JPH04150519A - ディジタル・アナログ変換器 - Google Patents

ディジタル・アナログ変換器

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JPH04150519A
JPH04150519A JP2274788A JP27478890A JPH04150519A JP H04150519 A JPH04150519 A JP H04150519A JP 2274788 A JP2274788 A JP 2274788A JP 27478890 A JP27478890 A JP 27478890A JP H04150519 A JPH04150519 A JP H04150519A
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Shigeru Kawada
川田 茂
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/76Simultaneous conversion using switching tree
    • H03M1/765Simultaneous conversion using switching tree using a single level of switches which are controlled by unary decoded digital signals

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明はディジタル・アナログ変換器に間し、特に抵抗
の直列接続体を含む抵抗ストリング型のディジタル・ア
ナログ変換器に間するものである。
[従来の技術] ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル・
アナログ変換器には、抵抗を直列接続し、各接続点より
アナログ出力電位を取り出す抵抗ストリング型や、単位
抵抗値をRとしたときRと2Rの抵抗を梯子型に接続し
たR−2R型と呼ばれるものが知られている。特に、抵
抗ストリング型のディジタル・アナログ変換器は構成が
簡単であり、さらに単調増加性が保証されビット抜けが
ないということで多用されている。
第4図に抵抗ストリング型の4ビツト・ディジタル・ア
ナログ変換器の回路構成を示す。本ディジタル・アナロ
グ変換器は抵抗値Rの単位抵抗R10l−R1)6が直
列に接続され抵抗ストリング401が形成されており、
その両端が第1の基準電圧端子1)と第2の基準電圧端
子12にそれぞれ接続されている。また単位抵抗R10
1〜R1)6の各接続点とアナログ信号8カ端子2との
間にはアナログスイッチS W 101〜5W1)6が
設けられており、これらのアナログスイッチS W 1
01〜5W1)6はディジタル入力信号端子31〜34
に与えられたビットD3.D2.DI、DOを制御信号
発生回路4てデコードした信号で開閉される。但し第4
図において制御信号発生回路4と各アナログスイッチS
 W 101〜5W1)6との間の制御信号線は省略さ
れている。
次に第4図に示される従来の抵抗ストリング型のディジ
タル・アナログ変換器の動作について説明する。ここで
第1の基準電圧端子1)に与えられる電位をVRI、第
2の基準電圧端子12に与えられる電位をVR2、アナ
ログ信号出力端子2より出力される電圧を■0、ディジ
タル入力信号のピッ)D3を最大重み付はビット(MS
B)、ビットD2を2番目(25B)、ビットつ1を3
番目(3SB)、そしてビットDOを最小重み付はピッ
) (LSB)とする。各ディジタル入力信号のビット
の組合せによるアナログ・スイッチの導通/非導通なら
びにアナログ出力電圧の対応を第1表に示す。なお表に
おいて“オン”は導通を、 ゛1オフパは非導通を示し
ている。この従来例において制御信号発生回路4は通常
よく知られている4−16デコ一ダ回路そのものが使用
されている。
[発明が解決しようとする課題] 抵抗ストリング型のディジタル・アナログ変換器は前述
したように構成が簡単であり、さらに単調増加性が保証
されビット抜けがないという大きな利点があるが、変換
特性が線形なnビットの構成の場合単位抵抗が2°個必
要となり、例えば8ビツト構成の場合、単位抵抗は2$
=256個と非常に多数となってしまう。このため、例
えば集積回路上には本ディジタル・アナログ変換器を構
成した場合などは、単位抵抗の占める面積が膨大なもの
となってしまうという欠点があった。
また集積回路の非常に広い面積にわたり同一抵抗値を持
つ単位抵抗を実現することは、製造上のばらつきや集積
回路基板の欠陥などにより困難となってきている。この
ためディジタル・アナログ変換器の特性も悪くなってし
まう。
さらに本ディジタル・アナログ変換器を試験する際にお
いても、抵抗ストリング型の場合はそれぞれの単位抵抗
の抵抗値が出力特性に直接影響を及ぼすため、MSBが
らLSBまでのディジタル入力信号がすべて“0”のゼ
ロスケールからすべて“1″のフルスケールまで、例え
ば8ビ・ントとすると256回測定を行わなければなら
ず非常に時間がかかつてしまうという欠点があった。
口課題を解決するための手段] 本発明の要旨は、第1基準電圧端子と第2基準電圧端子
との間に接続され複数の抵抗体で構成された直列抵抗回
路と、 上記複数の抵抗体の各接続点と出力端子との間に並列に
接続された複数のスイッチでなるスイ・ソチ回路と、 nビットディジタル信号に基づき上記禅数のスイッチを
選択的に開閉する 両信号発生回路とを有するディジタ
ル・アナログ変換器において、上記直列抵抗回路を、第
1基準電圧端子に接続され単位抵抗値の1/2の抵抗値
を有する第1抵抗体と、該第1抵抗体と第2基準電圧端
子間に接続された単位抵抗値を有する2 (n−0個の
抵抗体でなる第1抵抗ストリング回路で構成し、上記制
御信号発生回路により選択的に開閉するスイッチにより
上記第1抵抗ストリング回路を構成するいずれかの抵抗
体に並列接続される単位抵抗値を有する第2抵抗ストリ
ング回路を更に有することである。尚、上記第2抵抗ス
トリング回路は、第1抵抗体に接続された抵抗体、また
は第2基準電圧端子に接続された抵抗体に接続されるで
もよい。
[実施例] 以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
第1図は本発明の第1実施例を示す4ビツトのディジタ
ル・アナログ変換器の回路図である。本実施例のディジ
タル・アナログ変換器は一端が第1の基準電圧端子1)
に接続され単位抵抗の1/2の抵抗値を有する第1の抵
抗R1と、瀧記第1の抵抗R1に直列に接続され、他端
が第2の基準電圧端子12に接続された2+4−1)=
8個の単位抵抗R21−R28の第1抵抗ストリング回
路101と、接続された各単位抵抗R21〜R28の各
接続点とアナログ信号出力端子2との間に並列に接続さ
れ第1抵抗ストリング回路101により分圧された電圧
を導き出す出力アナログ・スイッチ5WII−5W19
と、単位抵抗R21に接続切り替えスイッチ5W21、
 5W23を介して並列に接続されるかまたは単位抵抗
R28に接続切り替えスイッチ5W22と5W24を介
して並列に接続される単位抵抗と同じ抵抗値を持つ第2
の抵抗R20より構成される第2抵抗ストリング回路1
02と、ディジタル入力信号D3〜Doを入力し前記各
スイッチ素子の導通/非導通を制御する制御信号を発生
する制御信号発生回路4より構成されいる。
次に本実施例の動作を説明する。ディジタル入力信号の
うちLSBであるDOが1)0 ′1のときは、接続切
り替えスイッチS W21と5W23が導通状態となり
、単位抵抗と同じ抵抗値を持つ第2の抵抗R20は単位
抵抗R2]に並列に接続される。この時スイッチ5W2
2と5W24は非導通状態となっている。単位抵抗値を
Rとすると第1の基準電圧端子1)と第2の基準電圧端
子12との間には抵抗値1/2RのR1、単位抵抗値R
の抵抗R20とR21の並列接続による抵抗値1/2R
に相当する抵抗、抵抗値RのR22,R23,R24,
R25,R26,R27そしてR2Hと順番に接続され
ている。このため各抵抗の接続点の電位は一番下位の出
力アナログ・スイッチ5W19から一番上位の出力アナ
ログ・スイッチS Wllを通し、それぞれ第1の基準
電圧値VRIと第2の基準電圧値VR2の差電圧である
(VRl−VR2) =VRC:0/18. 2/16
. 4/16゜6/IB、8/16.10/16.12
/16゜14/16,1i5/16を乗じた値を第2の
基準電圧値VR2に加えた値となっている。
一方、LSBが“1”の時は、単位抵抗と同じ抵抗値を
持つ第2の抵抗R20は、接続切り替えスイッチ5W2
2と5W24が導通状態となり単位抵抗R28に並列に
接続される。このときスイッチ5W21と5W23は非
導通状態となっている。このため各抵抗の接続点の電位
は一番下位の出力アナログ・スイッチ5W19から一番
上位の出力アナログ・スイッチswttを通し、それぞ
れ差電圧VRに0/16、 1/16.3/16,5/
16.7/16゜9/16. 1)/16. 13/1
6. 15/16を乗じた値となっている。
第2表に各ディジタル入力信号の組合せによる接続切り
替えスイッチと出力アナログ・スイッチの導通/非導通
ならびにアナログ出力電圧VOの対応を示す。
また第2図に第1図に示したディジタル・アナログ変換
器における制御信号発生回路4の一例を示す。制御信号
発生回路4はインバータ41)〜414、排他的オアゲ
ート421、アンドゲート431.434,435〜4
41、オアゲート451.452、ノアゲート461を
入力信号端子31〜34と制御信号出力端子471〜4
79゜481〜484との間に介在させたものである。
この回路において信号論理レベルが1”となったときそ
の信号に接続されているスイッチは導通状態となり、“
0′′のとき非導通状態となるものとする。
このように4ビツトのディジタル・アナログ変換器の場
合、従来の構成を採用すると24=16個の単位抵抗が
必要となるが、本実施例のディジタル・アナログ変換器
は(2+4−1)+ l ) = 9個の単位抵抗と1
個の単位抵抗の1/2の抵抗値を持つ抵抗だけで同機能
が実瑛できる。またスイッチ素子も従来は16個必要だ
ったのが13個と削減されている。さらにディジタル・
アナログ変換器の出力特性試験においても、従来は全デ
ィジタル入力信号の組合せについてa大電圧を測定しな
いと各抵抗値のばらつき力着則定できなく、例えば1回
の測定に0.02秒かかるとすると全測定に0゜02X
2’=0.32秒もかかってしまう。しかし本発明を用
いると全抵抗の特性は最低、単位抵抗と同じ抵抗値を持
つ第2の抵抗R20を単位抵抗R21かR28のどちら
かに並列に接続させた状態で(2’J−1)+ 1 )
 =9回測定すればよいごとになる。
つまり測定時間を0. 02X (2C4””+1) 
=Q。
18秒とほぼ1/2に短縮できる。
第3図に本発明の第2実施例の4ビツト・ディジタル・
アナログ変換機の回路図を示す。
本実施例において第1実施例と同一の箇所には同じ番号
が付しである。本実施例は第1実施例においてディジタ
ル入力信号により切り替えて用いていた1個の単位抵抗
値を持った第2の抵抗を予め2個(R20,R29)用
意しておき、その代わりに接続切り換えスイッチ(SV
40. 5W26)の数を削減したものである。本実施
例のように構成することにより単位抵抗R21あるいは
R28に第2の単位抵抗R20またはR29を並列に接
続する際、挿入される接続切り替えスイッチの数が減少
し、そのスイッチの持つ導通時の抵抗値の影響がより少
なくなりディジタル・アナログ変換器の変換特性が改善
されるという利点がある。
[発明の効果] 以上説明してきたように、本発明のディジタル・アナロ
グ変換器は、一方の端子がv、1基準電圧端子に接続さ
れた単位抵抗の1/2の抵抗値を持つ第1の抵抗と、前
記第1の抵抗に直列に接続され、もう一方の端子が第2
基準電圧端子に接続された2fn−n個の単位抵抗の第
1抵抗ストリング回路と、接続切り替えスイッチで選択
的に単位抵抗体に並列接続される第2抵抗ストリング回
路とで構成されるので、従来の抵抗ストリング型のディ
ジタル・アナログ変換器に比べ、nビットとすると抵抗
の数は2n個が(2+n−+++2)個またはぐ21n
−1)+3)個とほぼ半分に、またスイッチに間L/ 
T モ2 ’taカ(2”” ’ + 5 ) fm 
=i: タハ(2”−’’+3)@とやはりほぼ半分に
削減できる。さらに出力特性の測定においても測定回数
ならびに測定時間を約半分に削減できるという効果があ
る。
尚、本発明は特に半導体集積回路に限定されるものでは
なく、例えば潰成集積回路とかプリント基板上に個別部
品を組み合わせた回路構成にも適用できることは明らか
である。
ぐ以下、余白) 第1表 第2表
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の4ビツト・ディジタル・
アナログ変換器を示す回路図、第2図は第1実施例の制
御信号発生回路を示す回路図、第3図は本発明の第2実
施例の4ビツト・ディジタル・アナログ変換器を示す回
路図、第4図は従来の抵抗ストリング型の4ビツト・デ
ィジタル・アナログ変換を示す回路図である。 2・・・・・・・・・・アナログ信号出力端子、4・・
・・・・・・・・制御信号発生回路、1).12・・・
・・・基準電圧端子、31〜34・・・・・・ディジタ
ル信号入力端子、R1,R20〜R28・・・・抵抗、 5WII〜5W19. 5W21〜5W24゜5W25
,5W26・・・・・・・・・・スイッチ、41)〜4
14 ・ 421 慟 ・ ・ ・ φ 431〜441 ・ 451、 4i52 番 ・インバータ回路、 排他的オア回路、 アンド回路、 オア回路、 461・・・・・・・・・・・ノア回路、471〜48
4・・・・・・・端子、 101・・・・・・・第1抵抗ストリング回路、102
・・・・・・・第2抵抗ストリング回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1基準電圧端子と第2基準電圧端子との間に接
    続され複数の抵抗体で構成された直列抵抗回路と、 上記複数の抵抗体の各接続点と出力端子との間に並列に
    接続された複数のスイッチでなるスイッチ回路と、 nビットディジタル信号に基づき上記複数のスイッチを
    選択的に開閉する制御信号発生回路とを有するディジタ
    ル・アナログ変換器において、上記直列抵抗回路を、第
    1基準電圧端子に接続され単位抵抗値の1/2の抵抗値
    を有する第1抵抗体と、該第1抵抗体と第2基準電圧端
    子間に接続された単位抵抗値を有する2^(^n^−^
    1^)個の抵抗体でなる第1抵抗ストリング回路で構成
    し、 上記制御信号発生回路により選択的に開閉するスイッチ
    により上記第1抵抗ストリング回路を構成するいずれか
    の抵抗体に並列接続される単位抵抗値を有する第2抵抗
    ストリング回路を更に有することを特徴とするディジタ
    ル・アナログ変換器。
  2. (2)上記第2抵抗ストリング回路は、第1抵抗体に接
    続された抵抗体、または第2基準電圧端子に接続された
    抵抗体に接続されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のディジタル・アナログ変換器。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0521629B1 (en) * 1991-06-18 1997-10-29 Fujitsu Limited Digital-to-analog converter having resistor networks
US5371500A (en) * 1992-09-11 1994-12-06 Delco Electronics Corporation Maintaining ratiometric data in electronically manipulated signal processing systems
JPH06311039A (ja) * 1993-04-21 1994-11-04 Nippon Philips Kk デジタル/アナログ変換器
US5467036A (en) * 1993-09-01 1995-11-14 Rohm Co., Ltd. Integrated circuit device for driving elements and light emitting device
JPH07170188A (ja) * 1993-12-14 1995-07-04 Yamaha Corp Daコンバータ回路
KR0172818B1 (ko) * 1994-09-30 1999-03-30 문정환 디지탈/아나로그 변환장치
US5977898A (en) * 1997-12-22 1999-11-02 Texas Instruments Incorporated Decoding scheme for a dual resistor string DAC
US6130634A (en) * 1997-12-23 2000-10-10 Texas Instruments Incorporated Resistor string DAC with improved speed
US6778122B2 (en) * 2002-12-23 2004-08-17 Institute Of Microelectronics Resistor string digital to analog converter with differential outputs and reduced switch count
JP2011129978A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Renesas Electronics Corp D/aコンバータ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62200915A (ja) * 1986-02-28 1987-09-04 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 基準電圧発生回路
JPS62227224A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 Fujitsu Ltd デジタルアナログ変換器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5441061A (en) * 1977-09-08 1979-03-31 Sony Corp Analogue/digital converter
JPS59161916A (ja) * 1983-03-07 1984-09-12 Nec Corp アナログ−デイジタル変換器
US4742329A (en) * 1985-01-28 1988-05-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital/analog converter
DE3781277D1 (de) * 1987-10-09 1992-09-24 Ibm Geraet zur aufloesungsausdehnung eines n-bit-ohmschen digital-analog-umsetzers in einen (n+p)-bit-digital-analog-umsetzer.
US4896157A (en) * 1989-01-17 1990-01-23 Motorola, Inc. Digital to analog converter having single resistive string with shiftable voltage thereacross
JP2837726B2 (ja) * 1990-02-15 1998-12-16 三菱電機株式会社 ディジタル・アナログ変換器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62200915A (ja) * 1986-02-28 1987-09-04 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 基準電圧発生回路
JPS62227224A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 Fujitsu Ltd デジタルアナログ変換器

Also Published As

Publication number Publication date
DE69121828D1 (de) 1996-10-10
DE69121828T2 (de) 1997-02-06
EP0480756A3 (en) 1993-08-18
EP0480756B1 (en) 1996-09-04
US5175548A (en) 1992-12-29
EP0480756A2 (en) 1992-04-15
JP2937452B2 (ja) 1999-08-23

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