JPH02143611A - デジタル・アナログ変換器 - Google Patents
デジタル・アナログ変換器Info
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- JPH02143611A JPH02143611A JP29726488A JP29726488A JPH02143611A JP H02143611 A JPH02143611 A JP H02143611A JP 29726488 A JP29726488 A JP 29726488A JP 29726488 A JP29726488 A JP 29726488A JP H02143611 A JPH02143611 A JP H02143611A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明はアナログマルチプレクサを使用してデジタルデ
ータをアナログデータへ変換するデジタル・アナログ変
換器に関する。
ータをアナログデータへ変換するデジタル・アナログ変
換器に関する。
(従来の技術)
一般に並列デジタルデータをアナログ電圧に変換するデ
ジタル・アナログ変換器(以下D/A変換器と略記する
)は第3図に示すはしご型D/A変換器と第4図に示す
パルス幅型D/A変換器とが実用化されている。
ジタル・アナログ変換器(以下D/A変換器と略記する
)は第3図に示すはしご型D/A変換器と第4図に示す
パルス幅型D/A変換器とが実用化されている。
第3図に示すはしご型D/A変換器においては、例えば
D/A変換すべきデジタルデータが8ビツトで構成され
ていた場合には、4端子構成の8個のアナログスイッチ
1を用い、各アナログスイッチ1の端子す、dを短絡し
、隣接するアナログスイッチ1どうしを各抵抗2.3を
介して接続し、各アナログスイッチ1の端子aどうしを
短絡し、各端子Cと短絡された端子aとの間に基L$雷
電圧Rを印加する。そして、デジタルデータの各ビット
データ値に対応して各アナログスイッチ1を駆動すると
、出力端子4a、4b間にデジタルデータに対応するア
ナログ電圧Voが出力される。
D/A変換すべきデジタルデータが8ビツトで構成され
ていた場合には、4端子構成の8個のアナログスイッチ
1を用い、各アナログスイッチ1の端子す、dを短絡し
、隣接するアナログスイッチ1どうしを各抵抗2.3を
介して接続し、各アナログスイッチ1の端子aどうしを
短絡し、各端子Cと短絡された端子aとの間に基L$雷
電圧Rを印加する。そして、デジタルデータの各ビット
データ値に対応して各アナログスイッチ1を駆動すると
、出力端子4a、4b間にデジタルデータに対応するア
ナログ電圧Voが出力される。
また、第4図のパルス幅型D/A変換器においては、2
個の2進カウンタ5a、5bを直列に接続し、カウンタ
5aのクロック端子Cに周期T。
個の2進カウンタ5a、5bを直列に接続し、カウンタ
5aのクロック端子Cに周期T。
を有するクロック信号が入力されると、直列接続された
各カウンタ5a、5bの出力端子Q1〜Q4からプライ
オリティ・エンコーダ6の入力端−子Do−D7には5
12の出力状態を有する8ビツトデータが入力される。
各カウンタ5a、5bの出力端子Q1〜Q4からプライ
オリティ・エンコーダ6の入力端−子Do−D7には5
12の出力状態を有する8ビツトデータが入力される。
プライオリティ・エンコーダ6においては最もMSBに
近い[1]の入力がエンコードされてQo”−02に出
力される。そして、プライオリティ・エンコーダ6の出
力は8ビツトのデータセレクタ7の入力端子A−Cへ入
力される。また、制御端子Xo−X7にはD/A変換す
べき8ビツトのデジタルデータが入力される。しかして
、出力端子Zから入力されたデジタルデータに対応する
パルス幅Tを有したパルス信号が出力される。そして、
このパルス信号を抵抗とコンデンサからなるローパスフ
ィルタ8を介して出力端子9に取出せば、パルス幅T1
すなわちデジタルデータに対応したアナログ電圧値が得
られる。
近い[1]の入力がエンコードされてQo”−02に出
力される。そして、プライオリティ・エンコーダ6の出
力は8ビツトのデータセレクタ7の入力端子A−Cへ入
力される。また、制御端子Xo−X7にはD/A変換す
べき8ビツトのデジタルデータが入力される。しかして
、出力端子Zから入力されたデジタルデータに対応する
パルス幅Tを有したパルス信号が出力される。そして、
このパルス信号を抵抗とコンデンサからなるローパスフ
ィルタ8を介して出力端子9に取出せば、パルス幅T1
すなわちデジタルデータに対応したアナログ電圧値が得
られる。
しかしながら、上述した各D/A変換器においてもまだ
改良すべき次のような問題がある。
改良すべき次のような問題がある。
すなわち、第3図のはしご型D/A変換器においては、
各アナログスイッチ1に電流を流す必要があり、電流値
がアナログスイッチ1の内部抵抗や動作時の雑音等のア
ナログスィッチ1相互間における製造品質のバラツキ等
に大きく左右される。
