JPH07336226A - 分圧回路、及びa/d変換器、並びに半導体集積回路 - Google Patents
分圧回路、及びa/d変換器、並びに半導体集積回路Info
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- JPH07336226A JPH07336226A JP14545594A JP14545594A JPH07336226A JP H07336226 A JPH07336226 A JP H07336226A JP 14545594 A JP14545594 A JP 14545594A JP 14545594 A JP14545594 A JP 14545594A JP H07336226 A JPH07336226 A JP H07336226A
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- circuit
- voltage
- converter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、直列抵抗回路の占有面積を
低減するための技術を提供することにある。 【構成】 直列抵抗回路の複数の抵抗直列接続ノードを
選択的に電圧比較回路101に結合することによって、
当該電圧比較回路へ供給される電圧レベルを切換えるた
めの第1選択手段としてのスイッチS13,S14に加
えて、互いに電圧レベルが異なる基準電圧Va,Vbを
選択的に上記直列抵抗回路に印加するための第2選択手
段としてのスイッチS11,S12を設け、上記直列抵
抗回路を構成する抵抗素子数の低減を図る。
低減するための技術を提供することにある。 【構成】 直列抵抗回路の複数の抵抗直列接続ノードを
選択的に電圧比較回路101に結合することによって、
当該電圧比較回路へ供給される電圧レベルを切換えるた
めの第1選択手段としてのスイッチS13,S14に加
えて、互いに電圧レベルが異なる基準電圧Va,Vbを
選択的に上記直列抵抗回路に印加するための第2選択手
段としてのスイッチS11,S12を設け、上記直列抵
抗回路を構成する抵抗素子数の低減を図る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の抵抗を直列接続
して成る分圧回路や、入力されたアナログ信号をディジ
タル信号に変換するためのA/D変換器における素子の
低減化技術に関し、例えば半導体集積回路に適用して有
効な技術に関する。
して成る分圧回路や、入力されたアナログ信号をディジ
タル信号に変換するためのA/D変換器における素子の
低減化技術に関し、例えば半導体集積回路に適用して有
効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図7には従来のA/D変換器が示され
る。このA/D変換器は、ディジタル信号をアナログ信
号に変換するためのD/A変換部61、このD/A変換
部61の変換出力と外部からの入力アナログ電圧Vin
とを比較するための電圧比較回路63、この電圧比較回
路63の出力信号に応じて比較データレジスタ62の記
憶内容を書換えるための制御回路64、比較データレジ
スタ62の記憶内容に応じてスイッチS11〜S1m,
S1nの動作を制御するためのスイッチコントローラ6
5を含む。D/A変換部61は、複数の抵抗R71〜R
7nが直列接続されて成る直列抵抗回路3と、この複数
の抵抗2の直列接続ノードを選択することによって、当
該選択ノードの電位Vrefを電圧比較回路63の一方
の入力端子に伝達するためのスイッチS11〜S1m,
S1n(m,nは共に正の整数で、m+1=nの関係に
ある)とを含む。上記直列抵抗回路3の電源端子1に
は、接地ノード4の電位を基準とする所定の基準電圧V
aが印加される。比較データレジスタ62の記憶内容に
応じてスイッチS11〜S1m,S1nのうちの一つが
選択的にオンされることによって、D/A変換部61か
ら出力された電圧Vrefと、外部から入力アナログ電
圧Vinとが比較され、その比較結果に応じて比較レジ
スタ62の記憶内容が更新される。このような動作は、
D/A変換部61の出力電圧Vrefと外部からの入力
アナログ電圧Vinとが等しくなるまで繰返される。そ
して、上記出力電圧Vrefと外部からの入力アナログ
電圧Vinとが等しくなった場合、比較レジスタ62の
記憶内容は、外部からの入力アナログ電圧VinのA/
D変換値として利用される。
る。このA/D変換器は、ディジタル信号をアナログ信
号に変換するためのD/A変換部61、このD/A変換
部61の変換出力と外部からの入力アナログ電圧Vin
とを比較するための電圧比較回路63、この電圧比較回
路63の出力信号に応じて比較データレジスタ62の記
憶内容を書換えるための制御回路64、比較データレジ
スタ62の記憶内容に応じてスイッチS11〜S1m,
S1nの動作を制御するためのスイッチコントローラ6
5を含む。D/A変換部61は、複数の抵抗R71〜R
7nが直列接続されて成る直列抵抗回路3と、この複数
の抵抗2の直列接続ノードを選択することによって、当
該選択ノードの電位Vrefを電圧比較回路63の一方
の入力端子に伝達するためのスイッチS11〜S1m,
S1n(m,nは共に正の整数で、m+1=nの関係に
ある)とを含む。上記直列抵抗回路3の電源端子1に
は、接地ノード4の電位を基準とする所定の基準電圧V
aが印加される。比較データレジスタ62の記憶内容に
応じてスイッチS11〜S1m,S1nのうちの一つが
選択的にオンされることによって、D/A変換部61か
ら出力された電圧Vrefと、外部から入力アナログ電
圧Vinとが比較され、その比較結果に応じて比較レジ
スタ62の記憶内容が更新される。このような動作は、
D/A変換部61の出力電圧Vrefと外部からの入力
アナログ電圧Vinとが等しくなるまで繰返される。そ
して、上記出力電圧Vrefと外部からの入力アナログ
電圧Vinとが等しくなった場合、比較レジスタ62の
記憶内容は、外部からの入力アナログ電圧VinのA/
D変換値として利用される。
【0003】尚、A/D変換技術について記載された文
献の例としては、昭和59年11月30日に株式会社オ
ーム社から発行された「LSIハンドブック(第630
頁〜)」がある。
献の例としては、昭和59年11月30日に株式会社オ
ーム社から発行された「LSIハンドブック(第630
頁〜)」がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路におい
て上記直列抵抗回路3は、多結晶シリコン又は拡散層か
ら成る抵抗素子列とされる。そして、nビットの精度を
有するA/D変換器の場合、上記ラダー抵抗は、2のn
乗個の抵抗が必要とされる。そのように複数の抵抗が必
要とされるため、図7に示されるようなD/A変換部
は、変換精度が高いほど、それを内蔵する半導体集積回
路において、大きな占有面積が必要とされる。
て上記直列抵抗回路3は、多結晶シリコン又は拡散層か
ら成る抵抗素子列とされる。そして、nビットの精度を
有するA/D変換器の場合、上記ラダー抵抗は、2のn
乗個の抵抗が必要とされる。そのように複数の抵抗が必
要とされるため、図7に示されるようなD/A変換部
は、変換精度が高いほど、それを内蔵する半導体集積回
路において、大きな占有面積が必要とされる。
【0005】本発明の目的は、直列抵抗回路を有する回
路のチップ占有面積を低減するための技術を提供するこ
とにある。
路のチップ占有面積を低減するための技術を提供するこ
とにある。
【0006】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0008】すなわち、複数の抵抗を直列接続して成る
直列抵抗回路と、この直列抵抗回路の複数の抵抗直列接
続ノードを選択的に後段回路に結合することによって、
当該後段回路へ供給される電圧レベルを切換えるための
第1選択手段とを含んで分圧回路が形成されるとき、互
いに電圧レベルが異なる複数の基準電圧源を選択的に上
記直列抵抗回路に印加するための第2選択手段を設ける
ものである。
直列抵抗回路と、この直列抵抗回路の複数の抵抗直列接
続ノードを選択的に後段回路に結合することによって、
当該後段回路へ供給される電圧レベルを切換えるための
第1選択手段とを含んで分圧回路が形成されるとき、互
いに電圧レベルが異なる複数の基準電圧源を選択的に上
記直列抵抗回路に印加するための第2選択手段を設ける
ものである。
【0009】また、複数の抵抗が直列接続されて成り、
印加された基準電圧を分圧するための直列抵抗回路と、
この直列抵抗回路の出力ノードを選択するための第1選
択手段と、この第1選択手段の選択出力と入力アナログ
信号とを比較するための比較手段とを含み、この比較手
段の比較結果に応じて上記選択手段を制御することによ
り、上記入力信号をディジタル信号に変換するためのD
/A変換部が形成されるとき、互いに電圧レベルが異な
る複数の基準電圧源と、この複数の基準電圧源を選択的
に上記直列抵抗回路に印加するための第2選択手段とを
設けるものである。このとき、上記比較手段の比較結果
に応じて記憶内容が更新される記憶手段と、この記憶手
段の記憶内容に基づいて上記第1選択手段、及び第2選
択手段の動作を制御するためのコントローラとを設ける
ことができる。
印加された基準電圧を分圧するための直列抵抗回路と、
この直列抵抗回路の出力ノードを選択するための第1選
択手段と、この第1選択手段の選択出力と入力アナログ
信号とを比較するための比較手段とを含み、この比較手
段の比較結果に応じて上記選択手段を制御することによ
り、上記入力信号をディジタル信号に変換するためのD
/A変換部が形成されるとき、互いに電圧レベルが異な
る複数の基準電圧源と、この複数の基準電圧源を選択的
に上記直列抵抗回路に印加するための第2選択手段とを
設けるものである。このとき、上記比較手段の比較結果
に応じて記憶内容が更新される記憶手段と、この記憶手
段の記憶内容に基づいて上記第1選択手段、及び第2選
択手段の動作を制御するためのコントローラとを設ける
ことができる。
【0010】さらに、上記A/D変換器と、このA/D
変換器によって得られたディジタル信号を処理するため
の処理手段を含んで、半導体集積回路を構成することが
できる。
変換器によって得られたディジタル信号を処理するため
の処理手段を含んで、半導体集積回路を構成することが
できる。
【0011】
【作用】上記した手段によれば、第2選択手段は、互い
に電圧レベルが異なる複数の基準電圧源を選択的に上記
直列抵抗回路に印加する。そのように、分圧機能を有す
る直列抵抗回路に印加される基準電圧のレベル切換える
ことが、上記第1選択手段から複数の電圧出力を得る場
合の直列抵抗素子の低減化を達成する。
に電圧レベルが異なる複数の基準電圧源を選択的に上記
直列抵抗回路に印加する。そのように、分圧機能を有す
る直列抵抗回路に印加される基準電圧のレベル切換える
ことが、上記第1選択手段から複数の電圧出力を得る場
合の直列抵抗素子の低減化を達成する。
【0012】
【実施例】図6には、本発明の一実施例に係る通信端末
装置が示される。図6に示される通信端末装置は、コー
ドレス電話機とされ、特に制限されないが、音声コーデ
ック部201、中間周波数部202、及び高周波部20
3から構成される。この音声コーデック部201、中間
周波数部202、及び高周波部203は、特に制限され
ないが、それぞれ公知の半導体集積回路製造技術によ
り、単結晶シリコンなどの一つの半導体基板に形成され
る。特に、上記中間周波数部202は変調及び復調機能
を有し、モデムLSI又は通信用LSIなどと称され
る。
装置が示される。図6に示される通信端末装置は、コー
ドレス電話機とされ、特に制限されないが、音声コーデ
ック部201、中間周波数部202、及び高周波部20
3から構成される。この音声コーデック部201、中間
周波数部202、及び高周波部203は、特に制限され
ないが、それぞれ公知の半導体集積回路製造技術によ
り、単結晶シリコンなどの一つの半導体基板に形成され
る。特に、上記中間周波数部202は変調及び復調機能
を有し、モデムLSI又は通信用LSIなどと称され
る。
【0013】上記音声コーデック部201は、マイクロ
フォン210から入力された送信アナログ音声信号のう
ち高域雑音成分を抑制するためのプレフィルタ211、
その出力をディジタル信号に変換するA/D(アナログ
/ディジタル)変換器212、A/D変換器212から
の出力信号の帯域圧縮処理や、中間周波数部202から
の出力信号の伸長処理を行うためのDSP213、この
DSP213によって伸長された信号をアナログ信号に
変換するためのD/A(ディジタル/アナログ)変換器
214、その変換出力に含まれる高調波成分を抑圧し、
且つその出力を増幅するためのポストフィルタ215を
含み、このポストフィルタ215の出力に基づいてスピ
ーカ216が駆動されるようになっている。
フォン210から入力された送信アナログ音声信号のう
ち高域雑音成分を抑制するためのプレフィルタ211、
その出力をディジタル信号に変換するA/D(アナログ
/ディジタル)変換器212、A/D変換器212から
の出力信号の帯域圧縮処理や、中間周波数部202から
の出力信号の伸長処理を行うためのDSP213、この
DSP213によって伸長された信号をアナログ信号に
変換するためのD/A(ディジタル/アナログ)変換器
214、その変換出力に含まれる高調波成分を抑圧し、
且つその出力を増幅するためのポストフィルタ215を
含み、このポストフィルタ215の出力に基づいてスピ
ーカ216が駆動されるようになっている。
【0014】上記中間周波数部202は、上記DSP2
13から出力される信号に対して無線電送に適した変
調、例えばガウシアン・ミニマム・シフト・キーイング
(GMSK;Gaussian Minimum Sh
ift Keying)変調、又はπ/4シフト・キュ
ー・ピー・エス・ケー(QPSK)変調などを行うため
の第1変調器220、その変調出力をアナログ信号に変
換するためのD/A変換部221、そのアナログ出力に
含まれる高調波成分を抑圧するためのポストフィルタ2
22、及び上記とは逆に、高周波部203からの受信変
調信号に含まれる位相の変化を電圧変化に変換するため
の位相電圧変換器223、この位相電圧変換器223か
らの変換出力をディジタル信号に変換するためのA/D
変換器224、このA/D変換器224の出力から元の
基本信号成分を復調するための第1復調器225などに
よって構成される。
13から出力される信号に対して無線電送に適した変
調、例えばガウシアン・ミニマム・シフト・キーイング
(GMSK;Gaussian Minimum Sh
ift Keying)変調、又はπ/4シフト・キュ
ー・ピー・エス・ケー(QPSK)変調などを行うため
の第1変調器220、その変調出力をアナログ信号に変
換するためのD/A変換部221、そのアナログ出力に
含まれる高調波成分を抑圧するためのポストフィルタ2
22、及び上記とは逆に、高周波部203からの受信変
調信号に含まれる位相の変化を電圧変化に変換するため
の位相電圧変換器223、この位相電圧変換器223か
らの変換出力をディジタル信号に変換するためのA/D
変換器224、このA/D変換器224の出力から元の
基本信号成分を復調するための第1復調器225などに
よって構成される。
【0015】尚、上記第1変調器220、D/A変換部
221、及びポストフィルタ222は、システムの構成
に応じて、互いに正相及び逆相の信号出力を行うため
に、あるいは90°の位相差、すなわち直交した信号出
力を行うために、並列に複数組設けられる。
221、及びポストフィルタ222は、システムの構成
に応じて、互いに正相及び逆相の信号出力を行うため
に、あるいは90°の位相差、すなわち直交した信号出
力を行うために、並列に複数組設けられる。
【0016】上記高周波部203は、ポストフィルタ2
22から出力される信号を、例えば無線周波数800M
Hzから2GHz程度のキャリア信号で変調するための
第2変調器230、この変調器230の変調出力を所定
の送信電力にまで増幅するための高電力増幅器233、
この高電力増幅器233からの高周波出力をアンテナ2
32に伝達したり、それとは逆にアンテナ232によっ
て受信された信号を取込むための送受信切換えスイッチ
231、この送受信切換えスイッチ231を介して取込
まれた受信信号を増幅するための増幅器234、及びそ
の増幅器234の出力信号から所望の信号を検出するた
めの検波器235を含む。尚、上記第2変調器230
は、システムの構成によっては段階的に変調するように
構成されることがある。例えば、ポストフィルタの22
2からの出力信号を、先ず周波数455kHzや、90
MHz程度のやや低い周波数で変調した後に、800M
Hzから2GHz程度のキャリア信号で変調する等の手
法がとられることがある。
22から出力される信号を、例えば無線周波数800M
Hzから2GHz程度のキャリア信号で変調するための
第2変調器230、この変調器230の変調出力を所定
の送信電力にまで増幅するための高電力増幅器233、
この高電力増幅器233からの高周波出力をアンテナ2
32に伝達したり、それとは逆にアンテナ232によっ
て受信された信号を取込むための送受信切換えスイッチ
231、この送受信切換えスイッチ231を介して取込
まれた受信信号を増幅するための増幅器234、及びそ
の増幅器234の出力信号から所望の信号を検出するた
めの検波器235を含む。尚、上記第2変調器230
は、システムの構成によっては段階的に変調するように
構成されることがある。例えば、ポストフィルタの22
2からの出力信号を、先ず周波数455kHzや、90
MHz程度のやや低い周波数で変調した後に、800M
Hzから2GHz程度のキャリア信号で変調する等の手
