JPH10209827A - Rectangular wave duty shaping device - Google Patents

Rectangular wave duty shaping device

Info

Publication number
JPH10209827A
JPH10209827A JP9010490A JP1049097A JPH10209827A JP H10209827 A JPH10209827 A JP H10209827A JP 9010490 A JP9010490 A JP 9010490A JP 1049097 A JP1049097 A JP 1049097A JP H10209827 A JPH10209827 A JP H10209827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
output
overlap
duty ratio
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
Application number
JP9010490A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Kasai
和彦 笠井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9010490A priority Critical patent/JPH10209827A/en
Publication of JPH10209827A publication Critical patent/JPH10209827A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the rectangular wave duty shaping circuit that provides an output of a switching signal with the same duty ratio as that of an input signal. SOLUTION: The device is provided with a non-overlap circuit 22 which allows a period when a noninverting signal (inverting signal) is respectively at an H level to include a period when the inverting signal (noninverting signal) is at an L level and allows a period when the inverting signal (noninverting signal) is respectively at an H level to include a period when the noninverting signal (inverting signal) is at an L level, and a differential D/A converter, e.g., is switch-controlled by an output from the non-overlap circuit 22. A replica block that configures a duty ratio detection circuit 21 of the same circuit configuration and pattern layout as those of the non-overlap circuit 22 is inserted to a pre-stage of the non-overlap circuit 22 and an input signal of a prescribed duty ratio is given to the replica block.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、特に差動型電流
出力ディジタル・アナログ変換器に用いられる、一つの
矩形波入力信号より得られる正転信号および反転信号に
より動作するスイッチング回路を構成する矩形波デュー
ティ成形装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectangular circuit which is used in a differential type current output digital-to-analog converter, and which constitutes a switching circuit operated by a normal signal and an inverted signal obtained from one rectangular wave input signal. The present invention relates to a wave duty shaping device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一つの矩形波入力信号に基づいて、その
正転信号および反転信号を形成する場合、例えば図4で
示すように反転回路であるインバータ11を用いて構成さ
れる。しかし、インバータによって図5にDで示すよう
な矩形波信号を入力した場合、Qで示す正転出力信号に
対して反転出力信号QNに遅延が生じ、入出力の双方の
信号の位相が反転するタイミングにおいて、その遅延時
間に相当する同位相の期間が重なるようになる。すなわ
ち、QおよびQNの同時にハイ(H)またはロー(L)
レベルとなる期間が生ずる。
2. Description of the Related Art When a normal signal and an inverted signal are formed based on one rectangular wave input signal, for example, an inverter 11 as an inverting circuit is used as shown in FIG. However, when a rectangular wave signal as indicated by D in FIG. 5 is input by the inverter, the inverted output signal QN is delayed with respect to the non-inverted output signal indicated by Q, and the phases of both input and output signals are inverted. At the timing, periods of the same phase corresponding to the delay time overlap. That is, Q and QN are simultaneously high (H) or low (L).
A level period occurs.

【0003】また、例えば差動電流型のディジタル・ア
ナログ変換器(DAC)のスイッチング動作用に、例え
ばノン・オーバーラップ回路と称される回路が用いられ
る。ノン・オーバーラップ回路とは、一つの入力信号に
基づき得られる正転信号と反転信号の2つの出力信号の
関係が、HもしくはLレベルのいずれか一方の論理値期
間において他方の信号の反転論理値期間の全体が含まれ
るようになり、また反するいずれか一方の論理値期間で
は、他方の信号の反転論理値期間が全て含まれるように
なる信号を出力する回路である。
For example, a circuit called a non-overlap circuit is used for a switching operation of a differential current type digital-to-analog converter (DAC). A non-overlap circuit is a circuit in which the relationship between two output signals, ie, a normal signal and an inverted signal obtained based on one input signal, is the inverted logic of the other signal in one logical value period of H or L level. This is a circuit that outputs a signal that includes the entire value period and that includes any inverted logical value period of the other signal in one of the opposite logical value periods.

【0004】DACセルにおいては、電流源をMOSト
ランジスタによって構成した場合、この電流源トランジ
スタのソース・ドレイン間電圧(VDS)の変動によっ
て電流が変化されないように、電流源トランジスタとス
イッチング素子との間の中間部、すなわち電流源トラン
ジスタのドレインの電位変動を、極力抑えるようにする
工夫が必要である。
In a DAC cell, when a current source is constituted by a MOS transistor, the current between the current source transistor and the switching element is changed so that the current is not changed by the fluctuation of the source-drain voltage (VDS) of the current source transistor. It is necessary to devise a method of minimizing the fluctuation in the potential of the intermediate portion, that is, the drain of the current source transistor.

【0005】図6の(A)はMOSトランジスタを用い
たDACの単位セルブロックの基本的な回路構成を示す
もので、P型MOSトランジスタで構成される電流源ト
ランジスタ12とN型MOSトランジスタで構成されるス
イッチング素子13とを直列に接続し、終端抵抗素子14を
介して接地して構成される。
FIG. 6A shows a basic circuit configuration of a unit cell block of a DAC using MOS transistors, which comprises a current source transistor 12 composed of P-type MOS transistors and an N-type MOS transistor. And a switching element 13 to be connected in series, and grounded via a terminating resistance element 14.

【0006】この様な回路において、電流源トランジス
タ12のゲートにはバイアス(BIAS)が供給され、ス
イッチング素子13のゲートに入力信号であるコード(C
ODE)が供給されるもので、スイッチング素子13によ
り電流の遮断が行われると、電流源トランジスタ12のド
レイン電圧が上昇する。このため、この電流源トランジ
スタ12のドレイン・ソース間電圧VDSで見れば、この
VDSの低下を招くことになる。
In such a circuit, a bias (BIAS) is supplied to the gate of the current source transistor 12, and a code (C) which is an input signal is supplied to the gate of the switching element 13.
ODE) is supplied, and when the switching element 13 cuts off the current, the drain voltage of the current source transistor 12 increases. Therefore, in terms of the drain-source voltage VDS of the current source transistor 12, the VDS is reduced.

【0007】ここで、同図の(B)で示すようなトラン
ジスタ特性の不飽和領域まで電圧が低下する状況となれ
ば、飽和領域においていかに平坦なids(ドレイン・
ソース間電流)特性を持つトランジスタであっても、定
電流特性が失われる。この様な状態は、DACセルのス
イッチングオン時において、DAC出力セットリングタ
イムの超過や、DAC用の電源の揺らぎ等に影響するよ
うになる。
Here, if the voltage drops to the unsaturated region of the transistor characteristic as shown in FIG. 1B, how flat the ids (drain
Even a transistor having a (source-to-source current) characteristic loses the constant current characteristic. Such a state affects the DAC output settling time, the fluctuation of the DAC power supply, and the like when the DAC cell is switched on.

【0008】さらに、電流源トランジスタ12のドレイン
電圧の変動は、この電流源トランジスタ12におけるミラ
ー容量によって、電流源コントロールバイアスのノイズ
として他のDACセルの定電流特性に対しても影響を与
えるようになり、DAC出力が揺らぐようになる。
Further, the fluctuation of the drain voltage of the current source transistor 12 is affected by the Miller capacitance of the current source transistor 12 so as to affect the constant current characteristics of other DAC cells as noise of the current source control bias. And the DAC output fluctuates.

【0009】この様な電位変動を抑えるための技術とし
て、差動型のDAC回路が一般的に用いられている。図
7はこの差動型のDAC回路を示すもので、電流源トラ
ンジスタ12からの電流が、出力側のスイッチング素子13
とダミー側スイッチング素子131 とよる2つの電流パス
に分岐して供給されるようにする。そして、出力側のス
イッチング素子13とダミー側のスイッチング素子131
を、一つのスイッチング入力信号の正転信号および反転
信号によって、交互にスイッチングが行われるようにす
る。
As a technique for suppressing such potential fluctuation, a differential DAC circuit is generally used. FIG. 7 shows this differential type DAC circuit, in which a current from a current source transistor 12 is supplied to a switching element 13 on the output side.
And two current paths of the dummy switching element 131 are supplied. The switching element 13 on the output side and the switching element 131 on the dummy side
Is switched alternately by a normal signal and an inverted signal of one switching input signal.

【0010】この様に制御することによって、常に電流
パスが確保されるようになり、したがって電流経路が遮
断されることがなく、電流源トランジスタ12とスイッチ
ング素子との間の電圧、すなわち電流源トランジスタ12
のドレイン電圧の変動を抑えることができる。
By controlling in this way, a current path is always ensured, so that the current path is not interrupted, and the voltage between the current source transistor 12 and the switching element, ie, the current source transistor 12
Of the drain voltage can be suppressed.

【0011】しかし、実際にはスイッチング用の反転信
号、すなわち出力用スイッチング素子13のゲート入力C
ODEの反転信号であるダミー用スイッチング素子131
のゲート信号CODENを生成するために、反転回路が
必要となる。しかし、先に述べたように反転回路の遅延
によって、正転信号と反転信号とにおいて同論理値によ
るオーバラップ期間が生ずる。この様なオーパラップ期
間が生ずることは、DACのスイッチング動作におい
て、双方のスイッチが瞬時に同時オンまたは同時オフと
なる期間が生ずることになる。
However, actually, an inverted signal for switching, that is, the gate input C of the output switching element 13
Dummy switching element 131 which is an inverted signal of ODE
Requires an inverting circuit to generate the gate signal CODEN. However, as described above, due to the delay of the inverting circuit, an overlap period of the same logical value occurs between the normal signal and the inverted signal. The occurrence of such an overlap period results in a period in which both switches are simultaneously turned on or turned off instantaneously in the switching operation of the DAC.

【0012】同時オフ期間の発生は、差動型ではない回
路構成と同じく流れる電流パスがないことに等しい。こ
れに対して、同時オン期間の発生は瞬時のドレイン電圧
の低下、すなわち電流源トランジスタ12のドレイン・ソ
ース間電圧VDSが上昇することを意味するものである
が、P型MOSトランジスタの静特性においては、予め
飽和領域で動作していればその範囲での動作状態の移動
であり、飽和領域で平坦なids特性を持っているなら
ば、定電流性は確保できる。
The occurrence of the simultaneous OFF period is equivalent to the fact that there is no current path flowing as in the non-differential type circuit configuration. On the other hand, the occurrence of the simultaneous ON period means that the drain voltage instantaneously decreases, that is, the drain-source voltage VDS of the current source transistor 12 increases. However, in the static characteristics of the P-type MOS transistor, Is the movement of the operating state within the saturation region if the operation is performed in advance, and if the device has a flat ids characteristic in the saturation region, constant current characteristics can be secured.

【0013】そのため、正転信号と反転信号とを生成す
るための回路として、図8で示すようなノン・オーバー
ラップ回路を用いることが考えられる。この回路におい
て入力信号D、正転信号Q、反転信号QNは図9で示す
ようになり、正転信号Qおよび反転信号QNのそれぞれ
Hレベルの期間に、反転信号QNおよび正転信号Qのそ
れぞれLレベルの期間が含まれるようになり、また反転
信号QNおよび正転信号QのそれぞれHレベルの期間
に、正転信号Qおよび反転信号QNのそれぞれLレベル
の期間が含まれるようになる。すなわち、この様なノン
・オーバーラップ回路を用いれば、同時オン期間が発生
しても同時オフの期間の発生は回避することができる。
Therefore, it is conceivable to use a non-overlap circuit as shown in FIG. 8 as a circuit for generating a normal signal and an inverted signal. In this circuit, the input signal D, the non-inverted signal Q, and the inverted signal QN are as shown in FIG. 9, and during the period in which the non-inverted signal Q and the inverted signal QN are at the H level, respectively, The L-level period is included, and the H-level period of the inverted signal QN and the non-inverted signal Q includes the L-level period of the non-inverted signal Q and the inverted signal QN, respectively. That is, if such a non-overlap circuit is used, the occurrence of the simultaneous off period can be avoided even if the simultaneous on period occurs.

【0014】仮に、ノン・オーバーラップ回路の入力信
号Dのデューティが5:5の比率で入力されたとして
も、正転出力Qの前後のHレベルのマージン期間を生成
するために、例えば正転出力Qの場合のHおよびLの期
間の比率はHレベルが拡大し、Lレベルが縮小する。逆
に反転信号QNでは、Hレベルが縮小し、Lレベルが拡
大する。このため、正転信号Qおよび反転信号QNの双
方ともデューティ5:5の比率を維持することができな
い。
Even if the duty of the input signal D of the non-overlap circuit is input at a ratio of 5: 5, for example, in order to generate an H level margin period before and after the non-overlapping output Q, for example, As for the ratio of the periods of H and L in the case of the force Q, the H level increases and the L level decreases. Conversely, in the inverted signal QN, the H level is reduced and the L level is expanded. Therefore, the ratio of the duty ratio of 5: 5 cannot be maintained for both the normal rotation signal Q and the inverted signal QN.

【0015】さらに、R/Fフリップフロップや介入さ
れる遅延回路における遅延は、プロセス変動や電源電圧
等の種々の条件の変動に伴って変化するため、正転信号
Qおよび反転信号QNのデューティ比もそれに伴って変
化する。この様な入力信号に対する出力信号のデューテ
ィ比のずれは、DACセルの配置を重み付け方式によっ
て行う場合、その出力特性にグリッチ・エラーとして影
響を与える。
Further, since the delay in the R / F flip-flop and the intervening delay circuit changes with the fluctuation of various conditions such as process fluctuation and power supply voltage, the duty ratio of the normal signal Q and the inverted signal QN is changed. Changes accordingly. Such a shift in the duty ratio of the output signal with respect to the input signal affects the output characteristics as a glitch error when the arrangement of the DAC cells is performed by the weighting method.

【0016】ここで、重み付け型配置のDACと単調増
加型配置のDACについて説明すると、例えば4ビット
のディジタル入力を有するDACとは、16階調のアナ
ログ出力を行うことができることを意味する。
Here, the DAC of the weighted arrangement and the DAC of the monotone increasing arrangement will be described. For example, a DAC having a 4-bit digital input means that an analog output of 16 gradations can be performed.

【0017】図10で示すように、1階調分の電流を出
力するDACセルを16個並べて配置し、その各DAC
セルに対してデコーダを介してスイッチ動作させ、これ
によって得られたそれぞれ1階調分の電流出力の合計を
DAC出力(DACOUT)とするようにしたものが、
単調増加型配置のDACである。
As shown in FIG. 10, 16 DAC cells which output a current for one gradation are arranged side by side, and each DAC cell is arranged.
The cell is switched via a decoder, and the sum of the current outputs for each gray scale obtained by this operation is set as a DAC output (DACOUT).
The DAC has a monotonically increasing arrangement.