各アナログスイッチ1に電流を流す必要があり、電流値
がアナログスイッチ1の内部抵抗や動作時の雑音等のア
ナログスィッチ1相互間における製造品質のバラツキ等
に大きく左右される。
したがって、全体のD/A変換情度が低下する聞届があ
る。また、デジタルデータの1ビツトに対して2個の抵
抗と、4端子を有した1個のアナログスイッチが必要と
なり、D/A変換器全体の部品点数が増大する問題が生
じる。
る。また、デジタルデータの1ビツトに対して2個の抵
抗と、4端子を有した1個のアナログスイッチが必要と
なり、D/A変換器全体の部品点数が増大する問題が生
じる。
また、第4図のパルス幅型D/A変換器においては、デ
ータセレクタ7から出力されるパルス信号をローパスフ
ィルタ8を用いてパルス成分を減衰させて、アナログ電
圧に直す必要があるので、コンデンサと抵抗等が組込ま
れたローパスフィルタ8をIC等を用いて小型に形成す
ることが困難である。よって、D/A変換器全体が大型
化する。
ータセレクタ7から出力されるパルス信号をローパスフ
ィルタ8を用いてパルス成分を減衰させて、アナログ電
圧に直す必要があるので、コンデンサと抵抗等が組込ま
れたローパスフィルタ8をIC等を用いて小型に形成す
ることが困難である。よって、D/A変換器全体が大型
化する。
また、出力されたアナログ電圧にクロック信号に起因す
る雑音が重畳する懸念もある。
る雑音が重畳する懸念もある。
(発明が解決しようとする課題)
このように従来のD/A変換器においては、部品点数が
多く、D/A変換精度が低下したり、また、小型化が困
難なローパスフィルタを使用しなれけばならない問題が
あった。
多く、D/A変換精度が低下したり、また、小型化が困
難なローパスフィルタを使用しなれけばならない問題が
あった。
本発明は、アナログマルチプレクサ、バッファアンプ、
インバータアンプ等を使用することによって、変換器に
組込まれる抵抗数を減少でき、アナログスイッチの影響
を最少限に抑制でき、また、クロック信号に起因する雑
音も除去でき、もって、変換器全体を小型軽量に構成で
きかつD/A変換精度を向上できるデジタル・アナログ
変換器を提供することを目的とする。
インバータアンプ等を使用することによって、変換器に
組込まれる抵抗数を減少でき、アナログスイッチの影響
を最少限に抑制でき、また、クロック信号に起因する雑
音も除去でき、もって、変換器全体を小型軽量に構成で
きかつD/A変換精度を向上できるデジタル・アナログ
変換器を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記課題を解消するために本発明のデジタル・アナログ
変換器においては、同一抵抗値を有するN個の基準抵抗
を直列接続してなり、両端間に基準電圧が印加されると
ともに、各基準抵抗端子からそれぞれ異なるアナログ電
圧を出力する分圧回路と、この分圧回路から出力される
N個のアナログ電圧が入力され、D/A変換すべきMビ
ットのデジタルデータのうち制御端子に入力されるに個
のビットデータの値に対応して前記入力されたN個のア
ナログ電圧のうちの1つのアナログ電圧を選択して出力
するM / K個のアナログマルチプレクサと、この各
アナログマルチプレクサの出力端子に接続されたバッフ
ァアンプと、各バッファアンプの出力電圧が(−)個入
力端子に入力され、(+)個入力端子に基準電圧の17
2の電圧値が印加され、かつ出力端子からデジタルデー
タに対応するアナログ電圧を出力するインバータアンプ
と、デジタルデータのMSBを含む各ビットデータが入
力されるアナログマルチプレクサのバッファアンプと(
−)個入力端子との間に介挿された抵抗値Rの出力抵抗
と、デジタルデータのLSBを含む各ビットデータが入
力されるアナログマルチプレクサのバッファアンプと(
−)個入力端子との間に介挿された抵抗値NRの出力抵
抗と、(−)個入力端子と基準電圧のOV側端子との間
に介挿された抵抗値NRのバイアス抵抗と、インバータ
アンプの入出力端子間に接続された抵抗値Rの帰還抵抗
とを備えたものである。
変換器においては、同一抵抗値を有するN個の基準抵抗
を直列接続してなり、両端間に基準電圧が印加されると
ともに、各基準抵抗端子からそれぞれ異なるアナログ電
圧を出力する分圧回路と、この分圧回路から出力される
N個のアナログ電圧が入力され、D/A変換すべきMビ
ットのデジタルデータのうち制御端子に入力されるに個
のビットデータの値に対応して前記入力されたN個のア
ナログ電圧のうちの1つのアナログ電圧を選択して出力
するM / K個のアナログマルチプレクサと、この各
アナログマルチプレクサの出力端子に接続されたバッフ
ァアンプと、各バッファアンプの出力電圧が(−)個入
力端子に入力され、(+)個入力端子に基準電圧の17
2の電圧値が印加され、かつ出力端子からデジタルデー
タに対応するアナログ電圧を出力するインバータアンプ
と、デジタルデータのMSBを含む各ビットデータが入
力されるアナログマルチプレクサのバッファアンプと(
−)個入力端子との間に介挿された抵抗値Rの出力抵抗
