JP4099557B2 - Digital / analog conversion circuit - Google Patents
Digital / analog conversion circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP4099557B2 JP4099557B2 JP32183198A JP32183198A JP4099557B2 JP 4099557 B2 JP4099557 B2 JP 4099557B2 JP 32183198 A JP32183198 A JP 32183198A JP 32183198 A JP32183198 A JP 32183198A JP 4099557 B2 JP4099557 B2 JP 4099557B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- signal
- current
- voltage
- 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
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換回路、特に負荷の変化に影響されることなく出力電圧を一定に保てるディジタル/アナログ変換回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電流出力型ディジタル/アナログ変換回路はディジタル信号に応じて、抵抗素子に入力される電流を制御し、当該抵抗素子に生じた電圧降下によりアナログ信号を得る。
【0003】
図4は、従来の電流出力型ディジタル/アナログ変換回路の一例を示している。ここで、入力された8ビットのディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換回路を例示している。
図示のように、この変換回路は比較回路10、電流源12、抵抗素子14および複数の電流源からなる電流源回路20、複数の切り換えスイッチからなるスイッチ回路22および抵抗素子30,32により構成されている。電流源回路20を構成する各電流源は単位電流Iを供給し、電流源12は16Iの電流を供給する。また、抵抗素子30と32の抵抗値はRとすると、抵抗素子14の抵抗値は16Rに設定される。
【0004】
比較回路10は基準信号V1と抵抗素子14に生じた電圧V2とを比較し、比較結果に応じて信号V3を出力する。
電流源12は、信号V3により供給電流が制御され、単位電流Iの16倍の電流16Iを出力する。電流源12の電流は抵抗素子14に入力され、当該抵抗素子14に電圧降下V2が発生する。
【0005】
電流源回路20を構成する各電流源は、比較回路10の出力信号V3により制御され、それぞれ単位電流Iを供給する。
スイッチ回路22を構成する各スイッチは、電流源回路20のそれぞれの電流源により供給された電流を図示しないデコーダの出力信号sdatに応じて出力端子Tout またはTxoutの何れかに出力する。
なお、デコーダは入力された8ビットのディジタル信号に応じて、例えば、スイッチ回路22を構成する255のスイッチを制御する256通りのデータからなる信号sdatを出力する。
【0006】
図5は、図4に示すディジタル/アナログ変換回路の具体的な回路構成を示す回路図である。図示のように、電流源12はpMOSトランジスタP0により構成され、トランジスタP0のゲートは比較回路10の出力端子に接続され、ソースは電源電圧VCCの供給線に接続され、ドレインは抵抗素子14に接続されている。
【0007】
電流源回路20を構成する各電流源およびスイッチ回路22はそれぞれpMOSトランジスタにより構成されている。図5では、それぞれ二つの電流源20_1,20_2およびスイッチ22_1,22_2を例示している。電流源20_1および20_2は、それぞれpMOSトランジスタP1,P2により構成され、これらのトランジスタのゲートはともに比較回路10の出力端子に接続されている。スイッチ22_1および22_2は、それぞれpMOSトランジスタおよびインバータで構成されている。例えば、スイッチ22_1において、デコーダから信号sdat1はトランジスタP12のゲートおよびインバータINV1に入力され、インバータINV1の出力端子はトランジスタP11のゲートに接続されている。このため、デコーダの出力信号sdat1がハイレベルのとき、トランジスタP11がオンし、トランジスタP1の電流が出力端子Tout に出力され、逆にデコーダの出力信号sdat1がローレベルのとき、トランジスタP12がオンし、トランジスタP1の電流が出力端子Txoutに出力される。
【0008】
電流源回路20の各電流源を構成するトランジスタのサイズは、すべて等しく、電流源12を構成するトランジスタのサイズはその16倍に設定されている。このため、電流源回路20の各電流源により単位電流Iが出力されるとすると、電流源12により16Iの電流が供給される。
このように構成された電流源回路20およびスイッチ回路22により、デコーダの出力信号に応じて、最大255Iの電流を出力端子Tout またはTxoutに出力される。また、電流源12および電流源回路20の各電流源の出力電流は、比較回路10の出力信号V3により制御される。
【0009】
上述したディジタル/アナログ変換回路において、入力されたディジタル信号に応じてデコーダの出力信号sdatが設定され、これに応じてスイッチ回路22の各スイッチが255の電流源の出力電流を端子Tout またはTxoutの何れかに出力する。このため、抵抗素子30または32に入力電流に応じた電圧降下が発生し、差動信号として端子Tout およびTxoutから出力される。即ち、デコーダに入力されたディジタル信号に応じて差動式のアナログ信号が出力される。
【0010】
このディジタル/アナログ変換回路の最大出力電圧Vmax は比較回路10、電流源12および抵抗素子14により構成された制御回路によって、基準電圧V1により設定された所定のレベルに保持される。例えば、電流源12により16Iの電流が抵抗素子14に供給され、抵抗素子14に(V2=256IR)の電圧降下が得られる。比較10により電圧降下V2が常に基準電圧V1と等しくなるように電流源12の供給電流が制御される。これによって、出力端子Tout またはTxoutにおいて、最大(255IR)の電圧出力が得られる。さらに、基準電圧V1を設定することにより、出力される最大電圧を制御することができ、当該基準電圧V1が変動しない限り電流源回路20を構成する各電流源の出力電流Iおよび最大出力電圧が常に一定のレベルに保たれる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のディジタル/アナログ変換回路において、入力電流を電圧に変換するための抵抗素子、例えば、図5における抵抗素子14,30および32は外付け部品の点数を削減するためにチップに内蔵することが望ましい。このため、これらの抵抗素子にバラツキが生じてしまう。
また、図4に示すように、出力端子Tout またTxoutに負荷が接続されている場合に、当該負荷の入力インピーダンスZi は抵抗素子30または32と並列に接続されている。即ち、電流−電圧変換は抵抗素子Rと負荷の入力インピーダンZi との並列回路により行われる。負荷の入力インピーダンスZi は抵抗Rよりはるかに大きい場合、当該負荷の入力インピーダンスによる影響が無視できるが、しかし、負荷の入力インピーダンスZi が抵抗Rに比べて無視できない程度の大きさにあるとき、抵抗RとインピーダンスZi との並列抵抗RL に生じた最大の電圧降下は(255IRL )となり、基準電圧V1より小さい値となる。即ち、ディジタル/アナログ変換回路の最大出力電圧と基準電圧V1との間にずれが生じてしまう。
【0012】
また、上述したディジタル/アナログ変換回路が複数内蔵した場合に、電流−電圧変換用抵抗素子の抵抗値Rは製造バラツキおよび負荷条件の違いにより、それぞれのディジタル/アナログ変換回路の出力電圧が異なってしまう。この製造バラツキはすべての抵抗素子および電流源を構成するMOSトランジスタを基板上の一箇所にまとめて配置することにより軽減できるが、これによってディジタル/アナログ変換回路相互間の干渉問題が生じるという不利益がある。
【0013】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷回路に依存せず、安定した電圧出力を獲得でき、複数の変換回路を設けた場合、各変換回路相互間の干渉を抑制でき、高精度なディジタル/アナログ変換回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のディジタル/アナログ変換回路は、ディジタル信号に基づいた電流を供給する電流供給回路と、上記電流供給回路の出力電流を電圧信号に変換して出力する第 1 および第2の抵抗素子とを有し、上記電圧信号が出力される第1および第2の出力端子に接続されている負荷のインピーダンスに応じて上記電圧信号のレベルが変動するディジタル/アナログ変換回路であって、上記電圧信号と基準信号とを比較し、比較結果に応じて比較信号を出力する差動電圧比較回路と、第 1 および第2のスイッチング素子を含み、上記電圧信号が上記第 1 および第2の抵抗素子によって変換されて出力される上記第1および第2の出力端子と上記電圧信号が入力される上記差動電圧比較回路の入力側との間に設けられ、上記電圧信号を上記比較回路に入力するか否かを切り替えるスイッチ群と、上記比較回路からの比較信号に応じてカウント値を増減させるカウンタと、上記カウント値に応じたレベルを持ち、上記電流供給回路の出力電流を制御するための補正信号を出力する補正信号発生回路と、電流源と、上記電流源と接地電位との間に設けられている第3の抵抗素子と、上記補正信号発生回路が出力する上記補正信号と、上記電流源と上記第3の抵抗素子間の電圧信号とを比較し、当該比較結果に応じた比較信号によって上記電流源の出力電流と上記電流供給回路の出力電流を制御する比較回路とを有し、上記補正信号発生回路は、第1の電圧供給端子と第2の電圧供給端子との間に直列接続されている複数の抵抗素子と、上記カウンタからのカウント値に応じて、上記各抵抗素子の接続中点の内何れか一つを補正信号出力端子に接続する第3のスイッチング素子とを含む。
【0015】
また、本発明では、好適には、上記電流供給回路は、上記比較回路が出力した上記比較信号が入力される複数の電流源と、上記各電流源が出力した電流の出力先を、上記第1または第2の出力端子のいずれに切り替える複数のスイッチング素子とを含む。
【0016】
さらに、本発明では、好適には、上記スイッチ群は、通常動作時にオフし、上記電圧信号の補正時にオンする。
【0017】
本発明によれば、ディジタル/アナログ変換回路の出力信号と所定の基準信号とを比較するか否かがスイッチ群によって切り替えられ、当該両信号が比較される場合、比較して得た比較信号に応じて、カウンタのカウント値が決定される。当該カウント値に応じて補正信号発生回路により発生される補正信号のレベルが制御される。補正信号に応じて電流供給回路の出力電流が制御され、当該出力電流が抵抗素子に入力され、電圧信号に変換される。電圧信号の出力端子に接続されている負荷回路のインピーダンスに応じて補正信号のレベルが制御され、負荷インピーダンスに影響されることなく、ディジタル信号に基づいて常に安定した電圧信号が出力される。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係るディジタル/アナログ変換回路の一実施形態を示す回路図である。ここで、一例として8ビットのディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル/アナログ変換回路を示している。
図示のように、本実施形態のディジタル/アナログ変換回路は、比較回路10、電流源12、抵抗素子14、複数の電流源からなる電流源回路20、複数のスイッチからなるスイッチ回路22、抵抗素子30,32、スイッチ40、差動電圧比較回路50、アップ/ダウンカウンタ60、基準電圧補正回路70および基準電圧源80により構成されている。
【0019】
比較回路10は、基準電圧V1と抵抗素子14に生じた電圧降下V2とを比較し、比較結果に応じて信号V3を出力する。電流源12および電流源回路20を構成する各電流源は、比較回路10の出力信号V3によりそれぞれの出力電流が制御される。電流源回路20の各電流源はそれぞれ単位電流Iを供給し、電流源12は単位電流の16倍の電流(16I)を供給する。
【0020】
スイッチ回路22を構成する各スイッチは、図示しないデコーダからのディジタル信号sdatにより制御され、各電流源の出力電流を出力端子Tout またはTxoutの何れかに出力する。
抵抗素子30は出力端子Tout に接続され、スイッチ回路22により出力された電流を電圧に変換して端子Tout に出力する。抵抗素子32は出力端子Txoutに接続され、スイッチ22により出力された電流を電圧に変換して端子Txoutに出力する。
ここで、抵抗素子30と32の抵抗値はRとすると、電圧降下V2を発生する抵抗素子14の抵抗値は16Rに設定される。
【0021】
スイッチ40は、それぞれ端子Tout とTxoutと差動電圧比較回路50の入力端子との間に設けられた二つのスイッチS1とS2により構成されている。これらのスイッチS1とS2は通常動作時にオフし、補正動作時にオンし、出力端子Tout およびTxoutの出力電圧を差動電圧比較回路50に入力する。
【0022】
差動電圧比較回路50は、例えば、差動チョッパ比較回路により構成されている。当該差動電圧比較回路50はスイッチ40を通して入力された出力電圧と基準電圧VA およびVB とを比較し、比較結果に応じて比較信号cmpを出力する。
アップ/ダウンカウンタ60は、差動電圧比較回路50からの比較信号cmpに応じて、カウントアップまたはカウントダウンし、カウント値cntを増減させる。
【0023】
基準電圧補正回路70は、アップ/ダウンカウンタ60のカウント値cntに基づき、基準電圧V1のレベルを制御する。図示のように、当該基準電圧補正回路70は、二つの基準電圧入力端子T1 とT2 との間に直列接続されている複数の分圧抵抗素子により構成されている。複数の分圧抵抗素子の接続中点の内何れか一つがスイッチS3を通して出力端子T3 に接続されている。なお、スイッチS3はカウント値cntにより制御される。
基準電圧入力端子T1 とT2 にそれぞれ基準電圧Vref1とVref2が入力される。なお、基準電圧Vref1とVref2は基準電圧VA とVB に応じて発生される。例えば、Vref1=(VA −VB )、Vref2=−(VA −VB )となる。
【0024】
基準電圧源80は、基準電圧VAとVBを発生し、差動電圧比較回路50に供給し、さらに、基準電圧補正回路70の端子T1とT2に基準電圧Vref1とVref2を供給する。
【0025】
上述したように、本実施形態のディジタル/アナログ変換回路は、比較回路10、電流源12、抵抗素子14、電流源回路20、スイッチ回路22および抵抗素子30と32により構成された部分は、従来のディジタル/アナログ変換回路とほぼ同じ構成を有するが、本実施形態では、比較回路10に供給される基準電圧V1は固定電圧ではなく、基準電圧補正回路70により発生された基準電圧である。当該基準電圧V1は、ディジタル/アナログ変換回路の出力端子Tout またはTxoutに接続されている負荷回路の入力インピーダンスZi に応じて補正され、その結果、出力端子Tout およびTxoutから出力される電圧Vout およびVxoutにおいて、最大の差動電圧(Vout −Vxout)は負荷回路のインピーダンスにかかわらず、常に一定のレベルに保持できる。
【0026】
以下、本実施形態のディジタル/アナログ変換回路の動作について説明する。ディジタル/アナログ変換回路の電源投入時またはスタンバイ状態から動作状態に入ったとき、補正動作が行われる。このとき、まずデコーダの出力信号sdatのすべてのビットが“1”に設定される。即ち、各ビットの信号がハイレベルに設定される。これに応じて、スイッチ回路22により電流源回路20の出力電流がすべて出力端子Tout に出力される。
【0027】
このため、出力端子Tout から(Vout =255IR)の電圧が出力され、出力端子Txoutから0Vの電圧Vxoutが出力される。
補正動作時に、スイッチ40を構成するスイッチS1とS2がオンし、出力電圧Vout およびVxoutがそれぞれ差動電圧比較回路50に入力される。差動電圧比較回路により、入力された差動電圧(Vout −Vxout)と差動基準電圧(VA −VB )とが比較され、比較結果応じてハイレベルまたはローレベルの信号cmpが出力される。
【0028】
アップ/ダウンカウンタ60において、信号cmpに応じてカウントアップまたはカウントダウンし、カウント値cntが制御される。当該カウント値cntに応じて基準電圧補正回路70におけるスイッチS3が制御されるので、基準電圧補正回路70により出力される基準電圧V1のレベルが制御される。
例えば、差動電圧比較回路50に入力された差動電圧(Vout −Vxout)が差動基準電圧(VA −VB )より高いとき、差動電圧比較回路50によりハイレベルの信号cmpが出力され、アップ/ダウンカウンタ60がカウントアップし、カウント値cntが増加する。これに応じて、基準電圧補正回路70においてスイッチ3は端子T2 側に近づき、出力される基準電圧V1のレベルが低下するので、比較回路10の出力信号V3のレベルが高くなる。電流源回路20は、例えば、図5に示すようにpMOSトランジスタにより構成された場合、信号V3のレベルが高くなるにつれて各電流源の出力電流が低くなるので、出力端子Tout の出力電圧Vout が低下する。逆の場合に、差動電圧比較回路50に入力される差動電圧(Vout −Vxout)が差動基準電圧(VA −VB )より低くなると、基準電圧補正回路70により出力される基準電圧V1のレベルが高く制御される。このため、比較回路10の出力信号V3のレベルが低下し、電流源回路20の各電流源の出力電流が大きくなり、端子Tout の出力電圧Vout のレベルが上昇する。
【0029】
上述した補正動作により、ディジタル/アナログ変換回路の出力電圧Vout およびVxoutの最大差動電圧(Vout −Vxout)が差動基準電圧(VA −VB )とほぼ等しくなるように基準電圧補正回路70により出力される基準電圧V1のレベルが補正される。補正動作の結果、出力端子Tout またはTxoutに接続されている負荷回路の入力インピーダンスZi に影響されることなく、出力差動電圧(Vout −Vxout)が基準電圧VA およびVB により設定された差動基準電圧(VA −VB )で決定される。
【0030】
補正動作が終了したあと、基準電圧補正回路70のスイッチS3がそのまま固定され、次回の補正動作まで接続が変化しない。このため、基準電圧補正回路70により出力される基準電圧V1はディジタル/アナログ変換回路の出力端子Tout ,Txoutに接続されている負荷回路のインピーダンスおよび他の動作条件に応じて設定され、補正後ディジタル/アナログ変換回路の最大差動出力電圧(Vout −Vxout)が差動基準電圧(VA −VB )とほぼ等しくなるように制御される。
【0031】
図2は補正動作時のディジタル/アナログ変換回路の出力電圧の波形を示している。図2において縦軸はディジタル/アナログ変換回路の差動出力電圧(Vout −Vxout)を示し、横軸は時間tを示している。
図示のように、電源投入後回路のセットアップが行われ、時間t1が経過したあとセットアップが完了し、補正動作が開始する。このときデコーダの出力信号の各ビットが“1”に設定され、差動電圧比較回路50の出力信号cmpに応じてアップ/ダウンカウンタのカウント値cntが設定され、これに応じて基準電圧補正回路70の出力信号V1のレベルが制御される。補正動作の結果、ディジタル/アナログ変換回路の差動出力電圧(Vout −Vxout)は差動基準電圧(VA −VB )に近づく。補正開始から時間t2が経過したとき、差動出力電圧(Vout −Vxout)はほぼ差動基準電圧(VA −VB )と等しいレベルに達する。
【0032】
補正の結果、差動出力電圧(Vout −Vxout)が差動基準電圧(VA −VB )とほぼ等しくなると、差動電圧比較回路から特定のパターンを有する出力信号、例えば、“0”と“1”の繰り返しからなる信号が出力されるので、この時点で補正が終了する。また、この特定のパターンが現れなくても、補正開始から一定の時間が経過したあと補正を終了させればよい。補正終了すると、スイッチ40をにおけるスイッチS1とS2がオフに切り換えられ、ディジタル/アナログ変換回路により通常の変換動作が行われる。このとき、基準電圧補正回路70により出力された基準電圧V1に応じて、電流源12および電流源回路20を構成する各電流源の出力電流が制御される。入力されるディジタル信号に応じてデコーダの出力信号sdatの各ビットが設定され、出力端子Tout およびTxoutからディジタル信号に応じた電圧信号Vout およびVxoutがそれぞれ出力される。
【0033】
図3は、上述したディジタル/アナログ変換回路の一応用例を示す回路図であり、例えば、携帯電話などの移動通信装置用のLSIに搭載した2チャネル差動出力型のディジタル/アナログ変換回路のブロック図である。この変換回路は、入力された2チャネルのディジタル信号IdatとQdatをそれぞれ電圧信号Iout ,Ixoutからなる差動電圧信号および電圧信号Qout ,Qxoutからなる差動電圧信号に変換する。
【0034】
図3において、8ビットディジタル/アナログ変換器(D/A変換器)100_1および100_2は、それぞれ図1における比較10、電流源12、抵抗素子14、電流源回路20、スイッチ回路22および抵抗素子30,32により構成された部分回路と同じ構成を有する。スイッチ40、差動電圧比較回路50、アップ/ダウンカウンタ(UP/DOWNカウンタ)60は図1に示す部分回路にそれぞれ対応する。8ビットR−D/A変換器70_1,70_2は、図1に示す基準電圧補正回路70と同じ構成を有する。即ち、これらのD/A変換器は、二つの基準電圧の入力端子間に接続されている複数の分圧抵抗素子およびスイッチにより構成され、UP/DOWNカウンタ60のカウント値に応じてスイッチが制御され、出力される基準電圧のレベルは補正される。
【0035】
図3のディジタル/アナログ変換回路において、スイッチ40、差動電圧比較回路50およびUP/DOWNカウンタ60は二つのディジタル/アナログ変換器により共用されている。
補正動作時に、例えば、まずD/A変換器100_1の出力信号Iout およびIxoutがスイッチ40により選択され、差動電圧比較回路50に入力される。差動電圧比較回路50の出力信号に応じてUP/DOWNカウンタ60のカウント値が設定され、8ビットR−D/A変換器70_1に入力される。これに応じた基準電圧が発生され、8ビットD/A変換器100_1に供給される。
【0036】
そして、D/A変換器100_2に対して補正が行われる。D/A変換器100_2の出力信号Qout およびQxoutがスイッチ40により選択され、差動電圧比較回路50に入力される。差動電圧比較回路50の出力信号に応じてUP/DOWNカウンタ60のカウント値が設定され、8ビットR−D/A変換器70_2に入力される。これに応じた基準電圧が発生され、8ビットD/A変換器100_2に供給される。
【0037】
図3に示すディジタル/アナログ変換回路において、差動電圧比較回路50は、例えば差動チョッパ比較回路を用いて構成される。このため、オフセット電圧誤差が小さくなり、且つ2つのD/A変換器100_1と100_2で差動電圧比較回路50を時分割で共用する場合、チャネル間の出力誤差を小さくすることができる。また、このように2つのD/A変換器100_1と100_2を基板上で互いに離して配置することにより相互干渉が起きにくくなっている。
【0038】
以上の説明においては、ディジタル信号を差動電圧に変換して出力するディジタル/アナログ変換回路を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ディジタル信号をシングルエンド電圧信号に変化するディジタル/アナログ変換回路にも適用できる。また、上記実施形態では電流源およびスイッチをpチャネルMOSトランジスタにより構成した回路例を示したが、nチャネルMOSトランジスタ、またはバイポーラトランジスタにより電流源およびスイッチを構成できることはいうまでもない。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のディジタル/アナログ変換回路によれば、負荷回路への依存性を低減でき、常に安定した出力電圧を得られる。また、複数のディジタル/アナログ変換器で一つの補正回路を共用することにより、変換器相互の相対誤差を小さく抑制できる。さらに、相対精度を要求された場合に複数のディジタル/アナログ変換器を離して配置できるので、相互間の干渉を発生しにくい利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディジタル/アナログ変換回路の一実施形態を示す回路図である。
【図2】本実施形態の補正動作時の波形を示す波形図である。
【図3】本実施形態の一応用例を示すブロック図である。
【図4】従来のディジタル/アナログ変換回路の一例を示す回路図である。
【図5】図4のディジタル/アナログ変換回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
10…比較回路、12…電流源、14…抵抗素子、20…電流源回路、22…スイッチ回路、30,32…抵抗素子、40…スイッチ、50…差動電圧比較回路、60…アップ/ダウンカウンタ、70.70_1,70_2…基準電圧補正回路、80…基準電圧源、100_1,100_2…ディジタル/アナログ変換器、VCC…電源電圧、GND…接地電位。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital / analog conversion circuit that converts a digital signal into an analog signal, and more particularly to a digital / analog conversion circuit that can maintain an output voltage constant without being affected by a change in load.
[0002]
[Prior art]
The current output type digital / analog conversion circuit controls the current input to the resistance element according to the digital signal, and obtains an analog signal by the voltage drop generated in the resistance element.
[0003]
FIG. 4 shows an example of a conventional current output type digital / analog conversion circuit. Here, a digital / analog conversion circuit that converts an input 8-bit digital signal into an analog signal is illustrated.
As shown in the figure, this conversion circuit includes a
[0004]
The
The
[0005]
Each current source constituting the
Each switches constituting the
The decoder outputs, for example, a signal sdat composed of 256 kinds of data for controlling the 255 switches constituting the
[0006]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration of the digital / analog conversion circuit shown in FIG. As shown in the figure, the
[0007]
Each current source and the
[0008]
The sizes of the transistors constituting each current source of the
Thus the
[0009]
In the digital / analog conversion circuit described above, the output signal sdat of the decoder is set according to the input digital signal, and in response to this, each switch of the
[0010]
The maximum output voltage V max of the digital / analog conversion circuit is held at a predetermined level set by the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional digital / analog conversion circuit described above, the resistance elements for converting the input current into voltage, for example, the
Further, as shown in FIG. 4, when the output terminal T out also load T xout are connected, the input impedance Z i of the load is connected in parallel with the
[0012]
When a plurality of the digital / analog conversion circuits described above are incorporated, the resistance value R of the current-voltage conversion resistance element varies depending on manufacturing variations and load conditions, and the output voltages of the respective digital / analog conversion circuits differ. End up. This manufacturing variation can be mitigated by arranging all the resistive elements and the MOS transistors constituting the current source in one place on the substrate, but this has the disadvantage of causing interference problems between the digital / analog conversion circuits. There is.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is not to depend on a load circuit, and a stable voltage output can be obtained. When a plurality of conversion circuits are provided, interference between the conversion circuits is provided. Is to provide a highly accurate digital / analog conversion circuit.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a digital / analog converter circuit of the present invention, the first and a current supply circuit for supplying a current based on the digital signal, and converts the output current of the current supply circuit to a voltage signal output A digital / analog conversion circuit having a second resistance element, wherein the level of the voltage signal varies depending on the impedance of a load connected to the first and second output terminals from which the voltage signal is output. there are, by comparing the voltage signal with a reference signal, and the differential voltage comparator circuit which outputs a comparison signal according to the comparison result, wherein the first and second switching elements, said voltage signal is the first and Provided between the first and second output terminals converted and output by the second resistance element and the input side of the differential voltage comparison circuit to which the voltage signal is input; A switch group for switching whether to input to the comparator circuit a signal, a counter to increase or decrease the count value in response to the comparison signal from the comparison circuit, Chi lifting a level corresponding to the count value, the current supply circuit A correction signal generating circuit for outputting a correction signal for controlling the output current of the current source, a current source, a third resistance element provided between the current source and the ground potential, and the correction signal generating circuit. The correction signal to be output is compared with the voltage signal between the current source and the third resistance element, and the output current of the current source and the output current of the current supply circuit are compared by the comparison signal according to the comparison result. have a comparison circuit for controlling said correction signal generating circuit includes a plurality of resistive elements connected in series between a first voltage supply terminal and a second voltage supply terminal, the count value from the counter According to Te, and a third switching element for connecting any one of a connection point of each resistor element to the correction signal output terminal.
[0015]
In the present invention, it is preferable that the current supply circuit has a plurality of current sources to which the comparison signal output from the comparison circuit is input and an output destination of the current output from each current source. A plurality of switching elements that switch to either the first output terminal or the second output terminal.
[0016]
In the present invention, it is preferable that the switch group is turned off during normal operation and turned on when the voltage signal is corrected.
[0017]
According to the present invention, whether or not to compare the output signal of the digital / analog conversion circuit and a predetermined reference signal is switched by the switch group, and when both the signals are compared, the comparison signal obtained by the comparison is obtained. In response, the count value of the counter is determined. The level of the correction signal generated by the correction signal generation circuit is controlled according to the count value. The output current of the current supply circuit is controlled in accordance with the correction signal, and the output current is input to the resistance element and converted into a voltage signal. The level of the correction signal is controlled according to the impedance of the load circuit connected to the output terminal of the voltage signal, and a stable voltage signal is always output based on the digital signal without being affected by the load impedance.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a digital / analog conversion circuit according to the present invention. Here, a digital / analog conversion circuit that converts an 8-bit digital signal into an analog signal is shown as an example.
As shown in the figure, the digital / analog conversion circuit of this embodiment includes a
[0019]
The
[0020]
Each switches constituting the switching
The
Here, if the resistance values of the
[0021]
[0022]
The differential
The up / down counter 60 counts up or down according to the comparison signal cmp from the differential
[0023]
The reference
Reference voltages V ref1 and V ref2 are input to reference voltage input terminals T 1 and T 2 , respectively. The reference voltages V ref1 and V ref2 are generated according to the reference voltages V A and V B. For example, V ref1 = (V A −V B ) and V ref2 = − (V A −V B ).
[0024]
The
[0025]
As described above, the digital / analog conversion circuit according to the present embodiment includes a
[0026]
The operation of the digital / analog conversion circuit of this embodiment will be described below. When the digital / analog converter circuit is turned on or enters the operation state from the standby state, the correction operation is performed. At this time, all the bits of the output signal sdat of the decoder are set to “1”. That is, the signal of each bit is set to a high level. In response to this, the
[0027]
Therefore, the output terminal T out from (V out = 255IR) voltage is outputted, the voltage V xout of 0V is output from the output terminal T xout.
During the correction operation, the switches S1 and S2 constituting the
[0028]
In the up / down
For example, when the differential voltage (V out −V xout ) input to the differential
[0029]
By the above-described correction operation, the reference voltage is set so that the maximum differential voltage (V out −V xout ) of the output voltages V out and V xout of the digital / analog conversion circuit is substantially equal to the differential reference voltage (V A −V B ). The level of the reference voltage V1 output by the
[0030]
After the correction operation is completed, the switch S3 of the reference
[0031]
FIG. 2 shows the waveform of the output voltage of the digital / analog conversion circuit during the correction operation. In FIG. 2, the vertical axis indicates the differential output voltage (V out −V xout ) of the digital / analog conversion circuit, and the horizontal axis indicates time t.
As shown in the figure, after the power is turned on, the circuit is set up, and after the time t1 has elapsed, the setup is completed and the correction operation starts. At this time, each bit of the output signal of the decoder is set to “1”, the count value cnt of the up / down counter is set according to the output signal cmp of the differential
[0032]
When the differential output voltage (V out −V xout ) becomes substantially equal to the differential reference voltage (V A −V B ) as a result of the correction, an output signal having a specific pattern from the differential voltage comparison circuit, for example, “0” Since a signal consisting of repetition of “1” and “1” is output, the correction ends at this point. Even if this specific pattern does not appear, the correction may be terminated after a certain time has passed since the correction started. When the correction is completed, the switches S1 and S2 in the
[0033]
FIG. 3 is a circuit diagram showing an application example of the digital / analog conversion circuit described above. For example, a block of a 2-channel differential output type digital / analog conversion circuit mounted on an LSI for a mobile communication device such as a mobile phone. FIG. The conversion circuit converts the digital signal Idat and Qdat two channels respectively input voltage signal I out, a differential voltage signal and the voltage signal Q out consists I xout, the differential voltage signal consisting of Q xout.
[0034]
In FIG. 3, 8-bit digital / analog converters (D / A converters) 100_1 and 100_2 are respectively the
[0035]
In the digital / analog conversion circuit of FIG. 3, the
During the correction operation, for example, first, the output signals I out and I xout of the D / A converter 100_1 are selected by the
[0036]
Then, correction is performed on the D / A converter 100_2. D / output signal Q out and Q xout A converter 100_2 is selected by the
[0037]
In the digital / analog conversion circuit shown in FIG. 3, the differential
[0038]
In the above description, a digital / analog conversion circuit that converts a digital signal into a differential voltage and outputs it has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, a digital signal is converted into a single-ended voltage. It can also be applied to a digital / analog conversion circuit that changes to a signal. In the above embodiment, the circuit example in which the current source and the switch are configured by the p-channel MOS transistor has been described. However, it goes without saying that the current source and the switch can be configured by the n-channel MOS transistor or the bipolar transistor.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the digital / analog conversion circuit of the present invention, dependency on the load circuit can be reduced, and a stable output voltage can be obtained at all times. In addition, by sharing a single correction circuit among a plurality of digital / analog converters, the relative error between the converters can be reduced. Furthermore, when a relative accuracy is required, a plurality of digital / analog converters can be arranged apart from each other, so that there is an advantage that interference between them is less likely to occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a digital / analog conversion circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing waveforms during the correction operation of the present embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing an application example of the present embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional digital / analog conversion circuit.
5 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the digital / analog conversion circuit of FIG. 4; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記電圧信号と基準信号とを比較し、比較結果に応じて比較信号を出力する差動電圧比較回路と、
第 1 および第2のスイッチング素子を含み、上記電圧信号が上記第 1 および第2の抵抗素子によって変換されて出力される上記第1および第2の出力端子と上記電圧信号が入力される上記差動電圧比較回路の入力側との間に設けられ、上記電圧信号を上記比較回路に入力するか否かを切り替えるスイッチ群と、
上記比較回路からの比較信号に応じてカウント値を増減させるカウンタと、
上記カウント値に応じたレベルを持ち、上記電流供給回路の出力電流を制御するための補正信号を出力する補正信号発生回路と、
電流源と、
上記電流源と接地電位との間に設けられている第3の抵抗素子と、
上記補正信号発生回路が出力する上記補正信号と、上記電流源と上記第3の抵抗素子間の電圧信号とを比較し、当該比較結果に応じた比較信号によって上記電流源の出力電流と上記電流供給回路の出力電流を制御する比較回路と
を有し、
上記補正信号発生回路は、
第1の電圧供給端子と第2の電圧供給端子との間に直列接続されている複数の抵抗素子と、
上記カウンタからのカウント値に応じて、上記各抵抗素子の接続中点の内何れか一つを補正信号出力端子に接続する第3のスイッチング素子と
を含むディジタル/アナログ変換回路。Has a current supply circuit for supplying a current based on the digital signal, and first and second resistive element for converting the output current of the current supply circuit to a voltage signal, the voltage signal is output A digital / analog conversion circuit in which the level of the voltage signal varies according to the impedance of a load connected to the first and second output terminals,
A differential voltage comparison circuit that compares the voltage signal with a reference signal and outputs a comparison signal according to the comparison result;
The first and second output terminals including the first and second switching elements, wherein the voltage signal is converted and output by the first and second resistance elements, and the difference between which the voltage signal is input A switch group provided between the input side of the dynamic voltage comparison circuit and for switching whether or not to input the voltage signal to the comparison circuit;
A counter that increases or decreases a count value in accordance with a comparison signal from the comparison circuit;
Chi lifting a level corresponding to the count value, a correction signal generation circuit for outputting a correction signal for controlling the output current of the current supply circuit,
A current source;
A third resistance element provided between the current source and the ground potential;
The correction signal output from the correction signal generation circuit is compared with the voltage signal between the current source and the third resistance element, and the output current of the current source and the current are compared by a comparison signal according to the comparison result. It has a comparison circuit for controlling the output current of the supply circuit,
The correction signal generation circuit is
A plurality of resistance elements connected in series between the first voltage supply terminal and the second voltage supply terminal;
A third switching element for connecting any one of the connection midpoints of the resistance elements to the correction signal output terminal in accordance with a count value from the counter;
A digital / analog conversion circuit including :
上記比較回路が出力した上記比較信号が入力される複数の電流源と、
上記各電流源が出力した電流の出力先を、上記第1または第2の出力端子のいずれに切り替える複数のスイッチング素子と
を含む請求項1記載のディジタル/アナログ変換回路。 The current supply circuit is
A plurality of current sources to which the comparison signal output from the comparison circuit is input;
A plurality of switching elements for switching the output destination of the current output from each of the current sources to either the first or second output terminal;
The digital / analog conversion circuit according to claim 1 , comprising:
請求項1記載のディジタル/アナログ変換回路。 2. The digital / analog conversion circuit according to claim 1 , wherein the switch group is turned off during normal operation and turned on when the voltage signal is corrected .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32183198A JP4099557B2 (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Digital / analog conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32183198A JP4099557B2 (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Digital / analog conversion circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000151404A JP2000151404A (en) | 2000-05-30 |
JP4099557B2 true JP4099557B2 (en) | 2008-06-11 |
Family
ID=18136920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32183198A Expired - Fee Related JP4099557B2 (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Digital / analog conversion circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4099557B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4500439B2 (en) * | 2000-12-22 | 2010-07-14 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device |
JP5166898B2 (en) * | 2008-02-04 | 2013-03-21 | 三洋半導体株式会社 | Output value adjustment circuit and current value adjustment circuit |
JP5150471B2 (en) * | 2008-12-15 | 2013-02-20 | 株式会社東芝 | AD converter correction method, AD converter, radio |
JP5865087B2 (en) * | 2012-01-18 | 2016-02-17 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Signal generating apparatus, information processing apparatus, and signal adjustment method |
JP5743924B2 (en) * | 2012-02-22 | 2015-07-01 | 株式会社東芝 | DA converter |
-
1998
- 1998-11-12 JP JP32183198A patent/JP4099557B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000151404A (en) | 2000-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8179295B2 (en) | Self-calibrated current source and DAC using the same and operation method thereof | |
KR100431256B1 (en) | Digital-to-analog converter | |
JP2000081920A (en) | Current output circuit | |
US20040135567A1 (en) | Switching regulator and slope correcting circuit | |
US7026971B2 (en) | Monotonic precise current DAC | |
JP2000341124A (en) | Analog-to-digital converter | |
JP2008146568A (en) | Current driving device and display | |
US7436340B2 (en) | Timing generating circuit and digital to analog converter using the same | |
JP4099557B2 (en) | Digital / analog conversion circuit | |
US6271691B1 (en) | Chopper type voltage comparison circuit | |
JP3067903B2 (en) | Analog / digital converter | |
US5136293A (en) | Differential current source type d/a converter | |
JP2668172B2 (en) | Current generator and D / A converter | |
JP3209967B2 (en) | Current cell and digital / analog converter using the same | |
US6175267B1 (en) | Current compensating bias generator and method therefor | |
JP3859883B2 (en) | Current source circuit and voltage generation circuit | |
US5592166A (en) | High speed CMOS D/A converter for wave synthesis in network | |
US20230184817A1 (en) | Current measurement circuit | |
JP3090099B2 (en) | D / A converter | |
TWI513191B (en) | Buffer amplifier circuit with digital analog conversion function | |
US6788100B2 (en) | Resistor mirror | |
JP7414578B2 (en) | audio circuit | |
JPH0774638A (en) | A/d converter | |
JP3092551B2 (en) | D / A converter | |
JPH0522148A (en) | Constant current switch circuit and d/a conversion circuit using same circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050810 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070703 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070903 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080303 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |