JPH04137916A - 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Info
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- JPH04137916A JPH04137916A JP25931490A JP25931490A JPH04137916A JP H04137916 A JPH04137916 A JP H04137916A JP 25931490 A JP25931490 A JP 25931490A JP 25931490 A JP25931490 A JP 25931490A JP H04137916 A JPH04137916 A JP H04137916A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0018—Special modifications or use of the back gate voltage of a FET
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ィジタル・アナログ変換回路に関する。 「従来の技術」 第7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、R0〜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
ナログ変換回路の場合には、511本(2拳−1=51
1)から構成される。SW、〜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SW1〜S
Wn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SW、〜SWn
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5WI−8Wnは
、通常、MO8型トランジスタで構成される。このMO
8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、この
図に示すように、1 / 2 V dd(V dd: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、電源電圧V
ddを2Vとした時、1/2Vddの電圧節点は1■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8図(イ)に示すように、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「−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
スタは低抵抗状態で「オン」される。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V bgsが「1■」であり、逆バイアス状態と
なっているため、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
、同図(ロ)に示すように、ゲート・ソース間電圧Vg
sが「1■」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SW、〜SWnに順次、ゲート信号を供給し、その
際の出力電圧を見ると、第9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・アナログ変換回路を低い電源電
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」 請求項1に記載の発明にあっては、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
イッチ手段を開閉し、所定の出力電圧を発生するディジ
タル・アナログ変換回路におけるPウェル構造のCMO
8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、前記第2のスイッチ手段を形成する第1
のトランジスタ素子のバックゲート端子に順バイアス電
圧を供給するバイアス発生回路とを具備することを特徴
としている。 また、請求項2に記載の発明によれば、前記バイアス発
生回路は、前記電源電圧が所定値以下となった場合に、
前記第2のスイッチ手段へ順バイアス電圧を供給するこ
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、バイアス発生回路が供給する順
バイアス電位により低抵抗状態となる。これにより、低
電源電圧下でも正常に動作する。 「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。
であって、前述した電圧節点1 / Z V dd付近
の回路を示している。この図において、RR,R・・・
は直列に接続された同一の抵抗であり、これらの接続点
が各電圧節点を形成している。l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、バックゲート端子をソ
ース端子に接続したNチャネルMOSトランジスタによ
って構成されている。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。このようなトランジスタ
スイッチ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に接続され
る。3はバイアス電圧発生回路である。このバイアス電
圧発生回路3は、負荷抵抗として動作するNチャネルト
ランジスタが複数個直列に接続され、その一端に電源電
圧Vddが供給され、他端が接地されている。そして、
バイアス電圧発生回路3から上述したトランジスタスイ
ッチ2を構成するNチャネルトランジスタのバックゲー
ト端子へ所定のバイアス電圧が供給されるようになって
いる。 このような構成において、例えば、電源電圧Vddを2
vとして動作させた場合(第1図参照)、トランジスタ
スイッチ1では、バックゲート端子がソース端子に接続
されているため、逆バイアス状態にならず、低抵抗状態
でFオンj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、各Nチャネ
ルトランジスタのバックゲート端子にバイアス電圧V、
、V、が供給されるため、ソース端子に対して順バイア
ス状態が保たれる。すなわち、第2図に示す特性図から
明らかなように、バックゲート・ソース間電圧V bg
sが順バイアスであると、ドレイン・ソース間電流1d
が増加するため、低抵抗状態で「オン」されることにな
る訳である。 このように、1/2Vdd以上の電圧節点に配設された
トランジスタスイッチ2にあっても、高抵抗状態になら
ず、低電源電圧下でも正常動作する。 なお、第2図はNチャネルMOSトランジスタにおける
ゲート電圧とドレイン・ソース間電流1dとの関係を示
す特性図である。この特性図によれば、バックゲート・
ソース間電圧V bgsが逆バイアスになると、電流1
dが激減して高抵抗状態になることを表している。 ところで、上述した第1実施例は、第3図(イ)に示す
ように、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Pウェル構造により形成されており、この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、第3図(ロ)に示すNウェル構造として
