JPH07106971A - D/a converter - Google Patents
D/a converterInfo
- Publication number
- JPH07106971A JPH07106971A JP24765493A JP24765493A JPH07106971A JP H07106971 A JPH07106971 A JP H07106971A JP 24765493 A JP24765493 A JP 24765493A JP 24765493 A JP24765493 A JP 24765493A JP H07106971 A JPH07106971 A JP H07106971A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- current
- output
- latch circuit
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、D/A変換装置に関
し、特に電流セルマトリックス型D/A変換装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a D / A converter, and more particularly to a current cell matrix type D / A converter.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電流セルマトリックス型D/A変
換装置は、文献「30MHz 10bit CMOS
D/Aコンバータ」松下電子工業(ICD88−6/v
o1,88,No.10 pp.39〜46)に開示さ
れるように図6に示すような構成を有している。2. Description of the Related Art Conventionally, a current cell matrix type D / A converter is disclosed in a document "30 MHz 10 bit CMOS.
D / A converter "Matsushita Electronics Industrial (ICD88-6 / v
o1, 88, No. 10 pp. 39-46), it has a structure as shown in FIG.
【0003】この電流セルマトリックス型D/A変換装
置は9ビットデジタル信号をアナログ信号に変換する電
流セルマトリックス型D/A変換装置の一例であり、9
ビットのデジタル入力中上位6ビットは、行列上に配置
された電流セルをとおし、下位3ビットは、重み付けが
なされた定電流減をとおしてデジタル・アナログ変換を
行う方式となっている。This current cell matrix type D / A converter is an example of a current cell matrix type D / A converter for converting a 9-bit digital signal into an analog signal.
Among the digital inputs of the bits, the upper 6 bits pass through the current cells arranged in the matrix, and the lower 3 bits perform the digital-analog conversion through the weighted constant current reduction.
【0004】次に、図6を参照してD/A変換装置の構
成と接続について概略の説明をすると、このD/A変換
装置は、9ビットのデジタル入力端子(19〜25)を
有する。このうち、上位3ビットの信号(D8、D7、
D6、ただしD8が上位ビット)Yデコーダ3′に入力
される。Yデコーダ3′は7ビットの出力を有し、この
出力はYラッチ回路群46に入力される。このYラッチ
回路群46の出力は、第1の電流セル群1の行選択制御
信号として入力される。Next, the configuration and connection of the D / A converter will be briefly described with reference to FIG. 6, and the D / A converter has a 9-bit digital input terminal (19 to 25). Of these, the upper 3 bits of the signal (D8, D7,
D6, but D8 is input to the upper bit) Y decoder 3 '. The Y decoder 3'has a 7-bit output, and this output is input to the Y latch circuit group 46. The output of the Y latch circuit group 46 is input as the row selection control signal of the first current cell group 1.
【0005】一方、9ビット入力中の真ん中の3ビット
信号(D5、D4、D3、ただしD5が上位ビット)は
Xデコーダ2′に入力され、Xデコーダ2′の出力は7
ビットの出力を有し、Xラッチ回路群47へ入力され
る。Xラッチ回路群47の出力は、第1の電流セル群1
の列方向の選択制御信号として入力される。On the other hand, the middle 3-bit signal (D5, D4, D3, where D5 is the higher bit) of the 9-bit input is input to the X decoder 2 ', and the output of the X decoder 2'is 7
It has a bit output and is input to the X latch circuit group 47. The output of the X latch circuit group 47 is the first current cell group 1
Is input as a selection control signal in the column direction.
【0006】9ビット入力中の残り下位3ビット信号
(D2、D1、D0、ただしD2が上位ビット)は、第
2のラッチ回路群48のデータ入力として入力される。
第2のラッチ回路群48の3ビットのデータ出力は、こ
れを制御信号入力とするスイッチ回路群49に入力され
る。The remaining low-order 3 bit signals (D2, D1, D0, where D2 is the high-order bit) of the 9-bit input are input as the data input of the second latch circuit group 48.
The 3-bit data output of the second latch circuit group 48 is input to the switch circuit group 49 having this as a control signal input.
【0007】また、電流値(1/2)・Iを有する定電
流源33、電流値(1/4)・Iを有する定電流源34
および電流値(1/8)・Iを有する定電流源35のそ
れぞえはスイッチ回路群49を介して前記制御信号によ
り、アナログ出力端子29または、電源端子28に接続
される。電源端子28とアナログ出力端子29間には抵
抗値(2/3)・Rの出力負荷抵抗42が接続されてい
る。A constant current source 33 having a current value (1/2) · I and a constant current source 34 having a current value (1/4) · I
And each of the constant current sources 35 having a current value (1/8) · I are connected to the analog output terminal 29 or the power supply terminal 28 by the control signal via the switch circuit group 49. An output load resistor 42 having a resistance value (2/3) · R is connected between the power supply terminal 28 and the analog output terminal 29.
【0008】次に、各ブロックの内部回路について説明
する。なお、各ブロック間の信号レベルは、Lowレベ
ルは“0”、Highレベルは“1”と略記する。Next, the internal circuit of each block will be described. The signal level between blocks is abbreviated as "0" for Low level and "1" for High level.
【0009】はじめに、第1の電流セル群1の構成につ
いて説明する。First, the structure of the first current cell group 1 will be described.
【0010】この第1の電流セル群1は、計63個の電
流セル(1−1〜1−63)から構成され、これらの電
流セルは、図6に示すように行および列の両方向のマト
リックス状に配置されている。This first current cell group 1 is composed of a total of 63 current cells (1-1 to 1-63), and these current cells are arranged in both the row and column directions as shown in FIG. They are arranged in a matrix.
【0011】さらに、これら電流セル(1−1〜1−6
3)の詳細部を示す図2を参照すると、この構成はYラ
ッチ回路群46のラッチ回路(11〜18)より出力さ
れる出力信号または電源を一方の入力とし、もう一方の
入力をXラッチ回路群47の任意の1出力またはGND
を入力とする2入力論理積回路(1−A)と、この2入
力論理積回路(1−A)の出力とYラッチ回路群46の
ラッチ回路(11〜18)より出力される出力信号また
はGNDを入力とする論理和回路(1−B)と、この論
理回路(1−B)と、この論理回路(1−B)の出力を
制御信号入力とスイッチ回路(1−D)を通して電源端
子28または、アナログ出力端子29に接続される電流
値Iの定電流源(1−C)とから成り立っている。Further, these current cells (1-1 to 1-6)
Referring to FIG. 2 showing the detailed portion of 3), this configuration uses the output signal or the power source output from the latch circuits (11 to 18) of the Y latch circuit group 46 as one input and the other input as the X latch. Any one output of circuit group 47 or GND
2 input logical product circuit (1-A), the output of the 2-input logical product circuit (1-A) and the output signals output from the latch circuits (11 to 18) of the Y latch circuit group 46, or An OR circuit (1-B) having GND as an input, this logic circuit (1-B), and an output of this logic circuit (1-B) through a control signal input and a switch circuit (1-D) to a power supply terminal 28 or a constant current source (1-C) having a current value I connected to the analog output terminal 29.
【0012】次に、デジタル入力端子(22〜24)に
入力されるデジタル入力信号(D3、D4、D5)を7
ビットの信号にデコードするXデコーダ2′の動作につ
いて説明する。Next, the digital input signals (D3, D4, D5) input to the digital input terminals (22-24) are set to 7
The operation of the X decoder 2'for decoding into a bit signal will be described.
