JP3986970B2 - D/a変換器 - Google Patents

D/a変換器 Download PDF

Info

Publication number
JP3986970B2
JP3986970B2 JP2002580498A JP2002580498A JP3986970B2 JP 3986970 B2 JP3986970 B2 JP 3986970B2 JP 2002580498 A JP2002580498 A JP 2002580498A JP 2002580498 A JP2002580498 A JP 2002580498A JP 3986970 B2 JP3986970 B2 JP 3986970B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
ladder
ladders
resistor
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
JP2002580498A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004519964A (ja
Inventor
クリストファー、エム.ゴーマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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 Koninklijke Philips NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2004519964A publication Critical patent/JP2004519964A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3986970B2 publication Critical patent/JP3986970B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/68Digital/analogue converters with conversions of different sensitivity, i.e. one conversion relating to the more significant digital bits and another conversion to the less significant bits
    • H03M1/682Digital/analogue converters with conversions of different sensitivity, i.e. one conversion relating to the more significant digital bits and another conversion to the less significant bits both converters being of the unary decoded type
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/76Simultaneous conversion using switching tree
    • H03M1/765Simultaneous conversion using switching tree using a single level of switches which are controlled by unary decoded digital signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/0617Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
    • H03M1/0675Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy
    • H03M1/0678Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy using additional components or elements, e.g. dummy components
    • H03M1/068Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy using additional components or elements, e.g. dummy components the original and additional components or elements being complementary to each other, e.g. CMOS
    • H03M1/0682Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy using additional components or elements, e.g. dummy components the original and additional components or elements being complementary to each other, e.g. CMOS using a differential network structure, i.e. symmetrical with respect to ground

Landscapes

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

Description

【0001】
本発明はD/A変換器(DAC)に関し、特に本発明は抵抗ラダー型D/A変換器に関する。
【0002】
ディジタルワードをアナログ信号に変換する必要のある種々の用途に対し、DACを用いることは従来技術において知られている。この装置に対するニーズは、音楽やテレビジョン、映画、通信等がディジタルコード化される圧倒的なディジタル時代に入るにつれてますます高まっている。
【0003】
図1にはDACの基本的な抵抗ラダーが示されている。基準電圧源Vref+及びVref-の間に直列にP−1個の抵抗が接続されている。この回路は基準電圧を、(Vref+−Vref-)/(P−1)のステップに分割する。これにより基準電圧Vref+及びVref-を含めてP個のタップ導出点が存在する。各タップ導出点は各スイッチを介してアナログ出力端Vout に接続される。入力ディジタルワードはデコードされ、いずれか1つのスイッチを閉じるように用いられる。このようにして所望の出力電圧が生成される。出力電圧は高インピーダンス出力段2でバッファリングされるので、スイッチ自体の抵抗によって電圧降下を生じることはない。
【0004】
この回路設計は、Pが非常に大きくなってしまい、多数の抵抗及びスイッチが必要とされるので非常に不経済である(20ビットDACで100万個を超える抵抗及びスイッチを必要とする)。従来技術で良く知られているように、Pが、P=MNと因数分解できるものと仮定すれば、抵抗アレイを多数段にセグメント化することによって、図1の回路より大幅に少ない抵抗及びスイッチを用いて同一の機能を実行することができる。
【0005】
例えば、米国特許第5495245号明細書は、抵抗ラダーが2つのセパレート型外部ラダー及び内部ラダーにセグメント化されたDACを開示している。各外部ラダーはフルスケール電圧を分割し、ディジタル入力ワードの最上位ビット(MSB)に応じたタップを選択する。内部ラダーの両端が外部ラダーの選択されたタップ点に接続されることによって、内部ラダーによって間隔付けられた電圧間隔が入力信号のMSBの変化に応じて効果的にスライドアップし、又はスライドダウンする。内部ラダーのスイッチ群はMSBによって定義される間隔内で最下位ビット(LSB)に応じて動作し、最終出力電圧を選択する。
【0006】
米国特許第5554986号明細書及び米国特許第5703588号明細書により他の構成のセグメント化DACも知られている。そのような装置では、抵抗値のマッチング不備や、スイッチ抵抗、ローディング効果等から生じる種々のエラー源が知られている。
【0007】
米国特許第5495245号明細書における第2のラダーによる外部ラダーの負荷は、2つの抵抗ラダー内の電流を全て、内部ラダーを通して流すことによって省略することができる。満足に動作させるために、ここでは、内部ラダー抵抗を、内部ラダーの総抵抗値が外部ラダーの単一抵抗の抵抗値に等しくなるように内部ラダーの抵抗値を増減しなければならない。これには、抵抗値のミスマッチを引き起こす原因になるという欠点がある。というのは、マッチングは同一抵抗値又は単純抵抗比の抵抗器相互間でのみ迅速に達成できるものだからである。もし抵抗値が正確にマッチングされていないと、内部ラダーを移動する度にエラーが生じてしまう。
【0008】
さらに、従来装置では、基準電圧源Vref+及びVref-の間に流れる電流の一部又は全部がMSBスイッチを介して転送され、内部ラダーを動作させなければならない。各スイッチはゼロではない抵抗値を持っており、しかもそれは同一ラダー内でスイッチ毎に変わり得るものであり、外部ラダー及び内部ラダーの間に直列に挿入される。このことは、外部ラダーの場合、内部ラダー抵抗値と各段の抵抗値との間のマッチングに不一致を来すことにつながる。このエラーを抑制するためには大きなスイッチが必要となる。それは事実上、最初にセグメント化によって確保した大きな領域を使用してしまうことになる。
【0009】
本発明の目的は、上記欠点の一方又は両方を解消し得る、改良されたセグメント化ラダーDACを提供することである。さらに本発明は、回路サイズを倍増させることなしに、シングル終端型出力端を有するDACを提供することである。
【0010】
本発明の第1のアスペクトによれば、少なくとも第1及び第2の抵抗ラダー、及び少なくとも第1及び第2のスイッチバンクと、スイッチをディジタル入力信号の少なくとも最上位のビットに従って制御する制御手段と、第1及び第2の抵抗ラダーをそれらの端部で接続してリングトポロジーを形成する第1及び第2の接続手段と、を備え、第1及び第2の接続手段はそれぞれ第1及び第2のアナログ出力信号を受けて差動アナログ出力信号を形成する手段を含んでいる、D/A変換器が提供される。
【0011】