【0018】これに対して重み付け型配置のDACと
は、図11で示すように1、2、4、8のそれそれの階
調分の重みを持ったで電流を出力する4個のDACセル
を並べて配置し、スイッチ動作させることで得られた個
々の出力電流の合計を出力とする。
On the other hand, the DAC of the weighting type arrangement is, as shown in FIG. 11, four DAC cells which output currents with weights corresponding to 1, 2, 4, and 8 gradations. Are arranged side by side, and the total of the individual output currents obtained by operating the switches is used as the output.

【0019】例えば、5階調分のアナログ出力を得よう
とする場合には、1階調分と4階調分のDACセルのス
イッチをオンし、これらDACセルに電流を流す。ま
た、例えば3階調から4階調に出力を変化させる場合に
は、1階調と2階調のDACセルのスイッチをオンする
組み合わせ動作から、次の動作タイミングにおいて1階
調と2階調のDACセルのスイッチをオフし、これと同
時に4階調のDACセルにのみ対応するスイッチをオン
する。
For example, when an analog output for five gradations is to be obtained, the switches of the DAC cells for one gradation and four gradations are turned on, and a current flows through these DAC cells. Further, for example, when the output is changed from three gradations to four gradations, the combination operation of turning on the switches of the DAC cells of one gradation and two gradations is changed to one gradation and two gradations at the next operation timing. Are turned off, and at the same time, the switches corresponding only to the DAC cells of four gradations are turned on.

【0020】このとき、それぞれのDACセルがオンす
るタイミングとオフするタイミングとにオーバラップが
あってはならない。この様なタイミングのオーバラップ
は、同時にオンまたはオフの発生を引き起こし、図12
で示すように同時にオンとなれば3階調と4階調を合計
した7階調の出力が、また同時オフならば0階調の出力
が瞬時にDAC出力波形に現われ、その出力DACOU
Tにグリッチ・エラー波形として影響を及ぼすようにな
る。
At this time, the timing at which each DAC cell turns on and the timing at which it turns off must not overlap. Such an overlap in timing causes the on or off to occur at the same time.
As shown by, the output of 7 gradations which is the sum of 3 gradations and 4 gradations when turned on at the same time, and the output of 0 gradation appears instantaneously in the DAC output waveform when it is simultaneously turned off, and the output DACOUC
It affects T as a glitch error waveform.

【0021】したがって、この様なグリッチ・エラーの
発生を防ぐためには、スイッチングによる入力信号のオ
ンおよびオフの各論理値の切り替わりを、全てDACに
おいて同じタイミングで行わなければならない。すなわ
ち、全てのDACにおいてスイッチング入力信号の論理
値HおよびLのデューティ比を5:5とすることが必要
である。
Therefore, in order to prevent such a glitch error from occurring, the switching of each of the ON and OFF logic values of the input signal by switching must be performed at the same timing in the DAC. That is, it is necessary to set the duty ratio of the logical values H and L of the switching input signal to 5: 5 in all DACs.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、デューティ比5:5の入力
信号に対して、デューティ比が5:5のスイッチング信
号が出力され、例えば差動電流型ディジタル・アナログ
変換器に対して効果的に適用できるようにした矩形波デ
ューティ成形装置を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and in response to an input signal having a duty ratio of 5: 5, a switching signal having a duty ratio of 5: 5 is output. An object of the present invention is to provide a rectangular wave duty shaping device which can be effectively applied to a differential current type digital-to-analog converter.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】この発明に係る矩形波デ
ューティ成型装置は、正相および逆相の入力に対して正
転信号Qおよび反転信号QNのそれぞれHレベルの期間
に、反転信号QNおよび正転信号QのそれぞれLレベル
の期間が含まれ、また反転信号QNおよび正転信号Qの
それぞれHレベルの期間に、正転信号Qおよび反転信号
QNのそれぞれLレベルの期間が含まれるようになる信
号が出力されるノン・オーバーラップ回路の前段に、こ
のノン・オーバーラップ回路と同じ回路構成で且つ同じ
パターン・レイアウトのレプリカ・ブロックからなるデ
ィユーティ比検出回路を挿入し、レプリカ・ブロックに
入力される信号と同じデューティ比の出力信号を得るよ
うにする。
A rectangular wave duty shaping apparatus according to the present invention provides an inverted signal QN and an inverted signal QN during a high level period of a non-inverted signal Q and an inverted signal QN for positive-phase and negative-phase inputs. The L level period of the normal rotation signal Q is included, and the H level period of the inverted signal QN and the normal rotation signal Q includes the L level periods of the normal rotation signal Q and the inverted signal QN. Before the non-overlap circuit that outputs a signal, a duty ratio detection circuit composed of a replica block having the same circuit configuration and the same pattern layout as the non-overlap circuit is inserted and input to the replica block. An output signal having the same duty ratio as the signal to be output is obtained.

【0024】ノン・オーバーラップ回路に入力される特
定されるデューティ比の外部入力信号に対して、このノ
ン・オーバーラップ回路の持つある特定の一方の位相の
出力信号のデューティ比のずれ特性が、前段のレプリカ
・ブロックで検出される。すなわち、後段のノン・オー
バーラップ回路に対しては、このノン・オーバーラップ
回路におけるデューティ比のずれと全く逆のデューティ
比のずれを外部入力信号に加味した予測信号がノン・オ
ーバーラップ回路に入力に供給されるようになり、ノン
・オーバーラップ回路の持つ正転出力信号のデューティ
比のずれを打ち消すようになって、その出力において外
部入力信号のデューティ比を補償するようになる。
With respect to an external input signal having a specified duty ratio input to the non-overlap circuit, the shift characteristic of the duty ratio of the output signal of one specific phase possessed by the non-overlap circuit is as follows: Detected in the preceding replica block. In other words, for the subsequent non-overlap circuit, a prediction signal that takes into account the deviation of the duty ratio in the non-overlap circuit and the deviation of the duty ratio that is completely opposite to the external input signal is input to the non-overlap circuit. And the deviation of the duty ratio of the non-overlapping output signal of the non-overlap circuit is canceled, and the output of the non-overlap circuit compensates for the duty ratio of the external input signal.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施の形態を実施例に基づき説明する。図1はその回
路構成を示したもので、図8で説明したと同様の構成の
ノン・オーバーラップ回路によるデューティ比検出回路
21を備える。このデューティ比検出回路21の入力Dとし
ては、図2で示すデューティ比5:5の矩形波によるC
ODEが入力され、このデューティ比検出回路21からの
反転出力Aは、図2で示すように例えばHレベルからL
レベルに立ち下がるタイミングがやや遅れ、Hレベルの
論理値期間が延びた状態のデューティ比のずれた信号が
出力される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration thereof, and a duty ratio detection circuit using a non-overlap circuit having the same configuration as that described in FIG.
21 is provided. The input D of the duty ratio detecting circuit 21 is a rectangular wave having a duty ratio of 5: 5 shown in FIG.
ODE is input, and the inverted output A from the duty ratio detection circuit 21 changes from H level to L level as shown in FIG.
A signal with a shifted duty ratio in a state where the timing of falling to the level is slightly delayed and the logic value period of the H level is extended is output.

【0026】この様なデューティ比検出回路21の端子A
部分からの出力信号は、ノン・オーバーラップ回路22に
入力される。このノン・オーバーラップ回路22は、ナン
ド回路の組み合わせからなるR/S型フリップフロップ
221 とインバータ222 とによって構成されるもので、こ
の回路において入力信号D、正転信号Q、および反転信
号QNは図9で示すようになる。
The terminal A of such a duty ratio detecting circuit 21
The output signal from the portion is input to the non-overlap circuit 22. This non-overlap circuit 22 is an R / S type flip-flop composed of a combination of NAND circuits.
The input signal D, the non-inverted signal Q, and the inverted signal QN in this circuit are as shown in FIG.

【0027】このノン・オーバーラップ回路22にあって
は、その出力である正転信号Qおよび反転信号QNのそ
れぞれHレベルの期間に、反転信号QNおよび正転信号
QのそれぞれLレベルの期間が含まれ、また反転信号Q
Nおよび正転信号QのそれぞれHレベルの期間に、正転
信号Qおよび反転信号QNのそれぞれLレベルの期間が
含まれるようになる。
In the non-overlap circuit 22, the output of the non-overlap signal Q and the output of the inverted signal QN are each at the H level, and the output of the inverted signal QN and the output of the normal signal Q are at the L level. Included and inverted signal Q
The high-level periods of the N and the non-inverted signal Q include the L-level periods of the non-inverted signal Q and the inverted signal QN, respectively.

【0028】ここで、デューティ比検出回路21は、ノン
・オーバーラップ回路22と全く同じ回路構成で、且つ同
じパターンレイアウトを持ったレプリカ・ブロックで構
成されるもので、このレプリカ・ブロックの反転出力が
ノン・オーバーラップ回路22の入力に供給される。
Here, the duty ratio detection circuit 21 has exactly the same circuit configuration as the non-overlap circuit 22 and is composed of a replica block having the same pattern layout. Is supplied to the input of the non-overlap circuit 22.

【0029】先に説明したように、ノン・オーバーラッ
プ回路22には入力信号に対してある程度のデューティ比
のずれが生ずる。ここで、このデューティ比のずれ特性
を、予め設けたデューティ比検出回路21によって把握
し、この把握したノン・オーバーラップ回路22のずれ特
性と逆のデューティ比を持った信号がノン・オーバーラ
ップ回路22に入力として供給される。したがって、ノン
・オーバーラップ回路22からの正転出力Qにおいて、デ
ューティ比が互いに打ち消しあうようになり、ノン・オ
ーバーラップ回路22からの正転出力Qにあっては、元の
入力信号CODEのデューティ比5:5とすることがで
きる。ただし、このデューティ比のずれは、ノン・オー
バーラップ回路の構成によっても、プロセスや電源電圧
等の種々の条件によっても、その値が変動する。したが
って、前述したようにデューティ比検出回路21は、ノン
・オーバーラップ回路22と全く同じ回路構成で、且つ同
じパターンレイアウトを持ったレプリカ・ブロックで構
成される。
As described above, the non-overlap circuit 22 has a certain duty ratio deviation from the input signal. Here, the deviation characteristic of the duty ratio is grasped by a duty ratio detection circuit 21 provided in advance, and a signal having a duty ratio opposite to the grasped deviation characteristic of the non-overlap circuit 22 is output to the non-overlap circuit. Supplied as input to 22. Accordingly, the duty ratios of the non-overlapping circuit 22 in the non-overlapping circuit 22 cancel each other, and the non-overlapping circuit 22 outputs the non-overlapping circuit Q with the duty ratio of the original input signal CODE. The ratio can be 5: 5. However, the value of the deviation of the duty ratio varies depending on the configuration of the non-overlap circuit and various conditions such as a process and a power supply voltage. Therefore, as described above, the duty ratio detection circuit 21 has exactly the same circuit configuration as the non-overlap circuit 22, and is composed of a replica block having the same pattern layout.

【0030】この様なレプリカ・ブロックを用いると、
デューティ比のずれは諸々の動作条件においても、ノン
・オーバーラップ回路22と同じ特性を有するもので、ト
ランジスタ特性や電源電圧等の種々のばらつきに対して
もレプリカ・ブロックとノン・オーバーラップ回路は同
じ影響を受ける。すなわち、レプリカ・ブロックにより
生成されるデューティずれ信号は、常に後段のノン・オ
ーバーラップ回路22と全く逆の比率を保っているもの
で、このノン・オーバーラップ回路22からの正転出力Q
は、デューティ比のずれを打ち消しあって、図2で示さ
れるように常に外部からの入力CODEと同じ比率を保
つ。
Using such a replica block,
The deviation of the duty ratio has the same characteristics as the non-overlap circuit 22 under various operating conditions, and the replica block and the non-overlap circuit are not affected by various variations such as transistor characteristics and power supply voltage. Affected the same. That is, the duty shift signal generated by the replica block always keeps a completely opposite ratio to that of the subsequent non-overlap circuit 22.
Cancels the deviation of the duty ratio, and always maintains the same ratio as the externally input CODE as shown in FIG.

【0031】例えば、HおよびLのデューティ比が5:
5の外部入力があった場合、出力のデューティ比のずれ
が6:4の特性を有するノン・オーバーラップ回路を例
にして説明すると、デューティ比検出回路21を構成する
レプリカ・ブロックの反転出力QN(A出力)は、4:
6のデューティ比で且つ入力信号の反転論理値を持った
信号とされる。次にノン・オーバーラップ回路22では、
6:4のデューティ比のずれを持っているもので、この
ノン・オーバーラップ回路22の反転出力(図1のQ)に
おいては、レプリカ・ブロックの「ずれ」を相殺した
5:5のデューティ比の、入力CODEと同じ比率を保
つ。
For example, if the duty ratio of H and L is 5:
In the case where there is an external input of 5, a non-overlap circuit having an output duty ratio deviation of 6: 4 will be described as an example. The inverted output QN of a replica block constituting the duty ratio detection circuit 21 will be described. (A output) is 4:
It is a signal having a duty ratio of 6 and an inverted logical value of the input signal. Next, in the non-overlap circuit 22,
The non-overlap circuit 22 has a duty ratio shift of 6: 4, and the inverted output (Q in FIG. 1) of the non-overlap circuit 22 has a duty ratio of 5: 5 which offsets the shift of the replica block. Maintain the same ratio as the input CODE.

【0032】そして、ノン・オーバーラップ回路22の正
転出力(図1のQN)からは、入力信号の正転論理で出
力されるもので、Q出力からは論理値によってQN出力
を包含するか、もしくはQN出力に包含された出力が得
られる。すなわち、全く同じ構成のノン・オーバーラッ
プ回路を2組直列的に配置するような、回路・レイアウ
ト設計の比較的容易な回路設計によって、入力信号のデ
ューティ比を持ったノン・オーバーラップ回路の出力特
性を実現できる。
The non-overlapping circuit 22 outputs the non-inverted output (QN in FIG. 1) in accordance with the non-inverted logic of the input signal. Or the output contained in the QN output. That is, the output of the non-overlap circuit having the duty ratio of the input signal is obtained by relatively easy circuit design of the circuit / layout design in which two sets of non-overlap circuits having exactly the same configuration are arranged in series. Characteristics can be realized.

【0033】図3はこの様な正転・反転信号生成回路で
ある矩形波デューティ成形装置を用いて構成した、差動
電流型ディジタル・アナログ変換器の構成を示すもの
で、図1で示されたような回路のノン・オーバーラップ
回路22の、入力信号と同じデューティ比の出力Qおよび
その反転信号であるQNが、図7で示したと同様の構成
の差動電流型ディジタル・アナログ変換器23に供給され
る。
FIG. 3 shows a configuration of a differential current type digital-to-analog converter constructed using such a rectangular wave duty shaping device as a forward / reverse signal generating circuit, and is shown in FIG. The output Q having the same duty ratio as the input signal and the inverted signal QN of the non-overlap circuit 22 of such a circuit are the differential current type digital / analog converter 23 having the same configuration as shown in FIG. Supplied to

【0034】具体的には、この差動電流型ディジタル・
アナログ変換器は、電流源トランジスタ31からの電流
が、ダミー側スイッチング素子32および出力側スイッチ
ング素子33に分岐される。そして、これらスイッチング
素子32および33は、それぞれ終端抵抗34および35を介し
て接地され、終端抵抗35とスイッチング素子33との接続
部から、アナログ変換出力DACOUTが取り出され
る。
Specifically, the differential current type digital
In the analog converter, the current from the current source transistor 31 is branched to the dummy switching element 32 and the output switching element 33. The switching elements 32 and 33 are grounded via the terminating resistors 34 and 35, respectively, and the analog conversion output DACOUT is extracted from the connection between the terminating resistor 35 and the switching element 33.

【0035】すなわち、この様な差動電流型ディジタル
・アナログ変換器にあっては、図2の信号Qが出力側ス
イッチング素子33のゲートに供給され、そのHレベルの
期間でオンされて、このスイッチング素子33がオンされ
る。また、ダミー側スイッチング素子32は図2の信号Q
Nで制御される。この場合、出力側スイッチング素子33
を制御する信号は、入力信号CODEと同じデューティ
比の矩形波信号とされるものであり、精度の高いディジ
タル・アナログ変換が実行される。
That is, in such a differential current type digital / analog converter, the signal Q shown in FIG. 2 is supplied to the gate of the output side switching element 33 and turned on during the H level period. The switching element 33 is turned on. The dummy switching element 32 is connected to the signal Q in FIG.
Controlled by N. In this case, the output side switching element 33
Is a rectangular wave signal having the same duty ratio as the input signal CODE, and highly accurate digital-to-analog conversion is executed.

【0036】ここで、出力側スイッチング素子33のオフ
の期間を確実に含むようにして、ダミー側スイッチング
素子32がオンされるようになり、電流パスが確実に確保
される。すなわち、ダミー側スイッチング素子32と出力
側スイッチング素子33とが同時オフとされる期間が存在
せず、同時オンの状態が存在する。
Here, the dummy switching element 32 is turned on so as to surely include the OFF period of the output switching element 33, and the current path is reliably secured. That is, there is no period during which the dummy-side switching element 32 and the output-side switching element 33 are simultaneously turned off, and there is a simultaneously-on state.

【0037】先にも述べたように、同時オン期間の発生
は瞬時のドレイン電圧の低下、すなわち電流源トランジ
スタ12のドレイン・ソース間電圧VDSが上昇すること
を意味するが、P型MOSトランジスタの静特性におい
ては、予め飽和領域で動作していればその範囲での動作
状態の移動であり、飽和領域で平坦なids特性を持っ
ているならば、定電流性は確保できる。
As described above, the occurrence of the simultaneous ON period means that the drain voltage instantaneously decreases, that is, the drain-source voltage VDS of the current source transistor 12 increases. In the static characteristics, if the operation is performed in the saturation region in advance, the operation state is moved within the range. If the ids characteristics are flat in the saturation region, constant current characteristics can be secured.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る矩形波デュ
ーティ成形装置は、入力信号を供給するレプリカ・ブロ
ックからの出力をノン・オーバーラップ回路に入力し、
このノン・オーバーラップ回路から入力信号と同じデュ
ーティ比の矩形波出力が得られるようにしているもの
で、特にレブリカ・ブロックがその後段のノン・オーバ
ーラップ回路と全く同じ回路構成、パターン・レイアウ
トを持って構成されるもので、この様な容易に構成でき
る回路設計に基づき、正確な入力信号のデューティ比を
持った出力特性が実現でき、例えば差動電流型デイタル
・アナログ変換器の制御回路として効果的に適用でき
る。
As described above, the rectangular wave duty shaping device according to the present invention inputs the output from the replica block supplying the input signal to the non-overlap circuit,
A rectangular wave output with the same duty ratio as the input signal is obtained from this non-overlap circuit. In particular, the REBLICA block uses exactly the same circuit configuration and pattern layout as the subsequent non-overlap circuit. Based on such an easy-to-configure circuit design, it is possible to achieve output characteristics with an accurate input signal duty ratio.For example, as a control circuit for a differential current type digital / analog converter Can be applied effectively.

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

【図1】この発明の一実施の形態に係る矩形波デューテ
ィ成形装置を説明するための回路構成図。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a rectangular wave duty shaping device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記矩形波デューティ成形装置の動作を説明す
る信号波形図。
FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the rectangular wave duty shaping device.

【図3】上記矩形波デューティ成形装置を用いて構成し
たディジタル・アナログ変換器の構成の例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a digital-to-analog converter configured using the rectangular wave duty shaping device.

【図4】従来の一つの入力信号からその正転信号および
反転信号の生成回路の例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional circuit for generating a normal signal and an inverted signal from one input signal.

【図5】図4の回路の動作を説明する信号波形図。FIG. 5 is a signal waveform diagram illustrating the operation of the circuit in FIG. 4;

【図6】従来のディジタル・アナログ変換器の単位セル
ブロックを説明する回路構成図。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a unit cell block of a conventional digital / analog converter.

【図7】同じく差動電流型のディジタル・アナログ変換
器の単位セルブロックを説明する回路構成図。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a unit cell block of a differential current type digital-analog converter.

【図8】従来の一般的なノン・オーバーラップ回路を説
明するための回路構成図。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram for explaining a conventional general non-overlap circuit.

【図9】上記ノン・オーバーラップ回路を説明する信号
波形図。
FIG. 9 is a signal waveform diagram illustrating the non-overlap circuit.

【図10】単調増加型のディジタル・アナログ変換器を
説明する構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a monotonically increasing digital-to-analog converter.

【図11】重み付け型のディジタル・アナログ変換器を
説明する構成図。
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating a weighted digital-to-analog converter.

【図12】一般的なノン・オーバーラップ回路を用いた
ディジタル・アナログ変換器の出力波形を説明する図。
FIG. 12 is a diagram illustrating an output waveform of a digital-to-analog converter using a general non-overlap circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…デューティ比検出回路、22…ノン・オーバーラップ
回路。
21: Duty ratio detection circuit, 22: Non-overlap circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正相および逆相の入力に対して正転信号
Qおよび反転信号QNのそれぞれHレベルの期間に、反
転信号QNおよび正転信号QのそれぞれLレベルの期間
が含まれ、また反転信号QNおよび正転信号Qのそれぞ
れHレベルの期間に、正転信号Qおよび反転信号QNの
それぞれLレベルの期間が含まれる信号が出力されるノ
ン・オーバーラップ回路と、 このノン・オーバーラップ回路の前段に挿入され、この
ノン・オーバーラップ回路と同じ回路構成で且つ同じパ
ターン・レイアウトのレプリカ・ブロックからなるデュ
ーティ比検出回路と、 を具備したことを特徴とする矩形波デューティ成型装
置。
1. A high-level period of a normal signal Q and an inverted signal QN for a normal phase and a negative phase input includes a low level period of an inverted signal QN and a normal signal Q, respectively. A non-overlap circuit for outputting a signal including a low level period of the normal signal Q and the inverted signal QN during a high level period of the inverted signal QN and the normal signal Q; And a duty ratio detection circuit, which is inserted before the circuit and has a circuit configuration identical to that of the non-overlap circuit and has a replica block with the same pattern layout, comprises:
【請求項2】 前記ノン・オーバーラップ回路からの出
力信号が、差動型ディジタル・アナログ変換器のスイッ
チング信号として用いられるようにした請求項1記載の
矩形波デューティ成型装置。
2. The rectangular wave duty shaping device according to claim 1, wherein an output signal from said non-overlap circuit is used as a switching signal of a differential digital-to-analog converter.
JP9010490A 1997-01-23 1997-01-23 Rectangular wave duty shaping device Pending JPH10209827A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9010490A JPH10209827A (en) 1997-01-23 1997-01-23 Rectangular wave duty shaping device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9010490A JPH10209827A (en) 1997-01-23 1997-01-23 Rectangular wave duty shaping device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10209827A true JPH10209827A (en) 1998-08-07

Family

ID=11751629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9010490A Pending JPH10209827A (en) 1997-01-23 1997-01-23 Rectangular wave duty shaping device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10209827A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7042379B2 (en) Return-to-zero current switching digital-to-analog converter
JP4102016B2 (en) Current switching circuit
US9048864B2 (en) Digital to analog converter with current steering source for reduced glitch energy error
US8179295B2 (en) Self-calibrated current source and DAC using the same and operation method thereof
US7157941B2 (en) Differential switching circuit and digital-to-analog converter
US6977602B1 (en) Wide band digital to analog converters and methods, including converters with selectable impulse response
KR20020075210A (en) Reducing jitter in mixed-signal integrated circuit devices
US6927714B1 (en) Current steering digital-to-analog (DAC) converter with improved dynamic performance
US20060061499A1 (en) High-speed and high-accuracy digital-to-analog converter
WO2000069076A1 (en) Method and apparatus for switching low voltage cmos switches in high voltage digital to analog converters
JP2002076897A (en) Digital/analog converter
KR20010060276A (en) Switch driver circuitry
Rahul et al. Reduced comparators for low power flash ADC using TSMC018
KR960010390B1 (en) Switching constant current source circuit
US5598095A (en) Switchable current source for digital-to-analog converter (DAC)
JPH06140915A (en) Interface circuit
JPH10209827A (en) Rectangular wave duty shaping device
KR19980034655A (en) Current Source Cell Device for Digital / Analog Converters
JP4002147B2 (en) Digital / analog conversion circuit
JP2006173721A (en) Current source cell and d-a converter using the same
JP3657580B2 (en) Phased zero data detection mute circuit
JPH08195666A (en) Current switch circuit
JP2000151408A (en) Current cell and d/a converter employing it
US7394310B2 (en) System and method for programmable switching characteristics of an analog switch in a transconductance amplifier
US20060176202A1 (en) Digital-to-analog converter using plural transistors having the same operating characteristics

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030225