【0013】デジタル入力信号(D3、D4、D5)が
(D5、D4、D3)=(0、0、0)の時、Xデコー
ダ2′の出力信号(109〜115)は全て“1”とな
る。そして、デジタル入力信号が1ステップずつ増加す
るごとに、(D5、D4、D3)=(0、0、1)の時
はXデコーダ2′の出力信号109のみ“0”、他の出
力信号(110〜115)は“1”となり、(D5、D
4、D3)=(0、1、0)の時はXデコーダ2′の出
力信号(109、110)のみ“0”、他の出力信号
(111〜115)は“1”となり、(D5、D4、D
3)=(0、1、1)の時はXデコーダ出力信号(10
9〜111)のみ“0”、他の出力信号(112〜11
5)は“1”、・・・・・・・・・・(D5、D4、D
3)=(1、1、1)の時はXデコーダ出力信号109
〜115すべて“0”と言う形のXデコーダ出力信号と
なる。このようにデジタル入力信号が1ステップずつ増
加するとXデコーダ出力信号(109〜115)は順に
“1”→“0”に変わる。When the digital input signals (D3, D4, D5) are (D5, D4, D3) = (0, 0, 0), the output signals (109-115) of the X decoder 2'are all "1". Become. Then, each time the digital input signal is increased by one step, when (D5, D4, D3) = (0, 0, 1), only the output signal 109 of the X decoder 2'is "0", and the other output signals ( 110-115) becomes "1", and (D5, D
4, D3) = (0, 1, 0), only the output signals (109, 110) of the X decoder 2'are "0", the other output signals (111-115) are "1", and (D5, D4, D
3) = (0,1,1), X decoder output signal (10
9 to 111) only "0", other output signals (112 to 11)
5) is "1" ... (D5, D4, D
3) = (1,1,1) when X decoder output signal 109
~ 115 are all X decoder output signals in the form of "0". Thus, when the digital input signal is increased by one step, the X decoder output signals (109 to 115) sequentially change from "1" to "0".
【0014】さらに、デジタル入力端子(25〜27)
に入力されるデジタル入力信号(D6、D7、D8)を
7ビットの信号にデコードするYデコーダ3′の動作に
ついて説明する。Further, digital input terminals (25 to 27)
The operation of the Y-decoder 3'for decoding the digital input signals (D6, D7, D8) input to the terminal into a 7-bit signal will be described.
【0015】デジタル入力信号(D8、D7、D6)が
(D8、D7、D6)=(0、0、0)の時、Yデコー
ダ3′の出力信号(100〜106)は全て“1”とな
る。そして、デジタル入力信号が1ステップずつ増加す
るごとに、(D8、D7、D6)=(0、0、1)の時
はYデコーダ3′の出力信号100のみ“0”となり、
他の出力信号(101〜106)は“1”となり、(D
8、D7、D6)=(0、1、0)の時はYデコーダ
3′の出力信号100のみ“0”、他の出力信号(10
1〜106)は“1”となり、(D8、D7、D6)=
(0、1、0)の時はYデコーダ3′の出力信号(10
0、101)のみ“0”他の出力信号(102〜10
6)は“1”となり、(D8、D7、D6)=(0、
1、1)の時はYデコーダ3′の出力信号(100〜1
02)のみ“0”、他の出力信号(103〜106)は
“1”となり、順次デジタル入力信号(D8、D7、D
6)が1ステップづつ変化して、(D8、D7、D6)
=(1、1、1)の時はYデコーダ3′の出力信号(1
00〜106)すべて“0”と言う形のYデコーダ出力
信号となる。このように、デジタル入力信号が1ステッ
プずつ増加するとYデコーダ3′の出力信号(100〜
106)は順に“1”→“0”に変わる。When the digital input signals (D8, D7, D6) are (D8, D7, D6) = (0, 0, 0), the output signals (100 to 106) of the Y decoder 3'are all "1". Become. Then, every time the digital input signal is increased by one step, when (D8, D7, D6) = (0, 0, 1), only the output signal 100 of the Y decoder 3 ′ becomes “0”,
The other output signals (101 to 106) become "1" and (D
8, D7, D6) = (0, 1, 0), only the output signal 100 of the Y decoder 3'is "0" and the other output signals (10
1 to 106) becomes “1”, and (D8, D7, D6) =
When it is (0, 1, 0), the output signal (10
0, 101) only "0" other output signals (102-10)
6) becomes “1”, and (D8, D7, D6) = (0,
In case of 1, 1), the output signal of the Y decoder 3 '(100 to 1)
02) only becomes "0", the other output signals (103 to 106) become "1", and the digital input signals (D8, D7, D) are sequentially input.
6) changes step by step, (D8, D7, D6)
= (1,1,1), the output signal (1
00 to 106) all Y-decoder output signals in the form of "0". In this way, when the digital input signal is increased by one step, the output signal of the Y decoder 3 '(100 ...
106) sequentially changes from “1” to “0”.
【0016】また、ラッチ回路(4〜18、30〜3
2)は入力データをラッチしてその論理をそのまま出力
する。ただし、ラッチ回路(11〜18)は、2入力の
データをラッチする回路となっている。Further, latch circuits (4 to 18, 30 to 3)
2) latches the input data and outputs the logic as it is. However, the latch circuits (11 to 18) are circuits for latching 2-input data.
【0017】さらにまた、スイッチ回路(43〜45、
1−D)は、制御信号の“1”または“0”によって、
定電流源(33〜35、1−C)が電源端子28よりど
のように電流を引くかを決定する信号となっている。こ
れらの定電流源(33〜35、1−C)が引く形は、こ
のスイッチ回路(43〜45)を介して、直接電源端子
28から電流を引くか、または、負荷抵抗42を介して
電源端子28から電流を引くかの2通りある。Furthermore, switch circuits (43 to 45,
1-D), depending on the control signal "1" or "0",
The constant current sources (33 to 35, 1-C) serve as signals that determine how to draw current from the power supply terminal 28. The constant current source (33 to 35, 1-C) draws a current from the power supply terminal 28 directly via the switch circuit (43 to 45) or the power supply via the load resistor 42. There are two ways to draw the current from the terminal 28.
【0018】この2通りの動作は、スイッチ回路(1−
D)の場合、入力される制御信号が“0”の時は前述の
前者の動作が選択され、同様に“1”のときは後者の動
作が選択される。前者の動作は定電流源が電源端子28
から直接電流を引くため電源端子28とアナログ出力端
子29間の電位差には何の変化もあたえない。These two operations are performed by the switch circuit (1-
In the case of D), when the input control signal is "0", the former operation described above is selected, and when it is "1", the latter operation is selected. In the former operation, the constant current source is the power supply terminal 28.
Since a current is directly drawn from the power supply terminal 28, the potential difference between the power supply terminal 28 and the analog output terminal 29 is not changed.
【0019】一方、後者の動作は負荷抵抗42を介して
電源端子28より電流を引くため電源端子28とアナロ
グ出力端子29の間に電位差を生じさせる。スイッチ回
路(43〜45)の動作についてはスイッチ回路(1−
D)の動作と全く逆で、制御信号“0”号のときは、定
電流源(33〜35)と負荷抵抗42間が電流経路とな
るようにスイッチ回路(43〜45)が動作し、電源端
子28より電流を引き、制御信号“1”のときは定電流
源(33〜35)および電源端子28間が直接電流経路
となるようにスイッチ回路(43〜45)が動作し、電
流を引く。On the other hand, in the latter operation, a current is drawn from the power supply terminal 28 via the load resistor 42, so that a potential difference is generated between the power supply terminal 28 and the analog output terminal 29. Regarding the operation of the switch circuits (43 to 45), the switch circuit (1-
When the control signal is “0”, the switch circuit (43 to 45) operates so that the current path is between the constant current source (33 to 35) and the load resistor 42, which is completely opposite to the operation of D). A current is drawn from the power supply terminal 28, and when the control signal is "1", the switch circuit (43 to 45) operates so that a direct current path is formed between the constant current source (33 to 35) and the power supply terminal 28, and the current is supplied. Pull.
【0020】次に、第1の電流セル群1を構成する電流
セル(1−1〜1−63)の選択順序について説明す
る。ここで、この電流セル(1−1〜1−63)のうち
内部の定電流源(1−C)がスイッチ回路(1−D)と
負荷抵抗42を介して電源端子28より電流を引く場
合、アナログ出力端子29に電圧を与える電流セルとな
るため、この電流セルを“選択状態の電流セル”と称
し、逆に電源端子28より電流を直接引く場合は“非選
択状態の電流セル”と称する。Next, the selection order of the current cells (1-1 to 1-63) forming the first current cell group 1 will be described. Here, when the internal constant current source (1-C) of the current cells (1-1 to 1-63) draws a current from the power supply terminal 28 via the switch circuit (1-D) and the load resistor 42. , A current cell that applies a voltage to the analog output terminal 29, this current cell is called a "selected state current cell". Conversely, when a current is directly drawn from the power supply terminal 28, it is called a "non-selected state current cell". To call.
【0021】前述のスイッチ回路(1−D)、Xデコー
ダ2′およびYデコーダ3’の動作説明よりデジタル入
力信号が(D8、D7、D6、D5、D4、D3)=
(0、0、0、0、0、1)の時は電流セル(1−1)
が非選択状態で電流セル(1−2〜1−63)は選択状
態となる。デジタル入力信号が(D8、D7、D6、D
5、D4、D3)=(0、0、0、0、1、0)の時は
電流セル(1−1、1−2)が非選択状態で電流セル
(1−3〜1−63)は選択状態となる。同様にデジタ
ル入力信号が1ステップづつ増加するごとに電流セルの
(1−3)、(1−4)、(1−5)・・・・・・・・
・・(1−63)の順序に非選択状態となっていく。デ
ジタル入力信号(D8、D7、D6、D5、D4、D
3)=(1、1、1、1、1、1)の時は、電流セル
(1−1〜1−63)すべてが非選択状態となる。From the above description of the operation of the switch circuit (1-D), the X decoder 2'and the Y decoder 3 ', the digital input signal is (D8, D7, D6, D5, D4, D3) =
When (0, 0, 0, 0, 0, 1), the current cell (1-1)
In the non-selected state, the current cells (1-2 to 1-63) are in the selected state. Digital input signals are (D8, D7, D6, D
5, D4, D3) = (0, 0, 0, 0, 1, 0), the current cells (1-1, 1-2) are in the non-selected state and the current cells (1-3 to 1-63) Is selected. Similarly, (1-3), (1-4), (1-5) of the current cells each time the digital input signal is increased by one step ...
.. (1 to 63) becomes the non-selected state. Digital input signals (D8, D7, D6, D5, D4, D
3) = (1,1,1,1,1,1,1), all the current cells (1-1 to 1-63) are in the non-selected state.
【0022】最後に、この従来技術のD/A変換装置の
通常の動作を説明する。Finally, the normal operation of this prior art D / A converter will be described.
【0023】デジタル入力端子(19〜27)へデジタ
ル入力信号が(D8、D7、D6、D5、D4、D3、
D2、D1、D0)=(1、0、0、1、0、0、1、
0、1)として入力されたものとする。Digital input signals (D8, D7, D6, D5, D4, D3, to the digital input terminals (19 to 27))
D2, D1, D0) = (1, 0, 0, 1, 0, 0, 1,
It is assumed that the input is 0, 1).
【0024】下位3ビットのデジタル入力信号は(D
2、D1、D0)=(1、0、1)となるため、ラッチ
回路(30〜32)よりスイッチ回路(43〜45)に
入力される制御信号はそれぞれ(1、0、1)となる。
スイッチ回路43は非選択状態になり、スイッチ回路4
4は選択状態になり、スイッチ回路45は非選択状態と
なることによって、定電流源33および35はそれぞれ
電源端子28から直接電流を引き、定電流源34は負荷
抵抗42を介して電源端子28から電流を引く。The digital input signal of the lower 3 bits is (D
Since 2, D1, D0) = (1, 0, 1), the control signals input from the latch circuits (30-32) to the switch circuits (43-45) are (1, 0, 1), respectively. .
The switch circuit 43 is in the non-selected state, and the switch circuit 4
4 is in the selected state and the switch circuit 45 is in the non-selected state, so that the constant current sources 33 and 35 directly draw current from the power supply terminal 28, and the constant current source 34 passes through the load resistor 42 and the power supply terminal 28. Draw the current from.
【0025】Xデコーダ2’に入力される中位3ビット
のデジタル入力信号は(D5、D4、D3)=(1、
0、0)となるため、Xデコーダ2’の出力信号(11
3〜115)は“1”、残りのXデコーダ2’の出力信
号(109〜112)は“0”となる。Yデコーダ3’
に入力される上位3ビットのデジタル入力信号(D8、
D7、D6)=(1、0、0)となるため、Yコーダ
3’の出力信号(104〜106)は“1”、残りのY
デコーダ3’の出力信号(100〜103)は“0”と
なる。そして各電流セル(1−1〜1−63)に入力さ
れる電流セルの行および列の選択制御信号については、
前述のXデコーダ2’およびデコーダ3’の出力信号
(109〜115および100〜106)をラッチ回路
(4〜10および11〜18)を介して得ている。この
ため、第1の電流セル群1の列に関して、電流セル(1
−61、1−62、1−63)のそれぞれの電流セルと
同一の列に配置される電流セルは、論理積回路(1−
A)の一入力が“1”となる。同様に残りの電流セル
(1−56〜1−60)の電流セルと同一の列に配置さ
れる電流セル内の論理積回路(1−A)の一入力は
“0”となる。The middle 3-bit digital input signal input to the X decoder 2'is (D5, D4, D3) = (1,
0, 0), the output signal (11
3 to 115) are "1", and the output signals (109 to 112) of the remaining X decoder 2'are "0". Y decoder 3 '
Upper 3 bits of the digital input signal (D8,
Since D7, D6) = (1, 0, 0), the output signals (104 to 106) of the Y coder 3'are "1" and the remaining Y.
The output signal (100 to 103) of the decoder 3'becomes "0". Then, regarding the row and column selection control signals of the current cells input to the respective current cells (1-1 to 1-63),
The output signals (109 to 115 and 100 to 106) of the aforementioned X decoder 2'and decoder 3'are obtained via the latch circuits (4 to 10 and 11 to 18). Therefore, regarding the column of the first current cell group 1, the current cells (1
-61, 1-62, 1-63), the current cells arranged in the same column as the current cells
One input of A) becomes "1". Similarly, one input of the AND circuit (1-A) in the current cells arranged in the same column as the current cells of the remaining current cells (1-56 to 1-60) becomes "0".
【0026】また、第1の電流セル群1の行に関して、
電流セル(1−47、1−55、1−63)のそれぞれ
の電流セルの同一の行に配置される電流セルは、論理和
回路(1−B)の一入力が“1”となる。同様に残りの
電流セル(1−7、1−15、1−23、1−31、1
−39)のそれぞれの電流セルと同一の行に配置される
電流セルの内の論理和回路(1−B)の一入力は“0”
となる。Further, regarding the row of the first current cell group 1,
For the current cells arranged in the same row of the current cells of the current cells (1-47, 1-55, 1-63), one input of the logical sum circuit (1-B) becomes "1". Similarly, the remaining current cells (1-7, 1-15, 1-23, 1-31, 1
-39), one input of the OR circuit (1-B) of the current cells arranged in the same row as each current cell is "0"
Becomes
【0027】電流セルの行に関するもう1つの行選択信
号である論理積回路(1−A)の一入力に入力される信
号については、電流セル(1−7、1−15、1−2
3、1−31)と同一行に配置された電流セルは“0”
となり、同様に電流セル(1−39、1−47、1−5
5、1−63)と同一の行に配置された電流セルは
“1”となる。Regarding the signal inputted to one input of the AND circuit (1-A) which is another row selection signal relating to the row of the current cells, the current cells (1-7, 1-15, 1-2)
3, 1-31), the current cell arranged in the same row is "0"
And similarly the current cells (1-39, 1-47, 1-5
5, 1-63), the current cell arranged in the same row is "1".
【0028】これらより、論理和回路(1−B)および
論理積回路(1−A)に入力される電流セルの行選択信
号は、電流セル(1−47、1−55、1−63)と同
一行の電流セルが論理積回路(1−A)および論理和回
路(1−B)の一入力ともに“1”となる。このため論
理和の定理より、論理和回路(1−B)の出力は“1”
となり、これに該当する電流セルのスイッチ回路(1−
D)は選択状態となり、アナログ出力端子29の電位差
を与える。From these, the row selection signals of the current cells input to the logical sum circuit (1-B) and the logical product circuit (1-A) are the current cells (1-47, 1-55, 1-63). The current cell in the same row as "1" becomes "1" at both inputs of the logical product circuit (1-A) and the logical sum circuit (1-B). Therefore, according to the logical sum theorem, the output of the logical sum circuit (1-B) is "1".
And the switch circuit (1-
D) is in the selected state, and gives the potential difference of the analog output terminal 29.
【0029】一方、電流セル(1−7、1−15、1−
23、1−31)と同一行の電流セルは、論理積回路
(1−A)および論理和回路(1−B)のそれぞれの入
力が共に“0”となることにより、論理和回路(1−
B)の出力は“0”となり、これに該当する電流セルの
スイッチ回路(1−D)は非選択状態となり、アナログ
出力端子29の電位差に影響を与えない。On the other hand, the current cells (1-7, 1-15, 1-
23, 1-31), the inputs of the AND circuit (1-A) and the OR circuit (1-B) are both "0" in the current cell in the same row. −
The output of B) becomes "0", the switch circuit (1-D) of the corresponding current cell is in the non-selected state, and does not affect the potential difference of the analog output terminal 29.
【0030】残りの電流セル(1−39)と同一行に配
置される電流セルは、論理和回路(1−B)一入力が
“0”で、論理積回路(1−A)の一入力が“1”とな
る。この電流セル(1−39)と同一行に配置される電
流セルの選択および非選択は行選択信号のみで決定する
ことができず、列選択信号に依存する事となる。したが
って、列選択信号が“1”となる電流セル(1−37、
1−38、1−39)は選択状態となり、残りの電流セ
ル(1−32〜1−36)は非選択状態となる。In the current cells arranged in the same row as the remaining current cells (1-39), one input of the logical sum circuit (1-B) is "0" and one input of the logical product circuit (1-A). Becomes "1". The selection and non-selection of the current cells arranged in the same row as the current cell (1-39) cannot be determined only by the row selection signal, but depends on the column selection signal. Therefore, the current cell (1-37, 1-37, where the column selection signal is "1")
1-38, 1-39) are in the selected state, and the remaining current cells (1-32 to 1-36) are in the non-selected state.
【0031】第1および第2の電流セル群の各電流セル
の選択非選択状態は、電流セル、(1−37〜1−6
3)と定電流源34が選択状態となる。したがって、ア
ナログ出力端子29と電源端子28との電位差(VDD
−Vout)は、選択状態となる電流セル内の定電流源
の電流値の和と負荷抵抗42の抵抗値(2/3)Rの積
より、(1)式のようになる。The selective non-selected state of each current cell of the first and second current cell groups is the current cell, (1-37 to 1-6).
3) and the constant current source 34 are in the selected state. Therefore, the potential difference between the analog output terminal 29 and the power supply terminal 28 (VDD
−Vout) is given by the equation (1) from the product of the sum of the current values of the constant current sources in the current cells in the selected state and the resistance value (2/3) R of the load resistor 42.
【0032】 [0032]
【0033】以上の動作により、一連のデジタル・アナ
ログ変換が行なわれアナログ出力端子29には、9ビッ
トのデジタル入力信号(D8、D7、D6、D5、D
4、D3、D2、D1、D0)に対応する分解能を持っ
たアナログ出力信号Voutを得ることができる。By the above operation, a series of digital-analog conversions are performed, and the 9-bit digital input signals (D8, D7, D6, D5, D) are supplied to the analog output terminal 29.
4, D3, D2, D1, D0), an analog output signal Vout having a resolution corresponding to the above can be obtained.
【0034】[0034]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電流セルマトリックス型のD/A変換装置は、上位のデ
ジタル入力信号の変換を行う第1の電流セル群内のそれ
ぞれの電流セルは、その選択順序が、X,Yデコーダの
信号出力方法によって決定されていた。However, in the conventional current cell matrix type D / A converter, each current cell in the first current cell group for converting the higher order digital input signal is selected. The order has been determined by the signal output method of the X, Y decoder.
【0035】一方、この電流セルマトリックス型D/A
変換装置においては、電流セル群内の各電流セルの選択
順序は出来る限りランダムに選択させた方が、積分直線
性誤差を良くするとされている。この積分直線性誤差
は、D/A変換装置の特性評価上の重要な項目であり、
デジタル・アナログ変換出力の各入力コードに対する理
想と実際のズレ(誤差)をしめすものである。On the other hand, this current cell matrix type D / A
In the converter, it is said that the selection order of the current cells in the current cell group is selected as randomly as possible to improve the integral linearity error. This integral linearity error is an important item in the characteristic evaluation of the D / A converter,
It shows the difference (error) between the ideal and the actual digital / analog conversion output for each input code.
【0036】電流セルをランダムに選択すると積分直線
性誤差が良くなる理由は、ICチップ上で電流セル内の
定電流源の電流値がばらつくためである。このため、電
流セルの選択順序がなるべくランダムとなるようにX,
Yデコーダ出力からラッチ回路に向かう配線や、ラッチ
回路群の出力と各電流セル間の配線の接続を工夫してい
た(前述の文献「30MHz 10bit CMOS
D/Aコンバータ」松下電子工業(ICD88−6/v
ol,88,No.10 pp.39〜46)または、
文献「A 10−bit 80MHz CMOS D/
A Converter」東芝(CICC’91 技術
レポートpp.26.5.1〜26.5.2)を参
照)。The reason why the integrated linearity error is improved by randomly selecting the current cells is that the current value of the constant current source in the current cells varies on the IC chip. Therefore, X, so that the selection order of the current cells is as random as possible.
The wiring from the Y decoder output to the latch circuit and the wiring between the output of the latch circuit group and each current cell were devised (see the above-mentioned document "30 MHz 10-bit CMOS").
D / A converter "Matsushita Electronics Industrial (ICD88-6 / v
ol, 88, No. 10 pp. 39-46) or
Reference "A 10-bit 80MHz CMOS D /
A Converter "Toshiba (see CICC'91 Technical Report, pp. 26.5.1 to 26.5.2).
【0037】しかし、この配線による対策はマスク上の
ものとなるため、ICチップの製造上の統計的な電流セ
ルのばらつき結果に対してのみ有効であって、電流セル
の選択順序はチップすべてにおいて同一となっており、
ICチップ1つ1つの電流セルのばらつきの違いに対し
ては効力が大きいとは言えなかった。However, since the countermeasure by this wiring is on the mask, it is effective only for the statistical variation result of the current cells in the manufacture of the IC chip, and the order of selecting the current cells is all the chips. Are the same,
It cannot be said that the effect is large with respect to the difference in the variation of the current cell for each IC chip.
【0038】特に、プラスチップパッケージに実装する
ICチップの電流セルのそれぞれのばらつきの違いは顕
著であり、積分直線性誤差改善のため前述の配線による
対策を施した場合でも、9〜10ビット弱のデジタル・
アナログ変換精度を満足するのが精一杯であって、その
変換精度の向上には問題があった。In particular, the difference in the variations of the current cells of the IC chip mounted in the plus chip package is remarkable, and even if the above-mentioned wiring measures are taken to improve the integral linearity error, it is slightly less than 9 to 10 bits. Digital
Satisfying the analog conversion accuracy was the best, and there was a problem in improving the conversion accuracy.
【0039】[0039]
【課題を解決するための手段】本発明のD/A変換装置
は、nビット(nは正の整数)のデジタル入力端子と、
アナログ出力端子と、前記nビットのデジタル入力端子
のうち上位mビット(mは正の整数)を入力とし任意の
数の出力を有する記憶回路と、この記憶回路の全ての出
力を入力とする第1のラッチ回路群と、この第1のラッ
チ回路群の全ての出力を制御信号入力とする第1の電流
セル群と、前記nビットのデジタル入力端子のうち(n
−m)ビットの全てをデータ入力とする第2のラッチ回
路群と、この第2のラッチ回路群全ての出力を制御信号
入力とするスイッチ回路群を介して電源端子と前記アナ
ログ出力端子と接続される第2の電流セル群とから構成
される。また、本発明のD/A変換装置は、前記整数n
およびmは、n≧mで、かつ、m≧2の関係を有する構
成とすることもできる。またさらに、本発明のD/A変
換装置は、前記mビット入力は、上位Yビットと下位X
ビット(XおよびYは自然数)に分割され、かつ、m=
X+Yである構成とすることもできる。さらに、本発明
のD/A変換装置の前記記憶回路は、前記Xビットをア
ドレス入力とする第1の記憶回路と、前記Yビットをア
ドレス入力とする第2の記憶回路とから構成することも
できる。さらにまた、本発明のD/A変換装置の前記第
1のラッチ回路群は前記第1の記憶回路の出力全てを入
力とするX−ラッチ回路群と、前記第2の記憶回路の出
力全てを入力とするY−ラッチ回路群とから構成するこ
もでき、本発明のD/A変換装置の前記第1の電流セル
群は、(2m )個または、(2m-1 )個の電流値I(実
数)を有する電流セルで構成され、これら電流セルは前
記Y−ラッチ回路群の出力を行選択制御信号とし前記X
−ラッチ回路群の出力を列選択制御信号として行列状に
配置される構成とすることもでき、さらに、本発明のD
/A変換装置の電流セルは、前記Yラッチ回路群の任意
の出力を一方の入力とし、もう一方の入力を前記Xラッ
チ回路群の任意の出力とする2入力論理積と、この2入
力論理積の出力を一方の入力とし、他方の入力を前記Y
−ラッチ回路群の任意の出力とする2入力論理和と、こ
の2入力論理和の出力を制御信号入力とするスイッチ回
路を介して一方を前記電源端子と前記アナログ出力端子
に接続し、他方をGNDに接続する前記電流値I(実
数)を有する定電流源とで構成することもできる。ま
た、本発明のD/A変換装置は、前記第2の電流セル群
は電流値(1/2)・I,(1/4)・I,(1/8)
・I,・・・(1/2n-m )・Iを有する(n−m)個
の定電流源で構成され、これら定電流源はそれぞれ、一
端をGNDに、残り一端を前記スイッチ回路群に接続さ
れる構成とすることもできる。A D / A converter according to the present invention comprises an n-bit (n is a positive integer) digital input terminal,
An analog output terminal, a memory circuit that receives the upper m bits (m is a positive integer) of the n-bit digital input terminal as an input and has an arbitrary number of outputs, and a memory circuit that receives all outputs of the memory circuit 1 latch circuit group, a first current cell group that receives all outputs of the first latch circuit group as control signal inputs, and (n
-M) A power supply terminal and the analog output terminal are connected through a second latch circuit group that receives all of the bits as data inputs and a switch circuit group that receives the outputs of all of the second latch circuit groups as control signal inputs. And a second current cell group. The D / A conversion device of the present invention is the integer n
Also, m and m may have a relationship of n ≧ m and m ≧ 2. Still further, in the D / A conversion device of the present invention, the m-bit input is high Y bits and low X bits.
Bits (X and Y are natural numbers) and m =
It is also possible to adopt a configuration of X + Y. Further, the memory circuit of the D / A conversion device of the present invention may be configured by a first memory circuit having the X bit as an address input and a second memory circuit having the Y bit as an address input. it can. Furthermore, the first latch circuit group of the D / A conversion device of the present invention includes an X-latch circuit group that receives all the outputs of the first memory circuit as input, and all the outputs of the second memory circuit. The D / A conversion device according to the present invention may have a current value of (2 m ) or (2 m-1 ). I (real number), and these current cells use the output of the Y-latch circuit group as a row selection control signal and X
The output of the latch circuit group may be arranged in a matrix as a column selection control signal, and further, D of the present invention may be used.
The current cell of the A / A converter has a 2-input logical product in which an arbitrary output of the Y latch circuit group is one input and the other input is an arbitrary output of the X latch circuit group, and this 2-input logical product. The output of the product is one input and the other input is the Y
-Connect one to the power supply terminal and the analog output terminal via a two-input logical sum that is an arbitrary output of the latch circuit group and a switch circuit that uses the output of the two-input logical sum as a control signal input, and the other It can also be configured with a constant current source having the current value I (real number) connected to GND. Further, in the D / A conversion device of the present invention, the second current cell group has current values of (1/2) · I, (1/4) · I, (1/8)
.I, ... (1/2 nm ) .. It is composed of (n−m) constant current sources having I. One of these constant current sources is connected to GND and the other end is connected to the switch circuit group. It can also be configured to be connected.
【0040】[0040]
【実施例】次に、本発明の第1の実施例のD/A変換装
置を図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a D / A conversion device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0041】図1および図2を参照すると、この実施例
のD/A変換装置は、9ビットのデジタル信号入力を有
する電流セルマトリックス型D/A変換装置で、上位6
ビットを行方向3ビット×列方向3ビットの電流セルマ
トリックスで変換し、残り下位3ビットを重み付けされ
た定電流源で変換している。Referring to FIGS. 1 and 2, the D / A conversion device of this embodiment is a current cell matrix type D / A conversion device having a 9-bit digital signal input.
Bits are converted by a current cell matrix of 3 bits in row direction × 3 bits in column direction, and the remaining lower 3 bits are converted by a weighted constant current source.
【0042】このD/A変換装置は、記憶回路Xおよび
Yを電気的に消去可能なROMであるEEPROM−X
2およびEEPROM−Y3で構成する以外は従来のD
/A変換装置の構成要素と同じ構成要素を有し、同一構
成要素には同一の参照符号が付してある。また、各構成
要素の接続については従来のD/A変換装置とほとんど
同じためその詳細な説明は省略する。This D / A converter is an EEPROM-X which is a ROM capable of electrically erasing the memory circuits X and Y.
2 and EEPROM-Y3
It has the same components as those of the / A converter, and the same components are designated by the same reference numerals. Further, the connection of each component is almost the same as that of the conventional D / A conversion device, and therefore detailed description thereof will be omitted.
【0043】この第1の実施例のD/A変換装置と従来
のD/A変換装置との異なっている部分について以下に
説明する。Differences between the D / A converter of the first embodiment and the conventional D / A converter will be described below.
【0044】この実施例のD/A変換装置は、Xデコー
ダ2’(図6参照)となっていたものが、記憶回路制御
信号入力118とデータ入力バス117とを有するEE
PROM−X2に置換され、このEEPROM−X2の
データ出力(108〜115)が全ての電流セル(1−
0〜1−63)に対して列選択制御信号が入力されるよ
うになっている。(従来例のD/A変換装置を示す図6
では、電流セル(1−56)と同一の列はGND116
となっていた。)また、Yデコーダ3’についても同様
に、記憶回路制御信号118とデータ入出力バス117
とを有するEEPROM−Y3に置換され、このEEP
ROM−Y3のデータ出力(100−A、100−B、
・・・・・、107−A、107−B)とが全ての電流
セル(1−0〜1−63)に対して行選択制御信号が入
力されるようになっている。(図6では、電流セル(1
−63)および電流セル(1−7)と同一の行は1つの
行選択制御信号入力がそれぞれVDD電源端子28、G
ND116となっていた。)次に、この実施例のD/A
変換装置のEEPROM−X2およびEEPROM−Y
3の機能について説明する。In the D / A converter of this embodiment, the X decoder 2 '(see FIG. 6) has an EE having a memory circuit control signal input 118 and a data input bus 117.
It is replaced with PROM-X2, and the data output (108-115) of this EEPROM-X2 is all current cells (1-
The column selection control signal is input to 0 to 1-63). (FIG. 6 showing a conventional D / A conversion device)
Then, the same column as the current cell (1-56) is GND116.
It was. ) Similarly, for the Y decoder 3 ', similarly, the memory circuit control signal 118 and the data input / output bus 117 are used.
Replaced with an EEPROM-Y3 having
ROM-Y3 data output (100-A, 100-B,
..., 107-A, 107-B), and the row selection control signal is input to all the current cells (1-0 to 1-63). (In FIG. 6, the current cell (1
-63) and the same row as the current cell (1-7) have one row selection control signal input at the VDD power supply terminals 28 and G, respectively.
It was ND116. ) Next, D / A of this embodiment
Conversion device EEPROM-X2 and EEPROM-Y
The function of No. 3 will be described.
【0045】これらのEEPROM−X2およびEEP
ROM−Y3へのデータ書き込みおよびデータ消去は、
記憶回路制御信号118とデータ入出力バス117の信
号操作により行われる。EEPROMは電源が切れた場
合でもデータが保持される不揮発性メモリーのため、特
性改善のためのデータを記憶させたならば、EEPRO
Mへのデータ再書き込みは必要ない。また、電気的にデ
ータ消去が可能であるためパッケージング後に任意のデ
ータ書換も可能である。These EEPROM-X2 and EEP
Writing data to and deleting data from ROM-Y3
This is performed by the signal operation of the memory circuit control signal 118 and the data input / output bus 117. The EEPROM is a non-volatile memory that retains data even when the power is turned off, so if you store data to improve the characteristics, the EEPROM
Data rewriting to M is not necessary. Further, since data can be electrically erased, arbitrary data can be rewritten after packaging.
【0046】次に、本発明のD/A変換装置の第1の電
流セル群1の中の電流セル(1−0〜1−63)の選択
順序とこれによる積分直線性誤差の分布との関係を説明
する。まず、初期的に電流セル(1−0〜1−63)の
選択順序は以下に説明する通りになっている。Next, the selection order of the current cells (1-0 to 1-63) in the first current cell group 1 of the D / A converter of the present invention and the distribution of the integral linearity error due to the selection order are described. Explain the relationship. First, the selection order of the current cells (1-0 to 1-63) is initially as described below.
【0047】上位6ビットのデジタル入力信号が(D
8、D7、D6、D5、D4、D3)=(1、1、1、
1、1、1)の時、電流セル(1−0)のみが選択され
アナログ出力端子29側から電流を引いている。The upper 6-bit digital input signal is (D
8, D7, D6, D5, D4, D3) = (1,1,1 ,,
In the case of 1, 1, 1), only the current cell (1-0) is selected and the current is drawn from the analog output terminal 29 side.
【0048】次に、1ステップ下がって、デジタル入力
信号(D8、D7、D6、D5、D4、D3)=(1、
1、1、1、1、0)となったときには、電流セル(1
−0)および電流セル(1−1)のみが選択され、順次
デジタル信号が1ステップづつ変化して、デジタル入力
信号が(D8、D7、D6、D5、D4、D3)=
(0、0、0、0、0、1)となったときには、電流セ
ル(1−0〜1−62)までが選択され、最終的に、デ
ジタル入力信号が(D8、D7、D6、D5、D4、D
3)=(0、0、0、0、0、0)となったときには、
電流セル(1−0〜1−63)のすべてが選択される。Then, one step down, the digital input signals (D8, D7, D6, D5, D4, D3) = (1,
1, 1, 1, 1, 0), the current cell (1
-0) and only the current cell (1-1) are selected, the digital signal sequentially changes by one step, and the digital input signal becomes (D8, D7, D6, D5, D4, D3) =
When it becomes (0, 0, 0, 0, 0, 1), the current cells (1-0 to 1-62) are selected, and finally the digital input signal is (D8, D7, D6, D5). , D4, D
3) = (0,0,0,0,0,0),
All of the current cells (1-0 to 1-63) are selected.
【0049】つまり、各電流セルの選択順序は、デジタ
ル入力信号が(D8、D7、D6、D5、D4、D3)
=(1、1、1、1、1、1)→(0、0、0、0、
0、0)へと1ステップごとに変化した場合、電流セル
(1−0、1−1、1−2、1−3、・・・・・・・・
・・、1−63)への電流値が順次加算される、言い替
えるとアナログ出力電圧Voutが下がる方向に選択さ
れることにする。That is, the selection order of the current cells is such that the digital input signals are (D8, D7, D6, D5, D4, D3).
= (1,1,1,1,1,1,1) → (0,0,0,0,
When changing to 0, 0) at every step, the current cells (1-0, 1-1, 1-2, 1-3, ...
.., 1-63) are sequentially added, that is, the analog output voltage Vout is selected to decrease.
【0050】次に、これらの電流セルの選択順序に対
し、各電流セルの定電流源の電流値に製造上のばらつき
が生じたときの積分直線性誤差特性を説明する。Next, the integral linearity error characteristic when manufacturing currents of the current values of the constant current sources of the respective current cells are varied with respect to the selection order of these current cells will be described.
【0051】前述の電流セルの選択順序について、この
選択方法が製造上を考慮し、統計的に最適な電流セルの
選択順序であったとするならば、従来例の場合におい
て、XおよびYデコーダ2’および3’から第1の電流
セル群1までの信号接続配線を組み替えて対応してい
た。Regarding the above-mentioned current cell selection order, assuming that this selection method is a statistically optimum current cell selection order in consideration of manufacturing, in the case of the conventional example, the X and Y decoder 2 is used. The signal connection wirings from'and 3'to the first current cell group 1 were rearranged to cope with this.
【0052】しかし、従来例のように、統計的なデータ
を基にした配線組み替えによる積分直線性誤差特性の改
善を図る方法は、統計的には最善の対策がなされていて
も、サンプル1つ1つにたいしては、的確な電流セルの
選択順序となっているとは言えない。However, as in the conventional example, the method of improving the integral linearity error characteristic by the wiring rearrangement based on the statistical data has one sample even if the best statistical measure is taken. For one, it cannot be said that the order of selecting the current cells is appropriate.
【0053】この理由を各電流セル(1−0〜1−6
3)の電流値の誤差分布状況が、何〔LSB〕相当して
いるか示す図4を参照して説明する。The reason for this is that each current cell (1-0 to 1-6
It will be described with reference to FIG. 4 which shows what [LSB] the current value error distribution situation of 3) corresponds to.
【0054】図1においては、X軸方向が第1の電流セ
ル群1の行方向を示し、Y軸方向が列方向を示す。つま
り、図1に示した各電流セルの配置と同様の形で、理想
電流Iを0点としてこれに対する誤差を示す表記となっ
ている。単位は縦軸の印の付いた長さ相当が1LSBの
誤差に対応する。図4(a)は、製造された、ある1チ
ップICに対して測定したものの結果であり、図4
(b)は製造された多数個のチップそれぞれの誤差結果
を統計的にまとめて示したものである。In FIG. 1, the X-axis direction indicates the row direction of the first current cell group 1, and the Y-axis direction indicates the column direction. That is, in the same form as the arrangement of the current cells shown in FIG. 1, the ideal current I is set to 0, and the error is shown. As for the unit, the length corresponding to the mark on the vertical axis corresponds to an error of 1 LSB. FIG. 4A is a result of measurement performed on a certain manufactured one-chip IC.
(B) shows statistically the error results of each of a large number of manufactured chips.
【0055】各電流セル(1−0〜1−63)の理想的
な電流値Iと製造上の統計的な各電流セル(1−0〜1
−63)のばらつき分布が、図4(b)のように示され
たとする。この時、上位6ビットの変換を行う電流セル
を順次電流セル(1−63)から電流セル(1−0)ま
で継続的に選択した場合の本D/A変換装置の積分直線
性誤差は、図5中に示す白丸“○”57で示される軌跡
となる。ただし、この図5では、下位3ビットの変換誤
差はかなり小さいものとして無視している。また、通
常、積分直線性誤差における理想的な変換はゼロスケー
ルとフルスケールのオフセットは無視し、実際のサンプ
ルのゼロの点のアナログ出力とフルスケール点のアナロ
グ出力間を直線で結んだものとしている。この理想変換
は図5中の波線60で示されたものとなる。波線に対す
る統計的な積分直線性誤差は約(−4LSB)〜+(2
LSB)以内の値となる。The ideal current value I of each current cell (1-0 to 1-63) and each statistical current cell (1-0 to 1) in manufacturing.
It is assumed that the variation distribution of −63) is shown as in FIG. At this time, the integrated linearity error of the present D / A converter when the current cells for converting the upper 6 bits are sequentially selected from the current cell (1-63) to the current cell (1-0) is as follows. The locus indicated by a white circle “◯” 57 shown in FIG. 5 is obtained. However, in FIG. 5, the conversion error of the lower 3 bits is neglected because it is considerably small. In addition, the ideal conversion for integrated linearity error is usually one in which the zero-scale and full-scale offsets are ignored, and a straight line is drawn between the analog output at the zero point and the analog output at the full-scale point of the actual sample. There is. This ideal conversion is shown by the broken line 60 in FIG. The statistical integral linearity error for the wavy line is about (-4 LSB) to + (2
It becomes a value within LSB).
【0056】しかし、ある1つのサンプルについて各電
流セル(1−0〜1−63)の定電流源の電流値が図4
(a)の様になってしまった場合、直前に述べた電流セ
ルの選択順序と同一にするならば、このサンプルの積分
直線性誤差分布は図5中の折れ線58で示されるように
なる。このときの積分直線性誤差は約(−5LSB)〜
(+3LSB)となってしまう。従来例では、この図4
(a)の特性を持ったサンプルはこれ以上積分直線性を
改善することがきず、不良サンプルとなってしまうこと
もありえる。However, the current value of the constant current source of each current cell (1-0 to 1-63) for a certain sample is shown in FIG.
In the case of the case of (a), if the same order as the selection order of the current cells described immediately above is used, the integrated linearity error distribution of this sample is as shown by the polygonal line 58 in FIG. The integrated linearity error at this time is about (-5 LSB) ~
(+ 3LSB). In the conventional example, this FIG.
The sample having the characteristic of (a) cannot improve the integral linearity any more, and may become a defective sample.
【0057】だが、第1の電流セル群1の行選択順序に
ついて、これまでが、上位6ビットのデジタル入力信号
が(D8、D7、D6、D5、D4、D3)=(1、
1、1、1、1、1)→(0、0、0、0、0、0)へ
と1ステップごとに変化した場合、電流セル(1−0、
1−1、1−2、1−3、・・・・・・・・・・、1−
63)へと電流値が順次加算される、言い替えると、電
流セル(1−0〜1−7、1−8〜1−45、1−16
〜1−23、1−24〜1−34、1−32〜1−3
9、−40〜1−47、1−48〜1−55、1−56
〜1−63の順序となっていたのに対し図5中の波線5
9で示される電流セルの選択順序を(1−0〜1−
7)、(1−32〜1−39)、(1−8〜1−1
5)、(1−40〜1−47)、(1−24〜1−3
1)、(1−16〜1−23)、(1−48〜1−5
5)および(1−56〜1−63)に替えるならば、こ
のサンプルの積分直線性誤差は約(−3LSB)〜+
(3LSB)に改善される。However, regarding the row selection order of the first current cell group 1, the digital input signals of the upper 6 bits are (D8, D7, D6, D5, D4, D3) = (1,
In the case where the current cell (1-0, 0, 0, 0, 0, 0, 0) changes in every step, the current cell (1-0,
1-1, 1-2, 1-3, ..., 1-
63) to which current values are sequentially added, in other words, current cells (1-0 to 1-7, 1-8 to 1-45, 1-16).
~ 1-23, 1-24 to 1-34, 1-32 to 1-3
9, -40 to 1-47, 1-48 to 1-55, 1-56
Although the order is from 1 to 63, the wavy line 5 in FIG.
The selection order of the current cells shown by 9 is (1-0 to 1-
7), (1-32 to 1-39), (1-8 to 1-1)
5), (1-40 to 1-47), (1-24 to 1-3)
1), (1-16 to 1-23), (1-48 to 1-5)
5) and (1-56 to 1-63), the integrated linearity error of this sample is about (-3 LSB) to +
(3 LSB).
【0058】このような選択順序となるようにEEPR
OM−Y3にデータを記憶させ、さらに、EEPROM
−X2についても最適な電流セルの選択順序を記憶させ
ることにより、積分直線性誤差はより改善され、高精度
なデジタル・アナログ変換特性を得る事ができる。EEPR so that the selection order is as described above.
Data is stored in OM-Y3, and further EEPROM
By storing the optimum current cell selection order for -X2 as well, the integrated linearity error can be further improved and a highly accurate digital-analog conversion characteristic can be obtained.
【0059】次に、本発明の第2の実施例のD/A変換
装置の構成を示す図3を参照すると、この第2の実施例
では第1の実施例中の記憶回路としてのEEPROMを
SRAMに置き換える構成で、それ以外の構成要素は第
1の実施例の構成要素と同一なので図示するに留め、そ
の構成および動作の詳細な説明は省略する。Next, referring to FIG. 3 showing the configuration of the D / A converter of the second embodiment of the present invention, in this second embodiment, the EEPROM as the memory circuit in the first embodiment is used. The configuration is replaced with SRAM, and the other components are the same as the components of the first embodiment, so they are only shown in the figure, and a detailed description of the configuration and operation is omitted.
【0060】このSRAMは、データのアクセスタイム
が高速であるため、第1の実施例よりも高速なデジタル
・アナログ変換を行う事が可能となる。Since this SRAM has a high data access time, it is possible to perform digital-analog conversion at a higher speed than in the first embodiment.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電流セル
マトリックス型D/A変換装置は、従来上位ビットの変
換をつかさどる電流セル群内の各電流セルへ入力される
電流セルの行と列の選択制御信号の生成を行っていたデ
コード回路を任意のデータの記憶が可能な記憶回路、例
えばEEPROM、SRAMなどに置き換えた。この任
意データの書き込みとその読出しが可能な記憶回路は電
流セル群中の各電流セルの選択順序を各ICチップごと
に任意に設定する事を可能にする。As described above, according to the current cell matrix type D / A converter of the present invention, the rows and columns of the current cells input to each current cell in the current cell group which is in charge of the conversion of the higher order bits are conventionally provided. The decoding circuit that was generating the selection control signal of No. 1 was replaced with a storage circuit capable of storing arbitrary data, such as an EEPROM or SRAM. This memory circuit capable of writing and reading arbitrary data makes it possible to arbitrarily set the selection order of each current cell in the current cell group for each IC chip.
【0062】従って、個々のICチップに対してデジタ
ル・アナログ変換特性が向上するような最適な電流セル
の選択順序を得る事が可能となる。Therefore, it is possible to obtain an optimum current cell selection sequence that improves the digital-analog conversion characteristics for each IC chip.
【0063】本発明のD/A変換装置は、各定電流セル
の選択順序を示すデータをICチップそれぞれに対し任
意に設定する事が可能であり、しかもパッケージング後
にこのデータを書き込むことが可能なためパッケージの
組立等で生じた特性悪化も改善する事が可能であり、歩
留まり向上にもつながる。In the D / A converter of the present invention, the data indicating the selection order of each constant current cell can be arbitrarily set for each IC chip, and this data can be written after packaging. Therefore, it is possible to improve the deterioration of the characteristics caused by the assembly of the package and the like, which leads to the improvement of the yield.
【図1】本発明の第1の実施例のD/A変換装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a D / A conversion device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】従来技術および本発明のD/A変換装置の第1
の電流セル群1を構成す電流セル(1−0〜1−63)
内部ブロック図である。FIG. 2 is a first D / A conversion device according to the related art and the present invention.
Current cells (1-0 to 1-63) constituting the current cell group 1 of
It is an internal block diagram.
【図3】本発明の第2の実施例のD/A変換装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a D / A conversion device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】図1に示す第1の実施例における各電流セル
(1−0〜1−63)の電流値の誤差分布状況のLSB
(最小ビットの変化による理想量)相当分を示す図であ
る。FIG. 4 is an LSB of a current value error distribution state of each current cell (1-0 to 1-63) in the first embodiment shown in FIG. 1;
It is a figure which shows (ideal amount by the change of the minimum bit) equivalent.
【図5】図4に示す電流セルの電流値誤差分布を各電流
セル(1−0〜1−63)まで順次加算したグラフであ
る。5 is a graph in which the current value error distribution of the current cell shown in FIG. 4 is sequentially added up to each current cell (1-0 to 1-63).
【図6】従来技術のD/A変換装置の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional D / A conversion device.
1 第1の電流セル群 1−A 論理関回路 1−B 論理和回路 1−0〜1−63 電流セル 2,3 記憶回路 2’ Xデコーダ 3’ Yデコーダ 4〜18A、B、30〜32 ラッチ回路 49〜27 デジタル入力端子 28 電源端子 29 アナログ出力端子 33〜35、1−C 定電流源 42 負荷抵抗 43〜45、1−D スイッチ回路 46 Yラッチ回路群 47 Xラッチ回路群 48 第2のラッチ回路 49 スイッチ回路群 56 第2の電流セル群 57 統計上の積分直線性誤差の分布 58 ある1サンプルの積分直線性誤差分布(電流セ
ルの選択順序を最適化する前) 59 ある1サンプルの積分直線性誤差分布(電流セ
ルの選択順序を最適化した後) 60 統計上の理想の積分直線性誤差直線 61 ある1サンプルの理想の積分直線性誤差直線 100〜106,100−A,100−B〜107−
A,107−B Yデコーダ出力信号 108〜115 Xデコーダ出力信号 116 接地(GND) 117 データ入出力バス 118 記憶回路制御信号1 1st current cell group 1-A logical relation circuit 1-B logical sum circuit 1-0 to 1-63 current cell 2,3 memory circuit 2'X decoder 3'Y decoder 4-18A, B, 30-32 Latch circuit 49 to 27 Digital input terminal 28 Power supply terminal 29 Analog output terminal 33 to 35, 1-C constant current source 42 Load resistance 43 to 45, 1-D switch circuit 46 Y latch circuit group 47 X latch circuit group 48 Second Latch circuit 49 Switch circuit group 56 Second current cell group 57 Statistical integral linearity error distribution 58 Certain one sample integral linearity error distribution (before optimizing selection order of current cells) 59 Certain sample Integral linearity error distribution (after optimizing the selection order of current cells) 60 Statistical ideal integral linearity error straight line 61 One sample ideal integral linearity error straight line 10 ~106,100-A, 100-B~107-
A, 107-BY Y decoder output signal 108 to 115 X decoder output signal 116 Ground (GND) 117 Data input / output bus 118 Storage circuit control signal
Claims (8)
力端子と、アナログ出力端子と、前記nビットのデジタ
ル入力端子のうち上位mビット(mは正の整数)を入力
とし任意の数の出力を有する記憶回路と、この記憶回路
の全ての出力を入力とする第1のラッチ回路群と、この
第1のラッチ回路群の全ての出力を制御信号入力とする
第1の電流セル群と、前記nビットのデジタル入力端子
のうち(n−m)ビットの全てをデータ入力とする第2
のラッチ回路群と、この第2のラッチ回路群全ての出力
を制御信号入力とするスイッチ回路群を介して電源端子
と前記アナログ出力端子とに接続される第2の電流セル
群とから構成されることを特徴とするD/A変換装置。1. An n-bit (n is a positive integer) digital input terminal, an analog output terminal, and an upper-order m bits (m is a positive integer) of the n-bit digital input terminals are input and an arbitrary number is input. , A first latch circuit group having all outputs of the memory circuit as inputs, and a first current cell group having all outputs of the first latch circuit group as control signal inputs And a second (n−m) -bit data input terminal of the n-bit digital input terminal
Latch circuit group, and a second current cell group connected to the power supply terminal and the analog output terminal via a switch circuit group that uses the outputs of all the second latch circuit groups as control signal inputs. A D / A conversion device characterized by the following.
つ、m≧2の関係を有することを特徴とする請求項1記
載のD/A変換装置。2. The D / A conversion device according to claim 1, wherein the integers n and m have a relationship of n ≧ m and m ≧ 2.
位Xビット(XおよびYは自然数)に分割され、かつ、
m=X+Yであることを特徴とする請求項2記載のD/
A変換装置。3. The m-bit input is divided into upper Y bits and lower X bits (X and Y are natural numbers), and
D / according to claim 2, characterized in that m = X + Y.
A converter.
ス入力とする第1の記憶回路と、前記Yビットをアドレ
ス入力とする第2の記憶回路とから構成されることを特
徴とする請求項3記載のD/A変換装置。4. The memory circuit comprises a first memory circuit having the X-bit as an address input and a second memory circuit having the Y-bit as an address input. 3. The D / A conversion device described in 3.
憶回路の出力全てを入力とするX−ラッチ回路群と、前
記第2の前記回路の出力全てを入力とするY−ラッチ回
路群とから構成されることを特徴とする請求項4記載の
D/A変換装置。5. The first latch circuit group includes an X-latch circuit group that receives all outputs of the first memory circuit, and a Y-latch circuit that receives all outputs of the second circuit. The D / A conversion device according to claim 4, wherein the D / A conversion device comprises a group.
たは、(2m-1 )個の電流値I(実数)を有する電流セ
ルで構成され、これら電流セルは前記Y−ラッチ回路群
の出力を行選択制御信号とし前記X−ラッチ回路群の出
力を列選択制御信号として行列状に配置されることを特
徴とする請求項5記載のD/A変換装置。6. The first current cell group is composed of current cells having (2 m ) or (2 m-1 ) current values I (real number), and these current cells are the Y-cells. 6. The D / A converter according to claim 5, wherein the output of the latch circuit group is used as a row selection control signal and the output of the X-latch circuit group is used as a column selection control signal in a matrix.
の任意の出力を一方の入力とし、もう一方の入力を前記
X−ラッチ回路群の任意の出力とする2入力論理積と、
この2入力論理積の出力を一方の入力とし、他方の入力
を前記Yラッチ回路群の任意の出力とする2入力論理和
と、この2入力論理和の出力を制御信号入力とするスイ
ッチ回路を介して一方を前記電源端子と前記アナログ出
力端子に接続し、他方をGNDに接続する前記電流値I
(実数)を有する定電流源とで構成されることを特徴と
するD/A変換装置。7. The two-input logical product, wherein the current cell has an arbitrary output of the Y-latch circuit group as one input and another input as an arbitrary output of the X-latch circuit group,
A two-input logical sum that uses the output of the two-input logical product as one input and the other input as an arbitrary output of the Y latch circuit group, and a switch circuit that uses the output of the two-input logical sum as a control signal input The current value I, one of which is connected to the power supply terminal and the analog output terminal and the other of which is connected to GND through
A constant current source having a (real number) and a D / A conversion device.
2)・I,(1/4)・I(1/8)・I,・・・(1
/2n-m )・Iを有する(n−m)個の定電流源で構成
され、これら定電流源はそれぞれ、一端をGNDに、残
り一端を前記スイッチ回路群に接続されていることを特
徴とする請求項1,2,3,4,5,6または7記載の
D/A変換装置。8. The second current cell group comprises a current value (1 /
2) ・ I, (1/4) ・ I (1/8) ・ I, ・ ・ ・ (1
/ 2 nm ) · I (n−m) constant current sources, each of which has one end connected to GND and the other end connected to the switch circuit group. The D / A conversion device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24765493A JPH07106971A (en) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | D/a converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24765493A JPH07106971A (en) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | D/a converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106971A true JPH07106971A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17166699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24765493A Pending JPH07106971A (en) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | D/a converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106971A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999048210A1 (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-23 | Hitachi, Ltd. | Da conversion circuit |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP24765493A patent/JPH07106971A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6509854B1 (en) | 1997-03-16 | 2003-01-21 | Hitachi, Ltd. | DA conversion circuit |
| WO1999048210A1 (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-23 | Hitachi, Ltd. | Da conversion circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100287979B1 (en) | Detection method and circuit of flash memory with multilevel cells | |
| US7026967B2 (en) | Method for calibrating a digital-to-analog converter and a digital-to-analog converter | |
| US7408831B2 (en) | Semiconductor device including voltage level conversion output circuit | |
| JPH10501361A (en) | Flash memory bit map addressing techniques | |
| JPH0423450B2 (en) | ||
| JP2741824B2 (en) | Semiconductor storage device | |
| KR102695792B1 (en) | Led driver and dac reference circuit thereof | |
| CN100483948C (en) | Digital/analog converter, display driver and display | |
| EP0121394A2 (en) | Static semiconductor memory device incorporating redundancy memory cells | |
| JP6407528B2 (en) | Semiconductor device | |
| CN101154467A (en) | Fuse readout circuit | |
| US4885581A (en) | Digital-to-analog converter circuit | |
| JPH07287986A (en) | Integrated circuit memory having column voltage holding circuit | |
| JPH0519848B2 (en) | ||
| US20050146452A1 (en) | All-digital calibration of string DAC linearity using area efficient PWL approximation: eliminating hardware search and digital division | |
| JPH07106971A (en) | D/a converter | |
| US6812874B1 (en) | Method and apparatus for processing analog signal | |
| US6339554B1 (en) | Semiconductor memory device with replacement programming circuit | |
| US6285582B1 (en) | Two-dimensional resonant tunneling diode memory system | |
| US7705762B2 (en) | Voltage random access memory (VRAM) | |
| CN117978166A (en) | Calibration circuit and calibration method for current source array of high-precision digital-to-analog converter | |
| US20230238973A1 (en) | Digital-to-analog converter with digitally controlled trim | |
| US12028085B2 (en) | Digital-to-analog converter with digitally controlled trim | |
| JPH06152424A (en) | D/a converter | |
| KR100703638B1 (en) | Semiconductor devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000905 |