JP3088393B2 - 抵抗ストリング型d/a変換器 - Google Patents

抵抗ストリング型d/a変換器

Info

Publication number
JP3088393B2
JP3088393B2 JP10313325A JP31332598A JP3088393B2 JP 3088393 B2 JP3088393 B2 JP 3088393B2 JP 10313325 A JP10313325 A JP 10313325A JP 31332598 A JP31332598 A JP 31332598A JP 3088393 B2 JP3088393 B2 JP 3088393B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
resistor string
tap
string type
resistance
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10313325A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000138586A (ja
Inventor
恒生 前平
Original Assignee
日本電気アイシーマイコンシステム株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 filed Critical 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社
Priority to JP10313325A priority Critical patent/JP3088393B2/ja
Publication of JP2000138586A publication Critical patent/JP2000138586A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3088393B2 publication Critical patent/JP3088393B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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、抵抗ストリング型
D/A変換器に関し、更に詳しくは、高速変換時の歪み
特性を改良した抵抗ストリング型D/A変換器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】抵抗ストリング型D/A変換器(DA
C)では、アナログ出力の精度が重要な特性であり、特
に高速変換時の出力電圧波形の歪みをいかに小さくする
かが大きな課題である。
【0003】図1を参照し、一般的な抵抗ストリング型
DACについて、2ビットのデジタル入力DACを例と
して説明する。DACは、分圧抵抗R1、複数の直列接
続の抵抗R2〜R4、及び、各抵抗R2〜R4の接続ノ
ードから電位を取り出すタップT1〜T4を有し、抵抗
R1と直列に接続され電源間に挿入される抵抗ストリン
グ18と、各タップT1〜T4とアナログ出力端子14
とを夫々接続する複数のスイッチングトランジスタ(以
下、単にスイッチと呼ぶ)10〜13と、デジタル入力
をデコードしてデジタル入力値に対応する何れかのスイ
ッチ10〜13をオンとするデコーダ15とを有する。
【0004】上記DACでは、入力されるデジタル入力
に従ってスイッチ10〜13の何れかが選択され、抵抗
ストリング18のタップ電位がアナログ出力端14に出
力されることで、デジタル入力端16に入力されるデジ
タル入力値に対応したアナログ出力が得られる。スイッ
チングトランジスタ10〜13は、一般的には、Nch−
MOSFETによって構成される。
【0005】ここで、従来のDACにおいて、例えばス
イッチ11が選択される場合とスイッチ13が選択され
る場合とを比較する。スイッチ11によって選択される
タップT2をアナログ出力端14(スイッチ11)側か
ら見た時のインピダンスRT2は、 RT2= (R1+R2)×(R3+R4)/(R1+R2+R3+R4) であり、これに対して、スイッチ13によって選択され
るタップT4を同様にアナログ出力端から見たときのイ
ンピダンスRT4は、ほぼ0である。
【0006】抵抗ストリング型DACの信号伝達関数に
おける時定数は、デジタル出力端14側から見た各タッ
プT1〜T4のインピーダンスRT1〜RT4と、信号線に
寄生する寄生容量及び負荷容量の和の積と考えられるこ
とから、上記T2とT4のタップ間におけるインピダン
スの差は、DACの出力波形の歪みにつながる。つま
り、高速作動のDACでは、このインピダンスの差は、
出力アナログ信号の精度を低下させるもととなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、抵抗ストリング型DACを改良し、高速作動におい
ても信号精度の低下が生じがたい抵抗ストリング型DA
Cを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の抵抗ストリング型D/A変換器は、複数の
抵抗を基準電源間に直列に接続してなる抵抗ストリング
と、前記抵抗の各接続ノードから所定の電位を夫々取り
出す複数のタップと、前記各タップの出力電位を夫々出
力端に取り出すスイッチと、デジタル入力をデコードし
て該デジタル入力に対応するスイッチを選択するデコー
ダとを備える抵抗ストリング型D/A変換器において、
前記スイッチのオン抵抗が相互に異なることを特徴とす
る。
【0009】本発明の抵抗ストリング型D/A変換器で
は、スイッチのオン抵抗を対応するタップ毎に異なるも
のとし、タップ毎のインピダンスの差を小さくできるの
で、タップ毎の時定数の差が小さくなり、出力電圧波形
の歪みを小さくできる。
【0010】一般的には、各スイッチ側から対応するタ
ップが有するインピダンスを見たときに、低いインピダ
ンスを有するタップに対応するスイッチのオン抵抗を高
く設定する。好ましくは、前記タップが有するインピダ
ンスと、対応するスイッチのオン抵抗との和を、各タッ
プ毎に実質的に一定とする。これにより、各タップ毎の
時定数を一定にすることができ、良好な出力電圧波形が
得られる。
【0011】前記スイッチをMOSFETによって構成
することが好ましく、この場合、MOSFETのゲート
幅(W)とゲート長(L)の比(W/L)によって前記
オン抵抗を設定することが好ましい。この場合、所望の
オン抵抗が容易に得られる。スイッチは、例えばNch
−MOSFETで構成し、或いは、Nch−MOSFE
TとPch−MOSFETの並列接続によって構成す
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1
は前記の通り、一般的な抵抗ラダー型DACの構成を示
す回路図である。本実施形態例の抵抗ラダー型DECも
図1に示された構成を採用する。なお、同図は、デジタ
ル入力が2bitのDACについて示してある。
【0013】本実施形態例のDACは、電源端子17と
グランド間に相互に直列に接続される分圧抵抗抵抗R1
及びR2〜R4から成る抵抗ストリング18、抵抗スト
リング18の各タップT1〜T4から夫々出力電位を取
り出すスイッチ10〜13、入力端子16からデジタル
入力を受けてこれをデコードしてスイッチ10〜13に
制御信号として与えるデコーダ15を有し、デジタル入
力端子16から入力されるデジタル信号をアナログ信号
に変換してアナログ出力端子14から出力する。各抵抗
の抵抗値は、例えばR1=900Ω、R2=R3=R4=2
00Ωとしてある。
【0014】各タップT1〜T4の出力電位V1〜V4
は、基準電位をV0として夫々 V1=V0×(R2+R3+R4)/(R1+R2+R3
+R4)=0.4V0 V2=V0×(R3+R4)/(R1+R2+R3+R
4)=0.266Ω V3=V0×(R4)/(R1+R2+R3+R4)=
0.133V0 V4=0 である。
【0015】各スイッチ10〜13は、何れもNch−M
OSFETで構成してあり、各スイッチ10〜13の設
計パラメータである、ゲート幅(W)とゲート長(L)の大
きさの比(W/L)をA、B、C、Dとすると、A>B
>C>Dとなるように設定してある。
【0016】具体的には、本実施形態例では、抵抗スト
リング18の各タップT1〜T4を対応するスイッチ側
から見たインピダンスRT1〜RT4と、MOSFET10
〜13のオン抵抗との各和がすべて600Ωとなるよう
に設定してある。ここで、各タップT1〜T4をスイッ
チ側から見たときのインピダンスRT1〜RT4は、 RT1=R1×(R2+R3+R4)/(R1+R2+R
3+R4)=360Ω RT2=(R1+R2)×(R3+R4)/(R1+R2
+R3+R4)=293.3Ω RT3=(R1+R2+R3)×R4/(R1+R2+R
3+R4)=173.3Ω RT4=0Ω であるので、各スイッチ10〜13のオン抵抗R10〜R
13は、R10=240Ω、R11=306.7Ω、R12=42
6.7Ω、R13=600Ωである。
【0017】上記各スイッチのオン抵抗R10〜R13
は、Nch−MOSFETのゲート幅W及びゲート長L
の比(W/L)を選択することによって得られる。例え
ば、スイッチ13のW/L比(D)を1とすると、スイ
ッチ10のW/L比(A)は2.50、スイッチ11の
W/L比(B)は1.96、スイッチ12のW/L比
(C)は1.41である。つまり、A>B>C>Dであ
る。
【0018】アナログ出力端14の電位は、出力電位を
決定するスイッチ10〜13を切り替えることにより変
化するが、この変化の時定数は、各スイッチ10〜13
からアナログ出力端14までに接続されている配線、選
択されたタップをスイッチ側から見たときのインピーダ
ンス、スイッチのオン抵抗、及び、負荷容量によって決
定される。レイアウト上からは、各スイッチ10〜13
からアナログ出力端14までの配線抵抗及び寄生容量は
一定であるので、アナログ出力端14から出力されるア
ナログ信号が変化する時定数は、選択されたタップT1
〜T4を各スイッチ10〜13側から見たインピーダン
スとスイッチのオン抵抗との和によって決定される。
【0019】従来の抵抗ストリング型DACでは、出力
端の電位が変化する時定数が選択されるタップ毎に異な
っていたので、出力波形の変化がタップ毎に異なってい
た。これがDACの出力電圧波形の歪み率の増加につな
がっていた。本実施形態例では、上記タップのインピダ
ンス及びスイッチのオン抵抗の和を一定にすることによ
って、タップ間の時定数の差をなくし、アナログ出力電
圧波形の歪みを除いている。
【0020】図2(a)及び(b)は、8ビットの抵抗
ストリング型DACによって、デジタル入力の正弦波形
をD−A変換した際のアナログ出力の正弦波形を高速フ
ーリエ変換(FFT)によって求めた例であり、本発明
の一実施形態例のDACの出力電圧波形(点線)と従来
のDACの出力電圧波形(実線)とを比較している。同
図(a)は全体の正弦波形を示し、同図(b)はそのA
部の拡大図を示している。(a)の全体図では、その差
はっきりとは判らないが、(b)の拡大図ではその差が
明らかに示されている。ここで、本発明の抵抗ストリン
グ型DACでは、正弦波形のSN比が49dBであり、
従来のDACの正弦波形のSN比45dBから改善され
ている。つまり、本発明のDACでは、良好なアナログ
正弦波形が得られる。
【0021】図3は、本発明の別の実施形態例を図1と
同様に示している。本実施形態例では、先の実施例で示
した各スイッチ10〜13を、Nch−MOSFET
(20)とPch−MOSFET(21)との並列接続
で構成している。この場合にも、各スイッチ10〜13
の設計パラメータである比E、F、G、H、を、夫々E
>F>G>Hとなるように設定する。(但し、先の実施
形態例と同様に、R1>R2+R3+R4としてある)。このよ
うに、Pch−MOSFET(21)とNch−MOS
FET(20)とを並列接続してスイッチ10〜13を
構成することで、スイッチの動作時のオン抵抗が、Pc
h−MOSFETとNch−MOSFETの並列合成抵
抗となり、出力電圧をほぼ電源電圧全域にすることがで
きる。この場合、スイッチの選択信号が、Nch−MO
SFETとPch−MOSFETとで逆論理になるた
め、インバータ19を設けてPch−MOSFETのゲ
ートに入力している。このような構成により、出力信号
のグリッチ・エネルギーの原因のひとつであるフィード
スルーの影響を緩和できる利点がある。
【0022】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態例の構
成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構
成から種々の修正及び変更を施したものも本発明の範囲
に含まれる。
【0023】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の抵抗ス
トリング型D/A変換器によると、各抵抗の取出しタッ
プ毎のインピダンスの差を小さくできるので、出力端に
現れるアナログ出力電位の歪みが小さくなる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態例のDACを含む一般的
な抵抗ストリング型DACの構成を示す回路図。
【図2】 (a)及び(b)は、夫々、本発明の一実施
形態例及び従来のDACの出力電圧波形の変化を示す波
形図。
【図3】 本発明の別の実施形態例の抵抗ストリング型
DACの回路図。
【符号の説明】
R1〜R4:抵抗 T1〜T4:タップ 10〜13:スイッチングトランジスタ 14:アナログ出力端 15:デコーダ 16:デジタル入力端 17:電源 18:抵抗ストリング 19:インバータ 20:Nch−MOSFET 21:Pch−MOSFET
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−38439(JP,A) 特開 平10−4354(JP,A) 特開 平7−131354(JP,A) 特開 平6−77832(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/76

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の抵抗を基準電源間に直列に接続し
    てなる抵抗ストリングと、 前記抵抗の各接続ノードから所定の電位を夫々取り出す
    複数のタップと、 前記各タップに対応して配接され、前記各タップの出力
    電位を夫々出力端に取り出す複数のスイッチと、 デジタル入力をデコードして前記デジタル入力に対応す
    る前記スイッチを選択するデコーダーとを備える抵抗ス
    トリング型D/A変換器において、 前記各スイッチから対応するタップのインピダンスを見
    たときに、前記複数のスイッチに対応するタップのイン
    ピダンスの中で相対的にインピダンスの低いタップに対
    応するスイッチのオン抵抗を、相対的にインピダンスの
    高いタップに対応するスイッチのオン抵抗より高く設定
    することを特徴とする抵抗ストリング型D/A型変換
    器。
  2. 【請求項2】 前記各タップのインピダンスと、対応す
    るスイッチのオン抵抗との和が実質的に一定であること
    を特徴とする請求項1に記載の抵抗ストリング型D/A
    変換器。
  3. 【請求項3】 前記スイッチがMOSFETによって構
    成され、前記MOSFETのゲート幅(W)とゲート長
    (L)の比によって前記スイッチのオン抵抗が設定され
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載の抵抗ストリ
    ング型D/A変換器。
JP10313325A 1998-11-04 1998-11-04 抵抗ストリング型d/a変換器 Expired - Fee Related JP3088393B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10313325A JP3088393B2 (ja) 1998-11-04 1998-11-04 抵抗ストリング型d/a変換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10313325A JP3088393B2 (ja) 1998-11-04 1998-11-04 抵抗ストリング型d/a変換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000138586A JP2000138586A (ja) 2000-05-16
JP3088393B2 true JP3088393B2 (ja) 2000-09-18

Family

ID=18039882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10313325A Expired - Fee Related JP3088393B2 (ja) 1998-11-04 1998-11-04 抵抗ストリング型d/a変換器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3088393B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4511803B2 (ja) 2003-04-14 2010-07-28 株式会社半導体エネルギー研究所 D/a変換回路及びそれを内蔵した半導体装置の製造方法
JP4130388B2 (ja) * 2003-08-04 2008-08-06 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
KR100796140B1 (ko) * 2006-09-22 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 구동회로 및 이를 이용한 유기전계발광표시장치
KR100815754B1 (ko) * 2006-11-09 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 구동회로 및 이를 이용한 유기전계발광표시장치
JP2009123926A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Seiko Epson Corp 基準電圧発生回路、ad変換器、da変換器、および画像処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000138586A (ja) 2000-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970017597A (ko) 가변 출력 임피던스를 구비한 버퍼 회로
JP5166375B2 (ja) スイッチ損失を改善するための回路アーキテクチャを有するデジタル/アナログ変換器
US5600321A (en) High speed, low power CMOS D/A converter for wave synthesis in network
US7071752B2 (en) Amplifiers
JP3088393B2 (ja) 抵抗ストリング型d/a変換器
US20020060605A1 (en) Amplifiers
EP1380113B1 (en) Means for compensating a data-dependent supply current in an electronic circuit
US20010052867A1 (en) Digital-to-analog converter
US5638011A (en) Digital to analog converter (DAC) current source arrangement
US5136293A (en) Differential current source type d/a converter
US10855299B2 (en) Resistive DAC with summing junction switches, current output reference, and output routing methods
US6072413A (en) Current output type digital-to-analog converter capable of suppressing output current fluctuation using a current mirror
US20020135410A1 (en) Trans-admittance trans-impedance logic for integrated circuits
JP3209967B2 (ja) 電流セル及びこれを用いたディジタル/アナログ変換器
JPS6085625A (ja) デジタル−アナログ変換回路配置
EP1076418A2 (en) Multiple output digital-to-analog converter
US20130169458A1 (en) Isolation circuit for a digital-to-analog converter
KR100282443B1 (ko) 디지탈/아날로그 컨버터
JP2662955B2 (ja) デジタル・アナログ変換回路
JP2680940B2 (ja) D/a変換器
KR100356813B1 (ko) 커런트 셀 타입 디지털-아날로그 변환기
JPH0777350B2 (ja) D/a変換器のグリッチ発生抑止回路
KR100466971B1 (ko) 레벨쉬프터
JPH084229B2 (ja) 2値−4値変換回路
KR19990088256A (ko) 임피던스조정회로를갖는d/a변환기회로

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070714

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080714

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090714

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714

Year of fee payment: 10

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees