JPH04503287A - Digital-to-analog converter with onboard unit gain inverting amplifier - Google Patents

Digital-to-analog converter with onboard unit gain inverting amplifier

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JPH04503287A
JPH04503287A JP51104989A JP51104989A JPH04503287A JP H04503287 A JPH04503287 A JP H04503287A JP 51104989 A JP51104989 A JP 51104989A JP 51104989 A JP51104989 A JP 51104989A JP H04503287 A JPH04503287 A JP H04503287A
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ルイス,スティーブン・アール
レフトン,スコット・エイ
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アナログ・ディバイセス・インコーポレーテッド
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 オンボー゛イン − る−゛イジ ルーア ログ・コンパ−肢出光野 本発明は、ディジタル−アナログ・コンバータに関する。更に詳細には、本発明 は、アナログ接地電流消去を存するとともにユニポーラとバイポーラの両方のモ ードで動作可能な4クオドラント ディジタル−アナログ・コンバータに関する 。[Detailed description of the invention] Onboard-in - Iji Rua Log comparator - Mitsuno Ojide The present invention relates to digital-to-analog converters. More specifically, the present invention has analog ground current cancellation and supports both unipolar and bipolar models. 4-quadrant digital-to-analog converter that can operate at .

意量技街 現在のディジタル−アナログ・コンバータ(DAC)の多くは、R−2R型式で 構成されている。第1図は、従来の8ビットR−2RラダーDACの簡略化した 回路図である。スイッチS1乃至S8は、DACへの8ビツト・ディジタル入力 ワードによって制御されるFETスイッチである。そのディジタル・ワードにお ける各ビット位置は、それぞれのスイッチを制御して、回路のそれぞれのレッグ (即ち、スイッチの上の抵抗2R)を介して、対応ピントが0の場合アナログ接 地12に、そして対応ビットが1の場合加算接続点(Sums+ing jun ction)に電流を送出する。Slはディジタル・ワードの最上位ビットによ って制御され、後続の各スイッチは次に上位のピントによって制御される。加算 接続点14は出カバソファ・アンプ16によって仮想接地に保持される。R及び 2Rのインピーダンスを有する抵抗の配置によって、各レッグの電流は前の(即 ち、次に上位のビットの)電流の半分になる。しかし、レンゲ(leg) 9に は抵抗2Rと直列に抵抗Rがないので、レッグ8と9の電流は等しくなる。willpower street Many of today's digital-to-analog converters (DACs) are of the R-2R type. It is configured. Figure 1 shows a simplified version of a conventional 8-bit R-2R ladder DAC. It is a circuit diagram. Switches S1 through S8 are 8-bit digital inputs to the DAC. A FET switch controlled by a word. In that digital word Each bit position controls a respective switch, controlling a respective leg of the circuit. (i.e., the resistor 2R above the switch), if the corresponding focus is 0, the analog connection 12, and if the corresponding bit is 1, the summation junction (Sums+ing jun ction). Sl is determined by the most significant bit of the digital word. Each subsequent switch is controlled by the next higher level focus. addition Connection point 14 is held at virtual ground by output sofa amplifier 16. R and By placing a resistor with an impedance of 2R, the current in each leg is The current is half of the current of the next most significant bit. However, astragalus (leg) 9 Since there is no resistor R in series with resistor 2R, the currents in legs 8 and 9 will be equal.

R−2Rラダーへの入力電圧Vrefは、ラダーに電流■を供給する基準電圧で ある。R−2R配置によって、入力電流Iは、スイッチ5l−38及びディジタ ル入力ワードに従って、アナログ接地12と加算接続点14とに分割される。バ ッファ・アンプ16は加算ノード14の電流を電圧Voutに変換する。そのV outはディジタル入力ワードに対応するアナログ出力電圧となる。The input voltage Vref to the R-2R ladder is the reference voltage that supplies current to the ladder. be. With the R-2R arrangement, the input current I is connected to the switch 5l-38 and the digital According to the file input word, it is divided into an analog ground 12 and a summing junction 14. Ba Buffer amplifier 16 converts the current at summing node 14 to a voltage Vout. That V out becomes the analog output voltage corresponding to the digital input word.

例えば、ディジタル入力ワードが1ootootoの場合、レッグ1.4及び7 を流れる電流は加算ノード14に向けられ、レッグ2. 3. 5. 6及び8 を流れる電流はアナログ接地12に送られることになる。レッグ1を流れる電流 をlm5bとすると、加算接続点14の電流はlm5b +1/8 lm5b  +1/128msbとなる。残りの電流1/21m5b +1/4 1+ssb  +1/161m5b +1/321m5b +1/128 lm5bはアナロ グ接地に送られる。バッファ・アンプ16は加算接続点14の電流をVoutで 電圧に変換する。そのバッファ・アンプ16は反転増幅器(inverting  amplitjer)であるので、Voutは、Vrefが正の電圧の場合、 負の電圧になる。正の出力電圧を得るためには、Vout信号はDACの信号処 理の後段で反転されることになる。For example, if the digital input word is 1ootooto, legs 1.4 and 7 The current flowing through leg 2. is directed to summing node 14 and leg 2. 3. 5. 6 and 8 The current flowing through will be sent to analog ground 12. Current flowing through leg 1 If is lm5b, the current at the addition connection point 14 is lm5b + 1/8 lm5b +1/128msb. Remaining current 1/21m5b +1/4 1+ssb +1/161m5b +1/321m5b +1/128 lm5b is analog ground. Buffer amplifier 16 converts the current at summing node 14 to Vout. Convert to voltage. The buffer amplifier 16 is an inverting amplifier. amplifier), so when Vref is a positive voltage, Vout is becomes a negative voltage. To obtain a positive output voltage, the Vout signal must be It will be reversed in the latter part of the theory.

図1に示されるR−2Rラダー(R2R1adder)はユニ・ポーラ・モード においてのみ動作するために構成されている。即ち、その出力は供給されたV  refの正極で唯一あり得る。4象限動作(four quadrant op eration)を得る、即ちオフセット2進又は2つの相補コードを使用する 正又は負のディジタル入力ワードに応答して正又は負のアナログ出力電圧を許容 するために、1/2 Trefに等しくかつ反対のオフセット電流は加算接続点 14に加えられる。これはDACのフルスケール範囲で確実に172だけオフセ ットするようにVoutに電圧を生じる。そこで、もしユニ・ポーラ・モードに おけるVoutが0から5ボルトの範囲を有するならば、Voutはバイポーラ ・モードにおいて±2.5ボルトのフルスケール範囲を有することになる。オフ セット基準電流は分離したオフセント基準により与えられても良い。さらに一般 には、それは温度で出力零のドリフトを最小にするためにDACの基礎Vref 信号から導かれる。The R-2R ladder (R2R1 adder) shown in Figure 1 is in uni-polar mode. It is configured to operate only in That is, its output is the supplied V This is the only possible positive electrode of ref. Four quadrant operation (four quadrant op) generation), i.e. using offset binary or two complementary codes. Accepts positive or negative analog output voltages in response to positive or negative digital input words In order to Added to 14. This ensures that the full scale range of the DAC is offset by 172. A voltage is generated at Vout so that the voltage is turned off. So, if you go to unipolar mode If Vout has a range of 0 to 5 volts, then Vout is bipolar • Will have a full scale range of ±2.5 volts in mode. off The set reference current may be provided by a separate offset reference. more general In order to minimize the output zero drift with temperature, it is necessary to adjust the DAC's base Vref to minimize the output zero drift with temperature. derived from the signal.

もし、R−2Rラダーに見られるアナログ・グランドすなわち、アナログ接地1 2が関連する回路要素(即ち、チップ・グランド・ビン・コネクタ)に見られる 真のグランド(すなわち、実質上の接地)からドリフトするならば、誤差がDA Cのアナログ出力の中に導入される。理想的には、スイッチ端子からグランドに 導く導体及びグランド線自体は完全導体であり、そして回路に電気的抵抗を与え ない。しかし、不幸にも、DACの導体は小さいが無視できない抵抗を回路に与 える。この抵抗は、スイッチ端子に電圧を生じ、真のグランドからあるオフセッ ト値へとドリフトし、このためオフセット動作はアナログ・グランド12と加算 接続点14の両者に電流を流しそして不正確な読みを生しる。呼称されているよ うに、最下位ピント(Vref及び分解能のピント数によって決定されるような )の約172又はそれ以上の振幅であるアナログ・グランド・ドリフトはDAC の不正確な動作を生じ、そしてそのドリフトは許容できない、不幸にも、1/2 最下位ビット(Isb )より大きい誤差は容易に蓄積され、特にDACの多機 能を実行するモノリシック・チップにおいて著るしい。このようなチ・ノブにお いて、アナログ・グランドに接続されるビンとDACの実際のスイッチ間の導体 抵抗の総合値は全く重要であり、そして特に一層高い精度のDACにおいて面倒 である。If the analog ground found in the R-2R ladder, i.e. analog ground 1 2 is found on associated circuit elements (i.e. chip ground bin connector) If it drifts from true ground (i.e., effectively ground), the error is DA is introduced into the analog output of C. Ideally, from the switch terminal to ground. The leading conductor and ground wire themselves are perfect conductors and offer no electrical resistance to the circuit. do not have. Unfortunately, however, the DAC conductor adds a small but non-negligible resistance to the circuit. I can do it. This resistor creates a voltage at the switch terminals with some offset from true ground. drifts to the ground value, so the offset operation is additive with analog ground 12. Current flows through both nodes 14 and produces an inaccurate reading. It is called , the lowest focus (as determined by Vref and the number of resolution focuses) ) with an amplitude of approximately 172 or more Unfortunately, 1/2 Errors larger than the least significant bit (Isb) can easily accumulate, especially when the DAC is This is especially true for monolithic chips that perform multiple functions. To Chi Nobu like this conductor between the bin and the DAC's actual switch connected to analog ground. The total value of the resistor is quite important and especially troublesome in higher precision DACs. It is.

例えば、10ポルトの基準電圧を有する12ピノ)DACは2.5mVの最下位 ビット値を有するであろう。1.25mV (1/21sb )以上のアナログ ・グランド・ドリフトはDACのアナログ出力において誤差を生じるであろう。For example, a 12 pino (12 pin) DAC with a reference voltage of 10 ports will have a minimum voltage of 2.5 mV. will have a bit value. Analog of 1.25mV (1/21sb) or more - Ground drift will cause errors in the analog output of the DAC.

もし、グランド・ワイヤが回路に対して1オームの抵抗を与えるならば、このと き頂度1 、25mAのアナログ・グランド電流が1.25mVの許容できない アナログ・グランド・ドリフトを生じるであろう。If the ground wire presents a resistance of 1 ohm to the circuit, then this Peak level 1, 25mA analog ground current is 1.25mV unacceptable will result in analog ground drift.

従来技術のDACにおけるそのアナログ出力に導入されるもう1つの誤差は、そ のR−2Rラダー内に使用したFETスイッチ、並に追加のFETスイッチ(こ れら追加のFETスイッチは、ユニポーラ動作またはパンポーラ動作を選択した り、またそのDACのフルスケール・レンジを選択したりする目的のために含め るようにすることがある)の温度依存性に起因するものである。それらFETス イッチのその回路に示す抵抗は、温度と共にドリフトし、これによってそのアナ ログ出力も温度と共にドリフトさせることになる。それらFETスイッチのその 抵抗が温度ドリフトする量は、そのスイッチの“温度係数(TC)”により定ま るものである。Another error introduced in prior art DACs to their analog output is that The FET switch used in the R-2R ladder, as well as the additional FET switch (this These additional FET switches select unipolar or panpolar operation. included for the purpose of selecting the full scale range of the DAC. This is due to the temperature dependence of Those FETs The resistance shown in that circuit of the switch will drift with temperature, thereby causing its The log output will also drift with temperature. Those FET switches The amount by which a resistor drifts with temperature is determined by the "temperature coefficient (TC)" of the switch. It is something that

従って、本発明の目的は、販路内のFETスイッチのTCに因るアナログ出力ド リフトに対し実質上免疫性のあるモノリシックD−Aコンバータを提供すること である。Therefore, it is an object of the present invention to To provide a monolithic D-A converter that is substantially immune to lift. It is.

本発明の別の目的は、アナログ接地電流の出力アナログ電圧に対する影響を実質 上瞼いたモノリシックD−Aコンバータを提供することである。Another object of the invention is to substantially reduce the effect of analog ground current on the output analog voltage. It is an object of the present invention to provide a simple monolithic D-A converter.

本発明の更に別の目的は、ユニポーラ・モードまたはバイポーラ・モードのいず れかで動作するように選択的にプログラムできるモノリシンクD−Aコンバータ を提供することである。Yet another object of the invention is to Monolithic D-to-A converter that can be selectively programmed to operate in either The goal is to provide the following.

加えて、本発明の別の目的は、改良したモノリシックD−Aコンバータを提供す ることである。In addition, another object of the invention is to provide an improved monolithic D-to-A converter. Is Rukoto.

2所Ω盟約 本発明が提供するモノリシックで抵抗ラダー(resistive−1adde r) ・タイプのD−Aコンバータは、4クオドラント動作、アナログ接地電流 キャンセル、オプションのユニポーラ/バイポーラ動作、オプションのゲイン選 択、及び温度係数キャンセルの能力を備えている。その回路には、入力基準電圧 と抵抗ラダー・アレイとの間に、オンボードの単一ゲイン反転増幅器を設けるよ うにしである。これは、ある正の基準電圧に応答して、このDACからある正の 出力電圧を供給させるようにする。更に、オプションのバイポーラ動作について は、その始動は、ある1つのスイッチを閉じることにより行うようにでき、そし てそのスイッチとは、その基準電圧をDACの出力バッファ増幅器の反転入力へ ある抵抗(この抵抗は、その出力バッファ増幅器の反転入力における電流をその 基準電流の172だけオフセットさせるようにスケールしである)を介して結合 するものである。Two places Ω agreement The present invention provides a monolithic and resistive ladder. r) type D-A converter has 4-quadrant operation, analog ground current cancellation, optional unipolar/bipolar operation, optional gain selection It has the ability to select and cancel the temperature coefficient. The circuit has an input reference voltage An onboard single gain inverting amplifier is provided between the resistor ladder array and the resistor ladder array. It's sea urchin. This results in a certain positive output from this DAC in response to a certain positive reference voltage. Make the output voltage supplied. Additionally, for optional bipolar operation can be started by closing one switch, and That switch connects that reference voltage to the inverting input of the DAC's output buffer amplifier. A resistor that directs the current at the inverting input of the output buffer amplifier to its (scaled to offset the reference current by 172) It is something to do.

アナログ接地電圧ドリフトについては、その実質的なキャンセルは、アナログ接 地接続点に対し、抵抗ラダー・アレイがアナログ接地に供給する電流とは大きさ が実質上等しいが極性が逆の電流を与えることにより行うようにする。これは、 非反転の基準入力が加えられるようになった小形の非トリム式の4ビットR−2 Rラダーを設けることにより行う、これは、メインのR−2Rラダーの4最上位 ピントと並行してスイッチするようにし、これによって、はぼ、そのメイン・ラ ダー・アレイのその4最上位ビットと同じ量でしかも逆の極性の電流を供給する かもしくはシンクするようにする。これは、接地電流の内の相当の部分をキャン セルし、従って、アナログ接地電流ライン中のインピーダンスの出力電圧及びス イッチ電圧に対する影響を実質的に減少させるようにする。For analog ground voltage drift, its effective cancellation is The magnitude of the current that the resistor ladder array supplies to analog ground relative to the ground connection point is This is done by applying currents that are substantially equal but of opposite polarity. this is, Small, non-trimmed 4-bit R-2 with non-inverting reference input added This is done by providing an R ladder, which is the top 4 of the main R-2R ladder. The switch should be made in parallel with the focus, and this will cause the main focus to change. Provides the same amount of current but opposite polarity as the 4 most significant bits of the data array. Or sync it. This cancels a significant portion of the ground current. cell and therefore the output voltage and current impedance in the analog ground current line. the effect on switch voltage is substantially reduced.

モードセレク)FETスイッチは、基準電圧で、適切な大きさの抵抗を介して、 出力バッファ増幅器の反転入力に選択的に切り替えるために提供され、これによ り、ユニポーラ動作とバイポーラ動作との間の選択がなされる。さらに2つのF ETスイッチ、すなわちゲインセレクトスイッチは、前記出力バッファ増幅器の 両端の2つの可能な抵抗値の1つを切り替えるために提供され、これにより2つ の異なったゲイン・ポジビリティが提供される。好適な実施例においては、前記 抵抗値は、10ボルトの入力基準電圧に応答して1oボルトまたは2oボルトの 十分な大きさの出力電圧範囲を提供するように決められる。mode select) FET switch is set at the reference voltage through an appropriately sized resistor. Provided to selectively switch to the inverting input of the output buffer amplifier, thereby Therefore, a choice is made between unipolar and bipolar operation. Two more F's The ET switch, ie the gain select switch, of the output buffer amplifier provided to switch between one of two possible resistance values at each end, thereby allowing the two Different gain possibilites are provided. In a preferred embodiment, the The resistance value is 1o volts or 2o volts in response to a 10 volt input reference voltage. determined to provide a sufficiently large output voltage range.

過度の半導体領域を使用しないR−2Rラダーで使用されるFETスイッチの温 度係数の効果と反対に、前記ゲインセレクトスイッチは、DACの出力のリニア リティを維持するのに必要な最小のサイズに適切に決定される。さらに、前記モ ードセレクトスイッチは、前記ゲインセレクトスイッチの温度ドリフトを反対に し且つリニアリティを維持するために、前記ゲインセレクトスイッチに関連して 比率的に決定される。前記ゲインセレクトスイッチおよびモードセレクトスイッ チは、前記DACラダースイッチよりも小さいので、前記DACラダースイッチ は前記ゲインおよびモードセレクトスイッチの抵抗と等しい温度を越える温度を たどることはない。それゆえ、前記DACスイッチの温度係数は、前記出力電圧 を温度とともに上昇され、これにより前記DACの出力の精度は下がってしまう 、これを補償するために、4つのスイッチが単一ゲイン反転増幅器の入力に付加 されている。この4つのスイッチは、ある抵抗値を有するように決定される。Temperature reduction of FET switches used in R-2R ladders without using excessive semiconductor area Contrary to the effect of the gain coefficient, the gain select switch be appropriately determined to be the minimum size necessary to maintain integrity. Furthermore, the said model The gain select switch reverses the temperature drift of the gain select switch. and to maintain linearity, in conjunction with the gain select switch. Determined proportionately. The gain select switch and mode select switch Since the chip is smaller than the DAC ladder switch, the DAC ladder switch is the temperature that exceeds the temperature equal to the resistance of the gain and mode select switch. There is no way to trace it. Therefore, the temperature coefficient of the DAC switch is equal to the output voltage increases with temperature, which reduces the accuracy of the DAC's output. , to compensate for this, four switches are added to the input of the single gain inverting amplifier. has been done. These four switches are determined to have certain resistance values.

このある抵抗値とは、前記単一ゲイン反転増幅器の出力を減少させ、前記抵抗ラ ダー出力の増加電圧の効果を実質的にキャンセルし且つシステムの出力を温度変 化に伴うモニタリ一定数とするような抵抗値である。This certain resistance value reduces the output of the single gain inverting amplifier and virtually cancels the effect of increased voltage on the output of the system and increases the output of the system with temperature variations. This is a resistance value that is a constant value for monitoring as the temperature changes.

本発明は、添付の図面とともに読まれる以下の詳細な記述からより十分に理解さ れるであろう。この記述は、単に例として示されるだけであり、本発明はこの記 述の最後に付けられるクレームによってのみ規定される。The invention will be more fully understood from the following detailed description read in conjunction with the accompanying drawings. It will be. This description is given by way of example only and the invention defined only by the claims appended at the end of the description.

凹皿q鉦単星址盟 図1は従来技術の8ビツトのディジタル−アナログコンバータを示す。Concave plate q gong single star alliance FIG. 1 shows a prior art 8-bit digital-to-analog converter.

図2は本発明のディジタル−アナログコンバータの概括的な回路図を示す。FIG. 2 shows a general circuit diagram of the digital-to-analog converter of the present invention.

図3は本発明のR−2Rラダーと接地電流キャンセル用のR−2Rラダーの詳細 な回路図を示す。Figure 3 shows details of the R-2R ladder of the present invention and the R-2R ladder for ground current cancellation. A circuit diagram is shown.

図4は本発明のディジタル−アナログコンバータの第2のより詳細な回路図を示 す。FIG. 4 shows a second, more detailed circuit diagram of the digital-to-analog converter of the present invention. vinegar.

図5は本発明のディジタル−アナログコンバータのためのモードセレクトレジス タを示す。Figure 5 shows the mode select register for the digital-to-analog converter of the present invention. Indicates the data.

な の な 第2図は、3つの主要な部分、即ち入力バッファ増幅器20とディジタル入力を 有する抵抗ラダ一部分30および反転出力バッファ増幅器40とからなる、本発 明のディジタル/アナログ変換器を示す、この図は基本的には、従来技術のR− 2Rラダ一部分30および出力ハノファ増幅器40への入力バッファ増幅器2o の付加を示す。第2図の簡単化された形式において、Vrefは単位利得の反転 入力増幅器の入力に供給され、それによってラダ一部分30はその入力として反 転されたV refを受け取る。V refは更に20キロオームの抵抗を通し て反転出力増幅器の入力に供給される。この接続は加算接合点4にフルスケール 電流の半分を注入し、それによってバイポーラ動作を与える。もしディジタル・ ワード32が2の補数かオフセット・バイナリ形式で与えられるなら、全4クワ ドラント動作が得られる。na no na Figure 2 shows the three main parts: the input buffer amplifier 20 and the digital input. The present invention consists of a resistive ladder portion 30 and an inverting output buffer amplifier 40. This diagram shows a conventional digital-to-analog converter, which is basically a prior art R- Input buffer amplifier 2o to 2R ladder section 30 and output Hannover amplifier 40 Indicates the addition of In the simplified form of Figure 2, Vref is the inverse of the unit gain. is applied to the input of the input amplifier, whereby the ladder section 30 receives the inverter as its input. Receive the transferred Vref. V ref is further passed through a 20 kilohm resistor. and is fed to the input of the inverting output amplifier. This connection is full scale at summing junction 4. Inject half the current, thereby giving bipolar operation. If digital If word 32 is given in two's complement or offset binary form, then all four words Drant action can be obtained.

入力反転バンファ増幅器を付加したことによって、抵抗ラダー・セグメント内の FETスイッチの「接地」端子に現れる非零電圧を生ずる過剰のアナログ接地電 流の問題を非常に簡単かつ効果的に除去する方法を与える。接地ノードにおける 過剰電流によるアナログ接地ドリフトは、オフセット・ドリフトおよびフルスケ ール・ドリフトはもちろんDACの抵抗ラダー・セグメントの出力における非直 線性を生ずる。By adding an input inverting bumper amplifier, the Excessive analog ground voltage resulting in non-zero voltage appearing at the “ground” terminal of the FET switch. Provides a very simple and effective way to eliminate flow problems. at the ground node Analog ground drift due to excess current is due to offset drift and full scale DAC resistor ladder segment outputs. Causes linearity.

アナログ接地ドリフトの効果は、抵抗ラダーによってアナログ接地に流入される 電流と実質的に同じで反対の付加的電流をアナログ接地接続点に流すことによっ て除去できる。これがアナログ接地における電流を実質的に零にし、抵抗ラダー 内のスイッチの接地端子には仮想的に電圧が現れない、DACに反転入力バッフ ァ増幅器を付加することは、そのような電流をアナログ接地に供給する非常に簡 単かつ効果的な方法を与える。The effects of analog ground drift are channeled into the analog ground by a resistor ladder. By passing an additional current substantially the same and opposite to the current through the analog ground connection. It can be removed by This effectively eliminates the current in the analog ground, resulting in a resistive ladder. Virtually no voltage appears at the ground terminal of the switch in the DAC, and the DAC has an inverting input buffer. Adding an amplifier to provide such current to analog ground is very simple. Give a simple and effective method.

第3図を参照すると、12ビツトの主抵抗ラダー52が一般的に示される。加算 ノードは14、アナログ接地は16ビツトで示される。上述のように、反転され たV ref信号が反転入力バッファ増幅器を介して主抵抗ラダーの入力に供給 される。アナログ接地電流のキャンセルは、入力にVrefを直接、即ち反転せ ずに供給される小さなトリムされていない4ビツトのR−2Rラダー56を用意 することによって達成される。電流キャンセルR−2Rラダー56の4本の脚は 主R−2Rラダー52の上位4ビツトと並列にスイッチされ、それによって主ラ ダーの上位4ビツトに反対の電流を供給(または吸収)する、it電流ャンセル ・ラダー内のスイッチのアナログ接地端子は、主ラダーと同様にアナログ接地1 6に接続されている。スイッチの「加算ノード」端子は、接地に付加的電流を戻 すことなく加算ノード端子を接地に等しく駆動する回路54に接続されている。Referring to FIG. 3, a 12-bit main resistance ladder 52 is generally shown. addition Nodes are represented by 14 bits and analog ground by 16 bits. As mentioned above, the inverted The Vref signal is fed to the input of the main resistor ladder via an inverting input buffer amplifier. be done. Cancellation of analog ground current is achieved by applying Vref directly to the input, i.e. by inverting it. A small untrimmed 4-bit R-2R ladder 56 is available This is achieved by The four legs of the current canceling R-2R ladder 56 are is switched in parallel with the upper 4 bits of the main R-2R ladder 52, thereby It current cancel that supplies (or absorbs) the opposite current to the upper 4 bits of the ・The analog ground terminal of the switch in the ladder is analog ground 1 as well as the main ladder. 6. The “summing node” terminal of the switch returns additional current to ground. The summing node terminal is connected to a circuit 54 that drives the summing node terminal equal to ground without causing any damage.

外部接地への別々の経路が使用可能な場合は、この回路を必要としなくてよい。This circuit may not be required if a separate path to external ground is available.

電流キャンセル抵抗ラダーは、アナログ接地に対して、概ね等しいが、主抵抗ラ ダーの4つの最上位ピントによりアナログ接地に供給される電流と反対である電 流を供給するであろうことは明らかである。実際に、以下の式が示すように、電 流キャンセル・ラダーは、最悪の場合の状況(即ち、ディジタル・ワードが、電 流キャンセル・ラダーによりアナログ接地に供給される電流を、主ラダーにより アナログ接地に供給される電流と異なるようにさせる状況)でさえ、アナログ接 地電流の90%以上をキャンセルする。これは、DACが全部ゼロにセットされ 全てのDAC電流が接地に切換えられるとき生じる。V refが、電流■をR −2R主ラダーの入力に供給すると想定すると、以下の式は真を保持する。The current canceling resistor ladder is approximately equal to analog ground, but the main resistor ladder A voltage that is the opposite of the current supplied to analog ground by the four topmost pins of the It is clear that the current will be supplied. In fact, as the equation below shows, The current cancellation ladder is designed for the worst-case situation (i.e., if the digital word The current supplied to analog ground by the current canceling ladder is transferred by the main ladder to Even situations that cause the current supplied to the analog ground to differ from the current supplied to the analog ground Cancels over 90% of earth current. This means that the DAC is set to all zeros. Occurs when all DAC currents are switched to ground. V ref is the current Assuming feeding the input of the -2R main ladder, the following equation holds true.

主ラダーによりアナログ接地に供給される電流は次式により与えられる。The current supplied to analog ground by the main ladder is given by:

アナログ接地電流−(4095/4096) X I =0.9997588I 電流キヤンセル・ラダーによりアナログ接地に供給される電流は次式により与え られる。Analog ground current - (4095/4096) X I = 0.9997588I The current supplied to analog ground by the current cancel ladder is given by: It will be done.

反対アナログ接地電流= −(15/16) x I =−0,9375I以下 の式により示されるように、これは、アナログ接地の電流の90%以上をキャン セルしている。Opposite analog ground current = -(15/16) x I = -0,9375I or less This cancels over 90% of the analog ground current, as shown by the equation I'm celling.

0.937510.9997588=0.938=93.8%R−2Rラダーの 抵抗を正確な値にトリムする必要がないので、電流キャンセル・ラダーを設ける コストは低いものである。実質的な電流のキャンセル後に残る小さいアナログ接 地電流は、アナログ出力電圧の完全さを実施するほど十分大きくないので、正確 なトリミングは必要でない。しかし、所望の場合は、正確なトリミングをなし得 る。また、電流キャンセル・ラダーは、所望の正確さに応じて4つのレンゲ(l eg)以上のレンゲをあるいはそれ以下のレッグを有し得る。0.937510.9997588=0.938=93.8%R-2R ladder Provides a current cancellation ladder so resistors do not need to be trimmed to exact values Cost is low. The small analog connection that remains after substantial current cancellation Earth currents are not large enough to enforce the integrity of the analog output voltage, so No trimming is necessary. However, precise cropping cannot be done if desired. Ru. The current canceling ladder also has four astragalus (l) depending on the desired accuracy. eg) may have more or less legs.

単位利得反転増幅器の付加はまた、出力の反転のために、DACの抵抗ラダ一段 に続く追加の回路の必要性を排除する。単位利得反転増幅器は、DACのラダ一 部分に供給されるV refを反転し、そのため正の電圧出力が、システムの後 段における反転回路を必要とせずに、正のVrefに応答してDACから得られ る。The addition of a unity gain inverting amplifier also adds another stage to the DAC's resistor ladder for output inversion. Eliminating the need for additional circuitry following. Unity gain inverting amplifier is the first part of the DAC ladder. inverts the Vref supplied to the can be obtained from the DAC in response to a positive Vref without the need for an inverting circuit in the stage. Ru.

図4は、本発明のDAC(アナログ/ディジタルコンバータ)をより詳細に示し た図である。UNI/B Iスイッチ42はFETスイッチで構成されており、 該スイッチ42がオン状態のとき、出カバソファ増幅器40の入力に20にオー ムの抵抗を介して電圧Vrefを供給し、それによりDACのフルスケール電流 の一1/2に等しい電流をノード4に供給する。DACは、スイッチ42がオン 状態のときバイポーラモードで動作し、スイッチ42がオフ状態のときユニポー ラモードで動作する。スイッチ44及び46もまたFETスイッチで構成されて おり、出力バッファ増幅器40の利得を所定の値にするように選択的に用いられ る。スイッチ44及び46は交互にオン、オフされて、常にいずれか一方のみが オン状態となるよう制御される。スイッチ44がオンされると、IOKオームの 抵抗48及び50が直列に接続されて作動増幅器40の入出力間に20にオーム の帰還抵抗を提供する。抵抗ラダーは、作動増幅器40の入力にトータルでほぼ IOKオームの抵抗を提供するので、このモードにおいては利得2となり、出力 Voutの最大出力レンジはVrefの2倍の電圧となる。スイッチ46がオン すると、IOKオームの抵抗50のみが作動増幅器の入出力間に接続され、従っ てこの場合は利得が1となる。Figure 4 shows the DAC (Analog/Digital Converter) of the present invention in more detail. This is a diagram. The UNI/B I switch 42 is composed of a FET switch, When the switch 42 is in the on state, an output voltage is applied to the input of the output sofa amplifier 40 to 20. voltage Vref through the resistor of the DAC, thereby increasing the full-scale current of the DAC. A current equal to 1/2 of the current is supplied to node 4. The DAC is switched on when the switch 42 is turned on. When the switch 42 is in the off state, it operates in bipolar mode, and when the switch 42 is in the off state, it operates in unipolar mode. Operates in la mode. Switches 44 and 46 are also comprised of FET switches. and is selectively used to set the gain of the output buffer amplifier 40 to a predetermined value. Ru. Switches 44 and 46 are turned on and off alternately, so that only one of them is on at any given time. Controlled to be in the on state. When the switch 44 is turned on, the IOK ohm Resistors 48 and 50 are connected in series to provide a voltage of 20 to 20 ohms between the input and output of operational amplifier 40. provides a feedback resistance of The resistor ladder has a total input of approximately It provides a resistance of IOK ohms, so in this mode there is a gain of 2 and the output The maximum output range of Vout is twice the voltage of Vref. switch 46 is on Then only a resistor 50 of IOK ohms is connected between the input and output of the operational amplifier, and therefore In the case of a lever, the gain is 1.

スイッチ42.44及び46を組み合わせる事により、DACに対する4つの動 作モードが可能となる。Vrefが10ボルトの場合、0〜10ボルトのユニポ ーラモード、0〜20ポルトのユニポーラモード、−5〜+5ボルトのバイポー ラモード、及び−10〜+10ボルトのバイポーラモードが選択される。好適な 実施例においては、これらのオプションの選択のためのビットパターンは2ラン クレジスタに記憶され、1つの指示でモード更新をすることができるよう構成さ れている。このレジスタの出力は、M20V、MIOV、UNT/B Iとして 図5に示されている。上記したように、M20V及びMIOVのラインは交互に 切り替わり、常にいずれか一方がオンで他方がオフとされている。第3のライン 、即ちUNI/B Iは、抵抗ラダーセクション30の出力に−rref/2の 電圧をオフセ・ントとして加えるスイ・ソチを制御する。最初に説明した2つの スイッチは、図4に示されたように出力作動増幅器の帰還ループを制御するもの であり、従って利得を調整するものである。By combining switches 42, 44 and 46, four movements can be made to the DAC. operation mode is possible. If Vref is 10 volts, 0 to 10 volts unipo – polar mode, unipolar mode from 0 to 20 volts, bipolar mode from –5 to +5 volts bipolar mode and -10 to +10 volts are selected. suitable In the example embodiment, the bit pattern for selecting these options is 2 runs. It is stored in the credit register and configured so that the mode can be updated with one instruction. It is. The output of this register is M20V, MIOV, UNT/B I. It is shown in FIG. As mentioned above, the M20V and MIOV lines alternate One is always on and the other is off. third line , that is, UNI/B I is -rref/2 at the output of the resistor ladder section 30. Controls the voltage applied as an offset. The first two The switch controls the feedback loop of the output operated amplifier as shown in Figure 4. , and the gain is adjusted accordingly.

UNI/BTスイッチは−r refを導入して、MIOVモードにおいては出 力をTref/2だけプルダウンし、M20VモードにおいてはI refだけ プルダウンする0図4及び5の回路においては、技術的に4つのモードが選択で きるが、20ポルト範囲のユニポーラモードのオプションは、それにより示され るフルスケール電圧が作動増幅器40の出力範囲を越えてしまうことが多いから 、一般には使用されない。しかしながら、小さな出力コードを増幅するには適当 である。The UNI/BT switch introduces -r ref and outputs in MIOV mode. Pull down the force by Tref/2, and in M20V mode, only Iref In the pull-down circuits of Figures 4 and 5, there are technically four modes to choose from. However, the option of unipolar mode in the 20 port range is thereby indicated. This is because the full-scale voltage often exceeds the output range of the operational amplifier 40. , not commonly used. However, it is not suitable for amplifying small output codes. It is.

FETスイッチ42.44.46の各々は、回路中の他のスイッチに関連しであ る抵抗値を提供するよう選択され、システムの利得におけるそれぞれのスイッチ の逆作用、従って精密度が相互にキャンセルされる。これらのスイッチは相互に 、スイッチング状態における抵抗値が正比例するよう設定されており、例えばス イッチ46はIOKオームの抵抗50に接続されているから、該スイッチ46は 20にオームの抵抗に接続されるスイッチ42.44の172の抵抗値を有する よう設定される。FETスイッチは、温度係数が0ではなく、従って該スイッチ は温度に依存する抵抗ドリフトを有する。しかしながら、モノリシック構造の回 路においては総てのスイッチはほぼ同一の温度係数を有するので、回路温度に関 係無くスイッチ抵抗値は相互にほぼキャンセルされる。Each of the FET switches 42, 44, 46 is connected to the other switches in the circuit. each switch in the system gain. The opposite effects of and therefore the precision cancel each other out. These switches are mutually , the resistance value in the switching state is set to be directly proportional. Since the switch 46 is connected to a resistor 50 of IOK ohms, the switch 46 A switch connected to a resistor of 42.44 ohms has a resistance value of 172 to 20 It is set as follows. A FET switch has a non-zero temperature coefficient, so the switch has a temperature-dependent resistance drift. However, a monolithic structure Since all switches in the circuit have approximately the same temperature coefficient, The switch resistance values almost cancel each other out regardless of the relationship.

利得選択スイッチ44.46は、非線形特性を防止するのに必要な最小のサイズ にスケールされ、DAC遷移機能の線形性に悪影響を与えないようにする。1つ の好ましい実施例においては、利得選択スイッチ44.46のそれぞれは、R− 2Rラダーの抵抗の等価値を切り換えるDACスイッチに等しいオン抵抗を与え るように、比率計的にスケールされる。しかし、スイッチにこうした低い抵抗を 与えることは好ましくない。それぞれのスイッチに対して極めて大きいシリコン 領域を必要とするからである。これにより、寄生容量と漏れ電流とがDAC加算 接続点に加わり、周波数の不安定と温度ドリフトとを生じる。少なくとも1つの 好ましい実施例においては、利得選択スイッチ44.46は、DAC遷移機能の 線形性を維持するために必要な最小サイズを持つように選択される。図4の実施 例においては、利得選択スイッチ46は、等価なりACスイッチのオン抵抗の総 計のほぼ4倍(即ち、サイズの174倍)にスケールされ得る。そこで、スイッ チ44は、スイッチ46のサイズ抵抗器の2倍(10Kに対して20K)を切り 換えるという事実により、スイッチ46のオン抵抗の2倍であるようにスケール される。次いで、モード選択スイッチ42はスイッチ44のそれと等しくスケー ルされる。両者とも20に抵抗を切り換えるからである。スイッチ42.44. 46は比率計的に正しいので、その温度係数は、システムの動作がこれらのスイ ッチのみを含むときの、即ち、DACがスイッチオフし、装置がバイポーラ−モ ードにあるときのシステムの全利得に実質的に温度ドリフトがないように正しく 追従する。Gain selection switches 44, 46 are of the minimum size necessary to prevent nonlinear characteristics. scaled to avoid adversely affecting the linearity of the DAC transition function. one In the preferred embodiment, each of the gain selection switches 44,46 is R- Give an equal on-resistance to the DAC switch that switches the equivalent value of the resistance of the 2R ladder. scaled ratiometrically so that However, with such a low resistance in the switch, I don't like giving. Extremely large silicon for each switch This is because it requires space. This allows parasitic capacitance and leakage current to be added to the DAC. at the connection point, causing frequency instability and temperature drift. at least one In the preferred embodiment, gain selection switches 44,46 are used for the DAC transition function. chosen to have the minimum size necessary to maintain linearity. Implementation of Figure 4 In the example, gain selection switch 46 is equal to or greater than the total on-resistance of the AC switch. can be scaled to approximately 4 times the total size (ie, 174 times the size). So, switch Switch 44 is twice the size resistor of switch 46 (20K versus 10K). scaled to be twice the on-resistance of switch 46 due to the fact that be done. Mode selection switch 42 then has a scale equal to that of switch 44. will be sent. This is because the resistance is switched to 20 in both cases. Switch 42.44. Since 46 is ratiometrically correct, its temperature coefficient is i.e. when the DAC is switched off and the device is in bipolar mode. properly so that there is virtually no temperature drift in the total gain of the system when at Follow.

しかしながら、DACラダーの効果がゼロではないとき、DACスイッチはスイ ッチ42.44.46よりもかなり小さなオン抵抗を持つので、回路出力は温度 と共にドリフトする。この効果の故に、出力増幅器の利得は、DACの出力電流 よりも早い割合で温度に対して変化する。つまり、例えば、温度が上昇すると、 DACスイツチのオン抵抗はほぼ5オーム増加するが、利得選択スイッチの直列 オン抵抗は20オーム変化する。このミスマツチにより、何等かの形式の補償が 導入されないならば、システムの利得は温度に対して増加される。バイアススイ ッチ52は、この補償を行うために入力増幅器の反転入力に追加される。スイッ チ抵抗器(即ち、FET抵抗器52)と同じ温度特性を持つ適切にスケールされ た温度依存型抵抗器を回路の利得経路に挿入することにより、温度ドリフトは実 質的にDACから除去される。However, when the effect of the DAC ladder is not zero, the DAC switch 42, 44, 46, so the circuit output varies with temperature. Drift with. Because of this effect, the gain of the output amplifier is equal to the DAC's output current changes with temperature at a faster rate than That is, for example, as the temperature increases, The on-resistance of the DAC switch increases by almost 5 ohms, but the gain selection switch in series On-resistance varies by 20 ohms. This mismatch may result in some form of compensation. If not introduced, the gain of the system is increased with respect to temperature. bias switch A switch 52 is added to the inverting input of the input amplifier to provide this compensation. Swish (i.e., FET resistor 52) with the same temperature characteristics as the FET resistor 52. By inserting a temperature-dependent resistor into the gain path of the circuit, temperature drift can be effectively eliminated. qualitatively removed from the DAC.

以下の例は、出力電圧Voutでの誤りを防止する際のスイッチの効果を示して いる。DAC30のフルスケール抵抗が10.010オーム(即ち、10.00 0オームと10オームのフルスケールでのスイッチ抵抗との和)であるとすると 、下記のスイッチ抵抗値がスイッチに対して選択される。The example below shows the effectiveness of the switch in preventing errors in the output voltage Vout. There is. The full scale resistance of DAC30 is 10.010 ohms (i.e. 10.00 0 ohm plus the switch resistance at full scale of 10 ohm) , the following switch resistance values are selected for the switch:

利得選択スイッチ44 (20ボルトスパン)−80オ一ム利得選択スイッチ4 6 (10ボルトスパン)=40オームモード選択スイッチ42 = 80オ一 ムバイアススイッチ52 = 60オームこれらの抵抗は抵抗器のレーザー・ト リミングにより精確に設定される。Gain selection switch 44 (20 volt span) -80 ohm gain selection switch 4 6 (10 volt span) = 40 ohm mode selection switch 42 = 80 ohm bias switch 52 = 60 ohms These resistors are Accurately set by rimming.

フルスケール・ディジタル語に応答して単極±5ボルトモードで先に与えられた 抵抗値を有する回路の利得は次式で与えられる。in unipolar ±5 volt mode in response to the full scale digital word previously applied. The gain of a circuit with a resistance value is given by the following equation.

=0.9999969 Vref !:1Vrefスイッチ52が回路から除去 され且つ他の全てのスイッチ抵抗が第4図に示されたものと同じとすると、単極 ±5ボルト・モードに関する式は以下の通りである。=0.9999969 Vref! :1Vref switch 52 removed from the circuit and all other switch resistances are the same as shown in Figure 4. The equation for the ±5 volt mode is:

=1.002997Vref 上式から明らかなように、バイアス・スイッチ52の挿入は、DACの精度を非 常に増加させる。スイッチ52の有無の場合の双極±5ボルト・モードでのVo utに関する有効値(hold true)はそれぞれ以下の通りである。=1.002997Vref As is clear from the above equation, the insertion of the bias switch 52 significantly reduces the accuracy of the DAC. Always increase. Vo in bipolar ±5 volt mode with and without switch 52 The valid values (hold true) for ut are as follows.

双極±10ボルト・モードにおいて、バイアス・スイッチ52の有無の場合に第 4図の回路に関する有効値はそれぞれ以下の通りである。In bipolar ±10 volt mode, the first The valid values for the circuit of Figure 4 are as follows.

温度が変化するのに従って、スイッチ抵抗もまた変化する。しかし、DACはモ ノリシック構造のものであるので、全てのスイッチ抵抗は略同じ割合で変化し、 従ってVout対Vrefの比は、前述の式で示された値から注目すべき程度化 することはない。バイアス・スイッチ52は、オン抵抗を与えるように比例的に 調整され、この抵抗は、温度に関して変化し、DACスイッチ抵抗と利得/モー ドスイッチ抵抗との間の不つり合いが温度の上昇でVoutを増加させるのと同 じ割合で、温度の上昇で人力増幅器の利得を減少させる。スイッチ52が含まれ ていないと、利得は、1つの温度で正確にトリムされ得るが、スイッチ52が除 去された場合に前述の計算で示された近似値の温度ドリフトに亘ってエラーを累 積する。As the temperature changes, the switch resistance also changes. However, the DAC is Since it is a nolithic structure, all switch resistances change at approximately the same rate, Therefore, the ratio of Vout to Vref can be changed to a remarkable degree from the value shown by the above formula. There's nothing to do. Bias switch 52 is proportionally adjusted to provide an on-resistance. This resistance changes with temperature and adjusts the DAC switch resistance and gain/mode. In the same way that the unbalance between the switch resistance and the At the same rate, the gain of the human power amplifier decreases with increasing temperature. Includes switch 52 Otherwise, the gain could be precisely trimmed at one temperature, but if switch 52 The error accumulates over the approximate temperature drift shown in the calculations above if Multiply.

特定の一実施例を記述したが、種々の変更、修正及び改良が当該技術の専門家に よって容易に行われるであろう、この開示によって自明とされるような変更、修 正及び改良は、ここには記述されていないが、この記述の一部であり、本発明の 精神及び範囲にあるものである。従って、前述の記述は、例示のためだけであり 制限すべきではない。本発明は、以下の請求項及びその均等なもので規定される ように制限されるのに過ぎない。Although one particular embodiment has been described, various alterations, modifications, and improvements may occur to those skilled in the art. Therefore, such changes or modifications as may be readily made by this disclosure, may be readily made. Modifications and improvements not described herein are part of this description and include modifications and improvements to the invention. It is in spirit and scope. Accordingly, the foregoing description is for illustrative purposes only. It shouldn't be restricted. The invention is defined by the following claims and their equivalents: It's just that it's limited.