法がとられることがある。
【0017】さらに、図示されていないが、入力手段と
してのキーパッドや、このキーパッド操作に応じてダイ
アル信号を発生するためのダイアル信号発生器、さらに
は小型蓄電池を電源とする電源回路などが備えられてい
る。
してのキーパッドや、このキーパッド操作に応じてダイ
アル信号を発生するためのダイアル信号発生器、さらに
は小型蓄電池を電源とする電源回路などが備えられてい
る。
【0018】図1には、上記A/D変換器224として
適用されるA/D変換器が示される。このA/D変換器
は、説明の便宜上、2ビット精度としている。図1に示
されるA/D変換器100は、特に制限されないが、デ
ィジタル信号をアナログ信号に変換するためのD/A変
換部104、このD/A変換部104の変換出力と入力
アナログ電圧Vinとを比較するための電圧比較回路1
01、この電圧比較回路101の出力信号に応じて比較
データレジスタ103の記憶内容を書換えるための制御
回路102と、比較データレジスタ103の記憶内容に
応じて、D/A変換部104内のスイッチS11,S1
2,S13,S14の動作を制御するためのスイッチコ
ントローラ105を含む。上記スイッチS11,S1
2,S13,S14は、特に制限されないが、CMOS
トランスファゲートとされ、その制御は、スイッチコン
トローラ105によって行われるようになっている。上
記D/A変換部104は、特に制限されないが、次のよ
うに構成される。
適用されるA/D変換器が示される。このA/D変換器
は、説明の便宜上、2ビット精度としている。図1に示
されるA/D変換器100は、特に制限されないが、デ
ィジタル信号をアナログ信号に変換するためのD/A変
換部104、このD/A変換部104の変換出力と入力
アナログ電圧Vinとを比較するための電圧比較回路1
01、この電圧比較回路101の出力信号に応じて比較
データレジスタ103の記憶内容を書換えるための制御
回路102と、比較データレジスタ103の記憶内容に
応じて、D/A変換部104内のスイッチS11,S1
2,S13,S14の動作を制御するためのスイッチコ
ントローラ105を含む。上記スイッチS11,S1
2,S13,S14は、特に制限されないが、CMOS
トランスファゲートとされ、その制御は、スイッチコン
トローラ105によって行われるようになっている。上
記D/A変換部104は、特に制限されないが、次のよ
うに構成される。
【0019】互いに値が等しい2個の抵抗R11と抵抗
R12とが直列接続されて直列抵抗回路106が形成さ
れる。この直列抵抗回路106は、特に制限されない
が、多結晶シリコン又は拡散層によって形成される。そ
してこの直列抵抗回路106の両端部には、それぞれ基
準電圧切換えのためのスイッチS11,S12が設けら
れている。スイッチS11,S12はそれぞれ選択端子
a,bを有する。スイッチS11の選択端子a,bはそ
れぞれ第1基準電圧Vaの正極側、第2基準電圧Vbの
正極側に結合される。スイッチS12の選択端子a,b
はそれぞれ第2基準電圧Vbの正極側、第1基準電圧V
a及び第2基準電圧Vbの負極側に結合される。図示さ
れた状態では、スイッチS11、S12は共に選択端子
aを選択しているため、抵抗R11は第1基準電圧Va
の正極側に結合され、また、抵抗R12は第2基準電圧
Vbの正極側に結合される。それに対して、スイッチS
11,S12によって選択端子bが選択された場合に
は、抵抗R11は第2基準電圧Vbの正極側に結合さ
れ、また、抵抗R12は接地ノード4に結合される。
R12とが直列接続されて直列抵抗回路106が形成さ
れる。この直列抵抗回路106は、特に制限されない
が、多結晶シリコン又は拡散層によって形成される。そ
してこの直列抵抗回路106の両端部には、それぞれ基
準電圧切換えのためのスイッチS11,S12が設けら
れている。スイッチS11,S12はそれぞれ選択端子
a,bを有する。スイッチS11の選択端子a,bはそ
れぞれ第1基準電圧Vaの正極側、第2基準電圧Vbの
正極側に結合される。スイッチS12の選択端子a,b
はそれぞれ第2基準電圧Vbの正極側、第1基準電圧V
a及び第2基準電圧Vbの負極側に結合される。図示さ
れた状態では、スイッチS11、S12は共に選択端子
aを選択しているため、抵抗R11は第1基準電圧Va
の正極側に結合され、また、抵抗R12は第2基準電圧
Vbの正極側に結合される。それに対して、スイッチS
11,S12によって選択端子bが選択された場合に
は、抵抗R11は第2基準電圧Vbの正極側に結合さ
れ、また、抵抗R12は接地ノード4に結合される。
【0020】さらに、抵抗R11と抵抗R12との結合
ノードにスイッチS13が設けられ、抵抗R12のスイ
ッチS12側端子にスイッチS12が設けられている。
このスイッチS13,S14は、直列抵抗回路106の
出力ノード選択用とされ、電圧比較回路101の一方の
入力端子に結合されている。
ノードにスイッチS13が設けられ、抵抗R12のスイ
ッチS12側端子にスイッチS12が設けられている。
このスイッチS13,S14は、直列抵抗回路106の
出力ノード選択用とされ、電圧比較回路101の一方の
入力端子に結合されている。
【0021】ここで、従来技術に従えば、2ビット精度
のA/D変換器の場合、図2に示されるように、それに
含まれるD/A変換部204は、抵抗R21〜R24か
ら成る直列抵抗回路と、それに結合されたスイッチS2
1,S22,S23,S24とによって構成されるか
ら、このスイッチS21,S22,S23,S24の選
択動作によって得られる出力電圧Vrefは、0、Va
/4、2Va/4、3Va/4のいずれかとされる。そ
れに対して、図1に示される本実施例回路では、直列抵
抗回路104の構成素子がR11,R12のみであり、
図2に示される場合に比べて素子数が1/2に低減され
ているにもかかわらず、図2に示される回路と同様に、
2ビット精度の変換出力を得ることができる。すなわ
