JPH10285038A - デイジタルアナログ変換器 - Google Patents
デイジタルアナログ変換器Info
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- JPH10285038A JPH10285038A JP9090555A JP9055597A JPH10285038A JP H10285038 A JPH10285038 A JP H10285038A JP 9090555 A JP9090555 A JP 9090555A JP 9055597 A JP9055597 A JP 9055597A JP H10285038 A JPH10285038 A JP H10285038A
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Abstract
高速動作を維持した上で従来に比して一段と消費電力を
低減することができるようにする。 【解決手段】入力されたデイジタルデータ(S1〜S
4)をラインデータ(S5〜S10)に変換するデコー
ド手段(2、3)と、ラインデータに基づいて複数の電
流発生手段(C41〜C55)のうち所望の電流発生手
段を動作させ、発生した電流を第1の出力端(XIO)
に出力した後、所定タイミング後に第2の出力端(I
O)に切り換えて電流(I4 )を出力することにより当
該第2の出力端にアナログ信号(V4 )を出力する複数
の電流発生手段とを設けるようにしたことにより、電流
発生手段を動作させ、発生した電流の出力端を第1の出
力端から第2の出力端に切り換えるまでに限り電流が増
加するだけで電流発生手段を安定させることができ、か
くして高速動作を維持した上で従来に比して一段と消費
電力を低減し得る。
Description
変換器に関し、例えば電流源セル・マトリクス型デイジ
タルアナログコンバータに適用して好適なものである。
型デイジタルアナログコンバータ(以下、これを電流源
セル・マトリクス型D/Aコンバータと呼ぶ)において
は、nビツトのD/A変換に対して「2n −1」個の定
電流回路(以下、これを電流源セルと呼ぶ)が「n×
n」個のマトリクス状に配置して形成され、このうち、
デコードされたデイジタル入力データに対応する数の電
流源がオンされ、これらオンされた電流源の電流を加算
して出力した後、出力端に接続された外部抵抗での電圧
降下により出力電圧を得、これをD/A変換アナログ出
力としている。
グルエンド出力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバ
ータ1においては、15個の電流源セル(C1〜C1
5)が「4×4」個のマトリクス状に配置して形成され
ている。このシングルエンド出力電流源セル・マトリク
ス型D/Aコンバータ1は、4ビツトのデイジタル入力
データ(S1〜S4)のうち、上位2ビツトのデイジタ
ル入力データS1及びS2をロー・デコーダ2に入力
し、下位2ビツトのデイジタル入力データS3及びS4
をカラム・デコーダ3に入力する。ロー・デコーダ2は
デイジタル入力データS1及びS2を所定ビツト数のラ
インデータ(S5〜S7)にデコードしてラツチ4に出
力する。一方、カラム・デコーダ3はデイジタル入力デ
ータS3及びS4を所定ビツト数のラインデータ(S8
〜S10)にデコードしてラツチ5に出力する。
は、デイジタル入力データ(S1〜S4)に対して、図
6に示すようなデコードを施すことにより、ラインデー
タ(S5〜S10)にデコードする。例えば、デイジタ
ル入力データ(S1〜S4)が論理レベル「0000」
のとき、当該デイジタル入力データ(S1〜S4)は論
理レベル「000000」のラインデータ(S5〜S1
0)にデコードされ、論理レベル「0001」のとき論
理レベル「000001」にデコードされ、論理レベル
「0010」のとき論理レベル「000011」にデコ
ードされる。なお、論理レベル「1」は論理レベル
「H」を示し、論理レベル「0」は論理レベル「L」を
示している。
S4)がインクリメントされることに伴つてラインデー
タ(S5〜S10)もインクリメントされ、デイジタル
入力データ(S1〜S4)が論理レベル「1110」の
とき、当該デイジタル入力データ(S1〜S4)は論理
レベル「111011」のラインデータ(S5〜S1
0)にデコードされ、論理レベル「1111」のとき論
理レベル「111111」にデコードされる。
取り込み一時的に保持した後、ラインデータS5を電流
源セル(C8〜C15)に出力し、ラインデータS6を
電流源セル(C4〜C11)に出力し、ラインデータS
7を電流源セル(C1〜C7)に出力する。また電流源
セル(C1〜C3)は電源6に接続されるので、常に論
理レベル「1」のラインデータS11が入力されてお
り、さらに電流源セル(C12〜C15)はアースライ
ンGNDに接続されるので、常に論理レベル「0」のラ
インデータS12が入力されている。
10)を取り込み一時的に保持した後、ラインデータS
8を電流源セル(C3、C7、C11、C15)に出力
し、ラインデータS9を電流源セル(C2、C6、C1
0、C14)に出力し、ラインデータS10を電流源セ
ル(C1、C5、C9、C13)に出力する。また電流
源セル(C4、C12)は電源6に接続されるので、常
に論理レベル「1」のラインデータS11が入力されて
おり、さらに電流源セルC8は電源7に接続されるの
で、常に論理レベル「1」のラインデータS13が入力
されている。
ラインデータ(S5〜S13)に基づいて各電流源セル
のオン・オフ動作を行い、オンされたとき所定の電流I
1 を抵抗Rに流し、オフされたときは電流を流さない。
図6に示すように、例えば論理レベル「000000」
のラインデータ(S5〜S10)が入力され電流源セル
(C1〜C15)が全てオフ(図中、論理レベル「0」
で示す。)されている状態において、論理レベル「00
0001」のラインデータ(S5〜S10)が入力され
ると、電流源セルC1がオン(図中、論理レベル「1」
で示す)され、論理レベル「000011」のラインデ
ータ(S5〜S10)が入力されると、電流源セルC1
及びC2がオンされる。
がインクリメントされることに伴つて電流源セル(C1
〜C15)は「C1、C2、・・」の順にオンされ、論
理レベル「111011」のラインデータ(S5〜S1
0)が入力されると、電流源セル(C1〜C14)がオ
ンされ、論理レベル「111111」のラインデータ
(S5〜S10)が入力されると、電流源セル(C1〜
C15)が全てオンされる。従つて電流源セル(C1〜
C15)は、デイジタル入力データ(S1〜S4)がイ
ンクリメントされることに伴つて、図7に示すように、
「C1、C2、・・、C15」の順にオンされる。
マトリクス型D/Aコンバータ1においては、電流源セ
ル(C1〜C15)のうちオンされた電流源セルから所
定の大きさの電流が出力され、これらを加算して得た出
力電流I1 が抵抗Rを流れることにより、当該抵抗Rで
の電圧降下からアナログ出力電圧V1 を得る。図6に示
すように、例えば電流源セル(C1〜C15)が全てオ
フされ抵抗Rからアナログ出力電圧V1 「0.000I
1 R」を得ている状態において、電流源セルC1がオン
されると、アナログ出力電圧V1 「0.067I1 R」
を得、電流源セルC1及びC2がオンされると、アナロ
グ出力電圧V1 「0.133I1 R」を得る。
源セル(C1〜C15)が順にオンされることに伴つ
て、約「0.067I1 R」ずつ加算される。従つて電
流源セル(C1〜C14)がオンされると、アナログ出
力電圧V1 「0.933I1 R」を得、電流源セル(C
1〜C15)が全てオンされると、アナログ出力電圧V
1 「1.000I1 R」を得る。
て同じ回路構成になつているため、これらのうち電流源
セルC1についてのみ図8を用いて説明する。この電流
源セルC1においては、ラツチ5から送出されるライン
データS10と、電源6から送出されるラインデータS
11とをアンド回路11に入力すると共に、ラツチ4か
ら送出されるラインデータS7をノア回路12に入力す
る。アンド回路11はラインデータS10とラインデー
タS11の論理積をとり、その結果得られるアンド出力
データS21をノア回路12に出力する。ノア回路12
はアンド出力データS21とラインデータS7との論理
積否定をとり、その結果得られる制御データS22をラ
ッチ13に出力する。ラツチ13は制御データS22を
取り込み一時的に保持した後、スイツチSW1に出力す
る。
(以下、これをFETと呼ぶ)Q1でなり、制御データ
S22をFETQ1のゲートに入力する。このFETQ
1のドレインは出力端に接続され、一方、ソースはカス
ケード型電流源14を形成するFETQ2のドレインに
接続される。カスケード型電流源14はFETQ2及び
FETQ3の直列回路でなり、FETQ2及びFETQ
3のゲートにはバイアス電圧が印加され、FETQ2の
ソースはFETQ3のドレインに接続され、一方、FE
TQ3のソースは電源15に接続される。
るバイアス電圧によつて電流を決定し、スイツチSW1
のオン・オフ動作に連動してオン・オフ動作を行う。す
なわち電流源セルC1においては、スイツチSW1に入
力される制御データS22が論理レベル「0」のとき、
当該スイツチSW1をオンしてカスケード型電流源14
を立ち上げることにより電流i1 を流し、スイツチSW
1に入力される制御データS22が論理レベル「1」の
とき、当該スイツチSW1をオフしてカスケード型電流
源14をオフすることにより電流i1 を流さないように
なされている。
ンデータ(S5〜S10)が電流源セル(C1〜C1
5)に入力されると、電流源セルC1は論理レベル
「0」のラインデータS10と論理レベル「1」のライ
ンデータS11をアンド回路11に入力すると共に、論
理レベル「0」のラインデータS7をノア回路12に入
力する。アンド回路11は、論理レベル「0」のライン
データS10と、論理レベル「1」のラインデータS1
1との論理積をとり、その結果得た論理レベル「0」の
アンド出力データS21をノア回路12に出力する。ノ
ア回路12は、論理レベル「0」のアンド出力データS
21と、論理レベル「0」のラインデータS7との論理
和否定をとり、その結果得た論理レベル「1」の制御デ
ータS22をラツチ13を介してスイツチSW1に出力
する。これによりスイツチSW1がオフされ、電流i1
が出力されない。
のラインデータ(S5〜S10)が電流源セル(C1〜
C15)に入力されると、電流源セルC1は論理レベル
「1」のラインデータS10と論理レベル「1」のライ
ンデータS11をアンド回路11に入力すると共に、論
理レベル「0」のラインデータS7をノア回路12に入
力する。アンド回路11は、論理レベル「1」のライン
データS10と、論理レベル「1」のラインデータS1
1との論理積をとり、その結果得た論理レベル「1」の
アンド出力データS21をノア回路12に出力する。ノ
ア回路12は、論理レベル「1」のアンド出力データS
21と、論理レベル「0」のラインデータS7との論理
和否定をとり、その結果得た論理レベル「0」の制御デ
ータS22をラツチ13を介してスイツチSW1に出力
する。これによりスイツチSW1がオンされ、電流i1
が出力される。
トリクス型D/Aコンバータ1のタイミングチヤートを
図9に示し、デイジタル入力データ(S1〜S4)を論
理レベル「0000」(0番目)から「1111」(1
5番目)まで1ビツトずつインクリメントして入力する
場合、(n−1)番目のデイジタル入力データ(S1〜
S4)が入力されている状態で、n番目のデイジタル入
力データ(S1〜S4)が入力されるときのシングルエ
ンド出力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ1
の動作を説明する。
えるクロツク(CLK)を示し、図9(B)はデイジタ
ル入力データ(S1〜S4)を示す。図9(C)及び
(D)に示すように、ラツチ4及び5は、(n−1)番
目のラインデータ(S5〜S10)を保持して出力して
いるホールド状態において、クロツクの立ち下がりタイ
ミングta に同期してn番目のラインデータ(S5〜S
10)を取り込みデータを書き換えて出力する。このス
ルー状態において、ラツチ4及び5は、クロツクの立ち
上がりタイミングtb に同期してn番目のラインデータ
(S5〜S10)を保持してこれらを出力する。
に、ラツチ13は、(n−1)番目の制御データS22
を保持しこれらを出力しているホールド状態において、
クロツクの立ち上がりタイミングtb に同期してn番目
の制御データS22を取り込みデータを書き換えてスイ
ツチSW1に出力する。このスルー状態において、ラツ
チ13は、クロツクの立ち下がりタイミングtc に同期
してn番目の制御データS22を保持してこれらをスイ
ツチSW1に出力する。
n番目(電流源セルC「n」)のスイツチSW1は、ク
ロツクの立ち上がりタイミングtb でオンされ、同タイ
ミングtb でn番目のカスケード型電流源14がオンさ
れるので、合計してn個のカスケード型電流源14がオ
ンされることになる。かくして図9(J)に示すよう
に、シングルエンド出力電流源セル・マトリクス型D/
Aコンバータ1は、オンされた電流源セル(C1〜C
「n」)から出力される電流i1 をそれぞれ加算し、そ
の結果得た出力電流I1 (=ni1 )を抵抗Rに流すこ
とにより、抵抗Rでの電圧降下からアナログ出力電圧V
1 (=I1 R)を得る。
マトリクス型D/Aコンバータ1においては、スイツチ
SW1のオン・オフ動作と同タイミングでカスケード型
電流源14がオン・オフ動作を行うことから、オフ状態
にあるカスケード型電流源14が完全にオン状態になつ
てアナログ出力電圧V1 が安定するまで、またオン状態
にあるカスケード型電流源14が完全にオフ状態になつ
てアナログ出力電圧V1 が安定するまでに一定の時間を
必要とし、高速動作を行えないという問題があつた。
トリクス型D/Aコンバータ1においては、図8に示す
ように、FETQ3とFETQ2の接続点Vaや、FE
TQ2とFETQ1の接続点Vbに電荷が蓄積されるた
め、スイツチSW1のオン・オフ動作を行つたとき、切
り換えノイズであるグリツチがアナログ出力電圧V1に
発生する問題があつた。
として、電源15と電流源14の間にスイツチを接続し
たシングルエンド出力電流源セル・マトリクス型D/A
コンバータ20が提案されている。図8との対応部分に
同一符号を付して示す図10は、シングルエンド出力電
流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ20の電流源
セルC21を示し、スイツチSW2とカスケード型電流
源21の構成を除いて、シングルエンド出力電流源セル
・マトリクス型D/Aコンバータ1の電流源セルC1と
同様に構成され、この場合スイツチSW2は電源15と
カスケード型電流源21の間に接続されている。
データS22をFETQ4のゲートに入力する。このF
ETQ4のソースは電源15に接続され、ドレインはカ
スケード型電流源21を形成するFETQ5のソースに
接続される。カスケード型電流源21はFETQ5とF
ETQ6の直列回路でなり、FETQ5及びFETQ6
のゲートにはバイアス電圧が印加され、FETQ5のド
レインはFETQ6のソースに接続され、一方FETQ
6のドレインは出力端に接続される。このようにカスケ
ード型電流源21と電源15をスイツチSW2を介して
接続することにより、電荷がFET(Q4〜Q6)の接
続点に蓄積されることを防止し得、従つてグリツチの発
生を回避することができる。
ル・マトリクス型D/Aコンバータ20においては、カ
スケード型電流源21を形成するFETQ5のソース電
位を電源15に固定できないことから、カスケード型電
流源14を形成するFETQ3のソース電位を電源15
に固定した電流源セルC1に比して、カスケード型電流
源21の動作が安定するまでに一定の時間を必要として
いた。またこのシングルエンド出力電流源セル・マトリ
クス型D/Aコンバータ20においては、カスケード型
電流源21のドレイン容量がアナログ出力電圧に現れる
ため、高速動作ができず、使用し得るカスケード型電流
源21のサイズや種類にも制限があつた。
の電流源を常にオン状態にしている差動出力電流源セル
・マトリクス型D/Aコンバータが提案されている。図
5との対応部分に同一符号を付して示す図11は、差動
出力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ30を
示し、電流源セル(C21〜C35)の構成を除いてシ
ングルエンド出力電流源セル・マトリクス型D/Aコン
バータ1と同様に構成されている。
においては、抵抗Rを介してアースラインGNDに接続
される出力端(以下、これをIO端と呼ぶ)と、直接ア
ースラインに接続される出力端(以下、これをXIO端
と呼ぶ)とが設けられる。そこで電流源セル(C21〜
C35)においては、全ての電流源が常にオン状態に維
持され、入力されるラインデータ(S5〜S13)に基
づいて出力端をIO端又はXIO端に切り換えることに
より、出力電流I3 が抵抗Rを流れ当該抵抗Rでの電
圧降下からアナログ出力電圧V3 を得る。
インデータ(S5〜S10)が入力され電流源セル(C
21〜C35)は全てXIO端に出力している状態にお
いて、論理レベル「000001」のラインデータ(S
5〜S10)が入力されると、電流源セルC21の出力
端はXIO端からIO端に切り換えられ、論理レベル
「000011」のラインデータ(S5〜S10)が入
力されると、電流源セルC22の出力端はXIO端から
IO端に切り換えられる。
がインクリメントされることに伴つて電流源セル(C2
1〜C35)の出力端は「C21、C22、・・」の順
にXIO端からIO端に切り換えられ、論理レベル「1
11011」のラインデータ(S5〜S10)が入力さ
れると、電流源セルC34の出力端はXIO端からIO
端に切り換えられ、論理レベル「111111」のライ
ンデータ(S5〜S10)が入力されると、電流源セル
C35の出力端はXIO端からIO端に切り換えられ電
流源セル(C21〜C35)の出力端は全てIO端に切
り換えられる。従つて電流源セル(C21〜C35)の
出力端は、入力データ(S1〜S4)がインクリメント
されることに伴つて、「C21、C22、・・、C3
5」の順にXIO端からIO端に切り換えられる。
して示す図12は、差動出力電流源セル・マトリクス型
D/Aコンバータ30の電流源セルC21を示し、スイ
ツチSW11及びSW12の構成を除いてシングルエン
ド出力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ1の
電流源セルC1と同様に構成され、電流源セル(C21
〜C35)は全て同じ回路構成になつているため、これ
らのうち電流源セルC21についてのみ説明する。
1をラツチ13を介してスイツチSW11に出力すると
共に、インバータ31に出力する。インバータ31は制
御データS31の極性を反転し、これを制御データS3
2としてスイツチSW12に出力する。スイツチSW1
1はFETQ11でなり、制御データS31をFETQ
11のゲートに入力する。このFETQ11のドレイン
はIO端に接続され、ソースはカスケード型電流源14
に接続される。一方、スイツチSW12はFETQ12
でなり、制御データS32をFETQ12のゲートに入
力する。このFETQ12のドレインはXIO端に接続
され、ソースはカスケード型電流源14に接続される。
レベル「0」の制御データS31がスイツチSW11に
入力されると、当該スイツチSW11がオンされると共
に、インバータ31によつて極性が反転された論理レベ
ル「1」の制御データS32がスイツチSW12に入力
され、当該スイツチSW12がオフされる。これにより
電流i3 はIO端に出力される。これに対して、論理レ
ベル「1」の制御データS31がスイツチSW11に入
力されると、当該スイツチSW11がオフされると共
に、インバータ31によつて極性が反転された論理レベ
ル「0」の制御データS32がスイツチSW12に入力
され、当該スイツチSW12がオンされる。これにより
電流i3 はXIO端に出力される。
D/Aコンバータ30のタイミングチヤートを図13に
示し、デイジタル入力データ(S1〜S4)を論理レベ
ル「0000」から「1111」まで1ビツトずつイン
クリメントして入力する場合、(n−1)番目のデイジ
タル入力データ(S1〜S4)が入力されている状態
で、n番目のデイジタル入力データ(S1〜S4)が入
力されるときの差動出力電流源セル・マトリクス型D/
Aコンバータ30の動作を説明する。
コンバータ30においても同様に、図13(A)〜
(F)の動作は、図9(A)〜(F)の動作と同タイミ
ングで行われる。従つて図13(G)及び(H)に示す
ように、n番目のスイツチSW12がオンされ電流i3
をXIO端に出力している状態において、n番目のスイ
ツチSW11がクロツクの立ち上がりタイミングtb で
オンされると共に、同タイミングでn番目のスイツチS
W12がオフされるので、n番目の電流源セルは出力端
をXIO端からIO端に切り換えて電流i3 をIO端に
出力する。図13(I)はn番目のカスケード型電流源
14が常にオン状態にあることを示し、図13(J)は
全てのカスケード型電流源14が常にオン状態にあるこ
とを示す。
出力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ30に
おいては、スイツチSW11がオンされた電流源セルか
ら出力される電流i3 が加算され、その結果得た出力電
流ni3 が抵抗Rに流れることにより、抵抗Rでの電圧
降下からアナログ出力電圧ni3 Rを得る。
においては、スイツチSW11及びSW12のオン・オ
フ動作によつて、オン状態にあるカスケード型電流源1
4の出力端をIO端又はXIO端に切り換えるようにな
されている。従つて、差動出力電流源セル・マトリクス
型D/Aコンバータ30においては、スイツチSW11
及びSW12のオン・オフ動作をするときカスケード型
電流源14がオン状態で安定していることから、シング
ルエンド出力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバー
タ1に比して、出力時のセトリングタイムを小さくする
ことができ、高速動作が可能になる。
おいては、カスケード型電流源14をスイツチSW11
及びSW12を介して出力端に接続しているため、カス
ケード型電流源14のドレイン容量がアナログ出力電圧
V3 に現れず、使用し得るカスケード型電流源14のサ
イズや種類に制限がない。
差動出力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ3
0においては、全ての電流源セル(C21〜C35)が
常にオン状態にあつて、各電流源セル(C21〜C3
5)の電流i3 がIO端又はXIO端のいずれかに出力
されていることから、合計して常に15i3 の電流が出
力されていることになる。このように差動出力電流源セ
ル・マトリクス型D/Aコンバータ30は、全ての電流
源セル(C21〜C35)を常に立ち上げているので、
消費電力が大きくなる問題があつた。
で、高速動作を維持した上で従来に比して一段と消費電
力を低減し得るデイジタルアナログ変換器を提案しよう
とするものである。
め本発明においては、複数の電流発生手段を有し、デイ
ジタルデータに応じて複数の電流発生手段を動作させ、
発生した電流を加算して出力することによりデイジタル
データに応じたアナログ信号を出力するデイジタルアナ
ログ変換器において、入力されたデイジタルデータを所
定ビツト数のラインデータに変換するデコード手段と、
ラインデータに基づいて所望の電流発生手段を動作さ
せ、発生した電流を第1の出力端に出力した後、所定タ
イミング後に第2の出力端に切り換えて電流を出力する
ことにより当該第2の出力端にデイジタルデータに応じ
たアナログ信号を出力する複数の電流発生手段とを設け
るようにした。
電流発生手段を動作させ、発生した電流を第1の出力端
に出力した後、所定タイミング後に第2の出力端に切り
換えて電流を出力するようにしたことにより、電流発生
手段を動作させ、発生した電流の出力端を第1の出力端
から第2の出力端に切り換えるまでに限り、電流が増加
することによつて電流発生手段を安定させることができ
る。
施例を詳述する。
す図1は、実施例による電流源セル・マトリクス型D/
Aコンバータ40を示し、ロー・デコーダ2及びカラム
・デコーダ3の構成を除いて、差動出力電流源セル・マ
トリクス型D/Aコンバータ30と異なつて構成されて
いる。
ータ40においては、4ビツトのデイジタル入力データ
(S1〜S4)のうち、上位2ビツトのデイジタル入力
データS1及びS2をロー・デコーダ2に入力し、下位
2ビツトのデイジタル入力データS3及びS4をカラム
・デコーダ3に入力する。ロー・デコーダ2及びカラム
・デコーダ3は、デイジタル入力データ(S1〜S4)
に対して、上述した図6に示すようなデコードを施すこ
とにより、所定ビツト数のラインデータ(S5〜S1
0)にデコードする。例えば、入力データ(S1〜S
4)が論理レベル「0101」のとき、これは論理レベ
ル「001001」のラインデータ(S5〜S10)に
デコードされる。
流源セル(C48〜C55)に出力し、ラインデータS
6を電流源セル(C44〜C51)に出力し、ラインデ
ータS7を電流源セル(C41〜C47)に出力する。
また電流源セル(C41〜C43)は電源6に接続され
て論理レベル「1」のラインデータS11が入力されて
おり、さらに電流源セル(C52〜C55)はアースラ
インGNDに接続されて論理レベル「0」のラインデー
タS12が入力されている。
S8を電流源セル(C43、C47、C51、C55)
に出力し、ラインデータS9を電流源セル(C42、C
46、C50、C54)に出力し、ラインデータS10
を電流源セル(C41、C45、C49、C53)に出
力する。また電流源セル(C44、C52)は電源6に
接続されて論理レベル「1」のラインデータS11が入
力されており、さらに電流源セルC48は電源7に接続
されて論理レベル「1」のラインデータS13が入力さ
れている。
るラインデータ(S5〜S13)に基づいてオン・オフ
動作を行い、オンされた電流源セルは所定の電流をまず
第1の出力端(以下、これをXIO端と呼ぶ)に出力し
て電流源を安定させた後、第2の出力端(以下、これを
IO端と呼ぶ)に切り換える。従つて電流源セル・マト
リクスD/Aコンバータ40においては、電流源セル
(C41〜C55)のうち、オンされた電流源セルから
出力される電流を加算し、その結果得た出力電流I4 が
抵抗Rに流れることにより、抵抗Rでの電圧降下からア
ナログ出力電圧V4 を得る。
全て同じ回路構成になつているため、これらのうち電流
源セルC41についてのみ図2を用いて説明する。この
電流源セルC41においては、カラム・デコーダ3から
送出されるラインデータS10と、電源6から送出され
るラインデータS11とをアンド回路41に入力すると
共に、ロー・デコーダ2から送出されるラインデータS
7をノア回路42に入力する。
インデータS11の論理積をとり、その結果得られるア
ンド出力データS41をノア回路42に出力する。ノア
回路42はアンド出力データS41とラインデータS7
との論理積否定をとり、その結果得られる制御データS
42をラッチ43に出力する。ラツチ43は制御データ
S42を取り込みデータを書き換えてラツチ44及びイ
ンバータ45に出力する。
を反転し、その結果得たインバータ出力データS43を
ナンド回路46に出力する。ナンド回路46は、このイ
ンバータ出力データS43と、ラツチ44に保持されて
いた制御データS42との論理積否定をとり、その結果
得た制御データS44をスイツチSW12に出力する。
その後、ラツチ44はラツチ43から送出される制御デ
ータS42を取り込むことにより、保持されていた制御
データS42を書き換え一時的に保持した後、スイツチ
SW11及びナンド回路46に出力する。ナンド回路4
6は、書き換えられた制御データS42と、インバータ
出力データS43との論理積否定をとり、その結果得た
制御データS44をスイツチSW12に出力する。
制御データS42をFETQ11のゲートに入力する。
このFETQ11のドレインはIO端に接続され、ソー
スはカスケード型電流源14を形成するFETQ2のド
レインに接続される。一方スイツチSW12はFETQ
12でなり、制御データS44をFETQ12のゲート
に入力する。このFETQ12のドレインはXIO端に
接続され、ソースはカスケード型電流源14を形成する
FETQ2のドレインに接続される。
FETQ3の直列回路でなり、FETQ2及びFETQ
3のゲートにはバイアス電圧が印加され、一方、FET
Q2のソースはFETQ3のドレインに接続され、FE
TQ3のソースは電源15に接続される。
ンデータ(S5〜S10)が電流源セル(C41〜C5
5)に入力されると、電流源セルC41は論理レベル
「1」のラインデータS10と論理レベル「1」のライ
ンデータS11をアンド回路41に入力すると共に、論
理レベル「0」のラインデータS7をノア回路42に入
力する。アンド回路41は、論理レベル「1」のライン
データS10と、論理レベル「1」のラインデータS1
1との論理積をとり、その結果得た論理レベル「1」の
アンド出力データS41をノア回路42に出力する。
ド出力データS41と、論理レベル「0」のラインデー
タS7との論理和否定をとり、その結果得た論理レベル
「0」の制御データS42をラツチ43に出力する。ラ
ツチ43は制御データS42を取り込みデータを書き換
えてラツチ44及びインバータ45に出力する。インバ
ータ45は論理レベル「0」の制御データS42の極性
を反転し、その結果得た論理レベル「1」のナンド出力
データS43をナンド回路46に出力する。
ンド出力データS43と、ラツチ44に保持されていた
論理レベル「1」の制御データS42との論理積否定を
とり、その結果得た論理レベル「0」の制御データS4
4をスイツチSW12に出力する。これにより電流源セ
ルC41においては、スイツチSW12がオンされXI
O端に電流i4 を出力する。
理レベル「0」の制御データS42を取り込むことによ
り、保持されていた論理レベル「1」の制御データS4
2を書き換え一時的に保持した後、当該論理レベル
「0」の制御データS42をスイツチSW11及びナン
ド回路46に出力する。ナンド回路46は、書き換えら
れた論理レベル「0」の制御データS42と、論理レベ
ル「1」のナンド出力データS43との論理積否定をと
り、その結果得た論理レベル「1」の制御データS44
をスイツチSW12に出力する。これにより電流源セル
C41においては、スイツチSW12がオフされると共
にスイツチSW11がオンされるので、電流i4 の出力
端をXIO端からIO端に切り換える。
ンバータ40のタイミングチヤートを図3に示し、デイ
ジタル入力データ(S1〜S4)を論理レベル「000
0」(0番目)から「1111」(15番目)まで1ビ
ツトずつインクリメントして入力する場合、(n−1)
番目のデジタル入力データ(S1〜S4)が入力されて
いる状態で、n番目のデイジタル入力データ(S1〜S
4)が入力されるときの電流源セル・マトリクス型D/
Aコンバータ40の動作を説明する。
クロツク(CLK)を示し、図3(B)はデイジタル入
力データ(S1〜S4)を示す。図3(C)及び(D)
に示すように、ラツチ43は、(n−1)番目の制御デ
ータS42(論理レベル「1」)を保持してこれらを出
力しているホールド状態において、クロツクの立ち下が
りタイミングta に同期してn番目の制御データS42
(論理レベル「0」)を取り込みデータを書き換えてラ
ツチ44及びインバータ45に出力する。
2(論理レベル「0」)の極性を反転し、その結果得た
n番目のナンド出力データS43(論理レベル「1」)
をナンド回路46に出力する。ナンド回路46は、n番
目のナンド出力データS43(論理レベル「1」)と、
ラツチ44に保持されていた(n−1)番目の制御デー
タS42(論理レベル「1」)との論理積否定をとり、
その結果得た論理レベル「0」の制御データS44をス
イツチSW12に出力する。これにより、スイツチSW
12がオンされ(図3(H))、XIO端に電流i4 を
出力する。この状態において、ラツチ43は、クロツク
の立ち上がりタイミングtb に同期してn番目の制御デ
ータS42(論理レベル「0」)を保持してこれらをラ
ツチ44及びインバータ45に出力する。
に、ラツチ44は、(n−1)番目の制御データS42
(論理レベル「1」)を保持してこれらを出力している
ホールド状態において、クロツクの立ち上がりタイミン
グtb に同期してn番目の制御データS42(論理レベ
ル「0」)を取り込むことにより、保持されていた(n
−1)番目の制御データS42(論理レベル「1」)を
n番目の制御データS42(論理レベル「0」)に書き
換え一時的に保持した後、当該n番目の制御データS4
2(論理レベル「0」)をスイツチSW11及びナンド
回路46に出力する。ナンド回路46は、書き換えられ
たn番目の制御データS42(論理レベル「0」)と、
n番目のナンド出力データS43(論理レベル「1」)
との論理積否定をとり、その結果得た論理レベル「1」
の制御データS44をスイツチSW12に出力する。こ
れにより、スイツチSW12がオフされる(図3
(H))と共に、スイツチSW11がオンされる(図3
(G))ので、電流i4 の出力端をXIO端からIO端
に切り換える。
に、タイミングta に同期してn番目のカスケード型電
流源14がオンされるので、全体としてn個のカスケー
ド型電流源14がオンされる。かくして図3(k)に示
すように、電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ
40においては、オンされた電流源セルから出力される
電流i4 が加算され、その結果得た出力電流ni4 が抵
抗Rを流れることにより、抵抗Rでの電圧降下からアナ
ログ出力電圧ni4 Rを得る。
〜C55)は、まずクロツクの立ち下がりタイミングt
a に同期してスイツチSW12をオンすることにより、
カスケード型電流源14を立ち上げて電流i4 をXIO
端に出力する。この状態において、電流源セル(C41
〜C55)は、次のクロツクの立ち上りタイミングtb
に同期してスイツチSW12をオフすると共にスイツチ
SW11をオンすることにより、電流i4 の出力端をX
IO端からIO端に切り換える。従つて電流源セル・マ
トリクスD/Aコンバータ40においては、出力電流I
4 をIO端に出力するとき、立ち上がつたカスケード型
電流源14はオン状態で既に安定しているので、高速動
作できる。
ータ40においては、電流I4 の出力端をXIO端から
IO端に切り換える直前(ハーフクロツク前)にカスケ
ード型電流源14を立ち上げるようにしたことにより、
常にカスケード型電流源14を立ち上げている差動出力
電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ30の約半
分に消費電力を低減できる。
Aコンバータ40においては、電流源セル(C41〜C
55)内にロジツク回路を増やすことになるが、ロジツ
ク回路の動作に必要な消費電力は全体の消費電力に比し
て非常に小さいので無視することができる。また電流源
セル(C41〜C55)のセルサイズに占めるロジツク
回路の割合は非常に小さいので、当該電流源セル(C4
1〜C55)のセルサイズに影響を与えず、セルサイズ
が大きくなることはない。
14の出力をXIO端からIO端に切り換える直前(ハ
ーフクロツク前)に当該カスケード型電流源14を立ち
上げるようにしたことにより、カスケード型電流源14
を立ち上げて電流i4 の出力端をXIO端からIO端に
切り換えるまでに限り、電流i4 が増加することによつ
てカスケード型電流源14を安定させることができ、か
くして高速動作を維持した上で従来に比して一段と消費
電力を低減し得る。
流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ40に適用す
るようにした場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、図2との対応部分に同一符号を付して示す図4の
ように、インバータ45をナンド回路51に代えて当該
ナンド回路51の一方の入力端子にスイツチSW21を
接続し、当該スイツチSW21の第1の入力端子を電源
に接続し、第2の入力端子をアースラインGNDに接続
することにより、スイツチSW21が第1の入力端子に
接続されているとき、電流源セル・マトリクスD/Aコ
ンバータ40として動作し、これに対して第2の入力端
子に接続されているとき、差動出力電流源セル・マトリ
クス型D/Aコンバータ30として動作するようにして
も良い。
されているとき、論理レベル「1」の切換データS51
がナンド回路51に入力される。ナンド回路51は、論
理レベル「1」の切換データS51と、ラツチ43から
送出される制御データS42との論理積否定をとり、そ
の結果得たナンド出力データS52をナンド回路46に
出力する。この場合、制御データS42が論理レベル
「1」のとき、ナンド出力データS52は論理レベル
「0」となり、一方、制御データS42が論理レベル
「0」のとき、ナンド出力データS52は論理レベル
「1」となるので、インバータと同じ動作を行うことに
なる。これにより、スイツチSW21が第1の入力端子
に接続されているとき、電流源セル・マトリクス型D/
Aコンバータ40と同じ動作を行う。
入力端子に接続されているとき、論理レベル「0」の切
換データS51がナンド回路51に入力される。ナンド
回路51は、論理レベル「0」の切換データS51と、
ラツチ43から送出される制御データS42との論理積
否定をとり、その結果得たナンド出力データS52をナ
ンド回路46に出力する。この場合、制御データS42
が論理レベル「0」のとき、ナンド出力データS52は
論理レベル「1」となり、一方、制御データS42が論
理レベル「1」のときも、ナンド出力データS52は論
理レベル「1」となる。これにより、スイツチSW21
が第2の入力端子に接続されているとき、ナンド回路5
1は入力される制御データS42に関係なく、論理レベ
ル「1」のナンド出力データS52をナンド回路46に
出力する。
「1」のナンド出力データS52と、ラツチ44から送
出される制御データS42との論理積否定をとり、その
結果得た制御データS53をスイツチSW12に出力す
る。この場合、制御データS42が論理レベル「1」の
とき、ナンド出力データS53は論理レベル「0」とな
り、一方、制御データS42が論理レベル「0」のと
き、ナンド出力データS53は論理レベル「1」となる
ので、インバータと同じ動作を行うことになる。これに
より、スイツチSW21が第2の入力端子に接続されて
いるとき、差動出力電流源セル・マトリクス型D/Aコ
ンバータ30と同じ動作を行う。
換えるだけで、上述した電流源セルC61を有する電流
源セル・マトリクスD/Aコンバータを、電流源セル・
マトリクスD/Aコンバータ40として、或いは差動出
力電流源セル・マトリクス型D/Aコンバータ30とし
て使用することができる。
クの立ち下がりタイミングta に同期してカスケード型
電流源14を立ち上げ、続いて半クロツク後のクロツク
の立ち上がりタイミングtb に同期して出力端をXIO
端からIO端に切り換えるようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、クロツクのデユーテイを
変更してクロツクの立ち下りタイミングta から立ち上
がりタイミングtb までの時間をできるだけ短くすれ
ば、さらに消費電力を削減できる。
手段としてカスケード型電流源14からなる電流源セル
(C41〜C55)を適用するようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、例えばカレントミラ
ー型電流源からなる電流源セルのように、この他種々の
電流発生手段を適用するようにしても良い。
素子としてFETQ11及び12を適用するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば
バイポーラトランジスタ等のように、この他種々のスイ
ツチ素子を適用するようにしても良い。
タ45及びナンド回路46を用いてスイツチSW12の
オン・オフ動作をするようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、まずクロツクの立ち下りタ
イミングta に同期してスイツチSW12をオンし、続
いて半クロツク後のクロツクの立ち上がりタイミングt
b に同期してスイツチSW12をオフすることができれ
ば、この他種々のロジツク回路の組合せを用いるように
しても良い。
ータに基づいて所望の電流発生手段を動作させ、発生し
た電流を第1の出力端に出力した後、所定タイミング後
に第2の出力端に切り換えて電流を出力するようにした
ことにより、電流発生手段を動作させ、発生した電流の
出力端を第1の出力端から第2の出力端に切り換えるま
でに限り、当該電流が増加することによつて電流発生手
段を安定させることができ、かくして高速動作を維持し
た上で従来に比して一段と消費電力を低減し得る。
ス型D/Aコンバータの構成を示すブロツク図である。
タイミングチヤートを示す略線図である。
る。
D/Aコンバータの構成を示す略線図である。
係を示す図表である。
ある。
D/Aコンバータのタイミングチヤートを示す略線図で
ある。
ンバータの構成を示すブロツク図である。
ンバータのタイミングチヤートを示す略線図である。
……実施例による電流源セル・マトリクス型D/Aコン
バータ、C41〜C55……電流源セル、43、44…
…ラツチ、45……インバータ、46……ナンド回路。
Claims (3)
- 【請求項1】複数の電流発生手段を有し、デイジタルデ
ータに応じて上記複数の電流発生手段を動作させ、発生
した電流を加算して出力することにより上記デイジタル
データに応じたアナログ信号を出力するデイジタルアナ
ログ変換器において、 入力された上記デイジタルデータを所定ビツト数のライ
ンデータに変換するデコード手段と、 上記ラインデータに基づいて所望の電流発生手段を動作
させ、発生した電流を第1の出力端に出力した後、所定
タイミング後に第2の出力端に切り換えて上記電流を出
力することにより当該第2の出力端に上記デイジタルデ
ータに応じたアナログ信号を出力する複数の電流発生手
段とを具えることを特徴とするデイジタルアナログ変換
器。 - 【請求項2】上記複数の電流発生手段は、 基準クロツクの半クロツク分だけ、上記第2の出力端に
上記電流を出力するタイミングよりも速いタイミングで
上記所望の電流発生手段を動作させることを特徴とする
請求項1に記載のデイジタルアナログ変換器。 - 【請求項3】動作モードを第1又は第2の動作モードに
切り換えるための切換手段を有し、上記複数の電流発生
手段は、 第1の動作モードのときには、上記ラインデータに基づ
いて所望の電流発生手段を動作させ、発生した電流を第
1の出力端に出力した後、所定タイミング後に第2の出
力端に切り換えて上記電流を出力し、第2の動作モード
のときには、上記複数の電流発生手段を全て動作させて
発生した電流を上記第1の出力端に出力しておき、上記
ラインデータに基づいた所望の電流発生手段の出力端を
上記第2の出力端に切り換えて当該所望の電流発生手段
によつて発生した電流を出力することにより、当該第2
の出力端に上記デイジタルデータに応じたアナログ信号
を出力することを特徴とする請求項1に記載のデイジタ
ルアナログ変換器。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP09055597A JP3783892B2 (ja) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | デイジタルアナログ変換器 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1153255A (ja) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | カラーパレット用ramおよびd/aコンバータ |
JP2001320276A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | ディジタル/アナログ変換器 |
WO2009125580A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社アドバンテスト | ループ型クロック調整回路および試験装置 |
JP2013165341A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10256914A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Toshiba Corp | D/a変換器 |
-
1997
- 1997-04-09 JP JP09055597A patent/JP3783892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10256914A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-25 | Toshiba Corp | D/a変換器 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1153255A (ja) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | カラーパレット用ramおよびd/aコンバータ |
JP2001320276A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | ディジタル/アナログ変換器 |
WO2009125580A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社アドバンテスト | ループ型クロック調整回路および試験装置 |
JPWO2009125580A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2011-07-28 | 株式会社アドバンテスト | ループ型クロック調整回路および試験装置 |
US8198926B2 (en) | 2008-04-11 | 2012-06-12 | Advantest Corporation | Loop type clock adjustment circuit and test device |
JP5028524B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2012-09-19 | 株式会社アドバンテスト | ループ型クロック調整回路および試験装置 |
JP2013165341A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
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