も良い。Nウェル構造とした場合には、Pチャネルトラ
ンジスタのバックゲート電圧を制御することになる。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。そして、この並列接続した
Pチャネルトランジスタのバックゲート端子に順バイア
ス電源を供給すれば良い。
であって、前述した電圧節点1 / 2 V dd付近
の回路を示している。図において、第1図と対応する各
部には同一の番号を付し、その説明を省略する。この図
が第1図と異なる点は、比較回路4と、ゲート回路5と
が新たに設けられた点である。 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4aと、順方向電圧降下させるダイオード
4a、4bと、シュミットトリガインバータ4dとから
構成されている。こうした構成による比較回路4は、シ
ュミットトリガインバータ4dの入力が1.2Vより小
さくなると、“Lo(ローレベル)の信号を出力する。 ゲート回路5は、Nチャネルトランジスタ5−1とPチ
ャネルトランジスタ5−2とから構成され、比較回路4
の出力に応じてトランジスタスイッチ2におけるNチャ
ネルトランジスタのバックゲート端子を切り替える。す
なわち、このような構成によれば、比較回路4の出力が
“L”であると、Nチャネルトランジスタ5−1がオフ
状態になり、Pチャネルトランジスタ5−2がオン状態
になるので、トランジスタスイッチ2を構成するNチャ
ネルトランジスタのバックゲート端子がバイアス電圧発
生回路3に接続される。一方、比較回路4の出力が“H
”(ハイレベル)にあると、Nチャネルトランジスタ5
−1がオン状態になり、Pチャネルトランジスタ5−2
がオフ状態になるので、トランジスタスイッチ2を構成
するNチャネルトランジスタのバックゲート端子がソー
ス端子に接続される。 上記構成において、例えば、電源電圧Vddを3Vとし
た場合、バイアス電圧発生回路3にあっては、電源電圧
Vddが2■の時に所定のバイアス電圧を発生するよう
構成されているため、適正な値からずれたバイアス電圧
を発生してしまう。ところが、この場合、比較回路4の
出力が“H”となり、ゲート回路5がトランジスタスイ
ッチ2におけるN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する。これにより、適正な値か
らずれたバイアス電圧がこのバックゲート端子に供給さ
れるのを防止している。 次に、電源電圧Vddを2Vとして動作させた場合には
、1/2Vddが1.2Vより小さくなるので、比較回
路4の出力が“Loとなる。この結果、ゲート回路5が
トランジスタスイッチ2を構成するNチャネルトランジ
スタのバックゲート端子をバイアス電圧発生回路3に接
続する。これにより、トランジスタスイッチ2には所定
のバイアス電圧が供給されて順バイアス状態になり、低
抵抗状態で「オン」される。このように、比較回路4お
よびゲート回路5を設けたことによって電源電圧V d
dが低い(2V時)場合にのみ、トランジスタスイッチ
2を順バイアス状態に設定することが可能となる。 なお、上記第1および第2実施例にあっては、Pウェル
構造の場合について説明したが、ダブルウェル構造であ
る場合には、以下のようにすると良い。すなわち、Pチ
ャネルトランジスタおよびNチャネルトランジスタのそ
れぞれがウェルを有し、各バックゲートバイアスが自由
に設定できるダブルウェル構造(第5図参照)で形成さ
れている場合には、第6図に示すように、Pチャネルト
ランジスタおよびNチャネルトランジスタの各バックゲ
ート端子をソース端子に接続させて順バイアス状態とす
るバイアス法が最適になる。 「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、バイアス
発生回路が供給する順バイアス電位により低抵抗状態と
なるので、低電源電圧下にあっても正常に動作すること
ができる。
、第2図は同実施例の動作を説明するための図、第3図
は同実施例の変形例を説明するための図、第4図は第2
実施例の構成を示す回路図、第5図〜第6図は他の例を
説明するための図、第7図〜第9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・・・・・・バイアス電圧発生回路。 4・・・・・・比較回路、5・・・・・ゲート回路。
Claims (2)
- (1)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を開閉し、所定の
出力電圧を発生するディジタル・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、 前記第2のスイッチ手段を形成する第1のトランジスタ
素子のバックゲート端子に順バイアス電圧を供給するバ
イアス発生回路と 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。 - (2)前記バイアス発生回路は、前記電源電圧が所定値
以下となった場合に、前記第2のスイッチ手段へ順バイ
アス電圧を供給することを特徴とする請求項1記載のデ
ィジタル・アナログ変換回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2259314A JPH07105720B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | ディジタル・アナログ変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2259314A JPH07105720B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | ディジタル・アナログ変換回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04137916A true JPH04137916A (ja) | 1992-05-12 |
JPH07105720B2 JPH07105720B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=17332361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2259314A Expired - Lifetime JPH07105720B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | ディジタル・アナログ変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07105720B2 (ja) |
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- 1990-09-28 JP JP2259314A patent/JPH07105720B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH07105720B2 (ja) | 1995-11-13 |
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