ち、スイッチS11,S12によって、それぞれ選択端
子bが選択された状態では、直列抵抗回路106に第2
基準電圧Vbが印加されるが、この第2基準電圧Vb
が、第1基準電圧Vaの1/2に設定されていることか
ら、スイッチS14がオンされることで、0、スイッチ
S13がオンされることで、Vref=Vb/2(=V
a/4)とされる。さらに、スイッチS11,S12に
よって、それぞれ選択端子aが選択された状態(図示状
態)では、スイッチS14がオンされることによって、
Vref=2Va/4とされ、スイッチS13がオンさ
れることによって、Vref=3Va/4とされる。
尚、スイッチS13がオンされた場合の出力電圧Vre
f(=3Va/4)は、抵抗R11,R12の値をRと
した場合、次式によって示される。Vref=(Va/
2)+〔Va−(Va/2)〕×(R/2R)このよう
に、図1に示される回路構成においても、スイッチS1
1,S12によって基準電圧Va、Vbを選択すること
で、出力電圧Vref=0,Va/4,2Va/4,3
Va/4を得ることができるので、図2に示される回路
構成の場合と同様に2ビット精度の変換出力を得ること
ができる。
のA/D変換器の場合、図2に示されるように、それに
含まれるD/A変換部204は、抵抗R21〜R24か
ら成る直列抵抗回路と、それに結合されたスイッチS2
1,S22,S23,S24とによって構成されるか
ら、このスイッチS21,S22,S23,S24の選
択動作によって得られる出力電圧Vrefは、0、Va
/4、2Va/4、3Va/4のいずれかとされる。そ
れに対して、図1に示される本実施例回路では、直列抵
抗回路104の構成素子がR11,R12のみであり、
図2に示される場合に比べて素子数が1/2に低減され
ているにもかかわらず、図2に示される回路と同様に、
2ビット精度の変換出力を得ることができる。すなわ
ち、スイッチS11,S12によって、それぞれ選択端
子bが選択された状態では、直列抵抗回路106に第2
基準電圧Vbが印加されるが、この第2基準電圧Vb
が、第1基準電圧Vaの1/2に設定されていることか
ら、スイッチS14がオンされることで、0、スイッチ
S13がオンされることで、Vref=Vb/2(=V
a/4)とされる。さらに、スイッチS11,S12に
よって、それぞれ選択端子aが選択された状態(図示状
態)では、スイッチS14がオンされることによって、
Vref=2Va/4とされ、スイッチS13がオンさ
れることによって、Vref=3Va/4とされる。
尚、スイッチS13がオンされた場合の出力電圧Vre
f(=3Va/4)は、抵抗R11,R12の値をRと
した場合、次式によって示される。Vref=(Va/
2)+〔Va−(Va/2)〕×(R/2R)このよう
に、図1に示される回路構成においても、スイッチS1
1,S12によって基準電圧Va、Vbを選択すること
で、出力電圧Vref=0,Va/4,2Va/4,3
Va/4を得ることができるので、図2に示される回路
構成の場合と同様に2ビット精度の変換出力を得ること
ができる。
【0022】上記実施例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。 (1)直列抵抗回路の複数の抵抗直列接続ノードを選択
的に電圧比較回路101に結合することによって、当該
電圧比較回路へ供給される電圧レベルを切換えるための
第1選択手段としてのスイッチS13,S14に加え
て、互いに電圧レベルが異なる基準電圧Va,Vbを選
択的に上記直列抵抗回路に印加するための第2選択手段
としてのスイッチS11,S12を設け、このスイッチ
S11,S12,S13,S14をスイッチコントロー
ラ105によって制御することで、所望のA/D変換が
可能とされる。しかもそのような回路構成では、上記直
列抵抗回路を構成する素子は、抵抗R11,R12のみ
とされ、従来回路の1/2の素子数とされる。そのよう
に抵抗素子数が低減されることによって、直列抵抗回路
占有面積の低減を図ることができる。 (2)上記(1)の作用効果により、そのようなA/D
変換器を含む通信端末装置において、当該A/D変換器
の占有面積の低減、さらにはチップ自体の小型化を図る
ことができる。コードレス電話機などに適用される通信
用LSIは、小型化が要求されるから、上記のようにA
/D変換器の占有面積の低減によりチップ自体の小型化
を図ることは、特に有効とされる。
ることができる。 (1)直列抵抗回路の複数の抵抗直列接続ノードを選択
的に電圧比較回路101に結合することによって、当該
電圧比較回路へ供給される電圧レベルを切換えるための
第1選択手段としてのスイッチS13,S14に加え
て、互いに電圧レベルが異なる基準電圧Va,Vbを選
択的に上記直列抵抗回路に印加するための第2選択手段
としてのスイッチS11,S12を設け、このスイッチ
S11,S12,S13,S14をスイッチコントロー
ラ105によって制御することで、所望のA/D変換が
可能とされる。しかもそのような回路構成では、上記直
列抵抗回路を構成する素子は、抵抗R11,R12のみ
とされ、従来回路の1/2の素子数とされる。そのよう
に抵抗素子数が低減されることによって、直列抵抗回路
占有面積の低減を図ることができる。 (2)上記(1)の作用効果により、そのようなA/D
変換器を含む通信端末装置において、当該A/D変換器
の占有面積の低減、さらにはチップ自体の小型化を図る
ことができる。コードレス電話機などに適用される通信
用LSIは、小型化が要求されるから、上記のようにA
/D変換器の占有面積の低減によりチップ自体の小型化
を図ることは、特に有効とされる。
【0023】上記実施例では、2ビット精度のA/D変
換器について説明したが、3ビット以上の精度を有する
A/D変換器も同様に実現することができる。例えば、
3ビット精度のA/D変換器は以下のように構成され
る。
換器について説明したが、3ビット以上の精度を有する
