JPH06204879A - D/a converter - Google Patents

D/a converter

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JPH06204879A
JPH06204879A JP34929992A JP34929992A JPH06204879A JP H06204879 A JPH06204879 A JP H06204879A JP 34929992 A JP34929992 A JP 34929992A JP 34929992 A JP34929992 A JP 34929992A JP H06204879 A JPH06204879 A JP H06204879A
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JP
Japan
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current
bits
equal
row
binary data
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Application number
JP34929992A
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Japanese (ja)
Inventor
Toyohisa Matsukawa
豊久 松川
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH06204879A publication Critical patent/JPH06204879A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a D/A converter for improving linearity and resolution. CONSTITUTION:The binary data Din to be converted of (m) bits are divided into optional high-order (q) bits and remaining low-order (h) bits and (2<m>-1) pieces of transistors to be equivalent load current sources are arranged in the matrix of (2<g>-1) rows and (2<h>+1) columns. Further, the respective currents of (2<g>-1) pieces of the transistors arranged at the center column of (2<h>+1) columns are switched by the decoded data of the binary data to be converted of the low-order (h) bits and the currents of the transistor group of the respective rows except for the transistor group positioned at the center column are switched by the decoded data of the binary data to be converted of the high- order (g) bits. Thus, D/A conversion is performed by making a total current IS corresponding to the binary data Din to be converted flow to a current addition point P.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、D/A変換器に関し、
特に、複数個の等荷重電流源を備え、これらの等荷重電
流源から流出する各々の定電流を接地側に流すか電流加
算点に流すかの制御をデジタル入力データにより行うこ
とで、デジタル入力データに相当するアナログ信号を電
流加算点に発生させる方式のD/A変換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a D / A converter,
In particular, it is equipped with a plurality of equal-load current sources, and the digital input data is used to control whether each constant current flowing from these equal-load current sources is sent to the ground side or to the current addition point. The present invention relates to a D / A converter of a type that generates an analog signal corresponding to data at a current addition point.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このようなD/A変換器は、図6
に示すような構成となっている。即ち、基準バイアス回
路1中に設けられている定電流源2に接続された参照ト
ランジスタTRFに、各々同一の大きさの複数個nのトラ
ンジスタT0 〜Tn-1 が接続されることでカレントミラ
ー回路が形成され、各々のトランジスタT0 〜Tn-1
定電流源2の基準電流I0 と等しい電流を流出する等荷
重電流源となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, such a D / A converter is shown in FIG.
The configuration is as shown in. That is, a plurality of n transistors T 0 to T n-1 each having the same size are connected to the reference transistor T RF connected to the constant current source 2 provided in the standard bias circuit 1. A current mirror circuit is formed, and each of the transistors T 0 to T n-1 serves as an equal weight current source that outputs a current equal to the reference current I 0 of the constant current source 2.

【0003】更に、各々のトランジスタT0 〜Tn-1
は、アナログスイッチ等のスイッチ素子x0 〜xn-1
接続され、これらのスイッチ素子x0 〜xn-1 を、デコ
ーダ回路3からのデジタル入力データy0 〜yn-1 によ
り切換えて接地側へ流すか、電流加算点P側へ流すかの
制御が行われる。
[0003] Further, each of the transistors T 0 ~T n-1, the switch element x 0 ~x n-1 such as an analog switch is connected, these switching elements x 0 ~x n-1, the decoder circuit Control is performed according to the digital input data y 0 to y n-1 from 3 to switch to the ground side or the current addition point P side.

【0004】ここで、デコーダ回路3は、D/A変換さ
れるべきmビットバイナリデータDinを最大スパンに相
当するnビットのデジタル入力データy0 〜yn-1 にデ
コードする。例えば、m=8ビットであれば、デジタル
入力データy0 〜yn-1 のビット数は、n=2m の関係
から256ビットとなり、0から255までのスパンを
取り得るように設定されている。
Here, the decoder circuit 3 decodes the m-bit binary data D in to be D / A converted into n-bit digital input data y 0 to y n-1 corresponding to the maximum span. For example, if m = 8 bits, the number of bits of the digital input data y 0 to y n−1 is 256 bits because of the relationship of n = 2 m , and is set so that the span from 0 to 255 can be taken. There is.

【0005】スイッチ素子x0 〜xn-1 の出力側が共通
接続された電流加算点Pは、増幅器4及び抵抗Rから成
る電流電圧変換回路5に接続され、この電流電圧変換回
路5は電流加算点Pを流れる合計電流Is と抵抗Rとの
積に相当するアナログ電圧Vo (=Is R)を発生す
る。
The current addition point P, to which the output sides of the switch elements x 0 to x n-1 are commonly connected, is connected to a current-voltage conversion circuit 5 composed of an amplifier 4 and a resistor R, and this current-voltage conversion circuit 5 adds current. It generates an analog voltage V o (= I s R) corresponding to the product of the total current I s flowing through the point P and the resistor R.

【0006】したがって、デジタル入力データy0 〜y
n-1 の各々の論理値に応じて、スイッチ素子が接地側に
切換わるときを、xi =0(但し、0≦i≦n−1)、
電流加算点P側に切換わるときを、xi =1とすれば、
アナログ電圧Vo は、 Vo =I0 R(x0 +x1 +……+xn-1 ) …(1) となり、n=2m の分解能が得られる。
Therefore, the digital input data y 0 to y
Depending on the logical value of each of n-1, when the switching element is switched to the ground side, x i = 0 (where, 0 ≦ i ≦ n-1 ),
If x i = 1 when switching to the current addition point P side,
The analog voltage V o is V o = I 0 R (x 0 + x 1 + ... + x n-1 ) ... (1), and a resolution of n = 2 m is obtained.

【0007】ところで、分解能が2m の関係で設定され
るので、分解能を向上させるためには、等荷重電流源と
スイッチング素子の数nを増やすことが必要となる。そ
して、D/A変換器をLSI化する場合には、このよう
な多くの構成要素をいかなる配置で半導体チップに形成
するかが、リニアリティの向上を図る上で重要となる。
By the way, since the resolution is set in the relation of 2 m , in order to improve the resolution, it is necessary to increase the number n of equal load current sources and switching elements. When the D / A converter is implemented as an LSI, it is important to improve the linearity by arranging such many constituent elements on the semiconductor chip.

【0008】従来、かかるリニアリティの向上を図るた
めに、構成要素を図7に示すような配列でLSI化され
ていた。m=8ビットのD/A変換器を例に説明すれ
ば、256個の等荷重電流源用トランジスタT0 〜T
255 とスイッチ素子x0 〜x255を16個ずつに組分け
することで16組のブロックL0 〜L15が設定され、各
ブロックL0 〜L15を同一のセル構造にして16列に配
列される。更に、基準バイアス回路1内の参照トランジ
スタTRFとブロックL0 〜L15内の各等荷重電流源用ト
ランジスタT0 〜T255 が接続されることでカレントミ
ラー回路が形成されると共に、デコーダ回路3からのデ
ジタル入力データy0 〜y255 がブロックL0 〜L15
の各スイッチ素子y0 〜y255 に供給されるように配線
され、更に、全てのスイッチ素子x0 〜x255 の出力側
の電流加算点Pを電流電圧変換回路5に接続するように
配線されていた。
Conventionally, in order to improve the linearity, the constituent elements have been formed into an LSI with an arrangement as shown in FIG. Taking a D / A converter of m = 8 bits as an example, 256 equal weight current source transistors T 0 to T
By grouping 255 and switch elements x 0 to x 255 into 16 groups, 16 sets of blocks L 0 to L 15 are set, and each block L 0 to L 15 has the same cell structure and is arranged in 16 columns. To be done. Further, the reference transistor T RF in the standard bias circuit 1 and the transistors T 0 to T 255 for equal weight current sources in the blocks L 0 to L 15 are connected to form a current mirror circuit and a decoder circuit. digital input data y 0 ~y 255 from 3 are wired so as to be supplied to each switch element y 0 ~y 255 in the block L 0 ~L 15, further, the output of all the switching elements x 0 ~x 255 It was wired to connect the current addition point P on the side to the current-voltage conversion circuit 5.

【0009】したがって、等荷重電流源用トランジスタ
0 〜T255 は、レイアウト技法上、マトリクス状に配
列形成されることとなり、いずれのトランジスタT0
255 も均一な等荷重電流I0 を発生して、リニアリテ
ィの向上を図ることができるとしていた。
Therefore, the equal weight current source transistors T 0 to T 255 are arranged and arranged in a matrix according to the layout technique, and any of the transistors T 0 to T 255 is formed.
T 255 is also said to generate a uniform equal-load current I 0 and improve linearity.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の技
術は上述したように、等荷重電流源用トランジスタをマ
トリクス配列することでリニアリティの向上を幾何学的
に講じるものであるが、幾何学的に同一の等荷重電流源
用トランジスタを設計したつもりでも、現実の製造プロ
セスでは、全ての等荷重電流源用トランジスタが均一且
つ同一の電気的特性とならず、リニアリティの更なる向
上を困難にしていた。
However, as described above, the prior art is to improve linearity geometrically by arranging transistors for equal weight current sources in a matrix, as described above, but geometrically the same. Even in the case of designing the transistor for constant load current source, all transistors for constant load current source do not have uniform and identical electric characteristics in the actual manufacturing process, and it is difficult to further improve linearity.

【0011】即ち、多数の等荷重電流源用トランジスタ
は、平面的な広がりをもってマトリクス配列されること
となるので、例えば、図7のブロックL0 内の等荷重電
流源用トランジスタT0 〜T15とブロックL15内の等荷
重電流源用トランジスタT240 〜T255 では空間的な位
置ズレのために、現実の製造プロセスでは、完全に均一
且つ同一の電気的特性に形成されない。又、多数の等荷
重電流源用トランジスタを平面的な広がりをもって形成
する限りは、各ブロック間での不均一だけでなく、各ブ
ロック内での不均一も避けられない。
That is, since a large number of transistors for equal weight current sources are arranged in a matrix with a planar spread, for example, transistors T 0 to T 15 for equal weight current sources in the block L 0 of FIG. In the actual manufacturing process, the transistors T 240 to T 255 for constant-load current sources in the block L 15 do not have completely uniform and identical electrical characteristics because of spatial misalignment. In addition, as long as a large number of transistors for constant-load current sources are formed with a two-dimensional spread, not only the non-uniformity among the blocks but also the non-uniformity within each block cannot be avoided.

【0012】この結果、図8に示すように、被変換バイ
ナリデータDinの値に対する出力電圧Vo の関係がリニ
アとなる理想的な変換特性r1からずれて、変換特性r
2に示すように、ある等荷重電流源用トランジスタから
の出力電流が電流加算されるとアナログ出力電圧Vo
増加して非線形な変換特性となったり、変換特性r3に
示すように、ある等荷重電流源用トランジスタからの出
力電流が電流加算されるとアナログ出力電圧Vo が減少
して非線形な変換特性となったり、これらの増減特性が
組合わさった非線形特性となる問題があった。
As a result, as shown in FIG. 8, the conversion characteristic r is deviated from the ideal conversion characteristic r1 in which the relationship between the value of the converted binary data D in and the output voltage V o is linear.
As shown in FIG. 2, when the output currents from a certain constant-load current source transistor are current-added, the analog output voltage V o increases, resulting in a non-linear conversion characteristic. When the output currents from the load current source transistors are summed, the analog output voltage V o decreases, resulting in a non-linear conversion characteristic, or a combination of these increase / decrease characteristics.

【0013】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、リニアリティ及び分解能を向上さ
せることができるD/A変換器を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to provide a D / A converter capable of improving linearity and resolution.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、mビットの被変換バイナリデータD
inを、任意の上位gビットと残りの下位hビットに別け
て、等荷重電流源となる(2m −1)個のトランジスタ
を、(2g −1)行(2h +1)列のマトリクス状に配
列し、更に、(2h +1)列の中央列に配列されている
(2g −1)個のトランジスタの個々の電流を下位hビ
ットの被変換バイナリデータのデコードデータで切換
え、この中央列に位置するトランジスタ群を除く各行の
トランジスタ群の電流を上位gビットの被変換バイナリ
データのデコードデータで切換えることによって、被変
換バイナリデータDinに対応する合計電流Is を電流加
算点Pに流すことでD/A変換を行う構成とした。
In order to achieve such an object, the present invention provides m-bit converted binary data D.
In is divided into arbitrary upper g bits and remaining lower h bits, and a matrix of (2 g -1) rows (2 h +1) columns with (2 m -1) transistors serving as equal weight current sources. And the individual currents of the (2 g -1) transistors arranged in the central column of the (2 h +1) column are switched by the decoded data of the lower h bits of the converted binary data. by switching the current of the transistor group of each row except the transistor group located in the middle column decode data of the converted binary data of the upper g bits, the total current I s current summing point P corresponding to the converted binary data D in The D / A conversion is carried out by flowing it into the air.

【0015】[0015]

【作用】かかる構成を有する本発明によれば、合計電流
s は、半導体チップの中央において縦方向に横切る中
心ブロックに配列された等荷重電流源群からの各電流
と、半導体チップの横方向に配列されている各行の等荷
重電流源群の各電流とが均等に加算されたものとなる。
この結果、半導体チップ内に配列形成された全ての等荷
重電流源群が製造プロセスで完全に均一と成らない場合
であっても、これらの不均一性は分散され、被変換バイ
ナリデータDinに対するアナログ電圧Vo のリニアリテ
ィが向上すると共に、分解能の向上を図ることができ
る。
According to the present invention having such a configuration, the total current I s is determined by the respective currents from the equal-load current source group arranged in the central block which traverses in the longitudinal direction at the center of the semiconductor chip and the lateral direction of the semiconductor chip. And the respective currents of the equal-load current source group of each row arranged in the above are evenly added.
As a result, even if all the equal-load current source groups arrayed and formed in the semiconductor chip are not completely uniform in the manufacturing process, these nonuniformities are dispersed and the converted binary data D in is converted. The linearity of the analog voltage V o can be improved and the resolution can be improved.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。尚、この実施例は、カレントミラー回路によって実
現される複数個の等荷重電流源から流出する電流を、被
変換バイナリデータに応じて電流切換えすることによ
り、電流加算点に発生する合計電流を被変換バイナリデ
ータと比例関係に設定し、更に、この合計電流をアナロ
グ電圧に電流電圧変換することでD/A変換を実現する
等荷重電流型D/A変換器である。即ち、図1に示すよ
うに、基本となる一つの等荷重電流源についての回路
は、基準バイアス回路Aと等荷重電流源Tと切換えスイ
ッチ回路Sを有し、かかる複数個の基本回路が電流加算
点Pに並列に接続され、更に電流加算点Pに発生する合
計電流Is を電流電圧変換回路がアナログ電圧Vo に変
換するものである。尚、以下に説明するFETは全てが
pチャネル電界効果トランジスタである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the current flowing out from a plurality of equal weight current sources realized by the current mirror circuit is switched in accordance with the converted binary data, so that the total current generated at the current addition point is detected. It is a constant-weight current type D / A converter that realizes D / A conversion by setting a proportional relationship with the conversion binary data and further converting this total current into an analog voltage. That is, as shown in FIG. 1, the basic circuit for one equal weight current source has a reference bias circuit A, an equal weight current source T, and a changeover switch circuit S. The current-voltage conversion circuit is connected in parallel to the addition point P and further converts the total current I s generated at the current addition point P into an analog voltage V o . All FETs described below are p-channel field effect transistors.

【0017】基準バイアス回路Aは、所定個数kの定電
流I0 を発生する定電流源と、ゲートドレイン間が共通
接続された所定数kのpチャネル電界効果トランジスタ
(以下、FET)q0 を有し、FET q0 のゲートド
レインが定電流源に接続されると共にソースが電源VDD
に接続された構成となっている。等荷重電流源TはFE
T q0 のゲートにゲートが接続され且つソースが電源
DDに接続されたpチャネルのFET q1 からなるこ
とで、基準バイアス回路Aと共にカレントミラー回路を
構成している。ここで、基準バイアス回路Aの定電流源
はk×I0 の電流を流し、FET q0 はk個並列に接
続されているので、FET q1 のドレインソース電流
はI0 となる。
The reference bias circuit A includes a constant current source for generating a constant current I 0 of a predetermined number k and a predetermined number k of p-channel field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) q 0 whose gates and drains are commonly connected. The FET q 0 has a gate and a drain connected to a constant current source, and a source connected to a power source V DD.
It is configured to be connected to. The constant load current source T is FE
The p-channel FET q 1 whose gate is connected to the gate of T q 0 and whose source is connected to the power supply V DD constitutes a current mirror circuit together with the reference bias circuit A. Here, the constant current source of the reference bias circuit A flows a current of k × I 0 , and since the k FETs q 0 are connected in parallel, the drain source current of the FET q 1 becomes I 0 .

【0018】スイッチ回路Sは、ソースがFET q1
のドレインに接続されるpチャネルの第1のFET q
2 と第2のFET q3 を有し、更に、第1のFET
2はゲートが一定電圧Vref で常にゲートバイアスさ
れ且つドレインがアース接地され、第2のFET q3
はゲートに被変換バイナリデータDinに対応するデジタ
ル入力データdが入力され且つドレインが電流加算点P
に接続される。そして、デジタル入力データdの論理レ
ベルが“H”の場合には、第2のFET q3がオフ状
態となるので、FET q1 から流出する電流I0 は第
1のFET q2 を介してアース側へ流出し、逆にデジ
タル入力データdの論理レベルが“L”の場合には、第
2のFET q3 がオン状態となると共に、その論理レ
ベル“L”のために第1のFET q2 が逆バイアスの
状態となってオフとなる。したがって、デジタル入力デ
ータdが論理“H”のときには電流I0 が電流加算点P
に流れないが、論理“L”のときには電流I0 が電流加
算点Pに流れて、被変換バイナリデータDinに比例する
アナログ電圧Vo が得られる。
In the switch circuit S, the source is FET q 1
P-channel first FET q connected to the drain of
2 and the second FET q 3 , and further the first FET
q 2 is and the drain is always gate biased at a constant voltage V ref gate is grounded, a second FET q 3
Has a gate to which digital input data d corresponding to the converted binary data D in is input, and a drain to which the current addition point P is added.
Connected to. Then, when the logic level of the digital input data d is “H”, the second FET q 3 is turned off, so that the current I 0 flowing out of the FET q 1 passes through the first FET q 2. When the logic level of the digital input data d is "L", the second FET q 3 is turned on, and the logic level "L" causes the first FET to flow to the ground side. q 2 is reverse biased and turned off. Therefore, when the digital input data d is logic “H”, the current I 0 is the current addition point P.
However, the current I 0 flows to the current addition point P when the logic is “L”, and the analog voltage V o proportional to the converted binary data D in is obtained.

【0019】尚、この実施例のD/A変換器はLSI化
に際して、基準バイアス回路Aと等荷重電流源T及びス
イッチ回路Sは共にセル構成によって実現される。
In the D / A converter of this embodiment, the reference bias circuit A, the equal-load current source T, and the switch circuit S are all realized by a cell structure when integrated into an LSI.

【0020】次に、かかる基本回路の原理を適用した全
体の回路構成を、構成要素の幾何学的配列(レイアウト
技法に対応する配列)を示す図2と、図2に対応する要
部回路を示す図3及び図4に基づいて説明する。尚、m
=8ビットの被変換バイナリデータDinを0〜255の
スパンのアナログ電圧Vo に変換する場合を示す。
Next, an overall circuit configuration to which the principle of the basic circuit is applied is shown in FIG. 2 showing a geometrical arrangement of components (arrangement corresponding to the layout technique) and a main circuit corresponding to FIG. It demonstrates based on FIG. 3 and FIG. 4 which show. In addition, m
The case where the 8-bit converted binary data D in is converted into the analog voltage V o in the span of 0 to 255 is shown.

【0021】まず、図2に基づいて幾何学的配列を説明
する。225個の等荷重電流源となるpチャネルFET
0,1 〜T16,17 が17行17列のマトリクス状に配
列形成され、これらのFET T1,1 〜T15,17 は全て
幾何学的に同一のセル構成で実現され且つセル相互の間
隔も等しくなるように配列されている。尚、説明上、こ
れらのFET T0,1 〜T16,17 をi行j列の配列に基
づいてTi,j (但し、0≦i≦16、1≦j≦17)で
示すものとする。
First, the geometrical arrangement will be described with reference to FIG. 225 p-channel FETs that are equal-load current sources
T 0,1 to T 16,17 are arrayed and formed in a matrix of 17 rows and 17 columns, and these FETs T 1,1 to T 15,17 are all realized in a geometrically identical cell configuration and have a mutual cell structure. Are arranged so that the intervals are also equal. For the sake of explanation, it is assumed that these FETs T 0,1 to T 16,17 are represented by T i, j (where 0 ≦ i ≦ 16 and 1 ≦ j ≦ 17) based on the arrangement of the i-th row and the j-th column. To do.

【0022】中心の列、即ち第9列に配列されている1
5個のFET Ti,9 (但し、1≦i≦15)は、全て
ゲートが共通に接続されると共に、全てのソースが所定
の電圧源VDDに接続されている。これらFET Ti,9
を中心ブロックと呼ぶ。
1 arranged in the central row, ie the ninth row
The gates of all five FETs T i, 9 (where 1 ≦ i ≦ 15) are connected in common, and all the sources are connected to a predetermined voltage source V DD . These FET T i, 9
Is called the central block.

【0023】更に、中心ブロックに含まれるFET T
i,9 (但し、1≦i≦15)を除外して、各行i毎に配
列されている16個ずつのFET群のゲート同士が共通
に接続されると共に、全てのソースが電圧源VDDに接続
されている。即ち、第0行(i=0)に配列された17
個のFET T0,j のゲート同士が共通接続されると共
に、これらのソースが電源VDDに接続され、他の行i=
1〜16に配列された17個ずつのFET群も同様な接
続関係となっている。
Further, the FET T included in the center block
Except i, 9 (where 1 ≦ i ≦ 15), the gates of 16 FET groups arranged in each row i are commonly connected, and all sources are voltage sources V DD It is connected to the. That is, 17 arranged in the 0th row (i = 0)
The gates of the FETs T 0, j are commonly connected to each other and their sources are connected to the power supply V DD , and the other rows i =
The 17 FET groups arranged in 1 to 16 have the same connection relationship.

【0024】更に、第0行(i=0)に配列された17
個のFET T0,j の隣に、17個の定電流源回路I
0,1 〜I0,17が形成され、これらは全て均一の定電流I
0 を流すように設定されている。又、第16行(i=1
6)に配列された17個のFET T16,jの隣に、17
個の定電流源回路I16,1〜I16,17 が形成され、これら
も全て均一の定電流I0 を流すように設定されている。
Furthermore, 17 arranged in the 0th row (i = 0)
Next to the FETs T 0, j , 17 constant current source circuits I
0,1 to I 0,17 are formed, all of which have a uniform constant current I
It is set to flow 0 . Also, line 16 (i = 1
Next to the 17 FETs T 16, j arranged in 6), 17
A number of constant current source circuits I 16,1 to I 16,17 are formed, and all of them are set so that a uniform constant current I 0 flows.

【0025】そして、第0行に配列された17個のFE
T T0,1 〜T0,17及び定電流源回路I0,1 〜I0,17
基準バイアスブロックAと呼び、同様に第16行に配列
された17個のFET T16,1〜T16,17 及び定電流源
回路I16,1〜I16,17 を基準バイアスブロックBと呼
ぶ。
The 17 FEs arranged in the 0th row
The T T 0,1 to T 0,17 and the constant current source circuits I 0,1 to I 0,17 are referred to as a reference bias block A, and 17 FETs T 16,1 to 16 similarly arranged in the 16th row. The T 16,17 and the constant current source circuits I 16,1 to I 16,17 are referred to as a reference bias block B.

【0026】基準バイアスブロックAは、図3に示すよ
うに、全てのFET T0,1 〜T0,17の全てのソースが
電源VDDに接続され、更に、全てのゲート及びドレイン
が共通に接続されて17個の全ての定電流源回路I0,1
〜I0,17に共通接続されている。したがって、基準バイ
アスブロックAは、17×I0 の定電流を17個の並列
接続されたFET T0,1 〜T0,17に流す基準バイアス
回路を構成しており、更に、全てのFET T0,1 〜T
0,17の全てのゲート及びドレインの接続接点GaがFE
T T1,1 〜T7,17の全てのゲートに接続されることに
よって、第1ないし第7行のカレントミラーが構成され
ている。
In the reference bias block A, as shown in FIG. 3, all the sources of all the FETs T 0,1 to T 0,17 are connected to the power source V DD , and all the gates and the drains are common. All 17 constant current source circuits I 0,1 connected
To I 0,17 are commonly connected. Therefore, the reference bias block A constitutes a reference bias circuit for supplying a constant current of 17 × I 0 to the 17 FETs T 0,1 to T 0,17 connected in parallel, and further, all the FET T 0,1 ~ T
The connecting contacts Ga of all gates and drains of 0 and 17 are FE
By being connected to all the gates of T T 1,1 to T 7,17 , the current mirrors of the first to seventh rows are constructed.

【0027】基準バイアスブロックBは、図3に示すよ
うに、全てのFET T16,1〜T16,17 の全てのソース
が電源VDDに接続され、更に、全てのゲート及びドレイ
ンが共通に接続されて17個の全ての定電流源回路I
16,1〜I16,17 に共通接続されている。したがって、基
準バイアスブロックBは、17×I0 の定電流を17個
の並列接続されたFET T16,1〜T16,17 に流す基準
バイアス回路を構成しており、更に、全てのFET T
16,1〜T16,17 の全てのゲート及びドレインの接続接点
GbがFET T8,1 〜T15,17 の全てのゲートに接続
されることによって、第8行ないし第15行のカレント
ミラーが構成されている。
The reference bias block B, as shown in FIG. 3, all the all the source of FET T 16,1 ~T 16,17 are connected to the power supply V DD, further, all of the gates and drains commonly All 17 constant current source circuits I connected
16,1 to I 16,17 are commonly connected. Therefore, the reference bias block B constitutes the reference bias circuit for supplying the 17 × FET T 16,1 ~T 16,17 the constant current was 17 parallel connection I 0, further, all FET T
By all of the gate and drain connection contact Gb of 16,1 through T 16, 17 are connected to all the gates of FET T 8,1 ~T 15,17, a current mirror of the eighth row to the 15th row Is configured.

【0028】更に、上記接続接点Gaと接続接点Gb
が、第7行と第8行の間で接続されている。この結果、
第1行ないし第15行のカレントミラーは、基準バイア
スブロックA,Bの基準バイアス回路との協働によって
実現され、更に基準バイアスブロックA,Bの2個の基
準バイアス回路が両端に位置しているので、FET T
1,1 〜T15,17 のゲート電位が安定化され、FET T
1,1 〜T15,17 の夫々のドレインソース電流はI0 に安
定化される。
Further, the connection contact Ga and the connection contact Gb are
Are connected between the 7th and 8th rows. As a result,
The current mirrors of the first to fifteenth rows are realized by cooperation with the reference bias circuits of the reference bias blocks A and B, and further two reference bias circuits of the reference bias blocks A and B are located at both ends. FET T
The gate potentials of 1,1 to T 15,17 are stabilized, and FET T
Drain-source current of each of 1, 1 through T 15, 17 is stabilized in the I 0.

【0029】マトリクス配列されたFET Ti,j の左
側領域には、各行i毎に1個ずつの合計15個の電流切
換え用スイッチ回路S1,9 〜S15,9が形成され、これら
のスイッチ回路S1,9 〜S15,9は幾何学的且つ電気的に
同一のセル構造を有している。そして、中心ブロック中
のFET T1,9 〜T15,9とスイッチ回路S1,9 〜S
15,9が個々に対応付けて接続されている。
In the left side region of the FET T i, j arranged in a matrix, a total of 15 current switching switch circuits S 1,9 to S 15,9, one for each row i, are formed. The switch circuits S 1,9 to S 15,9 have the same cell structure geometrically and electrically. Then, the FETs T 1,9 to T 15,9 and the switch circuits S 1,9 to S in the center block are
15 and 9 are individually associated and connected.

【0030】更に、マトリクス配列されたFET T
i,j の右側領域には、第1行〜第15行の個々のFET
i,j (但し、中心ブロック中のFET T1,9 〜T
15,9を除く)に対応付けられた電流切換え用スイッチ回
路Si,j (但し、j=9を除く)がマトリクス配列によ
って形成されている。そして、第1行のFET T1,j
の夫々と第1行のスイッチ回路S1,j の夫々が配列順に
接続され、更に、残余の第2行ないし第15行のFET
2,j 〜T15,jとスイッチ回路S2,j 〜S15,jも同様
の関係で個々に接続されている。尚、これら全てのスイ
ッチ回路Si,j は、左側領域に形成されたスイッチ回路
1,9 〜S15,9とも幾何学的且つ電気的に同一のセル構
造を有している。
Further, the FETs T arranged in matrix are
In the right side area of i, j , the individual FETs in the first to fifteenth rows are
T i, j (However, FETs T 1,9 to T in the center block
Current switching switch circuits S i, j (excluding j = 9) associated with (excluding 15,9 ) are formed in a matrix arrangement. And the first row FET T 1, j
And the switch circuits S 1, j in the first row are connected in the order of arrangement, and the remaining FETs in the second to fifteenth rows are connected.
T 2, j to T 15, j and the switch circuits S 2, j to S 15, j are also individually connected in the same relationship. It should be noted that all of these switch circuits S i, j have the same cell structure geometrically and electrically as the switch circuits S 1,9 to S 15,9 formed in the left side region.

【0031】更に、左右の領域に形成された全てのスイ
ッチ回路Si,j の全出力接点は、図1に示す電流加算点
Pに接続され、更に電流加算点Pに発生する合計電流I
s を電流電圧変換回路6がアナログ電圧Vo に変換して
出力するようになっている。又、デコーダ回路7は、
{b7 ,b6 ,b5 ,b4 ,b3 ,b2 ,b1 ,b0
からなる8ビットの被変換バイナリデータDinを入力
し、上位4ビット{b7,b6 ,b5 ,b4 }を4ビッ
トのバイナリデータとして15ビットのデジタル入力デ
ータβ15〜β1 にデコードすると同時に、下位4ビット
{b3 ,b2 ,b1 ,b0 }の値を15ビットのデジタ
ル入力データα15〜α1 にデコードする。ここで、上位
4ビット{b7 ,b6 ,b5 ,b4 }は、実際には16
の整数倍の値であるが、4ビットのバイナリデータとし
てデコードされるので0〜15の値にデコードされる。
そして、上位4ビット{b7 ,b6 ,b5 ,b4 }が全
て0のときは、β15〜β1 の全ての論理が“H”とな
り、{b7 ,b6 ,b5 ,b4 }の値が1のときは、β
15〜β2 が論理“H”且つβ1 が論理“L”となり、以
下、同様にして、上位4ビット{b7 ,b6 ,b5 ,b
4 }の値に応じて論理“L”となるビット数がβ1 から
順番に増加する関係のデコードが行われる。換言すれ
ば、上位4ビット{b7 ,b6 ,b5 ,b4 }の値を1
5ビットβ15〜β1 の内の論理“L”となる数に対応付
けるデコードが行われる。
Further, all output contacts of all switch circuits S i, j formed in the left and right regions are connected to the current addition point P shown in FIG. 1, and the total current I generated at the current addition point P is further connected.
The current-voltage conversion circuit 6 converts s into an analog voltage V o and outputs it. Also, the decoder circuit 7
{B 7 , b 6 , b 5 , b 4 , b 3 , b 2 , b 1 , b 0 }
Input 8-bit converted binary data D in and upper 4 bits {b 7 , b 6 , b 5 , b 4 } as 4-bit binary data into 15-bit digital input data β 15 to β 1 . At the same time as decoding, the values of the lower 4 bits {b 3 , b 2 , b 1 , b 0 } are decoded into 15-bit digital input data α 15 to α 1 . Here, the upper 4 bits {b 7 , b 6 , b 5 , b 4 } are actually 16
Although it is a value that is an integral multiple of, it is decoded as a 4-bit binary data, and thus is decoded as a value of 0 to 15.
When the upper 4 bits {b 7 , b 6 , b 5 , b 4 } are all 0, all the logics of β 15 to β 1 are “H”, and {b 7 , b 6 , b 5 , When the value of b 4 } is 1, β
15 to β 2 are logic “H” and β 1 is logic “L”, and so on, in the same manner, the upper 4 bits {b 7 , b 6 , b 5 , b.
Decoding is performed such that the number of bits that become logical "L" sequentially increases from β 1 in accordance with the value of 4 }. In other words, the value of the upper 4 bits {b 7 , b 6 , b 5 , b 4 } is set to 1
Decoding is performed by associating with the number which becomes the logical "L" among the 5 bits β 15 to β 1 .

【0032】又、下位4ビット{b3 ,b2 ,b1 ,b
0 }の値も同様にして、15ビットα15〜α1 の内の論
理“L”となる数に対応付けるデコードが行われる。
The lower 4 bits {b 3 , b 2 , b 1 , b
Similarly, the value of 0 } is decoded in correspondence with the number of the logical "L" of 15 bits α 15 to α 1 .

【0033】更に、第1行に配列される全スイッチ回路
1,j (但し、j=9を除く)のオンオフ制御をデジタ
ル入力データβ1 の論理に従って行い、第2行のスイッ
チ回路S2,j (但し、j=9を除く)のオンオフ制御を
デジタル入力データβ2 の論理に従って行い、以下同様
にして、第3行〜第15行のスイッチ回路S3,j 〜S
15,j(但し、j=9を除く)をデジタル入力データβ3
〜β15の夫々でオンオフ制御するように配線されてい
る。即ち、各行のスイッチ回路Si,j (但し、j=9を
除く)には図1に示した第2のFET q3 が設けられ
ているので、これらのFET q3 のゲート入力dとし
て、デジタル入力データβ1 〜β15が適用されている。
一方、中心ブロックのFET T1,9 〜T15,9に接続さ
れるスイッチS1,9 〜S15,9には15ビットのデータα
1 〜α15が対応付けられて配線されている。即ち、スイ
ッチS1,9 〜S15,9の各々にも、図1に示した第2のF
ETq3 が設けられているので、これらのFET q3
のゲート入力dとして、デジタル入力データα1 〜α15
が適用されている。
Further, on / off control of all the switch circuits S 1, j (excluding j = 9) arranged in the first row is performed according to the logic of the digital input data β 1 , and the switch circuits S 2 in the second row are , j (excluding j = 9) is controlled according to the logic of the digital input data β 2 , and similarly, the switch circuits S 3, j to S of the 3rd to 15th rows are similarly performed.
15, j (except j = 9) is digital input data β 3
Each of ~ β 15 is wired so as to be on / off controlled. That is, since the second FET q 3 shown in FIG. 1 is provided in the switch circuits S i, j (except j = 9) of each row, the gate input d of these FET q 3 is Digital input data β 1 to β 15 are applied.
On the other hand, the switches S 1,9 to S 15,9 connected to the FETs T 1,9 to T 15,9 of the central block have 15-bit data α.
1 to α 15 are associated and wired. That is, each of the switches S 1,9 to S 15,9 has the second F shown in FIG.
Since ETq 3 is provided, these FET q 3
Digital input data α 1 to α 15 as the gate input d of
Has been applied.

【0034】そして、全てのスイッチ回路Si,j 内のF
ET q3 のソース接点が電流加算点Pに共通接続さ
れ、更に電流加算点Pが電流電圧変換回路6に接続され
ている。
Then, F in all switch circuits S i, j
The source contact of ET q 3 is commonly connected to the current addition point P, and the current addition point P is further connected to the current-voltage conversion circuit 6.

【0035】このように、図2に示す幾何学的配列に従
って各構成要素が配列形成されており、上位ブロックに
該当する部分を回路構成で示せば図3のようになり、下
位ブロックに該当する部分を回路構成で示せば図4のよ
うになっている。
As described above, the respective constituent elements are arranged and formed according to the geometrical arrangement shown in FIG. 2, and the portion corresponding to the upper block is shown in FIG. 3 in a circuit configuration, and corresponds to the lower block. FIG. 4 shows a portion of the circuit configuration.

【0036】次に、かかる実施例の動作を説明する。
尚、スイッチ回路Si,j の内、等荷重電流源となるFE
T Ti,j から流出する電流I0 を電流加算点Pへ流さ
ないものをオフ状態、流すものをオン状態と呼ぶことと
し、更に、電流電圧変換回路6は電流加算点Pの合計電
流Is と抵抗Rとの積(RIs )をアナログ電圧Vo
して発生するものとする。
The operation of this embodiment will be described below.
In addition, in the switch circuit S i, j
The current I 0 flowing out of T T i, j is called an off state when it does not flow to the current addition point P, and an on state when it flows. Further, the current-voltage conversion circuit 6 determines that the total current I at the current addition point P is It is assumed that the product (RI s ) of s and the resistance R is generated as the analog voltage V o .

【0037】まず、被変換バイナリデータDinが0のと
きは、デジタル入力データα1 〜α15,β1 〜β15の全
てが論理“H”となるので、全てのスイッチ回路Si,j
はオフ状となり、アナログ電圧Vo は0ボルトとなる。
First, when the converted binary data D in is 0, all of the digital input data α 1 to α 15 and β 1 to β 15 are logic "H", so that all switch circuits S i, j.
It is turned off like, analog voltage V o is zero volts.

【0038】Din=1のときは、デジタル入力データα
1 〜α15,β1 〜β15の内のα1 のみが論理“L”とな
るので、スイッチ回路S1,9 のみがオン状態となり、中
心ブロック中のFET T1,9 の電流I0 のみが電流加
算点Pへ流れる。よって、Vo =RI0 となる。
When D in = 1, the digital input data α
1 to? 15, since only alpha 1 of the β 115 becomes logical "L", only the switch circuit S 1, 9 is turned on, a current I 0 of FET T 1, 9 in the central block Only flows to the current addition point P. Therefore, V o = RI 0 .

【0039】Din=2のときは、デジタル入力データα
1 〜α15,β1 〜β15の内のα1 とα2 が論理“L”と
なるので、スイッチ回路S1,9 とS2,9 がオン状態とな
り、中心ブロック中のFET T1,9 とT2,9 の各電流
0 が電流加算点Pへ流れる。よって、Vo =2RI0
となる。
When D in = 2, digital input data α
Since α 1 and α 2 of 1 to α 15 and β 1 to β 15 are logic “L”, the switch circuits S 1,9 and S 2,9 are turned on, and the FET T 1 in the center block is turned on. , 9 and T 2 , 9 current I 0 flows to the current addition point P. Therefore, V o = 2RI 0
Becomes

【0040】Din=3のときは、デジタル入力データα
1 〜α15,β1 〜β15の内のα1 とα2 及びα3 が論理
“L”となるので、スイッチ回路S1,9 とS2,9 及びS
3,9がオン状態となり、中心ブロック中のFET T
1,9 とT2,9 及びT3,9 の各電流I0 が電流加算点Pへ
流れる。よって、Vo =3RI0 となる。
When D in = 3, digital input data α
Since α 1 and α 2 and α 3 of 1 to α 15 and β 1 to β 15 are logic “L”, the switch circuits S 1,9 and S 2,9 and S
FETs 3 and 9 in the center block are turned on.
The currents I 0 of 1,9 and T 2,9 and T 3,9 flow to the current addition point P. Therefore, V o = 3RI 0 .

【0041】同様にして、Dinが4〜15の範囲では、
デジタル入力データβ1 〜β15が常に論理“H”とな
り、デジタル入力データα1 〜α15が論理“L”となる
数がDinの値に応じて順番に増加するので、アナログ電
圧Vo は4RI0 〜15RI0となる。
Similarly, when D in is in the range of 4 to 15,
Since the digital input data β 1 to β 15 are always logic “H” and the number of digital input data α 1 to α 15 are logic “L” sequentially increases according to the value of D in , the analog voltage V o. Is 4RI 0 to 15RI 0 .

【0042】次に、Din=16では、デジタル入力デー
タα1 〜α15の全てが論理“H”となってスイッチS
1,9 〜S15,9はオフ状態となる。代わりに、デジタル入
力データβ1 〜β15の内のβ1 のみが論理“L”とな
る。したがって、第1行目の16個のスイッチ回路S
1,j (但し、j=9を除く)が同時にオン状態となるの
で、FET T1,j (但し、j=9を除く)からの各々
の電流I0 が電流加算点Pに流れ、アナログ電圧V
o は、16RI0 となる。
Next, when D in = 16, all the digital input data α 1 to α 15 become logic "H", and the switch S
1,9 to S15,9 are turned off. Instead, only β 1 of the digital input data β 1 to β 15 becomes the logic “L”. Therefore, the 16 switch circuits S in the first row
Since 1, j (excluding j = 9) are simultaneously turned on, each current I 0 from the FET T 1, j (excluding j = 9) flows to the current addition point P, and analog Voltage V
o becomes 16RI 0 .

【0043】そして、Dinが17〜31のときは、β1
が論理“L”のままとなると同時に、デジタル入力デー
タα1 〜α15が論理“L”となる数が(Din−16)の
値に応じて順番に増加するので、アナログ電圧Vo は1
7RI0 〜31RI0 となる。
When D in is 17 to 31, β 1
At the same time but remains at logic "L", since the digital input data alpha 1 to? 15 is increased in order according to the value of the number of the logic "L" is (D in -16), analog voltage V o is 1
7RI 0 to 31RI 0 .

【0044】このように、中心ブロックに配列されたF
ET Ti,9 の各々の電流I0 を、被変換バイナリデー
タDinの下位4ビットのデコード出力に相当するデジタ
ル入力データα1 〜α15の論理に従って選択的に電流加
算点Pへ流し、第1行〜第15行の配列されている残余
のFET Ti,j (但し、j=9を除く)の各々の電流
0 を、被変換バイナリデータDinの上位4ビットのデ
コード出力に相当するデジタル入力データβ1 〜β15
論理に従って選択的に電流加算点Pへ流すことで、D/
A変換を実現している。
Thus, the Fs arranged in the central block
Each current I 0 of ET T i, 9 is selectively flown to the current addition point P according to the logic of the digital input data α 1 to α 15 corresponding to the decoded output of the lower 4 bits of the converted binary data D in , The respective currents I 0 of the remaining FETs T i, j (excluding j = 9) arranged in the first row to the fifteenth row are output to decoded upper 4 bits of the converted binary data D in. By selectively flowing to the current addition point P according to the logic of the corresponding digital input data β 1 to β 15 , D /
A conversion is realized.

【0045】因みに、デジタル入力データα1 〜α15
β1 〜β15とアナログ電圧Vo との関係式は、 Vo =RI0 {α1 +……+α15}+16RI0 {β1
+……+β15}…(2) となる。
Incidentally, the digital input data α 1 to α 15 ,
The relational expression between β 1 to β 15 and the analog voltage V o is V o = RI 01 + ... + α 15 } +16 RI 01
+ …… + β 15 }… (2).

【0046】このようにこの実施例によれば、被変換バ
イナリデータDinの下位4ビットの値を、半導体チップ
の中央において縦方向に横切る中心ブロックに配列され
たFET Ti,9 からの各電流I0 で設定し、上位4ビ
ット即ち16の整数倍の値を、半導体チップの横方向に
配列されている各行iのFET Ti,j の各電流I0
設定するようにしたので、被変換バイナリデータDin
値に対応する等荷重電流源となるFET Ti,j が、半
導体チップ内でほぼ均等に選択されてD/A変換が行わ
れる。この結果、半導体チップ内に配列形成された全て
のFET Ti,j が製造プロセスで完全に均一と成らな
い場合であっても、これらの不均一性は分散されるの
で、被変換バイナリデータDinに対するアナログ電圧V
o のリニアリティが向上する。
As described above, according to this embodiment, the lower 4 bits of the converted binary data D in are arranged from the FETs T i, 9 arranged in a central block which traverses in the vertical direction at the center of the semiconductor chip. set by the current I 0, an integer multiple of the value of the upper 4 bits or 16, FET T i of each row i which are arranged in the lateral direction of the semiconductor chip. Thus set in the current I 0 of j, The FETs T i, j, which are equal-weight current sources corresponding to the value of the converted binary data D in , are selected almost uniformly in the semiconductor chip, and D / A conversion is performed. As a result, even if all the FETs T i, j arranged and formed in the semiconductor chip are not completely uniform in the manufacturing process, these non-uniformities are dispersed, so that the converted binary data D analog for in voltage V
The linearity of o improves.

【0047】尚、この実施例では、m=8ビットの被変
換バイナリデータDinをD/A変換する場合を説明した
が、かかるビット数に限定されるものではない。即ち、
一般的に、mビットの被変換バイナリデータDinを、上
位gビットと下位h(h=m−g)ビットに別けて、等
荷重電流源となる(2m −1)個のトランジスタを、
(2g −1)行、(2h +1)列のマトリクス状に配列
し、更に、(2h +1)列の中央列に配列されている
(2g −1)個のトランジスタの個々の電流を下位hビ
ットの被変換バイナリデータのデコードデータで切換
え、この中央列に位置するトランジスタ群を除く各行の
トランジスタ群の電流を上位gビットの被変換バイナリ
データのデコードデータで切換えることによって、被変
換バイナリデータDinに対応する合計電流Is を電流加
算点Pに流してD/A変換を実現することができる。
In this embodiment, the case where the converted binary data D in of m = 8 bits is D / A converted has been described, but the number of bits is not limited. That is,
Generally, the m-bit converted binary data D in is divided into upper g bits and lower h (h = m−g) bits, and (2 m −1) transistors serving as equal weight current sources are
The individual currents of the (2 g −1) transistors arranged in a matrix of (2 g −1) rows and (2 h +1) columns and further arranged in the central column of (2 h +1) columns. Is switched by the decoded data of the lower h-bit converted binary data, and the current of the transistor group of each row except the transistor group located in the central column is switched by the decoded data of the upper g-bit converted binary data. D / A conversion can be realized by causing the total current I s corresponding to the binary data D in to flow to the current addition point P.

【0048】更に、他の実施例を説明する。尚、この実
施例の全体の回路構成は図1〜図4と同様であるが、デ
ジタル入力データα1 〜α15,β1 〜β15によるスイッ
チ回路Si,j のオンオフ制御の順序を変えたものであ
る。即ち、上記の実施例では、デジタル入力データα1
〜α15とスイッチ回路S1,9 〜S15,9が各々順番に対応
する関係にあり、更に、デジタル入力データβ1 〜β15
と第1行ないし第15行のスイッチ回路S1,j 〜S15,j
(但し、j=9を除く)が各行毎に順番に対応する関係
に設定されているが、この他の実施例では、図5に示す
ように、α1 がS8,9 、α2 がS9,9 、α3 がS7,9
α4 がS10,9、α5 がS6,9 、α6 がS11,9、α7 がS
5,9 、α8 がS12,9、α9 がS4,9 、α10がS13,9、α
11がS3,9、α12がS14,9、α13がS2,9 、α14がS
15,9、α15がS1,9 に対応付けられて、中心ブロック内
のFET Ti,9 の電流切換えを行う。更に、中心ブロ
ック内のFET Ti,9 に関連するスイッチ回路Si,9
を除外して、各行i毎のスイッチ回路については、β1
がS8,j 、β2 がS9,j 、β3 がS7,j 、β4
10,j、β5 がS6,j 、β6 がS11,9、β7 がS5,j
β8 がS12,j、β9 がS4,j 、β10がS13,j、β11がS
3,j 、β12がS14,j、β13がS2,j 、β14がS15,j、β
15がS1,j に対応付けられて、各行毎のスイッチ回路S
i,j (但し、j=9を除く)に対応するFET Ti,j
(但し、j=9を除く)の電流切換えを行う。
Further, another embodiment will be described. The overall circuit configuration of this embodiment is the same as that of FIGS. 1 to 4, but the order of on / off control of the switch circuits S i, j by the digital input data α 1 to α 15 , β 1 to β 15 is changed. It is a thing. That is, in the above embodiment, the digital input data α 1
Located relation to? 15 and the switch circuit S 1, 9 to S 15,9 are corresponding to each order, further, the digital input data β 115
And the switch circuits S 1, j to S 15, j of the first to fifteenth rows
(However, j = 9 is excluded) is set to correspond to each row in order, but in another embodiment, as shown in FIG. 5, α 1 is S 8,9 and α 2 is S 9,9 , α 3 is S 7,9 ,
alpha 4 is S 10, 9, alpha 5 is S 6, 9, alpha 6 is S 11, 9, alpha 7 is S
5,9 , α 8 is S 12,9 , α 9 is S 4,9 , α 10 is S 13,9 , α
11 is S 3,9 , α 12 is S 14,9 , α 13 is S 2,9 , α 14 is S
15,9, alpha 15 is associated with S 1, 9, performs current switching of FET T i, 9 in the central block. Further, the switch circuit S i, 9 associated with the FET T i, 9 in the central block
Except for the switch circuit in each row i, β 1
Is S 8, j , β 2 is S 9, j , β 3 is S 7, j , β 4 is S 10, j , β 5 is S 6, j , β 6 is S 11,9 , β 7 is S 5, j ,
β 8 is S 12, j , β 9 is S 4, j , β 10 is S 13, j , β 11 is S
3, j , β 12 is S 14, j , β 13 is S 2, j , β 14 is S 15, j , β
15 is associated with S 1, j and the switch circuit S for each row
FET T i, j corresponding to i, j (excluding j = 9)
(However, j = 9 is excluded) current switching is performed.

【0049】この実施例によれば、被変換バイナリデー
タDinの下位4ビットの値を、半導体チップの中央にお
いて縦方向に横切る中心ブロックに配列されたFET
i,9 からの各電流I0 で設定すると共に、上位4ビッ
ト即ち16の整数倍の値を、半導体チップの横方向に配
列されている各行iのFET Ti,j の各電流I0 で設
定し、更に、中央行に配列されているFET群の電流か
ら上下の行に配列されているFET群の電流を交互且つ
順番に電流切換えして電流加算点Pに流すので、被変換
バイナリデータDinの値に対応する等荷重電流源となる
FEET Ti,j が、半導体チップ内でほぼ均等に選択
されてD/A変換が行われる。この結果、半導体チップ
内に配列形成された全てのFET Ti,j が製造プロセ
スで完全に均一と成らない場合であっても、これらの不
均一性は分散されるので、被変換バイナリデータDin
対するアナログ電圧Vo のリニアリティが向上する。
According to this embodiment, the lower 4-bit value of the binary data D in to be converted is arranged in a central block which vertically traverses the center of the semiconductor chip.
T i, and sets the respective current I 0 from 9, the integral multiple of the upper 4 bits or 16, FET T i of each row i which are arranged in the lateral direction of the semiconductor chip, each current j I 0 And the currents of the FETs arranged in the upper and lower rows are alternately and sequentially switched from the currents of the FETs arranged in the central row to the current addition point P. The FEET T i, j, which is the equal-load current source corresponding to the value of the data D in , is selected almost evenly in the semiconductor chip, and D / A conversion is performed. As a result, even if all the FETs T i, j arranged and formed in the semiconductor chip are not completely uniform in the manufacturing process, these non-uniformities are dispersed, so that the converted binary data D The linearity of the analog voltage V o with respect to in is improved.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、m
ビットの被変換バイナリデータDinを、任意の上位gビ
ットと残りの下位hビットに別けて、等荷重電流源とな
る(2m −1)個のトランジスタを、(2g −1)行
(2h +1)列のマトリクス状に配列し、更に、(2h
+1)列の中央列に配列されている(2g −1)個のト
ランジスタの個々の電流を下位hビットの被変換バイナ
リデータのデコードデータで切換え、この中央列に位置
するトランジスタ群を除く各行のトランジスタ群の電流
を上位gビットの被変換バイナリデータのデコードデー
タで切換えることによって、被変換バイナリデータDin
に対応する合計電流Is を電流加算点Pに流すことでD
/A変換を行う構成としたので、合計電流Is は、半導
体チップの中央において縦方向に横切る中心ブロックに
配列された等荷重電流源群からの各電流と、半導体チッ
プの横方向に配列されている各行の等荷重電流源群の各
電流とが均等に加算されたものとなる。この結果、半導
体チップ内に配列形成された全ての等荷重電流源群が製
造プロセスで完全に均一と成らない場合であっても、こ
れらの不均一性は分散され、被変換バイナリデータDin
に対するアナログ電圧Vo のリニアリティを向上させる
ことができる。
As described above, according to the present invention, m
The bit-converted binary data D in is divided into arbitrary upper g bits and remaining lower h bits, and (2 m −1) transistors serving as equal weight current sources are divided into (2 g −1) rows ( 2 h +1) are arranged in columns of a matrix, further, (2 h
The individual currents of the (2 g −1) transistors arranged in the central column of the (+1) th column are switched by the decoded data of the converted binary data of the lower h bits, and each row except the transistor group located in this central column Of the converted binary data D in by switching the current of the transistor group of the high-order g bits by the decoded data of the converted binary data.
By passing the total current I s corresponding to
Since the A / A conversion is performed, the total current I s is arranged in the lateral direction of the semiconductor chip together with the respective currents from the equal-load current source group arranged in the central block that crosses the semiconductor chip in the longitudinal direction. And the currents of the equal-load current source group of each row are evenly added. As a result, even if all the equal-load current source groups arranged in the semiconductor chip are not completely uniform in the manufacturing process, these non-uniformities are dispersed and the converted binary data D in
It is possible to improve the linearity of the analog voltage V o with respect to.

【0051】尚、この他の実施例では、中心ブロックに
位置するFET Ti,9 と各行iに配列される残余FE
T Ti,j (但し、j=9を除く)を中央行もののを最
初の基準にして上下行の順番で交互に選択制御するが、
かかる選択制御を中心ブロックに位置するFET T
i,9 についてのみ行ったり、各行iに配列される残余F
ET Ti,j (但し、j=9を除く)についてのみ行う
ようにしてもよい。
In this other embodiment, the FET T i, 9 located in the central block and the residual FE arranged in each row i are arranged.
Although T T i, j (excluding j = 9) is selected and controlled alternately in the order of upper and lower rows with the center row as the first reference,
FET T located in the central block
Residual F arranged only in i, 9 or arranged in each row i
It may be performed only for ET T i, j (excluding j = 9).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による実施例に適用される基本回路を示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic circuit applied to an embodiment according to the present invention.

【図2】実施例の全体構成を幾何学的配列によって示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the overall configuration of the embodiment by a geometrical arrangement.

【図3】実施例の構成を、図1の基本回路を図2の幾何
学的配列に適用して示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the embodiment by applying the basic circuit of FIG. 1 to the geometrical arrangement of FIG.

【図4】実施例の構成を、更に図1の基本回路を図2の
幾何学的配列に適用して示す回路図である。
4 is a circuit diagram showing the configuration of the embodiment by further applying the basic circuit of FIG. 1 to the geometrical arrangement of FIG.

【図5】他の実施例の全体構成を幾何学的配列によって
示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the overall configuration of another embodiment by a geometrical arrangement.

【図6】従来例の構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional example.

【図7】従来例の構成を幾何学的配列によって示す説明
図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional example by a geometrical arrangement.

【図8】従来例の問題点を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a problem of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6…電流電圧変換回路、7…デコーダ回路、q0
3 ,Ti,j …pチャンネルFET、A,Aa1〜Aa8
b1〜Ab8…基準バイアス回路、S,Si,j …スイッチ
回路、P…電流加算点。
6 ... Current-voltage conversion circuit, 7 ... Decoder circuit, q 0 to
q 3 , T i, j ... p-channel FET, A, A a1 to A a8 ,
A b1 to A b8 ... Reference bias circuit, S, Si , j ... Switch circuit, P ... Current addition point.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 mビットの被変換バイナリデータ
(Din)の任意の上位gビットに対応付けられた(2g
−1)行と、残りの下位hビットに対応付けられた(2
h +1)列のマトリクス配列にて沿って形成された等荷
重電流源群を有し、 これらの等荷重電流源群のうちの中央列に配列されてい
る(2g −1)個の等荷重電流源群が個々に設定する定
電流を下位hビットの被変換バイナリデータのデコード
データで切換え、この中央列に位置する等荷重電流源群
を除く各行の等荷重電流源群が個々に設定する定電流を
上位gビットの被変換バイナリデータのデコードデータ
で切換えることによって、被変換バイナリデータ
(Din)に対応する合計電流(Is )を電流加算点Pに
流す電流切換回路と、 該電流加算点(P)の合計電流(Is )をアナログ電圧
(Vo )に電流電圧変換する電流電圧変換回路と、 を具備することを特徴とするD/A変換器。
1. Corresponding to any high-order g bits of converted binary data (D in ) of m bits (2 g
-1) row and the remaining lower h bits (2)
( 1) equal load current source groups formed along a matrix array of ( h +1) columns, and (2 g -1) equal load elements arranged in the central column of these equal load current source groups. The constant currents individually set by the current source groups are switched by the decoded data of the lower h-bit converted binary data, and the constant load current source groups in each row except for the equal load current source groups located in the central column are individually set. A constant current is switched by the decoded data of the upper g bits of the converted binary data to flow a total current (I s ) corresponding to the converted binary data (D in ) to the current addition point P, and the current switching circuit. A D / A converter, comprising: a current-voltage conversion circuit for converting the total current (I s ) at the addition point (P) into an analog voltage (V o ).
【請求項2】 前記電流切換回路は、前記下位hビット
の被変換バイナリデータのデコードデータに基づいて、
前記中央列に配列されている(2g −1)個の等荷重電
流源群のうちの中央行に位置する等荷重電流源からその
両側に位置する等荷重電流源の順次に電流切換えること
を特徴とする請求項1のD/A変換器。
2. The current switching circuit, based on the decoded data of the converted binary data of the lower h bits,
Current switching is performed sequentially from the equal-load current sources located in the central row of the (2 g −1) equal-load current source groups arranged in the central column to the equal-load current sources located on both sides thereof. The D / A converter according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項3】 前記電流切換回路は、前記上位gビット
の被変換バイナリデータのデコードデータに基いて、前
記各行に配列されている各行の等荷重電流源群のうちの
中央行に位置する等荷重電流源群からその両側行に位置
する等荷重電流源の順次に電流切換えすることを特徴と
する請求項1のD/A変換器。
3. The current switching circuit is located in the central row of the equal weight current source groups of each row arranged in each row based on the decoded data of the converted binary data of the upper g bits. 2. The D / A converter according to claim 1, wherein currents are sequentially switched from the load current source group to the equal load current sources located on both sides of the load current source group.
【請求項4】 前記電流切換回路は、前記下位hビット
の被変換バイナリデータのデコードデータに基づいて、
前記中央列に配列されている(2g −1)個の等荷重電
流源群のうちの中央行に位置する等荷重電流源からその
両側に位置する等荷重電流源の順次に電流切換えると共
に、前記上位gビットの被変換バイナリデータのデコー
ドデータに基いて、前記各行に配列されている各行の等
荷重電流源群のうちの中央行に位置する等荷重電流源群
からその両側行に位置する等荷重電流源の順次に電流切
換えすることを特徴とする請求項1のD/A変換器。
4. The current switching circuit, based on decoded data of the converted binary data of the lower h bits,
Current is sequentially switched from the equal weight current sources located in the central row of the (2 g −1) equal weight current sources arranged in the central column to the equal weight current sources located on both sides thereof. Based on the decoded data of the upper g bits of the converted binary data, the equal weight current source group located in the central row of the equal weight current source groups of each row arranged in each row is located on both sides of the equal weight current source group. The D / A converter according to claim 1, wherein the currents of the equal-load current sources are sequentially switched.
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