本発明の第2のアスペクトによれば、少なくとも第1、第2及び第3の抵抗ラダーと、少なくとも第1、第2及び第3のスイッチバンクとを備え、第1及び第2の抵抗ラダーは負荷抵抗を介して直列に接続され、第3の抵抗ラダーは負荷抵抗に並列に接続され、第1及び第2の抵抗ラダーのそれぞれの選択された点に第1及び第2のスイッチバンクの対応するスイッチを介して基準電圧源が接続可能であり、スイッチはディジタル入力信号の最上位ビットに応じて動作するように選択され、第3のスイッチバンクの対応するスイッチを介して第3の抵抗ラダーの選択された点に出力が導出可能であり、スイッチはディジタル入力信号の最下位ビットに応じて動作するように選択される、セグメント型D/A変換器が提供される。
【0012】
本発明の第3のアスペクトによれば、少なくとも第1及び第2の抵抗ラダー及び少なくとも第1及び第2のスイッチバンクと、ディジタル入力信号の少なくとも最上位ビットに応じてスイッチを制御する制御手段とを備え、第1及び第2のスイッチバンクの各スイッチはペアとして開閉されるように制御されるマッチペアスイッチの一方を形成し、動作中の第2のスイッチは、スイッチの抵抗値とは無関係にラダーに基準電圧が印加されるように増幅器へのフィードバックを行う、D/A変換器が提供される。
【0013】
本発明の上記およびその他の任意の特徴は、特許請求の範囲において特定されている。本発明の上述の3つのアスペクトは、互いに関係なく適用することができる。本発明の3つのアスペクトはまた、以下の実施の形態において説明されるように、何れの組合せで使用しても良い。
【0014】
本発明による抵抗ラダーDACの一実施の形態を、添付の図面を参照して説明する。
【0015】
図2は差動リング型DACの基本構成例を示すものである。2つのMSB抵抗ラダー(ラダーA及びラダーB)を有する単一段型DACが設けられている。ラダーAの抵抗はRA1,RA2,RA3,・・・,RA(M−1)として示されている。ここでは、M−1個の抵抗が、抵抗ラダーAを構成している。同様に、ラダーBの抵抗はRB1,RB2,RB3,・・・RB(M−1)として示されている。
【0016】
抵抗ラダーAは、M個のスイッチ(SwA0,SwA1,・・・,SwA(M−1))からなるスイッチアレイを介して基準電圧源Vref+に接続される。各スイッチはラダーの異なる点を基準電圧源Vref+に、それぞれラダーのトップ及びボトムに接続されたスイッチSwA0及びSwA(M−1)を介して接続する。全ての抵抗RA,RB及びRxは標準値Rを持っている。ラダーBも同様にM個のスイッチ(SwB0,SwB1,・・・,SwB(M−1))からなる第2のスイッチアレイを介して基準電圧源Vref-に接続される。
【0017】
これら2つの抵抗ラダーは新規なリング構造(すなわち、RA(M−1)〜RB1、及びRA1〜RB(M−1))を形成するように、トップからボトムへ、及びボトムからトップへと、互いに接続される。出力端子は、ラダーが接続される点のそれぞれから取り出される。このようにして、この装置は差動出力信号を出力することができる。
【0018】
単一段型変換器のこの構成例の場合、極めて小さなパワー供給が要求される場合に有用なものである。それはさらに、出力スイッチが無く、したがって、小パワーレールのTゲートにおける非直線性の問題を生じることもない。
【0019】
セグメント化されたDACが図3に示されている。このDACは3組の抵抗ラダーを備えている。第1及び第2のラダー(ラダーA及びラダーB)は最上位ビット(MSB)すなわち「粗」ラダーであり、第3のラダー(ラダーC)は最下位ビット(LSB)すなわち「密」ラダーである。MSBラダーA及びBは別の抵抗Rxを介して互いに直列に接続される。
【0020】
抵抗ラダーAは、M個のスイッチ(SwA0,SwA1,・・・,SwA(M−1))からなるスイッチアレイを介して基準電圧源Vref+に接続される。各スイッチはラダーの異なる点を基準電圧源Vref+に、各ラダーのトップ及びボトムにスイッチSwA0及びSwA(M−1)を介して接続する。ラダーBも同様に、M個のスイッチ(SwB0,SwB1,・・・,SwB(M−1))からなる第2のスイッチアレイを介して基準電圧源Vref-に接続される。
【0021】
第3の抵抗ラダー(ラダーC)は、直列に接続されたN−1個の抵抗(RC1,RC2,・・・,RC(N−1))によって構成されている。この第2のラダーは、ラダーA及びラダーBの間に配置された抵抗Rxに並列に接続される。
【0022】
全ての抵抗RA,RB,RC及びRxは標準抵抗値Rを持っている。
【0023】
DACの出力端Voutの電圧は、この第3のラダーから別のN個のスイッチSwC0,SwC1,・・・,SwC(N−1))からなるスイッチアレイを介して取り出される。それは、ラダーRA1のトップ(SwC(N−1))及びラダーRB(M−1)のボトム(SwC0)に接続された一方のスイッチを介して各抵抗の間に接続されている。
【0024】
MSB内へと基準電圧源Vref+及びVref-が接続される位置はMSB抵抗ラダー内のスイッチSwA及びSwBによって制御される。これらのスイッチはデコーダ(図示せず)によってディジタルワードのMSBに応じて設定される。いずれのタイミングにおいても、各ラダーでは唯1つのスイッチしか閉じられない。さらに、ラダーAで、あるスイッチが閉じられると、ラダーBでは対応するスイッチが閉じられる。例えば、スイッチSwA2が閉じられると、それに対応してスイッチSwB2が閉じられ、MSBラダー内の他のスイッチが閉じられることはない。これにより、基準電圧源Vref+及びVref-の間には常にM個の直列抵抗が接続されることになる。