補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成 3年 4月 4日Submission of translation of written amendment (Article 184-8 of the Patent Act) April 4, 1991

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.基準電圧を受信する入力端子及び出力端子とを有する第1の反転演算増幅器 と、 ディジタルワードを対応しているアナログ電流にコンバートする抵抗ラダーアレ イであって、該アレイは前記第1の反転演算増幅器に接続された入力端子と加算 ジャンクションに接続された出力端子とを有し、該アレイはその入力端子に供給 された電流をディジタルワードに従って分け、該入力電流の第1の部分を該抵抗 ラダーアレイの出力端子に転送し第2の部分をアナログ接地ジャンクションに転 送する型式であり、 入力端子と出力端子とを有する第2の反転演算増幅器であって、該入力端子は前 記加算ジャンクションで前記抵抗ラダーアレイの出力に接続されていることとを 備えたことを特徴とするディジタル・アナログコンバータ。1. a first inverting operational amplifier having an input terminal for receiving a reference voltage and an output terminal; and, Resistor ladder array that converts digital words to corresponding analog currents b, the array has an input terminal connected to the first inverting operational amplifier and a summing an output terminal connected to the junction, and the array has a supply terminal connected to the input terminal. divide the input current according to the digital word, and divide the first part of the input current into the resistor. the output terminal of the ladder array and the second part to the analog ground junction. The model to be sent, a second inverting operational amplifier having an input terminal and an output terminal, the input terminal being connected to the output of the resistor ladder array at the summing junction. A digital-to-analog converter characterized by: 2.前記抵抗ラダーアレイは複数の抵抗レッグ部分を含み、該各々のレッグは前 記ディジタルワードのビットに対応し且つ該対応しているビットの相対重みに対 応している前記電流の部分を搬送し、該レッグの各々はスイッチ手段を有し、該 スイッチ手段は前記対応しているビットにより制御されて、該対応しているビッ トが第1の状態であるときにその電流をアナログ接地に与え、該対応しているビ ットが第2の状態であるときにその電流を加算ジャンクションに与えことを特徴 とする請求項第1項に記載のアナログ・ディジタルコンバータ。2. The resistor ladder array includes a plurality of resistor leg portions, each leg having a front corresponding to the bits of the digital word and relative weights of the corresponding bits. carrying a corresponding portion of said current, each of said legs having switch means; The switching means is controlled by said corresponding bit to Apply that current to analog ground when the corresponding bit is in the first state. The characteristic is that the current is applied to the summing junction when the cut is in the second state. The analog-to-digital converter according to claim 1, wherein: 3.前記基準電圧源に接続された入力端子を有する第2の抵抗ラダーアレイであ って、該第2の抵抗ラダーアレイは前記第1の抵抗ラダーアレイより多くない連 続する複数の抵抗レッグ部分を有し、各々のレッグは先行するレッグの電流部分 をスイッチする電流部分を搬送し、各々のレッグはディジタル入力ビットに制御 されるスイッチ手段を有し、該対応するビットがゼロである場合には関連したレ ッグ内の電流を前記アナログ接地に流させ、該対応しているビットが1個である 場合には関連したレック内の電流を該アナログ接地から分離した実質上の接地に 流すことと、 前記第2の抵抗ラダーアレイが前記ディジタルワードの最上位ビットに平行して スイッチされること を特徴とする請求項第2項に記載のアナログ・ディジタルコンバータ。3. a second resistor ladder array having an input terminal connected to the reference voltage source; Thus, the second resistive ladder array has no more series than the first resistive ladder array. having a plurality of successive resistive leg sections, each leg containing the current section of the preceding leg. The switch carries the current part, and each leg is controlled by a digital input bit. and switching means for switching the associated record if the corresponding bit is zero. The current in the analog circuit is caused to flow through the analog ground, and the corresponding bit is one. current in the associated rec to a virtual ground separate from the analog ground. flowing and the second resistor ladder array parallel to the most significant bit of the digital word; to be switched The analog-to-digital converter according to claim 2, characterized in that: 4.モード選択スイッチを更に含み、該モード選択スイッチは第1の状態で前記 基準電圧を前記加算ジャンクションに接続し、第1の状態の時にオプショナルバ イポーラ動作を許可する様に第2の状態の場合に開路を形成することを特徴とす る請求項第3項に記載のアナログ・ディジタルコンバータ。4. further comprising a mode selection switch, wherein the mode selection switch is in the first state. A reference voltage is connected to the summing junction and an optional voltage is applied when in the first state. characterized by forming an open circuit in the case of the second state so as to permit polar operation. 4. The analog-to-digital converter according to claim 3. 5.前記第2の増幅器用の複数のポッシビルゲインファクを供給するために、前 記第2の反転演算増幅器の出力を複数の抵抗を介して前記第2の反転増幅器の反 転入力へ変更可能に接続する複数のゲイン選択スイッチと、前記基準電圧源と前 記第1の反転増幅器間のバイアススイッチであって、該スイッチが閉位置内で常 置的にバイアスすることを特徴とする請求項第4項に記載のアナログ・ディジタ ルコンバータ。5. to provide a plurality of possible gain factors for the second amplifier; The output of the second inverting operational amplifier is connected to the inverter of the second inverting amplifier via a plurality of resistors. a plurality of gain selection switches changeably connected to the input input; a bias switch between the first inverting amplifiers, the switch being normally in a closed position; 5. The analog digital according to claim 4, characterized in that it is biased in position. converter. 6.前記複数のゲイン選択スイッチが第1および第2のスイッチを含むことを特 徴とする請求項第5項に記載のアナログ・ディジタルコンバータ。6. The plurality of gain selection switches include first and second switches. 6. The analog-to-digital converter according to claim 5, wherein the analog-to-digital converter has the following characteristics. 7.前記モード選択スイッチ、ゲイン選択スイッチおよびバイアススイッチがF ETスイッチであることを特徴とするアナログ・ディジタルコンバータ。7. The mode selection switch, gain selection switch and bias switch are F. An analog-to-digital converter characterized by being an ET switch. 8.前記モード選択スイッチ、バイアススイッチ、ラダースイッチ及び第1およ び第2のゲイン選択スイッチの各々が、該ディジタル・アナログコンバータの出 力上のスイッチの抵抗温度係数のネットエフェクトがゼロある様な他のスイッチ と関連した抵抗温度係数を有する請求項第7項に記載のアナログ・ディジタルコ ンバータ。8. The mode selection switch, the bias switch, the ladder switch and the first and and a second gain selection switch respectively Other switches such that the net effect of the temperature coefficient of resistance of the switch on the power is zero The analog/digital converter according to claim 7, having a temperature coefficient of resistance associated with Mbaata. 9.前記ディジタル・アナログコンバータがモノシリックであり、これにより全 スイッチは略々等しい温度係数を有することを特徴とする請求項に第8項に記載 のアナログ・ディジタルコンバータ。9. The digital-to-analog converter is monolithic, which allows the total According to claim 8, the switches have substantially equal temperature coefficients. analog to digital converter. 10.前記第1の抵抗ラダーが前記第2の抵抗ラダーの3倍のレッグ数であるこ とを特徴とする請求項第9項に記載のアナログ・ディジタルコンバータ。10. the first resistance ladder having three times the number of legs as the second resistance ladder; The analog-to-digital converter according to claim 9, characterized in that:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012244448A (en) * 2011-05-20 2012-12-10 Hitachi Ltd Operational amplification circuit
WO2021205962A1 (en) * 2020-04-09 2021-10-14 ミネベアミツミ株式会社 Integrated circuit

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