタ202、204、206の共通接続されたドレインと電源VDD間に接続され、ゲートとドレインが接続されるとともに、ゲートがPchトランジスタ210のゲートに接続されるPchトランジスタ211とを備え、Pchトランジスタ210のドレインとNchトランジスタ201、203、205の共通接続されたドレインとの接続点が入力端に接続され、出力端が出力端子3に接続されている増幅段212を備えている。Pchトランジスタ210、211はカレントミラーを構成する。Nchトランジスタ201、202、203、204の利得係数をβとすると、Nchトランジスタ205、206利得係数は2βとなる。したがって、トランジスタ201〜206のドレイン電流はID1、ID2、ID3、ID4、ID5、ID6は以下で与えられる。
ID1=(β/2)(V(T1)−VTH))^2 ・・・(7)
ID2=(β/2)(Vout−VTH))^2 ・・・(8)
ID3=(β/2)(V(T2)−VTH))^2 ・・・(9)
ID4=(β/2)(Vout−VTH))^2 ・・・(10)
ID5=2(β/2)(V(T3)−VTH))^2 ・・・(11)
ID6=2(β/2)(Vout−VTH))^2 ・・・(12)
電流ID2+ID4+ID6はカレントミラーの入力側のPchトランジスタ211に流れる電流(入力電流)であり、電流ID1+ID3+ID5はカレントミラー回路の出力側のPchトランジスタ210に流れる電流(出力電流)である。カレントミラー回路の入力電流が出力電流に等しくなる。
ID1+ID3+ID5=ID2+ID4+ID6 ・・・(13)
ID1〜ID6の括弧を展開して式(13)に代入し、VTHの一次項に関して両辺を等しいとして、
V(T1)+V(T2)+2×V(T3)=4×Vout、すなわち、出力端子電圧Voutは、
Vout={V(T1)+V(T2)+2×V(T3)}/4 ・・・(14)
となる。
図19は、本発明の第7の実施例の構成を示す図である。本実施例はさらに別のDAC構成を示す図で、特定の階調区間に対して本発明のデコーダを適用した例である。本実施例のDACは、表示装置の非線形なγ特性に対応した入出力特性に対して好適な構成例である。
図19を参照すると、このDACは、mビット(mは、8等所定の正整数)のデジタルデータに応じて、2つの参照電圧を選択し、それを所定の比率に内挿する電圧レベルを出力する構成において、3つのデコーダ41、42、10Fと、内挿アンプ30とを備えている。
デコーダ41は、不図示の参照電圧発生回路から出力される複数の参照電圧Vrd1〜VrdDが入力され、mビットのデジタルデータに応じて、2つの参照電圧(Vo1、Vo2)として常に同一参照電圧を選択する。
デコーダ42は、複数の参照電圧VrdU〜VrdVが入力され、デコーダブロック41と同様に、mビットのデジタルデータに応じて、2つの参照電圧(Vo1、Vo2)として常に同一参照電圧を選択する。
デコーダ10Fは、複数の参照電圧VrX〜Vr{(h−1)×S+Y}が入力され、mビットのデジタルデータに応じて、2つの参照電圧(Vo1、Vo2)として、隣接参照電圧又は同一参照電圧を選択する。
内挿アンプ30は、3つのデコーダ41、42、10Fから出力される2つの参照電圧(Vo1、Vo2)を共通に入力し、所定の比率で重み付け平均した内挿電圧レベルを増幅出力する。
本実施例においては、内挿アンプ30を共通として、異なる種類のデコーダを組み合わせて構成することができる。特定の階調区間(図21のDBLK2)に対する本実施例のデコーダ10Fについて以下に詳しく説明する。
図20は、図19のデコーダ10FのDAC構成例を示す図である。図20において、内挿アンプ30は、デコーダ10Fと、デコーダ41、42(図19参照)とで共有されている。なお図20は、複数の参照電圧が(h×S+1)個より少ない場合の図1のDACの構成例でもある。
図20を参照すると、(h×S+1)個より少ない複数の参照電圧VrX〜Vr{(h−1)×S+Y}は、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループ20−1F〜20−(S+1)Fにグループ化される。具体的には、複数の参照電圧VrX〜Vr{(h−1)×S+Y}は、図33に示す(S+1)行、h列の2次元配列に割当てられた(h×S+1)個(ただし、Sは2のべき乗、且つ、4以上の整数、及び、hは2以上の整数)の参照電圧から、第1乃至第(X−1)(ただし、1≦X≦S)の参照電圧グループに属する2次元配列の第1〜第(X−1)行、第1列に割当てられた参照電圧(Vr1〜Vr(X−1))が除かれ、また、第(Y+1)(ただし、1≦X≦S)乃至第(S+1)の参照電圧グループに属する2次元配列の第(Y+1)〜第(S+1)行、第h列に割当てられた参照電圧(Vr{(h−1)×S+Y+1}〜Vr(h×S+1))が除かれて構成されたものである。
図34(A)、図34(B)は、図20におけるグループ化の例を示す図で、(h×S+1)個より少ない複数の参照電圧(VrX、Vr(X+1)、・・・、Vr(S+1)、・・・、Vr(2×S+1)、・・・、Vr{(h−1)×S+1}、・・・、Vr{(h−1)×S+Y})に対する2次元配列の構成例である。図34(A)のグループ化の例においては、Y≧Xとされ、第1乃至第(X−1)の参照電圧グループ20−1F〜20−(X−1)Fは、2次元配列の第1〜第(X−1)行において、それぞれ第2列から第h列に割当てられた(h−1)個の参照電圧よりなる。第X乃至第Yの参照電圧グループ20−XF〜20−YFは、2次元配列の第X〜第Y行において、それぞれ第2列から第h列に割当てられたh個の参照電圧よりなる。第(Y+1)乃至第(S+1)の参照電圧グループ20−(Y+1)F〜20−(S+1)Fは、2次元配列の第(Y+1)〜第(S+1)行において、それぞれ第1列から第(h−1)列に割当てられた(h−1)個の参照電圧よりなる。
図34(B)のグループ化の例においては、Y<Xとされ、第1乃至第Yの参照電圧グループ20−1F〜20−YFは、2次元配列の第1〜第Y行において、それぞれ第2列から第h列に割当てられた(h−1)個の参照電圧よりなる。第(Y+1)乃至第(X−1)の参照電圧グループ20−(Y+1)F〜20−(X−1)Fは、2次元配列の第(Y+1)〜第(X−1)行において、それぞれ第2列から第(h−1)列に割当てられた(h−2)個の参照電圧よりなる。第X乃至第(S+1)の参照電圧グループ20−XF〜20−(S+1)Fは、2次元配列の第X〜第(S+1)行において、それぞれ第1列から第(h−1)列に割当てられた(h−1)個の参照電圧よりなる。
図20において、第1乃至第(S+1)の参照電圧グループ20−1F〜20−(S+1)Fは、図34(A)のグループ化に対応している。
図20において、デコーダ10Fは、mビットのデジタルデータに応じて、同一の又は隣接する2つの参照電圧を選択する。デコーダ10Fは、mビットのうち第1ビットグループ(上位側ビットD(m−1)〜Dn及びその相補信号D(m−1)B〜DnB)(但し、m>n)の値に応じて、2次元配列の対応する列に割当てられた最大(S+1)個の参照電圧を選択する第1〜第(S+1)のサブデコーダ11−1F〜11−(S+1)Fと、第1乃至第(S+1)のサブデコーダ11−1F〜11−(S+1)Fで選択された最大(S+1)個の参照電圧を並列に入力し、mビットのうち第2のビットグループ(下位側ビットD(n−1)〜D0及びその相補信号D(n−1)B〜D0B)の値に応じて、重複を含む2個の参照電圧(Vo1、Vo2)を選択出力するサブデコーダ13を備えている。
内挿アンプ30は、デコーダ10Fで選択された2個の参照電圧(Vo1、Vo2)を入力し、所定の比率で重み付け平均した内挿電圧レベルを増幅出力する。
また、デコーダ10Fにおいて、第2のビットグループ(D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B)のうちの少なくとも1ビットの信号が、第Xのサブデコーダ11−XFに入力され、複数の参照電圧VrX〜Vr{(h−1)×S+Y}のうちの最小レベルの参照電圧VrXの選択が制御されている。
あるいは、第2のビットグループ(D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号が、第Yのサブデコーダ11−YFに入力され、複数の参照電圧VrX〜Vr{(h−1)×S+Y}のうちの最大レベルの参照電圧Vr{(h−1)×S+Y}の選択が制御されている。
なお、参照電圧VrX又はVr{(h−1)×S+Y}の選択制御は、第2のビットグループ(D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号で選択した後に、第1ビットグループ(D(m−1)〜Dn、D(m−1)B〜DnB)の各信号で選択する構成が簡単である。
サブデコーダ11−1F〜11−(S+1)Fは、それぞれ、第1ビットグループD(m−1)〜Dn、D(m−1)B〜DnB)の下位側ビット(Dn、DnB)から、上位側ビット(D(m−1)、D(m−1)B)へ向かう順でデコードする。
サブデコーダ13は、図1のサブデコーダ13と同様に、第2のビットグループ(D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B)の最上位ビットである(D(n−1)、D(n−1)B)から順にデコードする。なお、D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0Bのうちの下位側の一部のビットのデコード順を入替えてもよい(例えば、(D1、D1B)と(D0、D0B)のデコード順の入替えなど)。
図20のデコーダ10Fは、図1と同様に、参照電圧のグループ化数は(S+1)(ただし、Sは4以上の2のべき乗)であり、第1の参照電圧グループ20−1Fと第(S+1)の参照電圧グループ20−(S+1)Fで重複する参照電圧の数はSの値が大きいほど削減される。この結果、サブデコーダ11−1F〜11−(S+1)Fのスッチトランジスタ数が削減され、省面積化が可能となる。
図21は、図19及び図20の実施例に関する具体的な仕様の一例(第三の仕様)を説明する図である。図21の仕様に対応する図19の内挿アンプ30として、図2(B)の内挿アンプ30Aが用いられる。
図21に示す仕様は、図19において、デジタル入力信号のビット数m=8、n=3、参照電圧をVrd1〜Vrd4、Vr3〜Vr127、Vrd5〜Vrd8とした場合である。
図21において、レベル欄(0〜255)は、内挿アンプ30Aの出力電圧レベルであり、3つのデコーダ41、42、10Fへ入力される8ビットのデジタル入力信号に対応して、0〜255の256レベルが出力可能とされる。Vref欄は、出力レベルと参照電圧との対応を示している。図21は、図2の参照電圧Vr1〜Vr129から、参照電圧Vr1、Vr2、Vr128、Vr129が除かれ、参照電圧Vrd1〜Vrd4、Vrd5〜Vrd8が追加されている。
レベル0〜3は、デコーダ41に対応し、内挿アンプ30Aの2つの電圧(V(T1)、V(T2))に常に同一参照電圧を選択(Vo1=Vo2)する。このレベル0〜3よりなるレベルブロックをDBLK1とする。DBLK1の参照電圧は出力電圧のレベル0〜3に対応してVrd0、Vrd1、Vrd2、Vrd3よりなる。出力電圧のレベル0〜3はDBLK1の参照電圧Vrd0〜Vrd3と1対1対応であり、参照電圧Vrd0〜Vrd3の設定により非線形な特性にも対応できる。
レベル4〜251は、デコーダ10Fに対応し、内挿アンプ30Aの2つの電圧(V(T1)、V(T2))として、重複も含めて隣接参照電圧を選択する。このレベル4〜251よりなるレベルブロックをDBLK2とする。DBLK2の参照電圧は出力電圧のレベル4〜251の2レベルおき(偶数レベル4、6、・・・、250)に対応したVr3〜Vr126に加えて、レベル251より1レベル高位のVr127よりなる。レベル251は、Vr127とVr126の内挿により生成される。出力電圧のレベル4〜251はDBLK2の参照電圧Vr3〜Vr127の内挿出力で生成されるため、線形性の高い特性として適用するのが好ましい。
レベル252〜255は、デコーダ42に対応し、内挿アンプ30Aの2つの電圧(V(T1)、V(T2))に常に同一参照電圧を選択(Vo1=Vo2)する。このレベル252〜255よりなるレベルブロックをDBLK3とする。DBLK3の参照電圧はレベル252〜255に対応してVrd5、Vrd6、Vrd7、Vrd8よりなる。DBLK2の参照電圧Vr127とDBLK3の参照電圧Vrd5を同一電圧としてもよい。出力電圧のレベル252〜255はDBLK3の参照電圧Vrd5〜Vrd8と1対1対応であり、参照電圧Vrd5〜Vrd8の設定により非線形な特性にも対応できる。
図22(A)、(B)は、図21の仕様にしたがう、図19のデコーダ41、42の構成例を示す図である。図22(A)のデコーダ41は、図19でD=4とされ、参照電圧グループ21の4個の参照電圧Vrd1、Vrd2、Vrd3、Vrd4が入力され、最下位ビット(D0、D0B)によってオン/オフ制御されるNchトランジスタ(パストランジスタ、スイッチトランジスタ)で隣接する2つの参照電圧(Vrd1、Vrd2)、(Vrd3、Vrd4)の一方を選択し、その上位ビット(D1、D1B)に接続するNchトランジスタでは、(D0、D0B)に接続するNchトランジスタで選択された2つの参照電圧の一方を選択する。さらに(D1、D1B)に接続するNchトランジスタで選択された1つの参照電圧は、2つの経路に分けられて、それぞれD2B〜D7Bに接続するNchトランジスタにより選択制御され、VrdH(H=1,2,3,4)として2つの経路に対応した2つの端子へ出力される。このとき内挿アンプ30Aには常に2つの同一参照電圧が入力される。
図22(B)のデコーダ42は、図19でU=5、V=8とされ、参照電圧グループ22の4個の参照電圧Vrd5、Vrd6、Vrd7、Vrd8が入力され、(A)と同様に(D0、D0B)、(D1、D1B)に接続するNchトランジスタで1つの参照電圧が選択される。さらに2つの経路に分けられて、それぞれD2〜D7に接続するNchトランジスタにより選択制御され、VrdH(H=5,6,7,8)として2つの端子へ出力される。内挿アンプ30Aには常に2つの同一参照電圧が入力される。
図23は、本発明の第8の実施例の構成を示す図である。本実施例は、図21のレベルブロックDBLK2の仕様にしたがった図20の構成の一例を示す図である。DBLK2に対応したレベル4〜251を出力するための参照電圧は、Vr3〜Vr127で、図20のVrX、VrYはそれぞれVr3、Vr127となる。図23は、参照電圧グループを5個とした場合(S=4)の実施例の構成を示す図である。参照電圧は5個(S=4)の参照電圧グループ20−1FA〜20−5FAに分けられ、図34(A)において5行、h(=32)列の2次元配列の構成とされる。
図23を参照すると、このデコーダ10FAは、デジタル信号のビット数m=8、n=3とされ、上位5ビット(D7〜D3、D7B〜D3B)に応じて、2次元配列の対応する列(例えば第k列、但しk=1、2、・・・、h(h=32)のいずれかの値)に割当てられた最大5個の参照電圧(Vr(4k−3)〜Vr(4k+1))を選択出力する5個のサブデコーダ11−1FA〜11−5FAを備える。但し、第k列がk=1のときは、Vr(4k−3)、Vr(4k−2)を除く3個の参照電圧(Vr(4k−1)、Vr(4k)、Vr(4k+1))が選択され、第k列がk=hのときは、Vr(4k)、Vr(4k+1)を除く3個の参照電圧(Vr(4k−3)、Vr(4k−2)、Vr(4k―1))が選択される。そしてサブデコーダ11−1FA〜11−5FAで選択された最大5個の参照電圧(Vr(4k−3)〜Vr(4k+1))から、下位3ビット(D2〜D0、D2B〜D0B)に応じて、隣接又は同一参照電圧2個(Vo1、Vo2)を選択出力するサブデコーダ13Aを備えている。なおデコーダ10FAにおいて、第2のビットグループの(D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号がサブデコーダ11−3FAに入力され、最小レベルの参照電圧Vr3、又は最大レベルの参照電圧Vr127の選択が制御されている。またサブデコーダ13Aは、図3のサブデコーダ13Aと同様に図5又は図6の構成としてよい。
図23は、図21のレベルブロックDBLK2において、8の倍数のレベルを基準とした8つの連続するレベルを1区間に設定して、隣接する4つの参照電圧を割当て、1区間の端のレベル(下位から8つ目のレベル)に対して隣の区間の最低レベルの1つの参照電圧を共有する構成とし、レベル4〜251を32個の区間に分割している。ただし、レベル4〜7(第1区間)及びレベル248〜251(第32区間)の2つの区間だけは4つの連続するレベルで1区間とされている。すなわち図23は、図3の構成において、参照電圧Vr1、Vr2、Vr128、Vr129を除いた構成と同様となっている。
図24は、図23のサブデコーダ11−1FA、11−2FAの構成例を示す図である。図21の仕様の場合、サブデコーダ11−1FA、11−2FAは同一構成となる。サブデコーダ11−1FA、11−2FAにそれぞれ入力される参照電圧グループ20−1FA(Vr5、Vr9、・・・、Vr125)、20−2FA(Vr6、Vr10、・・・、Vr126)の参照電圧はそれぞれh(=32)個より1個少ない31個となる。サブデコーダ11−1FA、11−2FAは、図4のサブデコーダ11−iA(i=1、2)から、D3Bに接続され、各サブデコーダの最低位の参照電圧(Vr1又はVr2)を選択する1個のNchトランジスタスイッチが削除された構成とされる。
図25は、図23のサブデコーダ11−4FA、11−5FAの構成例を示す図である。図21の仕様の場合、サブデコーダ11−4FA、11−5FAは同一構成となる。サブデコーダ11−4FA、11−5FAにそれぞれ入力される参照電圧グループ20−4FA(Vr4、Vr8、・・・、Vr124)、20−5FA(Vr5、Vr9、・・・、Vr125)の参照電圧はそれぞれh(=32)個より1個少ない31個となる。サブデコーダ11−4FA、11−5FAは、図4のサブデコーダ11−iA(i=4、5)から、D3に接続され、各サブデコーダの最上位の参照電圧(Vr128又はVr129)を選択する1個のNchトランジスタスイッチが削除された構成とされる。
図26は、図23のサブデコーダ11−3FAの構成例を示す図である。図21の仕様の場合、サブデコーダ11−3FAに入力される参照電圧グループ20−3FA(Vr3、Vr7、・・・、Vr127)の参照電圧はh(=32)個となる。サブデコーダ11−3FAは、図4のサブデコーダ11−iA(i=3)に、第2のビットグループ(D2〜D0、D2B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号に接続されたトランジスタスイッチ(SW11、SW12)を追加した構成とされる。
追加のトランジスタスイッチについて以下に説明する。図21の仕様において、レベルブロックDBLK1とDBLK2の境界のレベル3、4に着目すると、レベルブロックDBLK1に属するレベル3は、同一参照電圧2個(Vrd4、Vrd4)により生成され、レベルブロックDBLK2に属するレベル4は、同一参照電圧2個(Vr3、Vr3)により生成される。レベル3、4の選択条件は、第1ビットグループ(D3〜D7)の値は同一で、第2ビットグループの値がそれぞれ(D2、D1、D0)=(0、1、1)と(1、0、0)で異なる。しかしサブデコーダ13A(図5、図6)では、サブデコーダ11−3FAで選択された参照電圧Vr3(Vr(4k−1)のk=1のとき)は(D2、D1、D0)=(0、1、1)及び(1、0、0)の両方で選択されるため、レベル3のビット信号の値で参照電圧Vr3が選択される。すなわち図21の仕様において、レベル3に対応するビット信号の値が入力されると、DBLK1でVrd4、DBLK2でVr3の二重選択となり出力異常が発生する。これを防止するため、第2のビットグループ(D2〜D0、D2B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号に接続されたトランジスタスイッチを追加する。参照電圧Vr3を、レベル3で非選択、レベル4(及びレベル5)で選択するための条件は、D2=1、又は、D1=0である。図26では、追加のトランジスタスイッチは、参照電圧Vr3の供給ノードとノードN111間に、第1ビットグループの下位側のD3Bに接続されたNchトランジスタスイッチと直列形態で接続され、D2に接続されたNchトランジスタスイッチSW11で構成される。D3Bに接続されたスイッチとスイッチSW11の接続順を入替可能であることは勿論である。
また、スイッチSW11は、D2の代わりに、D1Bに接続されたNchトランジスタスイッチとしてもよい。
また図21の仕様において、レベルブロックDBLK2とDBLK3の境界のレベル251、252、253に着目すると、レベルブロックDBLK3に属するレベル252、253は、同一参照電圧2個(Vrd5、Vrd5)、(Vrd6、Vrd6)により生成され、レベルブロックDBLK2に属するレベル251は、隣接参照電圧2個(Vr126、Vr127)の内挿出力により生成される。
レベル251、252、253の選択条件は、第1ビットグループ(D3〜D7)の値は同一で、第2ビットグループの値がそれぞれ(D2、D1、D0)=(0、1、1)と(1、0、0)と(1、0、1)で異なる。しかしサブデコーダ13A(図5、図6)では、サブデコーダ11−3FAで選択された参照電圧Vr127(Vr(4k−1)のk=32のとき)は(D2、D1、D0)=(0、1、1)及び(1、0、0)及び(1、0、1)の全てで選択されるため、レベル252、253で参照電圧Vr127が選択される。すなわち図21の仕様において、レベル252、253に対応するビット信号の値が入力されると、レベルブロックDBLK3でVrd5又はVrd6、レベルブロックDBLK2でVr127の二重選択となり、出力異常が発生する。
出力異常を防止するためには、第2のビットグループ(D2〜D0、D2B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号に接続されたトランジスタスイッチを追加する。参照電圧Vr127を、レベル251で選択、レベル252、253で非選択とするための条件は、D2=0、又は、D1=1である。図26では、追加のトランジスタスイッチは、参照電圧Vr127の供給ノードとノードN112間に、第1ビットグループの下位側のD3に接続されたNchトランジスタスイッチと直列形態で接続され、D2Bに接続されたNchトランジスタスイッチSW12で構成される。スイッチSW12は、D2Bの代わりに、D1に接続されたNchトランジスタスイッチとしてもよい。
図27は、本発明の第9の実施例の構成を示す図である。本実施例は、図21のレベルブロックDBLK2の仕様にしたがった図20の構成の別の例を示す図である。DBLK2に対応したレベル4〜251を出力するための参照電圧は、Vr3〜Vr127で、図20のVrX、VrYはそれぞれVr3、Vr127となる。図27は、参照電圧グループを9個とした場合(S=8)の実施例の構成を示す図である。参照電圧は9個(S=8)の参照電圧グループ20−1FB〜20−9FBに分けられ、図34(A)において9行、h(=16)列の2次元配列の構成とされる。
図27を参照すると、このデコーダ10FBは、デジタル信号のビット数m=8、n=4とされ、上位4ビット(D7〜D4、D7B〜D4B)に応じて、2次元配列の対応する列(例えば第k列、但しk=1、2、・・・、h(h=32)のいずれかの値)に割当てられた最大9個の参照電圧(Vr(8k−7)〜Vr(8k+1))を選択出力する9個のサブデコーダ11−1FB〜11−9FBを備える。但し、第k列がk=1のときは、Vr(8k−7)、Vr(8k−6)を除く7個の参照電圧(Vr(8k−5)〜Vr(8k+1))が選択され、第k列がk=hのときは、Vr(8k)、Vr(8k+1)を除く7個の参照電圧(Vr(8k−7)〜Vr(8k―1))が選択される。そしてサブデコーダ11−1FB〜11−9FBで選択された最大9個の参照電圧(Vr(8k−7)〜Vr(8k+1))から、下位4ビット(D3〜D0、D3B〜D0B)に応じて、隣接又は同一参照電圧2個(Vo1、Vo2)を選択出力するサブデコーダ13Bを備えている。なおデコーダ10FBにおいて、第2のビットグループの(D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号がサブデコーダ11−3FB又は11−7FBに入力され、最小レベルの参照電圧Vr3、又は最大レベルの参照電圧Vr127の選択が制御されている。またサブデコーダ13Bは、図9のサブデコーダ13Bと同様に、図11の構成、あるいは、図11と等価の構成としてよい。
図27は、図21のレベルブロックDBLK2において、16の倍数のレベルを基準とした16個の連続するレベルを1区間に設定して、隣接する8個の参照電圧を割当て、1区間の端のレベル(下位から16個目のレベル)に対して隣の区間の最低レベルの1つの参照電圧を共有する構成とし、レベル4〜251を16個の区間に分割している。ただし、レベル4〜15(第1区間)及びレベル240〜251(第16区間)の2つの区間だけは12個の連続するレベルで1区間とされている。すなわち図27は、図9の構成において、参照電圧Vr1、Vr2、Vr128、Vr129を除いた構成と同様となっている。
サブデコーダ11−1FB、11−2FBは、図10のサブデコーダ11−iA(i=1、2)から、D4Bに接続され、各サブデコーダの最低位の参照電圧(Vr1又はVr2)を選択する1個のNchトランジスタスイッチが削除された構成とされる。
サブデコーダ11−8FB、11−9FBは、図10のサブデコーダ11−iA(i=8、9)から、D4に接続され、各サブデコーダの最上位の参照電圧(Vr128又はVr129)を選択する1個のNchトランジスタスイッチが削除された構成とされる。サブデコーダ11−4FB〜11−6FBは、図10のサブデコーダ11−iA(i=4〜6)と同一構成とされる。
図28は、図27のサブデコーダ11−3FBの構成例を示す図である。図21の仕様の場合、サブデコーダ11−3FBは、図10のサブデコーダ11−iA(i=3)に、第2のビットグループ(D3〜D0、D3B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号に接続されたトランジスタスイッチを追加した構成とされる。
具体的には、図21の仕様において、レベルブロックDBLK1とDBLK2の境界のレベル3、4の選択条件は、第1ビットグループ(D4〜D7)の値は同一で、第2ビットグループの値がそれぞれ(D3、D2、D1、D0)=(0、0、1、1)と(0、1、0、0)で異なる。
しかし、サブデコーダ13B(図11)では、サブデコーダ11−3FBで選択された参照電圧Vr3(Vr(8k−5)のk=1のとき)は(D3、D2、D1、D0)=(0、0、1、1)及び(0、1、0、0)の両方で選択されるため、レベル3のビット信号の値で参照電圧Vr3が選択される。
すなわち図21の仕様において、レベル3に対応するビット信号の値が入力されると、レベルブロックDBLK1でVrd4、レベルブロックDBLK2でVr3の二重選択となり出力異常が発生する。これを防止するため、第2のビットグループ(D3〜D0、D3B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号に接続されたトランジスタスイッチを追加する。参照電圧Vr3を、レベル3で非選択、レベル4(及びレベル5)で選択するための条件は、D2=1、又は、D1=0である。図28では、追加のトランジスタスイッチは、参照電圧Vr3の供給ノードとノードN113間に、第1ビットグループの下位側のD4Bに接続されたNchトランジスタスイッチと直列形態で接続され、D2に接続されたNchトランジスタスイッチSW13で構成される。スイッチSW13は、D2の代わりに、D1Bに接続されたNchトランジスタスイッチとしてもよい。
図29は、図27のサブデコーダ11−7FBの構成例を示す図である。図21の仕様の場合、サブデコーダ11−7FBは、図10のサブデコーダ11−iA(i=7)に、第2のビットグループ(D3〜D0、D3B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号に接続されたトランジスタスイッチを追加した構成とされる。具体的には、図21の仕様において、DBLK2とDBLK3の境界のレベル251、252、253の選択条件は、第1ビットグループ(D4〜D7)の値は同一で、第2ビットグループの値がそれぞれ(D3、D2、D1、D0)=(1、0、1、1)と(1、1、0、0)と(1、1、0、1)で異なる。しかしサブデコーダ13B(図11)では、サブデコーダ11−7FBで選択された参照電圧Vr127(Vr(8k−1)のk=16のとき)は、(D3、D2、D1、D0)=(1、0、1、1)及び(1、1、0、0)及び(1、1、0、1)の全てで選択されるため、レベル252、253のビット信号の値で参照電圧Vr127が選択される。すなわち図21の仕様において、レベル252、253に対応するビット信号の値が入力されると、レベルブロックDBLK3でVrd5又はVrd6、DBLK2でVr127の二重選択となり、出力異常が発生する。これを防止するため、第2のビットグループ(D3〜D0、D3B〜D0B)の少なくとも1ビットの信号に接続されたトランジスタスイッチを追加する。参照電圧Vr127を、レベル251で選択、レベル252、253で非選択とするための条件は、D2=0、又は、D1=1である。図29では、追加のトランジスタスイッチは、参照電圧Vr127の供給ノードとノードN114間に、第1ビットグループの下位図側のD4に接続されたNchトランジスタスイッチと直列形態で接続され、D2Bに接続されたNchトランジスタスイッチSW14で構成される。スイッチSW14は、D2Bの代わりに、D1に接続されたNchトランジスタスイッチとしてもよい。
上記では図26、図28、図29を参照して、レベルブロックDBLK1とDBLK2間、又は、DBLK2とDBLK3間の二重選択による出力異常を防止するための追加トランジスタスイッチ(SW11、SW12、SW13、SW14)を設置する例を説明したが、レベルブロック間の境界位置の設定にも依存する。図23は、図21のレベルブロックDBLK2において、8の倍数のレベルを基準とした区間構成をとっており、図27は、図21のDBLK2において、16の倍数のレベルを基準とした区間構成をとっている。レベルブロック間の境界位置が区間の基準となるレベルと異なる場合、レベルブロック間の二重選択による出力異常を防止するための追加トランジスタスイッチが必要となる。図21の仕様では、レベルブロック間の境界はレベル3、4、及び、レベル251、252で、ともに8の倍数のレベル、又は16の倍数のレベルの境界とは異なるため、出力異常を防止するための追加トランジスタスイッチが必要となる。
一方、レベルブロック間の境界位置が区間の基準となるレベルである場合、境界となる2つのレベル間の参照電圧は、適正に選択されるため、追加トランジスタスイッチは不要となる。例えば、図23の8の倍数のレベルを基準とした区間構成において、レベルブロックDBLK1とDBLK2間の境界位置がレベル7、8に設定された仕様の場合、レベル7、8の選択条件は、第1ビットグループの値がそれぞれ(D7、D6、D5、D4、D3)=(0、0、0、0、0)と(0、0、0、0、1)で異なる。
レベルブロックDBLK2の最低位の参照電圧Vr5は、(D7、D6、D5、D4、D3)=(0、0、0、0、0)では非選択となり、(D7、D6、D5、D4、D3)=(0、0、0、0、1)で選択される。このためレベル7のときに参照電圧Vr5は選択されず、レベルブロック間の二重選択は生じない。
図30は、図19及び図20の実施例に関する具体的な仕様の別の例(第四の仕様)を説明する図である。図30の仕様は、DBLK2に対応する出力レベルと参照電圧の対応関係を図21から変更した例である。DBLK1、DBLK3は図21と同様である。また図19の内挿アンプ30も図2(B)の内挿アンプ30Aが用いられる。
図30において、DBLK2の参照電圧は出力電圧のレベル4〜251の2レベルおき(奇数レベル5、7、・・・、251)に対応したVr4〜Vr127に加えて、レベル4より1レベル低位のVr3よりなる。レベル4は、Vr3とVr5の内挿により生成される。参照電圧Vr3は、DBLK1の参照電圧Vrd4と同一電圧としてもよい。
図30において、レベルブロックDBLK2に対応する参照電圧は、図21のDBLK2に対応する参照電圧から1レベルずれた設定となっている。図30の仕様に対応したデコーダ10F(10FA、10FB)に変更するには、第2のビットグループ(D(n−1)〜D0、D(n−1)B〜D0B)の正信号と相補信号を入替え、サブデコーダ13(13A、13B)に入力される参照電圧の順序を逆転させるだけでよい。具体的には、図23のサブデコーダ13Aの場合を例にして図31を参照して説明する。図31(A)、(B)は、図30の仕様に対応したサブデコーダ13Aの2つの構成である。図31(A)は、図5のサブデコーダ13Aにおいて、第2のビットグループ(D2、D2B)〜(D0、D0B)の正信号(D2、D1、D0)と相補信号(D2B、D1B、D0B)を入替え、参照電圧Vr(4k−3)〜Vr(4k+1)の順序をVr(4k+1)〜Vr(4k−3)順に逆転させて構成したものである。図31(B)も同様である。これにより図21から図30の仕様に簡単に切替えることができる。
図32は、本発明の第10の実施例の構成を示す図で、本発明に係る表示装置のデータドライバの一実施例の構成の要部を示す図である。図32を参照すると、このデータドライバは、参照電圧生成回路50と、デコーダ60と、増幅回路30と、ラッチアドレスセレクタ70と、ラッチ80と、レベルシフタ90と、を含んで構成される。参照電圧生成回路50と、デコーダ60と、増幅回路30は、前記各実施例で説明した、参照電圧グループ20、デコーダ10、内挿アンプ30からなる。
ラッチアドレスセレクタ70は、クロック信号CLKに基づき、データラッチのタイミングを決定する。ラッチ80は、ラッチアドレスセレクタ70で決定されたタイミングに基づいて、入力された映像デジタルデータをラッチし、STB信号(ストローブ信号)に応じて、一斉に、レベルシフタ90を介してデコーダ10にデータを出力する。ラッチアドレスセレクタ70及びラッチ80はロジック回路で、一般に低電圧(例えば0V〜3.3V)で構成される。
デコーダ60は、図1、図3、図7、図9、図12、図16のいずれかのデコーダ10、10A、10A’、10B、10B’、10C、又は、図19(、図20、図23、図27)のデコーダブロック10F(10FA、10FB)、41、42で構成される。
本実施例によれば、出力レベルの数に対して必要とする参照電圧の数を縮減し、面積の削減を可能とするデータドライバ、表示装置を実現可能としている。また、データドライバにおいて、デコーダ内のサブデコーダ13における配線交差箇所を削減することが可能とされることから、データドライバのレイアウト面積の縮減に貢献する。
なお、上記の特許文献1、2の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
本発明の一実施形態(第1の実施例)の構成を示す図である。 (A)は本発明の実施例における第一の仕様を説明する図、(B)は増幅回路を説明する図である。 本発明の第2の実施例(図1のS=4)の構成を示す図である。 図3のサブデコーダ11−1A〜11−5Aの構成の一例を示す図である。 図3のサブデコーダ13Aの構成を示す図である。 図3のサブデコーダ13Aの構成の別の例を示す図である。 本発明の第3の実施例の構成を示す図である。 図7のサブデコーダ13A’の構成の一例を示す図である。 本発明の第4の実施例(図1のS=8)の構成を示す図である。 図9のサブデコーダ11−1B〜11−9Bの構成の一例を示す図である。 図9のサブデコーダ13Bの構成の一例を示す図である。 本発明の第5の実施例の構成を示す図である。 図12のサブデコーダ13B’の構成を示す図である。 第2乃至第5の各実施例におけるデコーダのスイッチトランジスタの個数を示す図である。 (A)は本発明の実施例における第二の仕様を説明する図、(B)は増幅回路を説明する図である。 本発明の第6の実施例(図1のS=4)の構成を示す図である。 図16のサブデコーダ11−1C〜11−5Cの構成の一例を示す図である。 図16のサブデコーダ13Cの構成を示す図である。 本発明の第7の実施例の構成を示す図である。 図19のデコーダ10Fの構成の一例を示す図である。 図19の実施例における第三の仕様を説明する図である。 図19のデコーダ41、42の構成の一例を示す図である。 本発明の第8の実施例(図20のS=4)の構成を示す図である。 図23のサブデコーダ11−1FA、11−2FAの構成の一例を示す図である。 図23のサブデコーダ11−4FA、11−5FAの構成の一例を示す図である。 図23のサブデコーダ11−3FAの構成の一例を示す図である。 本発明の第9の実施例(図20のS=8)の構成を示す図である。 図27のサブデコーダ11−3FBの構成の一例を示す図である。 図27のサブデコーダ11−7FBの構成の一例を示す図である。 図19の実施例における第四の仕様を説明する図である。 (A)は図30の仕様に対応した図23のサブデコーダ13Aの構成の一例、(B)は(A)と別の例を示す図である。 本発明の第10の実施例でデータドライバの一実施例の構成を示す図である。 図1、図20の参照電圧のグループ化の詳細を示す図である。 (A)は図33の参照電圧のグループ化の一例、(B)は(A)と別の例を示す図である。 本発明の関連発明の構成を示す図である。 図3の増幅回路の構成を示す図である。 図16の増幅回路の構成を示す図である。 アクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示す図である。 関連技術(特許文献1)の構成を示す図である。 関連技術(特許文献2)の構成を示す図である。
符号の説明
3 出力端子
10、10A、10A’、10B、10B’、10C、10D、10F、10FA、10FB デコーダ
11−1〜11−(S+1) 第1〜第(S+1)のサブデコーダ
11−1A〜11−5A 第1〜第5のサブデコーダ
11−1B〜11−9B 第1〜第9のサブデコーダ
11−1C〜11−5C 第1〜第5のサブデコーダ
11−1D〜11−3D 第1〜第3のサブデコーダ
11−1F〜11−(S+1)F 第1〜第(S+1)のサブデコーダ
11−1FA〜11−5FA 第1〜第5のサブデコーダ
11−1FB〜11−9FB 第1〜第9のサブデコーダ
13、13A、13A’、13B、13B’、13C、13D サブデコーダ
20−1〜20−(S+1) 第1〜第(S+1)の参照電圧グループ
20−1A〜20−5A 第1〜第5の参照電圧グループ
20−1B〜20−9B 第1〜第9の参照電圧グループ
20−1C〜20−5C 第1〜第5の参照電圧グループ
20−1F〜20−(S+1)F 第1〜第(S+1)の参照電圧グループ
20−1FA〜20−5FA 第1〜第5の参照電圧グループ
20−1FB〜20−9FB 第1〜第9の参照電圧グループ
20、20A、20B、20F、20FA、20FB、21、22、21D、22D、23D 参照電圧グループ
30、30A、30C、30D 増幅回路(内挿アンプ)
41、42 デコーダ
50 参照電圧生成回路
60 デコーダ
70 ラッチアドレスセレクタ
80 ラッチ
90 レベルシフタ
101、102、103、104 Nchトランジスタ
109 増幅段
111、112 Pchトランジスタ
113、114 電流源
201、202、203、204、205、206 Nchトランジスタ
207、208、209 電流源
210、211 Pchトランジスタ
212 増幅段
109 増幅段
310 DA変換器
316 選択回路
316a 基準電圧選択回路
316b 生成電圧選択回路
317 ボルテージフォロワ回路
318 基準電圧発生回路
801 基準電圧発生回路
802 選択回路
803 増幅回路(内挿アンプ)
940 電源回路
950 表示コントローラー
960 表示部
961 走査線
962 データ線
963 薄膜トランジスタ(TFT)
964 画素電極
965 容量
966 補助容量
967 対向基板電極
970 ゲートドライバ
980 データドライバ
Dn〜D(m−1) 第1ビットグループ
D0〜D(n−1) 第2ビットグループ
T1、T2 端子(増幅器の入力端子)
Vo1、Vo2 デコーダで選択される参照電圧
Vr1、Vr2、〜Vr(S+1)〜Vr(2×S+1)〜Vr(h×S+1)、Vrd1〜Vrd8、Vr(4k−3)〜Vr(4k+1)、Vr(8k−7)〜Vr(8k+1) 参照電圧

Claims (20)

  1. 互いに異なる複数の参照電圧を第1乃至第(S+1)(ただし、Sは2のべき乗、且つ、4以上の整数)の参照電圧グループにグループ化し、
    前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループを行に割当て、各参照電圧グループに属する参照電圧の前記参照電圧グループ内での序列を列に割当てた(S+1)行、h列(ただし、hは2以上の整数)の2次元配列において、i行j列(ただし、iは1以上、且つ、(S+1)以下の整数、jは1以上、且つ、h以下の整数)の配列要素は、前記複数の参照電圧における{(j−1)×S+i}番目の参照電圧に対応し、
    前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループのそれぞれに対応して設けられ、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループの参照電圧から、前記2次元配列において入力デジタル信号の上位側の第1ビットグループの値に対応する列に割当てられた参照電圧をそれぞれ選択する、第1乃至第(S+1)のサブデコーダと、
    前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダの出力を入力し、前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダで選択された参照電圧から、前記入力デジタル信号の下位側の第2のビットグループの値に応じて、重複を含む2個の参照電圧を選択して出力する、(S+1)入力2出力型のサブデコーダと、
    を含むデコーダを備えた、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  2. 前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の前記第1乃至第(S+1)行において、第1列から第h列に対応する参照電圧を含む、ことを特徴とする請求項1記載のデジタルアナログ変換回路。
  3. 第1乃至第(X−1)(ただし、Xは2以上、且つ、(S+1)以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の第1乃至第(X−1)行における、第2列乃至第h列に対応する参照電圧を含む、ことを特徴とする請求項1記載のデジタルアナログ変換回路。
  4. 第(Y+1)(ただし、Yは1以上、且つ、S以下の整数)乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の第(Y+1)乃至第(S+1)行における、第1列乃至第(h−1)列に対応する参照電圧を含む、ことを特徴とする請求項1記載のデジタルアナログ変換回路。
  5. 第1乃至第(X−1)(ただし、Xは2以上、且つ、(S+1)以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の第1乃至第(X−1)行における、第2列乃至第h列に対応する参照電圧を含み、
    第(Y+1)(ただし、YはX以上、且つ、S以下の整数)乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の第(Y+1)乃至第(S+1)行における、第1列乃至第(h−1)列に対応する参照電圧を含む、ことを特徴とする請求項1記載のデジタルアナログ変換回路。
  6. 第1乃至第Y(ただし、Yは1以上、且つ、S以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の第1乃至第Y行における、第2列乃至第h列に対応する参照電圧を含み、
    第(Y+1)乃至第(X−1)(ただし、XはYより大、且つ、(S+1)以下の整数)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の第(Y+1)乃至第(X−1)行における第2列乃至第(h−1)列に対応する参照電圧を含み、
    第X乃至第(S+1)の参照電圧グループは、それぞれに対応する前記2次元配列の第X乃至第(S+1)行における、第1列乃至第(h−1)列に対応する参照電圧を含む、ことを特徴とする請求項1記載のデジタルアナログ変換回路。
  7. 前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダは、
    mビット(ただし、mは所定の正整数)のデジタルデータのうち上位側の(m−n)ビット(ただし、m>n)の第1ビットグループを入力し、前記2次元配列において前記第1ビットグループの値に対応する列に割当てられた参照電圧をそれぞれ選択し、
    前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダからは、(S+1)個又はそれよりも少ない参照電圧が出力され、
    前記(S+1)入力2出力型のサブデコーダでは、
    前記mビットのデジタルデータの下位nビットの第2のビットグループの値に応じて、前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダで選択された参照電圧から、重複を含む2個の参照電圧を選択して出力する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のデジタルアナログ変換回路。
  8. 前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダは、前記上位側の(m−n)ビットについて下位ビット側から上位ビット側の順にデコードする、ことを特徴とする請求項7記載のデジタルアナログ変換回路。
  9. 前記(S+1)入力2出力型のサブデコーダは、前記下位nビットの最上位ビットからデコードする、ことを特徴とする請求項7又は8記載のデジタルアナログ変換回路。
  10. 前記デコーダで選択された2個の参照電圧を第1、第2の入力端子に入力し、前記第1、第2の入力端子に受けた参照電圧を重み付け平均した電圧を出力する増幅回路を備えている、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のデジタルアナログ変換回路。
  11. 前記デコーダで選択された2個の参照電圧を少なくとも第1、第2、第3の入力端子に入力し、少なくとも前記第1、第2、第3の入力端子に受けた参照電圧を重み付け平均した電圧を出力する増幅回路を備えている、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のデジタルアナログ変換回路。
  12. 前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループで規定される出力レベルの範囲と異なる範囲の複数の参照電圧を含む別の参照電圧グループを少なくとも1つ備え、
    前記別の参照電圧グループの参照電圧を入力し、前記入力デジタル信号に応じて、2つの電圧を選択するデコーダをさらに備えている、ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のデジタルアナログ変換回路。
  13. 前記第1乃至第(S+1)のサブデコーダのうち、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループに含まれる前記複数の参照電圧でレベル順位が最大又は最小の参照電圧が入力されるサブデコーダには、前記第1のビットグループとともに前記第2のビットグループの少なくとも1つのビット信号が入力される、ことを特徴とする請求項12に記載のデジタルアナログ変換回路。
  14. 前記最大又は最小の参照電圧が入力される前記サブデコーダは、前記第2のビットグループの少なくとも1つのビット信号の値で選択した後に前記第1のビットグループの値で選択する、ことを特徴とする請求項13記載のデジタルアナログ変換回路。
  15. 前記別の参照電圧グループは、前記第1乃至第(S+1)の参照電圧グループで規定される出力レベルの電圧範囲に対して、上側及び/又は下側の電圧範囲の出力レベルに対応した参照電圧を含み、
    前記別の参照電圧グループは、前記各出力レベルにそれぞれ1対1対応した参照電圧を含み、
    前記別の参照電圧グループに対応する前記デコーダは、前記入力デジタル信号に応じて、同一参照電圧を選択して前記第1、第2の端子に出力する、ことを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載のデジタルアナログ変換回路。
  16. 前記Sを4とし、前記複数の参照電圧を第1乃至第5の参照電圧グループにグループ化し、
    前記第1乃至第5の参照電圧グループにそれぞれ対応する前記第1乃至第5のサブデコーダを備え、
    前記第3のサブデコーダは、前記第1及び第5のサブデコーダの双方に隣接して配置され、前記第2及び第4のサブデコーダは互いに隣接して配置され、
    前記(S+1)入力2出力型サブデコーダとして、前記第1乃至第5のサブデコーダで選択された参照電圧から前記入力デジタル信号の下位側の第2のビットグループの値に応じて、重複を含む2個の参照電圧を選択して出力する、ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のデジタルアナログ変換回路。
  17. 前記Sを8とし、前記複数の参照電圧を第1乃至第9の参照電圧グループにグループ化し、
    前記第1乃至第9の参照電圧グループにそれぞれ対応する前記第1乃至第9のサブデコーダを備え、
    前記第5のサブデコーダは前記第1及び第9のサブデコーダの双方に隣接して配置され、
    前記第3及び第7のサブデコーダは互いに隣接して配置され、且つ、少なくとも前記第1、第5及び第9のサブデコーダのいずれか一つに隣接して配置され、
    前記第4及び第8のサブデコーダは互いに隣接して配置され、
    前記第2及び第6のサブデコーダは互いに隣接して配置され、且つ、前記第4又は第9のサブデコーダに隣接して配置され、
    前記(S+1)入力2出力型サブデコーダとして、前記第1乃至第9のサブデコーダで選択された参照電圧から前記入力デジタル信号の下位側の第2のビットグループの値に応じて、重複を含む2個の参照電圧を選択して出力する、ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のデジタルアナログ変換回路。
  18. 入力映像信号に対応した入力デジタル信号を受け、前記入力デジタル信号に対応した電圧を出力する、請求項1乃至17のいずれか一に記載のデジタルアナログ変換回路を備え、前記入力デジタル信号に対応した電圧でデータ線を駆動するデータドライバ。
  19. データ線と走査線の交差部に画素スイッチと表示素子を含む単位画素を備え、前記走査線でオンとされた画素スイッチを介して前記データ線の信号が表示素子に書き込まれる表示装置であって、
    前記データ線を駆動するデータドライバとして、請求項18記載の前記データドライバを備えた表示装置。
  20. 一の方向に互いに平行に延在された複数本のデータ線と、
    前記一の方向に直交する方向に互いに平行に延在された複数本の走査線と、
    前記複数本のデータ線と前記複数本の走査線の交差部にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、
    を備え、
    前記複数の画素電極のそれぞれに対応して、ドレイン及びソースの一方の入力が対応する前記画素電極に接続され、
    前記ドレイン及びソースの他方の入力が対応する前記データ線に接続され、ゲートが対応する前記走査線に接続されている、複数のトランジスタを有し、
    前記複数の走査線に対して走査信号をそれぞれ供給するゲートドライバと、
    前記複数のデータ線に対して入力データに対応した階調信号をそれぞれ供給するデータドライバと、
    を備え、
    前記データドライバは、請求項18記載の前記データドライバよりなる、ことを特徴とする表示装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205482A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Renesas Electronics Corp デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及び表示装置
JP2012034066A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Renesas Electronics Corp デジタルアナログ変換回路及び表示ドライバ
US10867541B2 (en) 2019-03-12 2020-12-15 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Digital-to-analog converter circuit and data driver
US11356113B2 (en) 2019-03-12 2022-06-07 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Digital-to-analog conversion circuit and data driver
US11670216B2 (en) 2020-07-31 2023-06-06 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Digital-to-analog conversion circuit, data driver, and display device

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5330121B2 (ja) 2009-06-30 2013-10-30 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP5329465B2 (ja) * 2010-03-30 2013-10-30 ルネサスエレクトロニクス株式会社 レベル電圧選択回路、データドライバ及び表示装置
JP5189147B2 (ja) * 2010-09-02 2013-04-24 奇美電子股▲ふん▼有限公司 ディスプレイ装置及びこれを有する電子機器
CN102281071B (zh) * 2011-03-08 2013-10-30 第二炮兵装备研究院中试与检测中心 大动态范围数控信号转换输出电路
KR20140025169A (ko) * 2012-08-21 2014-03-04 삼성디스플레이 주식회사 디지털 아날로그 변환기, 디스플레이 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치
CN103354451B (zh) * 2013-06-03 2016-06-08 友达光电(苏州)有限公司 数模转换模块及包含其的灰阶电压产生模块
CN103684452B (zh) * 2013-12-17 2017-01-04 华为技术有限公司 一种动态单元匹配的方法和装置
CN104410419B (zh) * 2014-12-08 2017-08-08 中国科学院微电子研究所 带有数字可编程选通窗的模数转换器
CN107731191A (zh) * 2017-11-15 2018-02-23 深圳市华星光电技术有限公司 Gamma电路及液晶面板
KR102480630B1 (ko) 2018-03-30 2022-12-23 삼성전자주식회사 소스 드라이버 및 이를 포함하는 디스플레이 드라이버
US20230353165A1 (en) * 2020-08-25 2023-11-02 Trustees Of Tufts College D/A Converter With Resistive Interpolation
TWI799982B (zh) * 2021-09-08 2023-04-21 大陸商常州欣盛半導體技術股份有限公司 數位-類比轉換器及源極驅動器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60112328A (ja) * 1983-11-22 1985-06-18 Sharp Corp Mos集積回路のdaコンバ−タ
JPH04358418A (ja) * 1991-06-05 1992-12-11 Asahi Kasei Micro Syst Kk 多チャンネルd/a変換器
JPH0964746A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Toshiba Corp デジタル・アナログ変換回路

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099297A (en) * 1988-02-05 1992-03-24 Emanuel Hazani EEPROM cell structure and architecture with programming and erase terminals shared between several cells
CA2004317C (en) * 1988-12-07 1993-11-30 Noriyuki Tokuhiro Successive comparison type analog-to-digital converting apparatus
JP3506219B2 (ja) 1998-12-16 2004-03-15 シャープ株式会社 Da変換器およびそれを用いた液晶駆動装置
JP3594125B2 (ja) * 2000-07-25 2004-11-24 シャープ株式会社 Da変換器およびそれを用いた液晶駆動装置
US6967691B2 (en) * 2002-08-07 2005-11-22 Thomson Licensing Color difference signal processing
JP4824922B2 (ja) * 2004-11-22 2011-11-30 株式会社 日立ディスプレイズ 画像表示装置及びその駆動回路
JP4100407B2 (ja) * 2004-12-16 2008-06-11 日本電気株式会社 出力回路及びデジタルアナログ回路並びに表示装置
JP4609297B2 (ja) * 2005-12-06 2011-01-12 日本電気株式会社 デジタルアナログ変換器、それを用いたデータドライバ及び表示装置
US7504979B1 (en) * 2006-08-21 2009-03-17 National Semiconductor Corporation System and method for providing an ultra low power scalable digital-to-analog converter (DAC) architecture
JP4282710B2 (ja) * 2006-11-08 2009-06-24 Necエレクトロニクス株式会社 出力回路、及びそれを用いたデータドライバならびに表示装置
US7872645B2 (en) * 2006-12-28 2011-01-18 Aptina Imaging Corporation On-chip test system and method for active pixel sensor arrays
JP4627078B2 (ja) * 2007-10-25 2011-02-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及び表示装置
JP4540734B2 (ja) * 2008-02-07 2010-09-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及び表示装置
JP2011154187A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Canon Inc 画像表示装置
JP5373680B2 (ja) * 2010-03-26 2013-12-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及び表示装置
JP5508978B2 (ja) * 2010-07-29 2014-06-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 デジタルアナログ変換回路及び表示ドライバ
US20120050206A1 (en) * 2010-08-29 2012-03-01 David Welland Multi-touch resolve mutual capacitance sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60112328A (ja) * 1983-11-22 1985-06-18 Sharp Corp Mos集積回路のdaコンバ−タ
JPH04358418A (ja) * 1991-06-05 1992-12-11 Asahi Kasei Micro Syst Kk 多チャンネルd/a変換器
JPH0964746A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Toshiba Corp デジタル・アナログ変換回路

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205482A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Renesas Electronics Corp デジタルアナログ変換回路とデータドライバ及び表示装置
US8786479B2 (en) 2010-03-26 2014-07-22 Renesas Electronics Corporation Digital analog converter circuit, digital driver and display device
JP2012034066A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Renesas Electronics Corp デジタルアナログ変換回路及び表示ドライバ
US8823570B2 (en) 2010-07-29 2014-09-02 Renesas Electronics Corporation Digital-to-analog converter circuit and display driver
US9202430B2 (en) 2010-07-29 2015-12-01 Renesas Electronics Corporation Digital-to-analog converter circuit and display driver
US10867541B2 (en) 2019-03-12 2020-12-15 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Digital-to-analog converter circuit and data driver
US11341886B2 (en) 2019-03-12 2022-05-24 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Digital-to-analog converter circuit and data driver
US11356113B2 (en) 2019-03-12 2022-06-07 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Digital-to-analog conversion circuit and data driver
US11670216B2 (en) 2020-07-31 2023-06-06 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Digital-to-analog conversion circuit, data driver, and display device

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