JPH04137915A - ディジタル・アナログ変換回路 - Google Patents

ディジタル・アナログ変換回路

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JPH04137915A
JPH04137915A JP25931390A JP25931390A JPH04137915A JP H04137915 A JPH04137915 A JP H04137915A JP 25931390 A JP25931390 A JP 25931390A JP 25931390 A JP25931390 A JP 25931390A JP H04137915 A JPH04137915 A JP H04137915A
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JP
Japan
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power supply
supply voltage
voltage
potential
transistor
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JP25931390A
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Takayuki Kadaka
孝之 香高
Manabu Komiyama
込山 学
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Yamaha Corp
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Yamaha Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、低電源電圧下にあっても略正常に動作する
ディジタル・アナログ変換回路に関する。
「従来の技術」 第3図は、抵抗ストリング形と呼ばれるディジタル・ア
ナログ変換回路の一例を示す回路図である。この図にお
いて、RO〜Rnは直列に接続された同一の抵抗である
。この直列接続された抵抗R0〜Rnの一端には、正電
源電圧Vddが供給され、他端は接地されている。これ
ら抵抗R0〜Rnは、例えば9ビツトのディジタル・ア
ナログ変換挽回路の場合、511本(2’−1=511
)から構成される。SW0〜SWnはトランジスタスイ
ッチである。これらトランジスタスイッチSW0〜SW
nのソース端子は、抵抗R0〜Rnの各接続節点に接続
され、ドレイン端子が出力端子T0に接続されている。
なお、以降ではこの抵抗R0〜Rnの各接続節点を電圧
節点と称する。そして、このような構成によれば、ゲー
ト信号によってトランジスタスイッチS W o〜SW
nの内のいずれか1つがオン状態になるよう制御され、
この結果、所定の出力電圧が発生する。このゲート信号
は図示されていない制御回路から出力されるものであり
、この制御回路は外部から供給されるディジタル信号に
応じて当該ゲート信号を生成するようになっている。
ここで、上述したトランジスタスイッチS W 。
〜SWnは、通常、MO8型トランジスタで構成される
。このMO3型トランジスタ内、Pチャネルトランジス
タでは、ソースよりゲートが低電位にあると、オン抵抗
が小さく、一方、Nチャネルトランジスタでは、ソース
よりゲートが高電位にあると、オン抵抗が小さい。この
ため、図に示すように1 / 2 Vdd(Vdd電源
電圧)以下の電圧節点はNチャネルトランジスタが接続
され、1/2VddからVddまでの電圧節点はPチャ
ネルトランジスタが接続されている。
「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
路に低い電源電圧を供給した場合、例えば、電源tR圧
Vddを2Vとした時、1 / 2 V ddi7)電
圧節点は1vになる。この電圧節点近傍に接続されるP
チャネルトランジスタにあっては、第4図(イ)に示す
ように、ON状態にあっては、ゲート端子Gが接地され
、バックゲート端子BGにVdd= 2 Vが供給され
ている。このため、ゲート・ソース間電圧Vgsはr−
IVJであり、通常の閾電圧V thp(−0,8V 
)を越えている。この結果、ソース・バックゲート間が
逆バイアス状態でなければ、このトランジスタはオン状
態となり、低抵抗状態になる。しかしながら、このPチ
ャネルトランジスタでは、バックゲート・ソース間電圧
vbgSが「1■」の逆バイアス状態であるため、高抵
抗状態になってしまう。一方、Nチャネルトランジスタ
においても同様になる。すなわち、第4図(ロ)に示す
ように、ゲート・ソース間電圧Vgsが「IV」で閾電
圧V thn(0,8V )を越えているが、バックゲ
ート・ソース間電圧V bgsがr−IVJの逆バイア
ス状態である。このため、このNチャネルトランジスタ
も高抵抗状態になる。
このような状況下において、上述したトランジスタスイ
ッチS W o〜SWnに順次、ゲート信号を供給し、
その出力電圧を見ると、第5図に示す出力特性になる。
この図から明らかなように、1/2Vddの近傍の電圧
節点だけ適正な出力が得られない動作となる。このよう
に、従来のディジタル・アナログ変換回路にあっては、
低い電源電圧下で使用する場合、電圧節点1/2Vdd
近傍のトランジスタスイッチが上述した理由により高抵
抗状態になるため、低速応答となり正常に動作しなくな
るという欠点がある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、低電
源電圧下にあっても略正常に動作することができるディ
ジタル・アナログ変換回路を提供することを目的として
いる。
「課題を解決するための手段J この発明は、複数の抵抗素子が直列接続され、その一端
に電源電圧が供給されると共に、他端が接地してなる抵
抗路の各電圧節点に設けられたスイッチ手段の開閉に応
じて所定の電圧出力を出力端子に供給するディジタル・
アナログ変換回路において、前記電源電圧の中点電位近
傍の電圧節点に設けられ、基板電位が可変な第1のトラ
ンジスタ素子のバックゲート端子をソース端子に接続し
てなる第1のスイッチ手段と、前記中点電位近傍の電圧
節点に設けられ、前記第1のトランジスタ素子と基板電
位が固定された第2のトランジスタ素子とを並列接続し
てなる第2のスイッチ手段と、前記電源電圧が所定値以
下となった場合に、この電源電圧の中点電位を発生し、
前記出力端子に供給するレベル発生回路とを具備するこ
とを特徴としている。
「作用」 上記構成によれば、電源電圧が所定値以下となった場合
、中点電位近傍の電圧節点に設けられた第1のスイッチ
手段では、逆バイアスにならずに低抵抗状態でオン状態
になり、一方、中点電位近傍の電圧節点に設けられた第
2のスイッチ手段では、レベル発生回路が供給する中点
電位に接続されて低抵抗状態となる。これにより、低電
源電圧下でも略正常に動作する。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。第1図はこの発明による一実施例の構成を示す回路
図であって、電圧節点1 / 2 V dd付近の回路
を示している。この図において、RlR,R・・・は直
列に接続された同一の抵抗であり、これらの接続節点が
各電圧節点を形成している。
1は1/2Vdd以下の電圧節点側に接続されるトラン
ジスタスイッチである。このトランジスタスイッチ1は
、バックゲート端子の電位が可変の構成(Pウェル構造
)なので、バックゲート端子をソース端子に接続したN
チャネルMO8)ランジスタにより構成されている。2
は1/2Vddより大きい電圧節点側に接続されるトラ
ンジスタスイッチであり、NチャネルトランジスタとP
チャネルトランジスタとが並列に接続されて構成されて
いる。Pチャネルトランジスタのバックゲート電位はV
ddに固定の構造である。このようなスイッチングトラ
ンジスタ1.2の各ソース端子は、各電圧節点に接続さ
れると共に、各ドレイン端子が出力端子T0接続される
。また、この出力端子T。
は、1/2Vddレベルを発生するレベル発生回路3と
接続されている。このレベル発生回路3は、Pチャネル
トランジスタTriと、2つの同一抵抗Rexと、Nチ
ャネルトランジスタTr2とが直列に接続されており、
PチャネルトランジスタTr1のソース端子に電源電圧
Vddが供給され、NチャネルトランジスタTriのソ
ース端子が接地されている。そして、これらトランジス
タTri。
Tr2の各ゲート端子には、信号STが供給されるよう
になっている。こうした構成によるレベル発生回路3は
、信号STに応じてこれらトランジスタTr1.Tr2
がオン状態になり、抵抗Rex同士の接続点に中点電圧
1/2Vddを発生し、これを出力端子T0供給する。
信号STは、第2図に示す比較回路4から出力される。
この比較回路4は、負荷抵抗として動作するPチャネル
トランジスタTr3と、順方向電圧降下させるダイオー
ドD 、、D 、と、シュミットトリガインバータI 
NV、と、インバータINV。
とから構成されている。このような構成によれば、シュ
ミットトリガインバータINV、の入力電圧が略1.2
Vより小さくなると、信号STが“■]”(ハイレベル
)となる。
次に、上記構成による実施例の動作について説明する。
■低電源電圧下における動作 この場合、例えば、電源電圧Vddを2■として動作さ
せると、まず、トランジスタスイッチ1にあっては、バ
ックゲート端子がソース端子に接続されているため、逆
バイアスにならずに低抵抗状態で「オン」するようにな
る。一方、トランジスタスイッチ2においては、比較回
路4がら出力される信号STがH″となるから、レベル
発生回路3が発生する1/2Vddの電位に接続される
。この結果、低抵抗状態となり、従来問題となっていた
高抵抗状態による低速応答が解消され、略正常な動作が
実現される。
■通常の電源電圧下における動作 電源電圧Vddが大きい時には、比較回路4がら出力さ
れる信号STがL”(ローレベル)であるから、レベル
発生回路3はオフ状態となる。しがも、トランジスタス
イッチ1.2は、低抵抗状態で「オン」されるので、正
常に動作する。
なお、上記実施例は、トランジスタスイッチ1゜2がP
ウェル構造によって形成され、Nチャネルトランジスタ
のバックゲート電圧を制御する場合を説明したものであ
る。これに替えて、Nウェル構造としても勿論可能であ
り、この場合にはPチャネルとNチャネルとが反対にな
る。すなわち、上記実施例とは全く反対にして、Pチャ
ネルトランジスタのバックゲート端子をソース端子に接
続し、1/2Vdd以下の電圧節点側にPチャネルトラ
ンジスタを並列接続する形になる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、電源電圧が所
定値以下となった場合、中点電位以下近傍の電圧節点に
設けられた第1のスイッチ手段では、逆バイアスになら
ずに低抵抗状態でオン状態になり、一方、中点電位近傍
の電圧節点に設けられた第2のスイッチ手段では、レベ
ル発生回路が供給する中点電位に接続されて低抵抗状態
となるので、低電源電圧下にあっても略正常に動作する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による一実施例の構成を示す回路図、
第2図は同実施例における比較回路4の構成を示す回路
図、第3図〜第5図は従来例を説明するため図である。 1・・・・・・トランジスタスイッチ(第1のスイッチ
手段)、 2・・・・・・トランジスタスイッチ(第2のスイッチ
手段)、 3・・・・・・レベル発生回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の抵抗素子が直列接続され、その一端に電源電圧が
    供給されると共に、他端が接地してなる抵抗路の各電圧
    節点に設けられたスイッチ手段の開閉に応じて所定の電
    圧出力を出力端子に供給するディジタル・アナログ変換
    回路において、前記電源電圧の中点電位近傍の電圧節点
    に設けられ、基板電位が可変な第1のトランジスタ素子
    のバックゲート端子をソース端子に接続してなる第1の
    スイッチ手段と、 前記中点電位の近傍の電圧節点に設けられ、前記第1の
    トランジスタ素子と基板電位が固定された第2のトラン
    ジスタ素子とを並列接続してなる第2のスイッチ手段と
    、 前記電源電圧が所定値以下となった場合に、この電源電
    圧の中点電位を発生し、前記出力端子に供給するレベル
    発生回路と を具備することを特徴とするディジタル・アナログ変換
    回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0575455A (ja) * 1991-01-31 1993-03-26 Crystal Semiconductor Corp 低電力電源状態におけるデジタル−アナログコンバータのシヤツトダウン
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