JPH04138725A - デジタル―アナログ変換装置 - Google Patents

デジタル―アナログ変換装置

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JPH04138725A
JPH04138725A JP26233290A JP26233290A JPH04138725A JP H04138725 A JPH04138725 A JP H04138725A JP 26233290 A JP26233290 A JP 26233290A JP 26233290 A JP26233290 A JP 26233290A JP H04138725 A JPH04138725 A JP H04138725A
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JP
Japan
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resistor
resistance
digital
switch
circuit section
Prior art date
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Application number
JP26233290A
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English (en)
Inventor
Masahiro Yamashita
昌宏 山下
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 [概要1 デジタル−アナログ変換装置に係り、詳しくR−2R抵
抗ラダー回路を使用したデジタルナログ変換装置に関し
、 は ア デジタル入力回路部のスイッチの動作に関係なく、ラダ
ー回路部の2R抵抗とR抵抗の抵抗バランスを保証し、
高精度のデジタル−アナログ変換を可能にすることを目
的とし、 各ビット毎に設けられ、デジタル入力の論理値に基づい
てオン・オフするスイッチを備えたデジタル入力回路部
と、各ビットに対応してそれぞれ一端が対応する前記各
スイッチに接続した2R抵抗を、基準電圧の電源端子と
アナログ出力端子との間に設けられた複数のR抵抗に対
して梯子状に接続してなるR−2R抵抗ラダー回路部と
からなるデジタル−アナログ変換装置において、前記各
R抵抗に対して、それぞれ前記スイッチのオン抵抗値の
1/2となる抵抗値を有する素子を直列に接続した構成
とした。
[産業上の利用分野] 本発明はデジタル−アナログ変換装置に係り、詳しくは
R−2R抵抗ラダー回路を使用したデジタル−アナログ
変換装置に関するものである。
R−2R抵抗ラダー回路を使用したデジタル−アナログ
変換装置はその回路の簡易性から利用されているうしか
し、精度があまり期待できないので、その利用範囲にも
限度があった。そのため、より精度を高めることが要求
されている。
[従来の技術] 従来、デジタル−アナログ変換装置において、その回路
の簡易性からR−2R抵抗ラダー回路を使用したデジタ
ル−アナログ変換装置が多く使用されている。その変換
回路部は第3図に示すように、基準電圧VRHの電源端
子とアナログ信号V OUTを出力するアナログ出力端
子との間に設けられたセット抵抗21.2R抵抗22及
び重み付けのR抵抗23とからなるラダー回路部24と
、P M OSトランジスタT1とNMOSトランジス
タT2のCMOS構造のスイッチ25よりなるデジタル
入力回路部26とから構成されている。この時、R抵抗
23はセット抵抗21及び2R抵抗22に対してその抵
抗値は1/2に設定している。
そして、デジタル入力回路部26にデジタル入力が入力
され、各ビット毎に対応したスイッチ25がそのデジタ
ル値に基づいてオン又はオフし、そのデジタル入力を変
換しアナログ出力端子からアナログ信号V 0LITを
出力するようになっている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、デジタル入力回路部26のスイッチ25
がオンする場合、そのオン抵抗が2R抵抗22に加算さ
れたかたちになり、前記R抵抗23及びセット抵抗21
に対する抵抗比が異なってしまうことになる。その結果
、このオン抵抗によってデジタル入力に対するアナログ
信号V OUTの直線性を保証することができず、特に
上位ビットでの直線性の問題が大きかった。
そこで、このオン抵抗を小さくし精度をあげるために、
PMO8)ランジスタT1とNMOSトランジスタT2
よりなるスイッチ25のトランジスタサイズを大きくし
たものがある。又、上位ビットに対応するスイッチはど
そのトランジスタサイズを大きくしたものがある。
しかし、スイッチ25が大型化しチップ面積の増大によ
るコストの上昇といった問題が生じていた。又、トラン
ジスタサイズを大きくしオン抵抗を小さくしても、オン
抵抗が小さくなっただけで前記抵抗比が完全に保証され
ているものではない。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、その目的はデジタル入力回路部のスイッチの動作
に関係なく、ラダー回路部の2R抵抗とR抵抗の抵抗バ
ランスを保証し、高精度のデジタル−アナログ変換を可
能にすることができるデジタル−アナログ変換装置を提
供することにある。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。
デジタル入力回路部1には各ビット毎にデジタル入力の
論理値に基づいてオン・オフするスイッチ2が設けられ
るとともに、該ビット毎には前記各スイッチ2を介して
2R抵抗3が接続されている。又、2R抵抗3は基準電
圧の電源端子とアナログ出力端子との間に設けられたR
抵抗4に対して梯子状に接続され、前記2R抵抗3とR
抵抗4とによりR−2R抵抗ラダー回路部5が構成され
ている。そして、前記各R抵抗4には前記スイッチ2の
オン抵抗値の1/2となる抵抗値を有する素子6が直列
に接続されている。
[作用] 各ビットにデジタル入力の論理値が入力されると、デジ
タル入力回路部1のスイッチ2が前記論理値に基づいて
オンする。スイッチ2がオンすることにより2R抵抗3
が導通状態となる。この時、スイッチ2のオン抵抗が2
R抵抗3の抵抗値に加算されたかたちになり、R抵抗に
対する2R抵抗の抵抗比のバランスが崩れることになる
。しかし、スイッチ2の抵抗値に対して1/2となる抵
抗値を有する素子6をR抵抗4に対して直列に接続して
いるので、スイッチ2をオンさせたときのR抵抗4と素
子6の合成抵抗値と、2R抵抗3とスイッチ2の合成抵
抗値との抵抗比を1:2の割合で保持することができる
[実施例] 以下、本発明を具体化したデジタル−アナログ変換装置
の一実施例を第2図に従って説明する。
第2図に示すように、デジタル−アナログ変換装置はR
−2R抵抗ラダー回路部11と、デジタル入力回路部1
2とによって構成されている。
前記R−2R抵抗ラダー回路部11は基準電圧VCCと
アナログ出力端子との間に直列接続されたR抵抗4、素
子6と、重み付けの2R抵抗3とによって構成され、デ
ジタル入力のビット数(この場合、4ビツト)に対応し
て4段形成されていて、レベルコントロールのためのセ
ット抵抗1o及びPMOSトランジスタTI2を介して
前記基準電圧VCCを入力する。そして、前記PMO8
t−ランジスタT12のゲートには共通電圧VSSが供
給され、常にオンした状態となっている。
尚、前記重み付けの2R抵抗3及びセット抵抗10は同
じ抵抗値であって、かつR抵抗4より2倍大きな値とな
っている。従って、R抵抗4と2R抵抗3との抵抗比か
l二2となるように予め設定している。
又、前記デジタル入力回路部12はデジタルの論理値か
入力されるビット毎に対応したスイッチとなるCMO3
構造のインバータ回路13によって構成され、この各イ
ンバータ回路13はPMOSトランジスタTlO及びN
MOSトランジスタTllとから構成されている。又、
各インバータ回路13のPMOSトランジスタTIOに
は基準電源VCCが供給され、NMOSトランジスタT
11には共通電圧VSSが供給される。
そして、前記各インバータ回路13の入力側にはデジタ
ルの論理値を入力する入力部14a−14dが設けられ
るとともに、出力側は前記各ビット毎に対応した重み付
けの2R抵抗3にそれぞれ接続されている。
又、前記R−2R抵抗ラダー回路部11を構成する各素
子6はPMOSトランジスタT13とNMOSトランジ
スタT14とによりなるトランスミッションゲートによ
って構成されている。そして、前記PMOSトランジス
タT13のゲートには共通電圧VSSが、NMOSトラ
ンジスタT14のゲートには基準電圧■CCが常に供給
され、トランスミッションゲートは常にオン状態になっ
ている。
そして、前記各素子6のPMosトランジスタT13、
NMOSトランジスタT14並びにPMOSトランジス
タT12のトランジスタサイズは、前記インバータ回路
13のPMosトランジスタT、LO及びNMO8)ラ
ンジスタTllのトランジスタサイズと同一サイズとな
っており、各トランジスタTIO〜T14のオン抵抗値
が同一値となっている。
従って、素子6の抵抗値、即ちトランスファーゲートの
抵抗値はPMOSトランジスタT13とNMOSトラン
ジスタT14のオン抵抗が並列に接続された合成抵抗値
となり、インバータ回路13のオン抵抗値の1/2とな
る。
次に、上記のように構成されたデジタル−アナログ変換
装置の作用について説明する。
今、入力部14a−14dにデジタル入力か入力される
と、その各インバータ回路13は対応するビットの論理
値に基づいてオン又はオフする。
そして、オン状態にあるインバータ回路13はそのNM
O8)ランジスタTllがオンし、そのオン抵抗が2R
抵抗3に加算されたかたちになる。
一方、オフ状態にあるインバータ回路13はそのPMO
SトランジスタTIOがオンし、そのオン抵抗が2R抵
抗3に加算されたかたちになる。
従って、R抵抗4と2R抵抗3の1:2の抵抗比が崩れ
ようとするが、素子6のPMO8)ランジスタT13及
びNMOSトランジスタT14のオン抵抗の合成抵抗値
が前記NMOSトランジスタTll及びPMO8hラン
ジスタTlOのオン抵抗値の1/2となるため、R抵抗
4、素子6の合成抵抗値と、2R抵抗3、NMOSトラ
ンジスタTl1(又はPMOSトランジスタTl0)の
合成抵抗値との抵抗比を1=2とすることができ、素子
6によりNMOSトランジスタTll及びPMOSトラ
ンジスタTlOのオン抵抗の保証をすることができる。
又、2R抵抗3とセット抵抗10の1;1の抵抗比も、
セット抵抗10に対して直列に接続したPMOSトラン
ジスタT12のオン抵抗によって保証している。
この結果、デジタル入力回路部12のインバータ回路1
3の動作に関係なく、R−2R抵抗ラダー回路部11の
R抵抗4と2R抵抗3の抵抗バランス及びセット抵抗1
0に対する抵抗バランスを保証することができるので、
デジタル入力に対するアナログ信号V OUTの直線性
を保証することができ、特に上位ビットでの直線性を保
証することができる。この結果、高精度のデジタル−ア
ナログ変換を行うことができる。
しかも、抵抗バランスが保証できることから、トランジ
スタTIO〜T14のサイズを小さくし、全てのトラン
ジスタTIO〜T14のオン抵抗を大きくすることがで
きるので、チップ面積を小さくすることかできるととも
に、コストの上昇を抑えることができる。
尚、本実施例においては素子6をPMOSトランジスタ
T13及びNMO8)ランジスタT14によるトランス
ミッションゲートによって構成したが、スイッチとして
のインバータ回路13の動作によって生ずるオン抵抗を
保証し、R抵抗4と2R抵抗3との抵抗バランスを保証
するものであるならば、この他にサイズの異なるPMO
8又はNMO8)ランジスタで構成したり、ダイオード
、抵抗等によって構成してもよい。
勿論、インバータ回路13以外の構成でスイッチを構成
し、そのオン抵抗による抵抗バランスの保証を素子6で
行うことも可能である。
更に、前記実施例ではセット抵抗10の抵抗バランスを
保証する素子をPMO8)−ランジスタT12で行った
が、NMOSトランジスタか、その他の素子で保証する
ようにしても勿論可能である。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明はデジタル入力回路部のス
イッチの動作に関係なく、ラダー回路部の2R抵抗とR
抵抗の抵抗バランスを保証し、高精度のデジタル−アナ
ログ変換を可能にすることができる優れた効果を有する
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明を具体化した一実施例を示す電気回路図
、 第3図は従来例を示す電気回路図である。 図において、 lはデジタル入力回路部、 2はスイッチ、 3は2R抵抗、 4はR抵抗、 5はラダー回路部、 6は素子である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、各ビット毎に設けられ、デジタル入力の論理値に基
    づいてオン・オフするスイッチ(2)を備えたデジタル
    入力回路部(1)と、 各ビットに対応してそれぞれ一端が対応する前記各スイ
    ッチ(2)に接続した2R抵抗(3)を、基準電圧の電
    源端子とアナログ出力端子との間に設けられた複数のR
    抵抗(4)に対して梯子状に接続してなるR−2R抵抗
    ラダー回路部(5)とからなるデジタル−アナログ変換
    装置において、前記各R抵抗(4)に対して、それぞれ
    前記スイッチ(2)のオン抵抗値の1/2となる抵抗値
    を有する素子(6)を直列に接続したことを特徴とする
    デジタル−アナログ変換装置。 2、請求項1記載の素子はデジタル入力の論理値に基づ
    いてオン・オフするスイッチと同一の素子で形成されて
    いることを特徴とするデジタル−アナログ変換装置。 3、請求項1記載のスイッチはPMOSトランジスタと
    NMOSトランジスタよりなるCMOS構造のインバー
    タ回路であり、素子はPMOSトランジスタとNMOS
    トランジスタを並列に接続したトランスファーゲートで
    あることを特徴とするデジタル−アナログ変換装置。 4、請求項1記載のR−2R抵抗ラダー回路部は基準電
    圧の電源端子との間にセット抵抗が設けられ、そのセッ
    ト抵抗に対してスイッチのオン抵抗値と同じ抵抗値を有
    する素子を直列に接続したことを特徴とするデジタル−
    アナログ変換装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001047123A1 (fr) * 1999-12-21 2001-06-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Convertisseur n/a de haute precision
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