A/D変換器も同様に実現することができる。例えば、
3ビット精度のA/D変換器は以下のように構成され
る。
【0024】図4には3ビット精度のA/D変換器にお
いて、入力アナログ信号Vinと比較される電圧Vre
fを得るためのD/A変換部304が示される(図1参
照)。尚、D/A変換部304以外の部分の構成は、基
本的には図1に示されるのと同一であるため、その説明
を省略する。互いに電圧レベルの異なる基準電圧Va、
Vb、Vc,Vdを選択するための選択手段としてのス
イッチS31,S32が設けられ、このスイッチS3
1,S32によって選択された基準電圧が直列抵抗回路
406に印加されるようになっている。基準電圧Vb〜
Vdは、Vb=3Va/4、Vc=Va/2、Vd=V
a/4の関係が成立するように設定される。上記スイッ
チS31,S32は、それぞれa〜dで示されるよう
に、4個の選択端子を有する。また、上記直列抵抗回路
406は、上記実施例と同様に、互いに値が等しい2個
の抵抗R41、R42とが直列接続されて成る。抵抗R
41,R42の直列接続ノードにはスイッチS33が結
合され、抵抗R42のスイッチS32側端子にはスイッ
チS34が結合されており、このスイッチS33,S3
4を介して、出力電圧Vrefが得られるようになって
いる。
いて、入力アナログ信号Vinと比較される電圧Vre
fを得るためのD/A変換部304が示される(図1参
照)。尚、D/A変換部304以外の部分の構成は、基
本的には図1に示されるのと同一であるため、その説明
を省略する。互いに電圧レベルの異なる基準電圧Va、
Vb、Vc,Vdを選択するための選択手段としてのス
イッチS31,S32が設けられ、このスイッチS3
1,S32によって選択された基準電圧が直列抵抗回路
406に印加されるようになっている。基準電圧Vb〜
Vdは、Vb=3Va/4、Vc=Va/2、Vd=V
a/4の関係が成立するように設定される。上記スイッ
チS31,S32は、それぞれa〜dで示されるよう
に、4個の選択端子を有する。また、上記直列抵抗回路
406は、上記実施例と同様に、互いに値が等しい2個
の抵抗R41、R42とが直列接続されて成る。抵抗R
41,R42の直列接続ノードにはスイッチS33が結
合され、抵抗R42のスイッチS32側端子にはスイッ
チS34が結合されており、このスイッチS33,S3
4を介して、出力電圧Vrefが得られるようになって
いる。
【0025】ここで、従来技術に従えば、3ビット精度
のA/D変換器において、それに含まれるD/A変換部
204は、図4に示されるように、抵抗R41〜R47
から成る直列抵抗回路と、それに結合されるスイッチS
41〜S48によって構成され、このスイッチS41〜
S48の選択動作によって出力電圧Vrefが得られ
る。それに対して、図3に示される本実施例回路では、
直列抵抗回路406の構成素子数が、図4に示される場
合に比べて1/4に低減されているにもかかわらず、3
ビット精度の変換出力を得ることができる。つまり、上
記実施例では、2種類の基準電圧をスイッチS11、S
12によって選択するようにしたが、本実施例では、互
いに値が異なる4種類の基準電圧をスイッチS31,S
32によって選択するようにしており、そのように、基
準電圧を切換えることにより、直列抵抗回路406の構
成素子数が2個であるにもかかわらず、所定の出力電圧
Vref得ることができるので、3Bit構成のA/D
変換器を実現することができる。例えば、図3に示され
るスイッチ状態では、次式に示されるように、Vref
=5Va/8とされる。 Vref=(Va/2)+〔(3Va/4)−(Va/
2)〕×(R/2R) =(Va/2)+(Va/4)×(1/2) =5Va/8
のA/D変換器において、それに含まれるD/A変換部
204は、図4に示されるように、抵抗R41〜R47
から成る直列抵抗回路と、それに結合されるスイッチS
41〜S48によって構成され、このスイッチS41〜
S48の選択動作によって出力電圧Vrefが得られ
る。それに対して、図3に示される本実施例回路では、
直列抵抗回路406の構成素子数が、図4に示される場
合に比べて1/4に低減されているにもかかわらず、3
ビット精度の変換出力を得ることができる。つまり、上
記実施例では、2種類の基準電圧をスイッチS11、S
12によって選択するようにしたが、本実施例では、互
いに値が異なる4種類の基準電圧をスイッチS31,S
32によって選択するようにしており、そのように、基
準電圧を切換えることにより、直列抵抗回路406の構
成素子数が2個であるにもかかわらず、所定の出力電圧
Vref得ることができるので、3Bit構成のA/D
変換器を実現することができる。例えば、図3に示され
るスイッチ状態では、次式に示されるように、Vref
=5Va/8とされる。 Vref=(Va/2)+〔(3Va/4)−(Va/
2)〕×(R/2R) =(Va/2)+(Va/4)×(1/2) =5Va/8
【0026】上記基準電圧Vb〜Vdは、特に制限され
ないが、基準電圧Vaを分圧して得ることができる。例
えば、図5に示されるように、互いに値の等しい5個の
抵抗R51〜R54が直列接続されて成る抵抗直列回路
によって基準電圧Vaを分圧し、各抵抗直列接続ノード
の出力電圧を、それぞれボルテージフォロア501〜5
03で受けるようにする。ボルテージフォロア501〜
503により、基準電圧Vaの分圧出力が電流増幅(イ
ンピーダンス変換)され、それによって基準電圧Vb〜
Vdを得ることができる。このように基準電圧を内部生
成することにより、本実施例A/D変換回路の外部から
は、最もレベルの高い基準電圧Vaを供給すれば足り
る。このように、基準電圧Vaを分圧して基準電圧Vb
〜Vd得る場合には、そのための分圧抵抗が新たに必要
とされるが、D/A変換部304内の抵抗素子の減少数
のほうが大きいので、全体としてチップ占有面積の低減
を図ることができる。例えば、8ビット精度のA/D変
換器の場合、従来技術に従えば2の8乗個(256個)
の直列抵抗素子が必要とされるが、図1に示されるよう
に2種類の基準電圧を選択的に使用する場合、当該抵抗
素子数を1/2(=128)に低減することができる
し、図3に示されるように4種類の基準電圧を選択的に
使用する場合、直列抵抗回路の構成素子数を1/4(=
64)に低減することができる。
ないが、基準電圧Vaを分圧して得ることができる。例
えば、図5に示されるように、互いに値の等しい5個の
抵抗R51〜R54が直列接続されて成る抵抗直列回路
によって基準電圧Vaを分圧し、各抵抗直列接続ノード
の出力電圧を、それぞれボルテージフォロア501〜5
03で受けるようにする。ボルテージフォロア501〜
503により、基準電圧Vaの分圧出力が電流増幅(イ
ンピーダンス変換)され、それによって基準電圧Vb〜
Vdを得ることができる。このように基準電圧を内部生
成することにより、本実施例A/D変換回路の外部から
は、最もレベルの高い基準電圧Vaを供給すれば足り
る。このように、基準電圧Vaを分圧して基準電圧Vb
〜Vd得る場合には、そのための分圧抵抗が新たに必要
とされるが、D/A変換部304内の抵抗素子の減少数
のほうが大きいので、全体としてチップ占有面積の低減
を図ることができる。例えば、8ビット精度のA/D変
換器の場合、従来技術に従えば2の8乗個(256個)
の直列抵抗素子が必要とされるが、図1に示されるよう
に2種類の基準電圧を選択的に使用する場合、当該抵抗
素子数を1/2(=128)に低減することができる
し、図3に示されるように4種類の基準電圧を選択的に
使用する場合、直列抵抗回路の構成素子数を1/4(=
64)に低減することができる。
【0027】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
【0028】例えば、上記実施例では2ビット精度や3
ビット精度のA/D変換器について説明したが、4ビッ
ト以上の精度を有するA/D変換器も、上記実施例と同
様に実現することができる。また、図5においてボルテ
ージフォロア501,502,503を省略することが
できる。例えば、抵抗R51〜R54の値が比較的小さ
いか、あるいは、この直列抵抗回路に結合される後段回
路の入力インピーダンスが比較的高い場合などにおいて
は、直列抵抗回路の出力ノードの電位を精度良く後段回
路に伝達することができるので、その場合には、ボルテ
ージフォロア501,502,503などは不要とされ
る。さらに、上記実施例では半導体集積回路に適用した
場合について説明したが、それに限定されるものではな
く、個別部品によってA/D変換器などを構成する場合
にも本発明を適用することができる。
ビット精度のA/D変換器について説明したが、4ビッ
ト以上の精度を有するA/D変換器も、上記実施例と同
様に実現することができる。また、図5においてボルテ
ージフォロア501,502,503を省略することが
できる。例えば、抵抗R51〜R54の値が比較的小さ
いか、あるいは、この直列抵抗回路に結合される後段回
路の入力インピーダンスが比較的高い場合などにおいて
は、直列抵抗回路の出力ノードの電位を精度良く後段回
路に伝達することができるので、その場合には、ボルテ
ージフォロア501,502,503などは不要とされ
る。さらに、上記実施例では半導体集積回路に適用した
場合について説明したが、それに限定されるものではな
く、個別部品によってA/D変換器などを構成する場合
にも本発明を適用することができる。
【0029】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるA/D
変換器に適用した場合について説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではなく、A/D変換器を含むマイ
クロコンピュータなどのデータ処理装置、さらには複数
の分圧出力を直列抵抗回路によって得る必要がある各種
回路に適用することができる。
なされた発明をその背景となった利用分野であるA/D
変換器に適用した場合について説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではなく、A/D変換器を含むマイ
クロコンピュータなどのデータ処理装置、さらには複数
の分圧出力を直列抵抗回路によって得る必要がある各種
回路に適用することができる。
【0030】本発明は、少なくとも直列抵抗回路を含む
ことを条件に適用することができる。
ことを条件に適用することができる。
【0031】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0032】すなわち、第2選択手段により、互いに電
圧レベルが異なる複数の基準電圧源を選択的に上記直列
抵抗回路に印加するように構成することで、上記第1選
択手段から複数の電圧出力を得る場合の直列抵抗素子の
数を低減することができ、そのように抵抗素子数を低減
することによって、直列抵抗回路やそれを含む回路のチ
ップ占有面積の低減を図ることができる。
圧レベルが異なる複数の基準電圧源を選択的に上記直列
抵抗回路に印加するように構成することで、上記第1選
択手段から複数の電圧出力を得る場合の直列抵抗素子の
数を低減することができ、そのように抵抗素子数を低減
することによって、直列抵抗回路やそれを含む回路のチ
ップ占有面積の低減を図ることができる。
【図1】本発明の一実施例であるA/D変換器の構成例
ブロック図である。
ブロック図である。
【図2】図1に示されるA/D変換器と同一精度のA/
D変換器を従来技術で形成する場合の主要部構成回路図
である。
D変換器を従来技術で形成する場合の主要部構成回路図
である。
【図3】本発明の他の実施例であるA/D変換器の主要
部構成例回路図である。
部構成例回路図である。
【図4】図3に示されるA/D変換器と同一精度のA/
D変換器を従来技術で形成する場合の主要部構成回路図