と、デジタルデータのLSBを含む各ビットデータが入
力されるアナログマルチプレクサのバッファアンプと(
−)個入力端子との間に介挿された抵抗値NRの出力抵
抗と、(−)個入力端子と基準電圧のOV側端子との間
に介挿された抵抗値NRのバイアス抵抗と、インバータ
アンプの入出力端子間に接続された抵抗値Rの帰還抵抗
とを備えたものである。
(作用)
このように構成することにより、分圧回路から標準電圧
をN階調に等分したN個のアナログ電圧が出力され、各
アナログマルチプレクサに入力されている。そして、各
アナログマルチプレクサにはD/A変換すべきMビット
のデジタルデータのうちの互いに異なるに個のビットデ
ータが印加される。しかして、各アナログマルチプレク
サはそれぞれ印加されているに個のビットデータの値に
対応する1個のアナログ電圧を出力する。そして、各ア
ナログマルチプレクサから出力される各アナログ電圧を
、各マルチプレクサに入力されるデジタルデータのビッ
トデータのデジタルデータ内における上位・下位のビッ
ト位置に対応して抵抗を用いて重み付けが行なわれる。
をN階調に等分したN個のアナログ電圧が出力され、各
アナログマルチプレクサに入力されている。そして、各
アナログマルチプレクサにはD/A変換すべきMビット
のデジタルデータのうちの互いに異なるに個のビットデ
ータが印加される。しかして、各アナログマルチプレク
サはそれぞれ印加されているに個のビットデータの値に
対応する1個のアナログ電圧を出力する。そして、各ア
ナログマルチプレクサから出力される各アナログ電圧を
、各マルチプレクサに入力されるデジタルデータのビッ
トデータのデジタルデータ内における上位・下位のビッ
ト位置に対応して抵抗を用いて重み付けが行なわれる。
そして、重み付けされた各アナログ電圧をインバータア
ンプにより合成することによって、デジタルデータに対
応するアナログ電圧が得られる。
ンプにより合成することによって、デジタルデータに対
応するアナログ電圧が得られる。
(実施例)
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第1図は実施例のデジタル・アナログ(D/A)変換器
の概略構成を示すブロック図である。なお、この実施例
においては、4ビツト(M−4)構成の2進デジタルデ
ータDoを2個[(M/K)−2、に−2]のアナログ
マルチプレクサを用いてアナログ電圧Voに変換する場
合について説明する。
の概略構成を示すブロック図である。なお、この実施例
においては、4ビツト(M−4)構成の2進デジタルデ
ータDoを2個[(M/K)−2、に−2]のアナログ
マルチプレクサを用いてアナログ電圧Voに変換する場
合について説明する。
電圧端子11a、llb間に基準電圧VR(=5.12
V )が印加されており、電圧端子11a。
V )が印加されており、電圧端子11a。
11b間に同一抵抗値RRを有する4個(N−4)の基
準抵抗12a、12b、12c、12dを直列接続した
分圧回路12が接続されている。各基準抵抗12a、1
2b、12c、12dの上端の各端子から出力されるア
ナログ電圧V R(−5,12V) 、 V3 (−
3,84V) 、 V2 (−2,56V) 。
準抵抗12a、12b、12c、12dを直列接続した
分圧回路12が接続されている。各基準抵抗12a、1
2b、12c、12dの上端の各端子から出力されるア
ナログ電圧V R(−5,12V) 、 V3 (−
3,84V) 、 V2 (−2,56V) 。
vl (−t。28V)は、アナログマルチプレクサ
13a、13bの各入力端子0,1,2.3に入力され
ている。
13a、13bの各入力端子0,1,2.3に入力され
ている。
一方のアナログマルチプレクサ13aの2個(K−2)
の各制御端子A、BにはD/A変換すべきデジタルデー
タDoのLBSを含む下位2個(K−2)のビットデー
タが入力されている。また、他方のアナログマルチプレ
クサ13bの各制御端子A、BにはデジタルデータD。
の各制御端子A、BにはD/A変換すべきデジタルデー
タDoのLBSを含む下位2個(K−2)のビットデー
タが入力されている。また、他方のアナログマルチプレ
クサ13bの各制御端子A、BにはデジタルデータD。
のMBSを含む上位2個のビットデータが入力されてい
る。
る。
しかして、各アナログマルチプレクサ13a。
13bは各制御端子A、Bに入力されている2ビツトの
4種類のデータ値に対応して、入力端子0〜3に入力さ
れている4種類のアナログ電圧VR+V3.V2.V1
から1個のアナログ電圧を選択して出力端子Xから出力
する。
4種類のデータ値に対応して、入力端子0〜3に入力さ
れている4種類のアナログ電圧VR+V3.V2.V1
から1個のアナログ電圧を選択して出力端子Xから出力
する。
具体的には、制御端子A、Bのデータ状態が[00]の
時に入力端子0のアナログ電圧VFLを選択し、[O1
]の場合に入力端子1のアナログ電圧V3を選択し、以
下同様に、[11]で入力端子2のアナログ電圧V2.
[11]で入力端子3のアナログ電圧V1を選択す
る。
時に入力端子0のアナログ電圧VFLを選択し、[O1
]の場合に入力端子1のアナログ電圧V3を選択し、以
下同様に、[11]で入力端子2のアナログ電圧V2.
[11]で入力端子3のアナログ電圧V1を選択す
る。
一方のアナログマルチプレクサ13aの出力端子Xから
出力されたアナログ電圧はバッファアンプ14aおよび
抵抗値4Rの出力抵抗15aを介してインバータアンプ
16の(−)個入力端子へ入力される。また、他方のア
ナログマルチプレクサ13bの出力端子Xから出力され
たアナログ電圧はバッファアンプ14bおよび抵抗値R
の出力抵抗15bを介して同じくインバータアンプ16
の(−)個入力端子へ入力される。さらに、このインバ
ータアンプ16の(−)個入力端子と前記基桑電圧VR
のOV側の電圧端子11bとの間に抵抗値4Rのバイア
ス抵抗17が接続されている。
出力されたアナログ電圧はバッファアンプ14aおよび
抵抗値4Rの出力抵抗15aを介してインバータアンプ
16の(−)個入力端子へ入力される。また、他方のア
ナログマルチプレクサ13bの出力端子Xから出力され
たアナログ電圧はバッファアンプ14bおよび抵抗値R
の出力抵抗15bを介して同じくインバータアンプ16
の(−)個入力端子へ入力される。さらに、このインバ
ータアンプ16の(−)個入力端子と前記基桑電圧VR
のOV側の電圧端子11bとの間に抵抗値4Rのバイア
ス抵抗17が接続されている。
インバータアンプ16の(−)個入力端子と出力端子1
8aとの間には抵抗値Rの帰還抵抗1つが接続されてい
る。さらに、インバータアンプ16の(+)個入力端子
には前記標情電圧VRの1/2の電圧値である基準抵抗
12cの端子から出力されるアナログ電圧V 2 (
−2,56V )が印加されている。そして、出力端子
18aと前記電圧端子11bに接続された出力端子18
bとの間に前記4ビツトのデジタルデータD。に対応す
るアナログ電圧V。出力される。
8aとの間には抵抗値Rの帰還抵抗1つが接続されてい
る。さらに、インバータアンプ16の(+)個入力端子
には前記標情電圧VRの1/2の電圧値である基準抵抗
12cの端子から出力されるアナログ電圧V 2 (
−2,56V )が印加されている。そして、出力端子
18aと前記電圧端子11bに接続された出力端子18
bとの間に前記4ビツトのデジタルデータD。に対応す
るアナログ電圧V。出力される。
次に、このように構成されたD/A変換器の動作を説明
する。
する。
最初にデジタルデータDoが[00001の場合には、
各アナログマルチプレクサ13a、13bの各バッファ
アンプ14a、14bからアナログ電圧VR(=5.1
2V)が出力される。よって、インバータアンプ16の
帰還抵抗19を流れる電流Iは(1)式で算出される。
各アナログマルチプレクサ13a、13bの各バッファ
アンプ14a、14bからアナログ電圧VR(=5.1
2V)が出力される。よって、インバータアンプ16の
帰還抵抗19を流れる電流Iは(1)式で算出される。
l陶(5,12−2,5G) / 4 R+ (5,1
2−2,58) /R −2,58/ 4 R −2,58/ R・・・(1) よって、出力端子]、8a、18b間のアナログ電圧V
oは、インバータアンプ16の(+)個入力端子にV
2−2.56Vが印加されているので、VO=V2 1
R −2,5B−(2,58/R)R−OV −(2)
となる。
2−2,58) /R −2,58/ 4 R −2,58/ R・・・(1) よって、出力端子]、8a、18b間のアナログ電圧V
oは、インバータアンプ16の(+)個入力端子にV
2−2.56Vが印加されているので、VO=V2 1
R −2,5B−(2,58/R)R−OV −(2)
となる。
ちなみに、4ビツトのデジタルデータD。の取り得る値
の種類数は16であるので、[0000]は0/16と
なり、2!窄電圧VR(−5,12V) l:対して、
5.12X (口/1lli)−0Vとなる。よって、
理論値と実際値とが一致して、正しく D/A変換され
たことになる。
の種類数は16であるので、[0000]は0/16と
なり、2!窄電圧VR(−5,12V) l:対して、
5.12X (口/1lli)−0Vとなる。よって、
理論値と実際値とが一致して、正しく D/A変換され
たことになる。
次に、デジタルデータが[1111]の場合は、各アナ
ログマルチプレクサ13a、13bの各バッファアンプ
14a、14bからアナログ電圧V1(−1,28V
)が出力される。よって、インバータアンプ16の帰還
抵抗19を流れる電流■は(3)式で算出される。
ログマルチプレクサ13a、13bの各バッファアンプ
14a、14bからアナログ電圧V1(−1,28V
)が出力される。よって、インバータアンプ16の帰還
抵抗19を流れる電流■は(3)式で算出される。
1− (1,28−2,58) /4 R+ (1,2
8−2,5B) /R −2,56/ 4 R −−2,24/ R・・・(1) よって、出力端子18a、18b間のアナログ電圧Vo
は、前述した(2)式と同様の手順にて、Vo =2.
58 (2,24/R) R−4,8Vとなる。
8−2,5B) /R −2,56/ 4 R −−2,24/ R・・・(1) よって、出力端子18a、18b間のアナログ電圧Vo
は、前述した(2)式と同様の手順にて、Vo =2.
58 (2,24/R) R−4,8Vとなる。
ちなみに、[11111は15/16となり、基準電圧
V R(−5,12V )に対して、理論的なアナログ
電圧値は、5.12X (15/1B) −4,8Vと
なる。
V R(−5,12V )に対して、理論的なアナログ
電圧値は、5.12X (15/1B) −4,8Vと
なる。
よって、理論値と実際値とが一致して、正しくD/A変
換されたことになる。
換されたことになる。
さらに、デジタルデータが[1110]の場合は、アナ
ログマルチプレクサ13aのバッファアンプ14aから
アナログ電圧V 2 (−2,56V )が出力され
、アナログマルチプレクサ13bのバッファアンプ14
bからアナログ電圧V 1(−1,28V )が出力さ
れる。よって、インバータアンプ16の帰還抵抗1つを
流れる電流Iおよび出力端子18a、18b間のアナロ
グ電圧Voは次のようになる。
ログマルチプレクサ13aのバッファアンプ14aから
アナログ電圧V 2 (−2,56V )が出力され
、アナログマルチプレクサ13bのバッファアンプ14
bからアナログ電圧V 1(−1,28V )が出力さ
れる。よって、インバータアンプ16の帰還抵抗1つを
流れる電流Iおよび出力端子18a、18b間のアナロ
グ電圧Voは次のようになる。
I −(2,58−2,58) /4 R十(1,28
−2,5[i) /R 2,56/ 4 R −−1,92/ R V o = 2.56 (1,92/ R) R−4
,48Vとなる。
−2,5[i) /R 2,56/ 4 R −−1,92/ R V o = 2.56 (1,92/ R) R−4
,48Vとなる。
ちなみに、[1110]は14/16となり、基準電圧
v R(−5,12V )に対して、理論的なアナログ
電圧値は、5.12X (14/16) −4,48V
となる。
v R(−5,12V )に対して、理論的なアナログ
電圧値は、5.12X (14/16) −4,48V
となる。
よって、理論値と実際値とが一致して、正しくD/A変
換されたことになる。
換されたことになる。
このように構成されたD/A変換器であれば、D/A変
換器に組込まれる抵抗の数を大幅に減少できる。例えば
4ビツトの2進デジタルデータDoをアナログ電圧Vo
に変換する第1図に示すD/A変換器においては、使用
する抵抗数は8個であり、同じく4ビツトのデジタルデ
ータを前述した第3図に示すはしご型D/A変換器で実
現する場合は、使用する抵抗数は8である。すなわち、
4ビツトのデジタルデータをD/A変換する場合は、抵
抗数は4X2−8となり等しいが、例えば6ビツトのデ
ジタルデータを第1図の回路で実現する場合は、6個の
標準抵抗および2個のアナログマルチプレクサを使用す
れば、合計抵抗数は10となる。これに対して、第3図
のはしご型D/A変換器で実現する場合は、6X2−1
2となり、実施例回路の方が少なくなる。
換器に組込まれる抵抗の数を大幅に減少できる。例えば
4ビツトの2進デジタルデータDoをアナログ電圧Vo
に変換する第1図に示すD/A変換器においては、使用
する抵抗数は8個であり、同じく4ビツトのデジタルデ
ータを前述した第3図に示すはしご型D/A変換器で実
現する場合は、使用する抵抗数は8である。すなわち、
4ビツトのデジタルデータをD/A変換する場合は、抵
抗数は4X2−8となり等しいが、例えば6ビツトのデ
ジタルデータを第1図の回路で実現する場合は、6個の
標準抵抗および2個のアナログマルチプレクサを使用す
れば、合計抵抗数は10となる。これに対して、第3図
のはしご型D/A変換器で実現する場合は、6X2−1
2となり、実施例回路の方が少なくなる。
さらに、8ビツトの2進デジタルデータをD/A変換す
る場合、実施例回路においては、8個の標準抵抗および
2個のアナログマルチプレクサを使用すれば、合計抵抗
数は12となる。これに対して、第3図のはしご型D/
A変換器で実現する場合は、8X2−16となり、実施
例回路の方がさらに少なくなる。
る場合、実施例回路においては、8個の標準抵抗および
2個のアナログマルチプレクサを使用すれば、合計抵抗
数は12となる。これに対して、第3図のはしご型D/
A変換器で実現する場合は、8X2−16となり、実施
例回路の方がさらに少なくなる。
このように、D/A変換すべきデジタルデータDoのビ
ット数Mが大きくなると、第3図に示す従来のD/A変
換器に比較して、使用抵抗数を大幅に低減できる。
ット数Mが大きくなると、第3図に示す従来のD/A変
換器に比較して、使用抵抗数を大幅に低減できる。
さらに、分圧回路12から出力される各アナログ電圧を
切換えるアナログスイッチは等価的にアナログマルチプ
レクサ13a、13bに内蔵されているので、アナログ
マルチプレクサ13a。
切換えるアナログスイッチは等価的にアナログマルチプ
レクサ13a、13bに内蔵されているので、アナログ
マルチプレクサ13a。
13bを一つの電子部品と見なせる。その結果、D/A
変換器の構成部品数を第3図に示す従来D/A変換器に
比較して大幅に低減できる。また、第4図に示すD/A
変換器におけるローパスフィルタ8を使用する必要もな
い。しかして、D/A変換器を小型軽量に構成できる。
変換器の構成部品数を第3図に示す従来D/A変換器に
比較して大幅に低減できる。また、第4図に示すD/A
変換器におけるローパスフィルタ8を使用する必要もな
い。しかして、D/A変換器を小型軽量に構成できる。
また、アナログスイッチを内蔵するアナログマルチプレ
クサ13a、13bから出力されるアナログ電圧はそれ
ぞれ出力端が高インピーダンスとなっているバッファア
ンプ14a、14bに入力される。したがって、内蔵さ
れたアナログスイッチに流れる電流は前記バッファアン
プ14a14bのバイアス電流分のみとなる。よって、
アナログスイッチの内部抵抗の誤差に起因する出力アナ
ログ電圧V。値の変動分はほとんど無視できる値となる
。また、各基準抵抗12a〜12dを同一抵抗値RRを
有する同一抵抗で構成しているので、各標準抵抗相互間
における抵抗値のバラツキを小さく抑制できる。よって
、デジタルデータDoのD/A変換精度を大幅に向上で
きる。
クサ13a、13bから出力されるアナログ電圧はそれ
ぞれ出力端が高インピーダンスとなっているバッファア
ンプ14a、14bに入力される。したがって、内蔵さ
れたアナログスイッチに流れる電流は前記バッファアン
プ14a14bのバイアス電流分のみとなる。よって、
アナログスイッチの内部抵抗の誤差に起因する出力アナ
ログ電圧V。値の変動分はほとんど無視できる値となる
。また、各基準抵抗12a〜12dを同一抵抗値RRを
有する同一抵抗で構成しているので、各標準抵抗相互間
における抵抗値のバラツキを小さく抑制できる。よって
、デジタルデータDoのD/A変換精度を大幅に向上で
きる。
さらに、基準電圧VRおよび各アナログ電圧と、アナロ
グマルチプレクサ13a、13b、各アンプ14a、1
4b、16の駆動電圧VDとを全く分離した電源から供
給しているので、電源変動のD/A変換精度に及ぼす影
響を低減きる。
グマルチプレクサ13a、13b、各アンプ14a、1
4b、16の駆動電圧VDとを全く分離した電源から供
給しているので、電源変動のD/A変換精度に及ぼす影
響を低減きる。
また、第4図のパルス幅型D/A変換器のクロック信号
を使用する必要がないので、得られたアナログ電圧Vo
にクロック信号に起因する雑音が混入することはない。
を使用する必要がないので、得られたアナログ電圧Vo
にクロック信号に起因する雑音が混入することはない。
第2図は本発明の他の実施例に係わるD/A変換器を示
すブロック図である。なお、この実施例のD/A変換器
においては、8ビツト構成の10進デジタルデータ(M
−8)をアナログ電圧VOへ変換する。
すブロック図である。なお、この実施例のD/A変換器
においては、8ビツト構成の10進デジタルデータ(M
−8)をアナログ電圧VOへ変換する。
基準電圧VRが印加される電圧端子20a2Ob間に、
10個(N−10)の抵抗値RRの基準抵抗21を直列
接続した分圧回路が介挿されており、各基準抵抗21の
電圧端子20a側から出力される各アナログ電圧が各ア
ナログマルチプレクサ22a、22bの0〜9の各入力
端子へ入力されている。アナログマルチプレクサ22a
の各制御端子A−D(K−4)には1,2,4.8を示
す各ビットデータが入力され、アナログマルチプレクサ
22bの各制御端子A−Dには10゜20.40.80
を示す各ビットデータが入力されている。そして、アナ
ログマルチプレクサ22aの出力端子Xから出力される
アナログ電圧はバッファアンプ23a、抵抗値10Rの
出力抵抗24aを介してインバータア・ンブ25の(−
)側入力端子へ入力され、アナログマルチプレクサ22
bの出力端子Xから出力されるアナログ電圧はバッファ
アンプ23b、抵抗値Rの出力抵抗24bを介してイン
バータアンプ25の(−)側入力端子へ入力される。ま
た、この(−)側入力端子と電圧端子20bとの間に抵
抗値10Rのバイアス抵抗26が接続され、インバター
アンプ25に抵抗Rの帰還抵抗27が接続されている。
10個(N−10)の抵抗値RRの基準抵抗21を直列
接続した分圧回路が介挿されており、各基準抵抗21の
電圧端子20a側から出力される各アナログ電圧が各ア
ナログマルチプレクサ22a、22bの0〜9の各入力
端子へ入力されている。アナログマルチプレクサ22a
の各制御端子A−D(K−4)には1,2,4.8を示
す各ビットデータが入力され、アナログマルチプレクサ
22bの各制御端子A−Dには10゜20.40.80
を示す各ビットデータが入力されている。そして、アナ
ログマルチプレクサ22aの出力端子Xから出力される
アナログ電圧はバッファアンプ23a、抵抗値10Rの
出力抵抗24aを介してインバータア・ンブ25の(−
)側入力端子へ入力され、アナログマルチプレクサ22
bの出力端子Xから出力されるアナログ電圧はバッファ
アンプ23b、抵抗値Rの出力抵抗24bを介してイン
バータアンプ25の(−)側入力端子へ入力される。ま
た、この(−)側入力端子と電圧端子20bとの間に抵
抗値10Rのバイアス抵抗26が接続され、インバター
アンプ25に抵抗Rの帰還抵抗27が接続されている。
そして、出力端子28a、28bからデジタルブタに対
応するアナログ電圧■oが出力される。
応するアナログ電圧■oが出力される。
このように構成されたD/A変換器であれば、基準電圧
VRを等間隔の10階調に分割された各アナログ電圧が
各アナログマルチプレクサ22a。
VRを等間隔の10階調に分割された各アナログ電圧が
各アナログマルチプレクサ22a。
22bへ入力される。したがって、第1図に示した実施
例と同様の手法にて、10進、8ビツト構成のデジタル
データをアナログ電圧Voへ変換できる。
例と同様の手法にて、10進、8ビツト構成のデジタル
データをアナログ電圧Voへ変換できる。
例えば、10進デジタルデータが[86]の場−合は、
8ビツトの全ビットデータは[10000110]とな
る。よって、アナログマルチプレクサ22aのバッファ
アンプ23aから出力されるアナログ電圧は、5.12
X (4/10) −2,048Vとなり、アナログマ
ルチプレクサ22bのバッファアンプ23bから出力さ
れるアナログ電圧は、5.12X(2/10) −1,
024Vとなる。
8ビツトの全ビットデータは[10000110]とな
る。よって、アナログマルチプレクサ22aのバッファ
アンプ23aから出力されるアナログ電圧は、5.12
X (4/10) −2,048Vとなり、アナログマ
ルチプレクサ22bのバッファアンプ23bから出力さ
れるアナログ電圧は、5.12X(2/10) −1,
024Vとなる。
したがって、帰還抵抗27の電流!と出力端子18a、
18b間のアナログ電圧Voは次のように算出される。
18b間のアナログ電圧Voは次のように算出される。
1− (2,048−2,56) /IOR+ (1,
024−2,5B) /R + 2.56/ l0R −−1,8432/ R Vo =2.56− (−1,8432/R) R−4
,4032V ちなみに、8ビツトの10進デジタルデータの取り得る
値の種類数を100とすると、基/$雷電圧 R(−5
,12V )に対して、理論値は5.12X (8[i
/100 )−4,4032Vとなる。よって、理論値
と実際値とが一致して、正しく D/A変換されたこと
になる。
024−2,5B) /R + 2.56/ l0R −−1,8432/ R Vo =2.56− (−1,8432/R) R−4
,4032V ちなみに、8ビツトの10進デジタルデータの取り得る
値の種類数を100とすると、基/$雷電圧 R(−5
,12V )に対して、理論値は5.12X (8[i
/100 )−4,4032Vとなる。よって、理論値
と実際値とが一致して、正しく D/A変換されたこと
になる。
この実施例においては、8ビツト(M−8)の10進デ
ジタルデータを、10個の標準抵抗および2個のアナロ
グマルチプレクサを使用することにより、組込まれた抵
抗の合計数は14となる。
ジタルデータを、10個の標準抵抗および2個のアナロ
グマルチプレクサを使用することにより、組込まれた抵
抗の合計数は14となる。
これに対して、第3図のはしご型D/A変換器で実現す
る場合は、8 X 2−1.6となり、実施例回路の方
が少なくなる。
る場合は、8 X 2−1.6となり、実施例回路の方
が少なくなる。
よって、前述した実施例とほぼ同じ効果を得ることが可
能である。
能である。
[発明の効果]
以上説明したように本発明のデジタル・アナログ変換器
によれば、アナログマルチプレクサ。
によれば、アナログマルチプレクサ。
バッファアンプ、インバータアンプ等を使用している。
したがって、変換器に組込まれる抵抗数を減少でき、ア
ナログスイッチの影響を最少限に抑制でき、また、クロ
ック信号に起因する雑音も除去できる。その結果、変換
器全体を小型軽量に構成できかつD/A変換精度を向上
できる。
ナログスイッチの影響を最少限に抑制でき、また、クロ
ック信号に起因する雑音も除去できる。その結果、変換
器全体を小型軽量に構成できかつD/A変換精度を向上
できる。
第1図は本発明の一実施例に係わるD/A変換器を示す
ブロック図、第2図は本発明の他の実施例に係わるD/
A変換器を示すブロック図、第3図および第4図は従来
のD/A変換器を示す回路図である。 12−・・分圧回路、13a、13b、22a22b・
・・アナログマルチプレクサ、14a。 ]、4b、23a、23b−・・バッファアンプ、15
a 、 15 b 、 24 a 、 24
b−・・出力抵抗、16.25・・・インバータアンプ
、17.26・・・バイアス抵抗、19.27・・・帰
還抵抗。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第4 図
ブロック図、第2図は本発明の他の実施例に係わるD/
A変換器を示すブロック図、第3図および第4図は従来
のD/A変換器を示す回路図である。 12−・・分圧回路、13a、13b、22a22b・
・・アナログマルチプレクサ、14a。 ]、4b、23a、23b−・・バッファアンプ、15
a 、 15 b 、 24 a 、 24
b−・・出力抵抗、16.25・・・インバータアンプ
、17.26・・・バイアス抵抗、19.27・・・帰
還抵抗。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第4 図
Claims (1)
- 同一抵抗値を有するN個の基準抵抗を直列接続してなり
、両端間に基準電圧が印加されるとともに、各基準抵抗
端子からそれぞれ異なるアナログ電圧を出力する分圧回
路と、この分圧回路から出力されるN個のアナログ電圧
が入力され、D/A変換すべきMビットのデジタルデー
タのうち制御端子に入力されるに個のビットデータの値
に対応して前記入力されたN個のアナログ電圧のうちの
1つのアナログ電圧を選択して出力するM/K個のアナ
ログマルチプレクサと、この各アナログマルチプレクサ
の出力端子に接続されたバッファアンプと、各バッファ
アンプの出力電圧が(−)側入力端子に入力され、(+
)側入力端子に前記基準電圧の1/2の電圧値が印加さ
れ、かつ出力端子から前記デジタルデータに対応するア
ナログ電圧を出力するインバータアンプと、前記デジタ
ルデータのMSBを含む各ビットデータが入力されるア
ナログマルチプレクサのバッファアンプと前記(−)側
入力端子との間に介挿された抵抗値Rの出力抵抗と、前
記デジタルデータのLSBを含む各ビットデータが入力
されるアナログマルチプレクサのバッファアンプと前記
(−)側入力端子との間に介挿された抵抗値NRの出力
抵抗と、前記(−)側入力端子と前記基準電圧のOV側
端子との間に介挿された抵抗値NRのバイアス抵抗と、
前記インバータアンプの入出力端子間に接続された抵抗
値Rの帰還抵抗とを備えたデジタル・アナログ変換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29726488A JPH02143611A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | デジタル・アナログ変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29726488A JPH02143611A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | デジタル・アナログ変換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02143611A true JPH02143611A (ja) | 1990-06-01 |
Family
ID=17844270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29726488A Pending JPH02143611A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | デジタル・アナログ変換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02143611A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001517821A (ja) * | 1997-09-22 | 2001-10-09 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル, インコーポレイテッド | インテリジェント圧力レギュレータ |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP29726488A patent/JPH02143611A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001517821A (ja) * | 1997-09-22 | 2001-10-09 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル, インコーポレイテッド | インテリジェント圧力レギュレータ |
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