【0025】
したがって、2組のMSBラダーA及びBは、基準電圧源Vref+及びVref-の間に接続されたM個の抵抗を有する1つのラダーとみなすことができる。その場合、抵抗Rx(したがって、抵抗Rxに並列に接続されたラダーC)はデコーダの出力端においてMSBに依存するこのラダー内の、他のM個の抵抗に対する位置を変える。抵抗Rxが位置し得る位置はM個であり、また各位置毎にN個のタップオフ点が存在するものとすれば、全部でMN個のタップオフ点が存在することになる。したがって、もしMNをPに等しくすると、タップオフ点の数は図1の基本的抵抗DACと同一となるが、使用する抵抗及びスイッチは、はるかに少なくなる。
【0026】
この回路は通常、Pステップのレゾリューションで、バイナリーディジタルワードをアナログ電圧に変換する場合に使用される。このケースでは、P=2である。これは、2=2というように因数分解をすることができる。したがって、M=2,N=2である。X個の最上位ビットはデコードされてラダーA及びB内のスイッチを選択する。それに対して、Y個の最下位ビットはデコードされてラダーC内のスイッチを選択するのに用いられる。
【0027】
複数点の電圧を見てみると、図1の基本的抵抗DACと同様に、Vout=におけるLSB段階が(Vref+−Vref-)/(P−1)となるような設計になることが予想される。これは実際にこのようになる。抵抗Rxは、抵抗値(N−1)Rの抵抗ラダーに並列な抵抗ラダーを有する。したがって、この抵抗の端部間の抵抗値は、
Rt=Rx//(N−1)R=R(N−1)/N=Rt
である。
【0028】
基準電圧源Vref+と基準電圧源Vref-との間に、この抵抗を含んでM個の抵抗が存在する。したがって、ラダー抵抗値は、
(M−1)R+R(N−1)/N=(M−1/N)R
=((MN−1)/N)R。
【0029】
この抵抗値は(MN−1)個(すなわち、(P−1)個)のステップに分割される。したがって、各ステップにおける抵抗値は(1/N)Rとなる。
【0030】
Rt=((N−1)/N)Rとし、これをN−1個の部分に分割するとすれば、各ステップは(1/N)Rに等しくなる。さらに、Rtと標準抵抗値Rとの間の差も(1/N)Rである。したがって、スイッチが抵抗Rxの位置を1つ移動させると、新しい位置のボトムと古い位置のトップとの間に(1/N)Rのステップが得られる。
【0031】
このDACと従来設計との間の重要な違いは、スイッチ群が抵抗Rx(すなわち電源側)に対して抵抗ラダーの反対側に位置していることにある。これは、上述したようにラダーCに並列な抵抗Rxの等価抵抗値を計算する場合、スイッチの固有の抵抗を考慮する必要はなく、また非線形のソースは除外される。オン抵抗は数値範囲をわずかに減少させる効果があり、これは既知の設計においてはそのようになっていた。従来技術の項で確認した米国特許第5495245号明細書のものと比較すると、他の利点として、全てのレジスタが同一抵抗値Rを有しているので、マッチングが容易になる。
【0032】
図4は、上記の2つの考えを組み合わせることにより、差動出力を有するセグメント型DACを提供する回路を示している。この差動出力は、電源除去率低下につながる、出力に現れるグラウンドノードのノイズの問題を解決するのに好ましいものである。
【0033】
すでに述べたように、抵抗RA1とRB(M−1)との間に接続された第1のRx抵抗Rx1を有する2つのMSBラダーAおよびBと、抵抗Rx1に並列に接続された第3の抵抗ラダー(ラダーC)とが設けられている。この抵抗ラダーCは、スイッチアレイを介してコンプリメンタリ出力端Vout+に接続されている。
【0034】
しかしながら、本実施の形態では、抵抗RA(M−1)及びRB1(すなわち、図3に示すようにラダーAのトップ部とラダーBのボトム部)との間に接続された第2Rx抵抗、すなわちRx2が存在する。この抵抗は、抵抗RD1〜RD(N−1)を含む全体に並列に接続された第2LSB抵抗ラダー(ラダーD)を有している。この第2抵抗ラダーDは、スイッチを介してコンプリメンタリ出力端Vout-に、ラダーCと同様に接続されている。
【0035】
したがって、ラダーA、ラダーB、抵抗Rx1およびRx2から構成される抵抗リングが形成される。基準電圧源Vref+と基準電圧源Vref-との間に並列に2つの完全セグメント化DACが構成され、抵抗リングに基準電圧が印加されると、出力の一方は抵抗Rx1側から取り出され、他方の出力は抵抗Rx2側から取り出される。これらDACの抵抗Rx1およびRx2は互いに反対側に位置している。これにより、2つの逆極性の出力Vout+およびVout-(各DACから1つずつ)が取り出される。出力Vout+およびVout-の差は、デジタル入力に対応する差動出力を表している。LSBラダーは同一のものが使用されていたのに対し、MSBラダーは2等分された差動回路の間で共有されるため、必要なスイッチおよび抵抗の数を大幅に減らすことができる。
【0036】
因みに、第1および第2ラダーの抵抗間に比1:1を維持することの利点は、負荷効果がまさに1つのLSBであることを意味していることにある。すでに述べたように、スイッチ抵抗は、LSBラダーだけではなく、電源に対して直列であり、優れた線形性を維持することができる。
【0037】
本発明による差動出力型DACの改良例を図5に示す。この実施の形態では、M=N−16の関係にあるDACを8ビットで実施したものを示している。これは、それぞれが全体を横断する別のLSB抵抗ラダー(CおよびD)を有する2つの抵抗Rx1およびRx2を介して結合されたMSB抵抗ラダーAおよびBを有する図4の差動DACと同じ基本レイアウトを使用する。すでに述べたように、LSBラダーからは、スイッチを介して差動出力が生成される。
【0038】
MSBラダーAおよびBの各点において単一のスイッチSwA0,SwB0Sなどが含まれるという条件に代わって、各位置に1対のスイッチが含まれる。図において、各位置は0000〜1111とラベル付けされ、それらのラベルはMSB値0000〜1111に対応し、それに応じて特定の対のスイッチが閉じられる。1対のスイッチは、例えばSwA[1011]およびSwA′[1011]とラベル付けされる。各ラダーAおよびBに対し、演算増幅器AMPAおよびAMPBが設けられ、また基準電圧Vref+およびVref-が適切な増幅器の非反転入力端子に印加される。各ラダーの増幅器の出力はスイッチSwAの外部リングを提供し、また内部リングSwA′などは検出信号をそれぞれの増幅器の反転入力端子に与える。このように「強制および感知」配列が得られるが、これは抵抗ラダーの所望の点を基準電圧に駆動するので、スイッチの抵抗による全てのオフセットを除去することができる。因みに、フィードバックSwA′スイッチは、バッファ入力の高インピーダンスにより、電流を伝えることはないので、極少サイズですませることができる。
【0039】
したがって、動作中、4つの最上位ビットは、オンになるラダーAおよびBのスイッチを選択する。各コードは、4つのスイッチが位置するリングの軸を効果的に表している。特定のMSBコードに対して、軸上の全てのスイッチは閉じ、また他の全てのスイッチは開く。そして、4つの閉じたスイッチは、各基準電圧に強制および感知経路を与える。選択された軸が抵抗リングと交差する2つのポイントは、基準バッファによって、それぞれ基準電圧Vref+およびVref-に充電される。4つのLSBは、上記例のように変換される。因みに、この特殊ケースでは、16個のタップ導出点を与える各抵抗Rxと並列な抵抗は15個存在する。ラダーAおよびBにおいても、同一数の抵抗が存在する。したがって、合計256個すなわち2のタップ導出点が存在する。
【0040】
変換器のスイッチを表すために図において使用されている記号はTゲートスイッチを示しており、これはその汎用性のために好ましいものである。他の種類のスイッチも使用可能であることは、当業者により容易に理解されよう。例えば、図に示す実施の形態において、基準電圧Vref+がDACの正のレール電圧に近く、また基準電圧Vref-が負のレール電圧に近いとすると、ラダーAおよびBのスイッチはそれぞれPMOSデバイスおよびNMOSデバイスでもよい。
【0041】
本発明の開示を読むことにより、他の変形例および修正例は当業者に明らかとなる。このような変形例および修正例は、D/A変換器の設計、製造、及び使用においてすでに知られていることであり、ここに開示した特徴の代わりに、あるいは追加して使用される同等ないし他の特徴を含ませることもできる。
【0042】
特許請求の範囲は本出願において特徴の特定の組合せについて定義されているが、本発明の開示の範囲は、あらゆる新規な特徴、または明示的または暗示的にここに開示された特徴のあらゆる新規な組合せ、またはその一般化、いずれかの請求項で現在請求されていると同一の発明に関連するか否か、および本発明と同じように同一の技術的問題の一部または全てを緩和するか否かをも含んでいる。個別の実施形態の脈絡において説明されている特徴も、単一の実施形態において組み合わせて提供されても良い。逆に、略して、単一の実施形態の脈絡において記載されている様々な特徴も、別個に、またはいずれかの適切なサブ結合において提供されても良い。ここにおける出願人は、本出願またはそこから得られる別の出願の手続き中に、このような特徴やこのような特徴の組合せに対して、新規な請求項を作成しても良いことを明らかにしておきたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の抵抗ラダー型DACの結線図。
【図2】 リング構造を有する新規な差動抵抗ラダー型DACの結線図。
【図3】 抵抗値及び抵抗ミスマッチを切り換えるために減少された感応性を有する新規なセグメント型ラダーDACの結線図。
【図4】 図2及び図3の特徴を組み合わせた差動セグメント型抵抗ラダーDACの結線図。
【図5】 スイッチの抵抗誤差を解消させるための構成を有する他の差動セグメント型抵抗ラダーDACの結線図。

Claims (8)

  1. 少なくとも第1及び第2の抵抗ラダー、及び少なくとも第1及び第2のスイッチバンクと、前記スイッチをディジタル入力信号の少なくとも最上位のビットに従って制御する制御手段と、前記第1及び第2の抵抗ラダーをそれらの端部で接続してリングトポロジーを形成する第1及び第2の接続手段と、を備え、前記第1及び第2の接続手段はそれぞれ第1及び第2のアナログ出力信号を受けて差動アナログ出力信号を形成する手段を含んでいる、D/A変換器。
  2. 前記第1及び第2のスイッチバンクにおける対応するスイッチを介して前記第1及び第2の抵抗ラダーのそれぞれにおける個別点にコンプリメンタリ基準電圧源が接続可能であり、前記制御手段は前記リングを2等分するように動作スイッチを選択する、請求項1に記載のD/A変換器。
  3. 前記第1及び第2の接続手段は、それぞれ第3及び第4の抵抗ラダーに並列に接続された第1及び第2の負荷抵抗を有し、前記第3及び第4の抵抗ラダーにはそれぞれ、各出力手段を形成する各スイッチバンクが接続され、前記第3及び第4のスイッチバンクは前記ディジタル入力信号のより下位ビットに応答して制御され、それにより差動出力を有するセグメント型変換器を構成している、請求項1または2に記載のD/A変換器。
  4. 各出力信号は前記第3及び第4の抵抗ラダーの各点から各スイッチバンクの対応するスイッチを介して得られる、請求項3に記載のD/A変換器。
  5. 前記第1及び第2のスイッチバンクの各スイッチはペアとして開閉されるように制御されるマッチペアスイッチの一方を形成し、動作中の前記第2のスイッチは、基準電圧が前記スイッチとは無関係にラダーに印加されるように増幅器へのフィードバックを行う、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のD/A変換器。
  6. 少なくとも第1及び第2の抵抗ラダー及び少なくとも第1及び第2のスイッチバンクと、ディジタル入力信号の少なくとも最上位ビットに応じて前記スイッチを制御する制御手段とを備え、前記第1及び第2の抵抗ラダーは各端部で接続されてリングトポロジーを形成し、前記ラダーが接続されている各点で出力が取り出されることによりデファレンシャル出力を提供する、D/A変換器。
  7. 前記第1及び第2の抵抗ラダーの各点に個別に前記第1及び第2のスイッチバンクの対応するスイッチを介してコンプリメンタリ基準電圧源が接続可能であり、前記制御手段は前記リングを2等分するように動作スイッチを選択する、請求項6に記載のD/A変換器。
  8. 前記第1及び第2の抵抗ラダーはそれらの端部でそれぞれ負荷抵抗を介して接続され、それぞれ前記負荷抵抗の各一方に並列に接続された少なくとも第3及び第4の抵抗ラダーを備え、前記第3及び第4の抵抗ラダーはそれぞれ、前記ディジタル入力信号の下位ビットに応じて制御される各スイッチバンクに接続され、それにより差動出力を有するセグメント型の変換器を構成している、請求項6または7に記載のD/A変換器。
JP2002580498A 2001-04-06 2002-04-04 D/a変換器 Expired - Fee Related JP3986970B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0108656.0A GB0108656D0 (en) 2001-04-06 2001-04-06 Digital to analogue converter
PCT/IB2002/001193 WO2002082658A2 (en) 2001-04-06 2002-04-04 Digital to analogue converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004519964A JP2004519964A (ja) 2004-07-02
JP3986970B2 true JP3986970B2 (ja) 2007-10-03

Family

ID=9912377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002580498A Expired - Fee Related JP3986970B2 (ja) 2001-04-06 2002-04-04 D/a変換器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6621440B2 (ja)
EP (1) EP1380112A2 (ja)
JP (1) JP3986970B2 (ja)
CN (1) CN1484889A (ja)
GB (1) GB0108656D0 (ja)
WO (1) WO2002082658A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018152754A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 セイコーエプソン株式会社 D/a変換回路、回路装置、発振器、電子機器及び移動体

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201491B1 (en) * 2000-01-26 2001-03-13 Microchip Technology Incorporated Digitally switched potentiometer having improved linearity and settling time
US6914547B1 (en) * 2004-05-04 2005-07-05 Analog Devices, Inc. Triple resistor string DAC architecture
US7079067B2 (en) * 2004-07-06 2006-07-18 Kenet, Inc. Voltage random access memory (VRAM)
CN101057407B (zh) * 2004-11-12 2011-08-10 联发科技股份有限公司 平衡双电阻器串数模转换器系统和方法
US7109904B2 (en) * 2004-12-21 2006-09-19 Exar Corporation High speed differential resistive voltage digital-to-analog converter
US7136002B2 (en) * 2005-04-15 2006-11-14 Analog Devices, Inc. Digital to analog converter
CN101356736B (zh) * 2005-11-07 2012-05-30 R·D·沃什伯恩 具有高分辨率值选择与控制的可变无源元件
CN101326723B (zh) * 2005-12-12 2011-10-26 Nxp股份有限公司 闪速模拟-数字转换器
US7283079B2 (en) * 2006-01-03 2007-10-16 Analog Devices, Inc Digital to analog converter having a single cyclic resistor string and multiple current sources
CN101141130B (zh) * 2006-09-04 2011-06-01 晨星半导体股份有限公司 数/模转换器与相关方法
JP4941029B2 (ja) * 2007-03-16 2012-05-30 富士通セミコンダクター株式会社 D/a変換器
US7710302B2 (en) * 2007-12-21 2010-05-04 International Business Machines Corporation Design structures and systems involving digital to analog converters
US7868809B2 (en) * 2007-12-21 2011-01-11 International Business Machines Corporation Digital to analog converter having fastpaths
CN101499803B (zh) * 2008-01-28 2011-09-07 奇景光电股份有限公司 数字模拟转换器
US7532142B1 (en) * 2008-06-13 2009-05-12 International Business Machines Corporation Structures for systems and methods of generating an analog signal
US7773019B2 (en) * 2008-08-26 2010-08-10 Atmel Corporation Digital-to-analog converter
US7884747B2 (en) * 2009-06-12 2011-02-08 Analog Devices, Inc. Digital to analog converters having circuit architectures to overcome switch losses
US8487800B2 (en) * 2011-11-14 2013-07-16 Semtech Corporation Resistive digital-to-analog conversion
US9124296B2 (en) * 2012-06-27 2015-09-01 Analog Devices Global Multi-stage string DAC
US8717216B1 (en) * 2012-12-12 2014-05-06 Apple Inc. Circular resistor string digital-to-analog converter
US9425816B1 (en) 2015-06-03 2016-08-23 Analog Devices Global Generating comparator thresholds using a rotating ring of resistors
US9654136B1 (en) * 2016-02-11 2017-05-16 Qualcomm Incorporated Segmented resistor digital-to-analog converter with resistor recycling
US10075179B1 (en) * 2017-08-03 2018-09-11 Analog Devices Global Multiple string, multiple output digital to analog converter
US10014873B1 (en) 2017-09-25 2018-07-03 Nxp B.V. Resistor ladder digital-to-analog converter with mismatch correction and method therefor
US10873259B2 (en) * 2018-10-31 2020-12-22 Texas Instruments Incorporated Stable digital integrator circuit for boost converter
US11855641B2 (en) * 2020-07-07 2023-12-26 Infineon Technologies LLC Integrated resistor network and method for fabricating the same
US11196436B1 (en) 2020-09-21 2021-12-07 Apple Inc. Hybrid digital-to-analog converter non-linearity calibration
US11581901B2 (en) 2020-09-21 2023-02-14 Apple Inc. Digital pre-distortion compensation of digital-to-analog converter non-linearity
CN113746482A (zh) * 2021-09-06 2021-12-03 深圳精控集成半导体有限公司 一种电阻环式数模转换器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57204632A (en) * 1981-06-10 1982-12-15 Advantest Corp Voltage dividing circuit
DE3781277D1 (de) * 1987-10-09 1992-09-24 Ibm Geraet zur aufloesungsausdehnung eines n-bit-ohmschen digital-analog-umsetzers in einen (n+p)-bit-digital-analog-umsetzer.
JP2576253B2 (ja) * 1990-02-09 1997-01-29 日本電気株式会社 D/a変換装置
JPH06268523A (ja) * 1993-03-16 1994-09-22 Toshiba Corp D/a変換器
US5495245A (en) 1994-04-26 1996-02-27 Analog Devices, Inc. Digital-to-analog converter with segmented resistor string
US5554986A (en) 1994-05-03 1996-09-10 Unitrode Corporation Digital to analog coverter having multiple resistor ladder stages
US5617091A (en) * 1994-09-02 1997-04-01 Lowe, Price, Leblanc & Becker Resistance ladder, D-A converter, and A-D converter
TW332356B (en) * 1994-10-21 1998-05-21 At & T Corp Integrated circuit having equivalent resistor string
US5627537A (en) 1994-11-21 1997-05-06 Analog Devices, Inc. Differential string DAC with improved integral non-linearity performance
JPH0964744A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Toshiba Corp デジタル・アナログ変換回路
US5831566A (en) 1996-05-07 1998-11-03 Vlsi Technology, Inc. Low voltage digital-to-analog converter
JP3730713B2 (ja) 1996-06-14 2006-01-05 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド ディジタル/アナログコンバ−タ
DE19632093C1 (de) 1996-08-08 1997-09-04 Siemens Ag Voll differentieller Digital-Analog-Wandler mit geringer Anzahl von Widerständen
US5703588A (en) 1996-10-15 1997-12-30 Atmel Corporation Digital to analog converter with dual resistor string
US5969657A (en) 1997-07-22 1999-10-19 Analog Devices, Inc. Digital to analog converter
US6163289A (en) * 1997-09-23 2000-12-19 Philips Electronics North America Corp. Differential voltage digital-to-analog converter
US5969658A (en) * 1997-11-18 1999-10-19 Burr-Brown Corporation R/2R ladder circuit and method for digital-to-analog converter
US5977898A (en) * 1997-12-22 1999-11-02 Texas Instruments Incorporated Decoding scheme for a dual resistor string DAC
US5999115A (en) * 1998-04-20 1999-12-07 Motorola, Inc. Segmented DAC using PMOS and NMOS switches for improved span

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018152754A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 セイコーエプソン株式会社 D/a変換回路、回路装置、発振器、電子機器及び移動体

Also Published As

Publication number Publication date
EP1380112A2 (en) 2004-01-14
JP2004519964A (ja) 2004-07-02
CN1484889A (zh) 2004-03-24
WO2002082658A3 (en) 2003-11-06
WO2002082658A2 (en) 2002-10-17
US6621440B2 (en) 2003-09-16
US20020145552A1 (en) 2002-10-10
GB0108656D0 (en) 2001-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3986970B2 (ja) D/a変換器
US5495245A (en) Digital-to-analog converter with segmented resistor string
US6246351B1 (en) LSB interpolation circuit and method for segmented digital-to-analog converter
US6268817B1 (en) Digital-to-analog converter
US4638303A (en) Digital-analog converter
US6703956B1 (en) Technique for improved linearity of high-precision, low-current digital-to-analog converters
US8830103B2 (en) D/A converter
JPH02239725A (ja) 電界効果トランジスタ差動増幅器
US11133818B2 (en) Interpolation digital-to-analog converter (DAC)
US20080055135A1 (en) Digital-to-analog converter with triode region transistors in resistor/switch network
JPH0488724A (ja) ディジタル・アナログ変換器
EP0325378B1 (en) Digital-to-analog converter
EP0319097B1 (en) Complementary voltage interpolation circuit with transmission delay compensation
US7259706B2 (en) Balanced dual resistor string digital to analog converter system and method
US6885328B1 (en) Digitally-switched impedance with multiple-stage segmented string architecture
JPH0566774B2 (ja)
GB2393055A (en) A transconductance amplifier with input sampling capacitor for a current-interpolating A-D converter
US9276597B1 (en) Circuit and method for calibration of analog-to-digital converter
US6008749A (en) Mask programmable low power voltage/current-mode ADC
US11303294B2 (en) Digital to analog converters
TW200915734A (en) Digital to analog converter
JP3494366B2 (ja) Da変換器
JPH04150519A (ja) ディジタル・アナログ変換器
US20060244643A1 (en) Quantizer in a Multilevel Sigma-Delta Analogue/Digital Converter
JP3292070B2 (ja) D/a変換器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050404

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060801

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20061101

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070220

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070330

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070406

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070518

TRDD Decision of grant or rejection written
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070607

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070612

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070711

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720

Year of fee payment: 3

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: 20110720

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110720

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120720

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130720

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130720

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130720

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees