JP2967731B2 - D/aコンバータ - Google Patents

D/aコンバータ

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JP2967731B2
JP2967731B2 JP8227782A JP22778296A JP2967731B2 JP 2967731 B2 JP2967731 B2 JP 2967731B2 JP 8227782 A JP8227782 A JP 8227782A JP 22778296 A JP22778296 A JP 22778296A JP 2967731 B2 JP2967731 B2 JP 2967731B2
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Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/002Provisions or arrangements for saving power, e.g. by allowing a sleep mode, using lower supply voltage for downstream stages, using multiple clock domains or by selectively turning on stages when needed
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/78Simultaneous conversion using ladder network
    • H03M1/785Simultaneous conversion using ladder network using resistors, i.e. R-2R ladders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル・アナ
ログ変換器(D/Aコンバータ)に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来のR−2R方式のD/Aコ
ンバータの代表的な回路構成を示した図である。図3を
参照して、アナログ電圧を決定するn個の抵抗R1〜R
nと、抵抗Rの2倍の抵抗値を持つn+2個の抵抗2R
1〜2Rn+2により、R−2Rラダー回路を構成し、
抵抗に2種類の接続される電圧値を選択できるn+1個
のスイッチSW1〜SWnと、n個のバイナリ入力信号
端子BDで構成される。
【0003】図3においては、スイッチSWiの切替え
はバイナリ入力信号端子からのバイナリデータBDiに
より決定する。SWiの切替えによりR−2Rラダー回
路の合成抵抗値が変化する。出力電圧端子にはR−2R
ラダー回路の合成抵抗値により決定される正基準電圧V
refUと負電源電圧VrefLの間の電圧が出力され
る。出力電圧の分解能はSWiの個数(=バイナリ入力
信号の数)で決まり、スイッチSWiがn個あるとき、
出力電圧の分解能は2のn乗(=2n)となる。
【0004】上述の従来のR−2R方式のD/Aコンバ
ータでは、D/A出力電圧端子Voを使用していない場
合においてもスイッチSWの状態によってR−2Rラダ
ー回路の抵抗に電流が流れるために、電流を消費する。
【0005】図4に、バイナリデータBDとR−2Rラ
ダー回路の抵抗(合成抵抗値に換算)に流れる電流の関
係を示す。
【0006】例えば、スイッチSW1のみ負基準電圧端
子VrefL側に接続し、残り全てのスイッチSW2〜
SWnを正基準電圧端子VrefU側に接続した場合、
R−2Rラダー回路の抵抗に流れる電流Iは、 I=(VrefU−VrefL)/4R となり、正基準電圧端子電圧VrefU=5V、負基準
電圧端子電圧VrefL=0V、R=10kΩ、2R=
20kΩとするとI=125μAとなり、常時、R−2
Rラダー回路には125μAの電流が流れることにな
る。
【0007】したがって、出力電圧Voを使用していな
い場合に、R−2Rラダー回路に流れる電流を抑えるた
めには、一旦出力電圧をVrefUに設定する(n個の
バイナリ入力信号によりスイッチを全てVrefU側に
設定する)必要がある。
【0008】また、再度出力電圧Voを使用する場合に
はバイナリデータBDを再設定する必要がある。
【0009】図5は、スイッチを用いて未使用時の低電
力化を図った従来R−2R方式のD/Aコンバータの構
成を示す図である。
【0010】例えば特開平5−324139号公報に
は、MCUに複数の機能部を収容し各種の機能動作を行
う装置において、CPUを含む複数の機能部への電源供
給を各個に停止するレジスタ部を備えたことを特徴とす
るMCUのパワーダウン制御方式について請求してお
り、スイッチにより内部回路への電流供給を止める方式
が提案されている。
【0011】しかしながら、基準電圧を外部電源から抵
抗分割などにより得ている場合には、正基準電圧端子V
refUから、R−2Rラダー回路に電流が流れてお
り、上述のように、出力電圧値の変化させるとき、R−
2Rラダー回路に中れる電流が変化するために、基準電
圧値が変化する可能性があった。
【0012】図6は、外部電源を5V、外部電源の分割
抵抗を10kΩ、R−2Rラダー回路の抵抗をR=10
kΩ、2R=20kΩとしたときのブロック図である。
図7はR−2Rラダー回路に流れる電流を変化させたと
きに対する基準電圧の値の関係を示したものである。
【0013】これによると、R−2Rラダー回路に電流
が流れない場合と最大に流れる場合とでは、基準電圧
は、(2.50−2.22)=0.28Vの差電圧が生
じることになる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このように、図5に示
した回路構成は、D/AコンバータのR−2Rラダー回
路については、スイッチを付加したことにより、D/A
コンバータ未使用時のみ消費電流の抑止低減という問題
は解決しているが、基準電圧のインピーダンスが変化す
ると、供給する電流値が変化してしまう、という問題点
を有している。このため、通常動作時の電流供給バッフ
ァが外付けに必要となる。
【0015】従って、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、D/A出力未使用時に
消費電流を抑えることができ、かつ基準電圧を安定化す
ることができるD/Aコンバータを提供することにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、n個の抵抗(R)と、その2倍の値をも
つn+2個の抵抗(2R)と、n+1個のスイッチ(S
W)と、から成るラダー回路と、正基準電圧端子(Vr
efU)と、負基準電圧端子(VrefL)と、n+1
個のバイナリ入力信号端子(BD)D/A出力端子
と、を含むR−2R方式のD/Aコンバータにおいて、
スタンバイ信号によりオン・オフ制御が可能とされ、前
記正基準電圧端子に印加される正基準電圧を入力とし前
記ラダー回路へ出力電圧を供給するバッファアンプを有
することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、基準電圧端子間に分割抵抗備え、該分割抵抗の接続
点にR−2Rラダー回路を備えたD/Aコンバータにお
いて、基準電圧端子の一と分割抵抗の一の間に制御信号
(図1のスタンバイ信号参照)によりオン・オフが切り
替え制御されるバッファアンプ(Amp1)を備えたこ
とを特徴とする。
【0018】本発明の実施の形態においては、スタンバ
イ機能付きバッファアンプを追加することにより、D/
A出力未使用時に消費電流を抑えることができ、かつ基
準電圧を安定化することができる。
【0019】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。図
1は、本発明の実施例の構成を示す図である。
【0020】図1を参照すると、本発明の実施例におい
ては、図3の従来技術のD/Aコンバータに、抵抗2R
n+2と正基準電圧端子VrefUとの間にバッファア
ンプ(Amp1)を挿入している。バッファアンプ(A
mp1)はその出力をハイインピーダンス状態にするこ
とが可能なスタンバイ端子を有している。
【0021】D/A出力の未使用時には、スタンバイ入
力信号(STBY)をアクティブ(“H”)状態にする
ことにより、バッファアンプ(Amp1)の出力をハイ
インピーダンスとし、R−2Rラダー回路の電流供給を
止め、消費電流を抑えることができる。このときD/A
出力端子(Vo)の状態はバイナリ入力信号(BD)の
値によらずハイインピーダンス状態である。
【0022】なお、再度、D/A出力を使用する際に
は、スタンバイ端子に入力する信号(STBY)を
“L”状態とすることで、バッファアンプ(Amp1)
を作動させ、内部回路に電流が供給される。
【0023】図2に、スタンバイ端子に入力する信号
(STBY)とD/A出力端子(Vo)の出力波形のタ
イミングチャートを示す。
【0024】また、バッファアンプ(Amp1)を内蔵
することにより、バッファアンプの出力インピーダンス
が無視できるほど小さくインピーダンス変化の役割を果
たすため、通常動作時において正基準電圧(Vref
U)のインピーダンスがR−2Rラダー回路の抵抗値に
比較して大きい場合においても、一定の電流を内部回路
に供給することができる。
【0025】例えば、外部電源から分割抵抗を用いて基
準電圧を得ている場合においても、R−2Rラダー回路
の電流値に拘らず安定した基準電圧とすることか可能と
なる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るD/
Aコンバータにおいては、スタンバイ機能付きバッファ
アンプを内蔵することにより、内部回路への電流供給を
止めるスイッチの役割と内部に一定の電流を供給するバ
ッファを兼ねることができ、D/A出力未使用時の低消
費電力化を図ることができ、かつ通常動作時に安定な基
準電圧を供給することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例におけるスタンバイ信号とD
/A出力のタイミングチャートである。
【図3】従来のD/Aコンバータの代表的な回路図であ
る。
【図4】図2の回路におけるバイナリ入力信号のデータ
とR−2Rラダー回路の抵抗に流れる電流の関係図であ
る。
【図5】従来の回路構成を示す図である。
【図6】外部電源からの分割抵抗により基準電圧を得て
いる場合のブロック図である。
【図7】図5におけるR−2Rラダー回路の電流と基準
電圧の関係図である。
【符号の説明】
R1〜Rn2、R1〜2Rn+2 抵抗 SW〜SWn+1 スイッチ BD バイナリ入力信号 VrefU 正基準電圧端子 VrefL 負基準電圧端子 Vo D/A出力端子 Amp1 バッファアンプ STBY スタンバイ端子

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】n個の抵抗(R)と、その2倍の値をもつ
    n+2個の抵抗(2R)と、n+1個のスイッチ(S
    W)と、から成るラダー回路と、 正基準電圧端子(VrefU)と、 負基準電圧端子(VrefL)と、 n+1個のバイナリ入力信号端子(BD)と、 D/A出力端子とを含む R−2R方式のD/Aコンバータにおいて、 スタンバイ信号によりオン・オフ制御が可能とされ、前
    記正基準電圧端子に印加される正基準電圧を入力とし前
    記ラダー回路へ出力電圧を供給するバッファアンプを有
    することを特徴とするD/Aコンバータ。
  2. 【請求項2】前記スタンバイ信号が、前記D/A出力端
    子の出力電圧を未使用時に、アクティブとされることを
    特徴とする請求項1記載のD/Aコンバータ。
  3. 【請求項3】前記バッファアンプが、前記スタンバイ信
    号がアクティブの時、出力ハイインピーダンス状態
    することを特徴とする請求項1又は2記載のD/Aコン
    バータ。
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DE3378999D1 (en) * 1982-07-30 1989-02-23 Ronald Dunbar Rae Fluid flow regulator
JPS6373718A (ja) * 1986-09-16 1988-04-04 Toshiba Corp R−2r型d/aコンバ−タ回路
JPH05324139A (ja) * 1992-01-16 1993-12-07 Intel Corp Mcuのパワーダウン制御方式

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