である。
D変換器を従来技術で形成する場合の主要部構成回路図
である。
【図5】上記A/D変換器に適用される基準電圧生成回
路の構成例回路図である。
路の構成例回路図である。
【図6】上記A/D変換器を含む通信端末装置の構成例
ブロック図である。
ブロック図である。
【図7】従来のA/D変換器の構成ブロック図である。
100 A/D変換器 101 電圧比較回路 102 制御回路 103 比較データレジスタ 104 D/A変換部 105 スイッチコントローラ 106 直列抵抗回路 201 音声コーデック部 202 中間周波数部 203 高周波部 220 第1変調器 221 D/A変換器 222 ポストフィルタ 223 位相電圧変換回路 224 A/D変換器 225 第1復調器 406 直列抵抗回路 Vin 入力アナログ電圧 Vref D/A変換部の出力電圧 S11 スイッチ S12 スイッチ S13 スイッチ S14 スイッチ S31 スイッチ S32 スイッチ S33 スイッチ S34 スイッチ Va 基準電圧 Vb 基準電圧 Vc 基準電圧 Vd 基準電圧 R11 抵抗 R12 抵抗 R41 抵抗 R42 抵抗 R51 抵抗 R52 抵抗 R53 抵抗 R54 抵抗
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の抵抗を直列接続して成る直列抵抗
回路と、この直列抵抗回路の複数の出力ノードを選択的
に後段回路に結合させることにより、当該後段回路に供
給される電圧レベルを切換えるための第1選択手段とを
含む分圧回路において、互いに電圧レベルが異なる複数
の基準電圧を選択的に上記直列抵抗回路に印加するため
の第2選択手段とを含むことを特徴とする分圧回路。 - 【請求項2】 複数の抵抗が直列接続されて成り、印加
された基準電圧を分圧するための直列抵抗回路と、この
直列抵抗回路の出力ノードを選択するための第1選択手
段と、この第1選択手段の選択出力と入力アナログ信号
とを比較するための比較手段とを含み、この比較手段の
比較結果に応じて上記選択手段を制御することにより、
上記入力アナログ信号をディジタル信号に変換するため
のA/D変換器において、互いに電圧レベルが異なる複
数の基準電圧を選択的に上記直列抵抗回路に印加するた
めの第2選択手段とを含むことを特徴とするA/D変換
器。 - 【請求項3】 上記比較手段の比較結果に応じて記憶内
容が更新される記憶手段と、この記憶手段の記憶内容に
基づいて上記第1選択手段、及び第2選択手段の動作を
制御するためのコントローラとを含む請求項2記載のA
/D変換回路。 - 【請求項4】 上記互いに電圧レベルが異なる複数の基
準電圧を生成するための基準電圧生成回路を含み、この
基準電圧生成回路は、印加された電圧を分圧するための
分圧回路と、この分圧回路の出力ノードに結合されたボ
ルテージフォロアとを含む請求項2又は3記載のA/D
変換回路。 - 【請求項5】 請求項2乃至4のいずれか1項記載のA
/D変換器と、このA/D変換器によって得られたディ
ジタル信号を処理するための処理手段とが、一つの半導
体基板に形成された半導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14545594A JPH07336226A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 分圧回路、及びa/d変換器、並びに半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14545594A JPH07336226A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 分圧回路、及びa/d変換器、並びに半導体集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07336226A true JPH07336226A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15385633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14545594A Withdrawn JPH07336226A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 分圧回路、及びa/d変換器、並びに半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07336226A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017022594A (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-26 | アズビル株式会社 | 光電センサ |
CN106645913A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-10 | 广州锦泊瑞智能设备有限公司 | 一种电压采集装置 |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP14545594A patent/JPH07336226A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017022594A (ja) * | 2015-07-13 | 2017-01-26 | アズビル株式会社 | 光電センサ |
CN106645913A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-10 | 广州锦泊瑞智能设备有限公司 | 一种电压采集装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |