JPH11191737A - Reference voltage changeover switch and voltage division circuit - Google Patents

Reference voltage changeover switch and voltage division circuit

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JPH11191737A
JPH11191737A JP35729597A JP35729597A JPH11191737A JP H11191737 A JPH11191737 A JP H11191737A JP 35729597 A JP35729597 A JP 35729597A JP 35729597 A JP35729597 A JP 35729597A JP H11191737 A JPH11191737 A JP H11191737A
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JP
Japan
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reference voltage
voltage
output
switch
mos transistor
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Application number
JP35729597A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Fujimori
靖弘 藤盛
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the accuracy and the stability served voltage while suppressing feed-through current and the decline of circuit integration. SOLUTION: Each of operational amplifiers AH, AL has an operational output in response to a non-inverted input and an inverted input or it outputs a voltage difference between the non-inverted input and the inverted input. The operational output is given to a gate of a driver transistor(TR) and a voltage output of a reference voltage changeover switch is negatively fed back to the non-inverted input or the inverted input. Even when a size of driver TRs TP10, TN10 is small and their on-resistance (r) is high, the accuracy and the stability of served voltage are enhanced by the negative feedback.

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】本発明は、1つ又は複数の参
照電圧に対する接続を切り換える切換えスイッチに係
り、特に、ラダー抵抗を備えたA/Dコンバータの参照
電圧切換えスイッチと、それを用いたD/Aコンバータ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switch for switching connection to one or more reference voltages, and more particularly to a reference voltage switch for an A / D converter having a ladder resistor and a D switch using the same. / A converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、従来例のR−2R型D/Aコン
バータの回路図である。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional R-2R type D / A converter.

【0003】この図において、スイッチコントロール回
路5には、D1〜Dnのn桁のバイナリ・デジタル信号
Dが入力されている。D1がLSB(least significan
t bit )であり、DnがMSB(most significant bi
t)である。
In FIG. 1, an n-digit binary digital signal D of D1 to Dn is input to a switch control circuit 5. D1 is LSB (least significan
t bit), and Dn is the most significant bi
t).

【0004】該スイッチコントロール回路5は、バイナ
リ・デジタル信号Dに応じて切換えスイッチ群3の参照
電圧切換えスイッチSWを個別にオンオフする。このよ
うにオンオフすることで、参照電圧VrefH及び参照
電圧VrefLの、ラダー抵抗1に対する接続状態が設
定される。又、ラダー抵抗1を構成している抵抗器R
(抵抗値もRとする)の電気抵抗比に応じて電圧が分割
され、バイナリ・デジタル信号Dの値に応じ、電圧が異
なる複数の出力電圧が選択的に設定され、アナログ電圧
出力Voutに出力される。具体的には、スイッチコン
トロール回路5は、参照電圧VrefLから参照電圧V
refHまでの電圧の、バイナリ・デジタル信号Dの値
に比例するアナログ電圧出力Voutが設定されるよう
に、切換えスイッチ群3を制御する。このようにして、
バイナリ・デジタル信号Dはアナログ電圧出力Vout
にD/A変換される。
The switch control circuit 5 individually turns on and off the reference voltage changeover switches SW of the changeover switch group 3 according to the binary digital signal D. By turning on and off in this manner, the connection state of the reference voltage VrefH and the reference voltage VrefL to the ladder resistor 1 is set. Also, the resistor R constituting the ladder resistor 1
The voltage is divided according to the electrical resistance ratio (the resistance value is also assumed to be R), a plurality of output voltages having different voltages are selectively set according to the value of the binary digital signal D, and output to the analog voltage output Vout. Is done. Specifically, the switch control circuit 5 changes the reference voltage VrefL from the reference voltage VrefL.
The changeover switch group 3 is controlled so that an analog voltage output Vout of a voltage up to refH, which is proportional to the value of the binary digital signal D, is set. In this way,
The binary digital signal D is an analog voltage output Vout
Is D / A converted.

【0005】特開平6−112833では、この図1に
示すようなR−2R型D/Aコンバータにおいて、参照
電圧切換えスイッチSWに用いるMOS(metal oxide
semiconductor )トランジスタに関する技術が開示され
ている。該MOSトランジスタの閾値電圧の関係で、参
照電圧VrefHやVrefLのとり得る範囲が狭めら
れ、結果として該参照電圧切換えスイッチSWにMOS
トランジスタを利用できないという問題や、該MOSト
ランジスタのチャネル幅の設定が難しくなるという問題
を解決する技術が開示されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-112833 discloses a MOS (metal oxide) used for a reference voltage switch SW in an R-2R type D / A converter as shown in FIG.
semiconductor) A technique relating to a transistor is disclosed. Due to the threshold voltage of the MOS transistor, the range of the reference voltages VrefH and VrefL can be narrowed.
Techniques for solving the problem that a transistor cannot be used and the problem that it is difficult to set the channel width of the MOS transistor are disclosed.

【0006】特開平6−112833では、まず、参照
電圧VrefH側にはPチャネルMOSトランジスタを
用い、参照電圧VrefL側にはNチャネルMOSトラ
ンジスタを用いるようにして、上記の問題を抑えるよう
にしている。
In JP-A-6-112833, first, a P-channel MOS transistor is used on the reference voltage VrefH side, and an N-channel MOS transistor is used on the reference voltage VrefL side, so as to suppress the above problem. .

【0007】あるいは、参照電圧VrefH及び参照電
圧VrefLのいずれの側にも、PチャネルMOSトラ
ンジスタ及びNチャネルMOSトランジスタで構成する
アナログスイッチを用いるようにして、上記の問題を抑
えるようにしている。
Alternatively, the above problem is suppressed by using an analog switch composed of a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor on either side of the reference voltage VrefH and the reference voltage VrefL.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この図
1のR−2R型D/Aコンバータでは、このような問題
だけでなく、参照電圧切換えスイッチSWにオン抵抗r
が存在するために生じる、D/A変換精度が低下してし
まうという問題がある。又、R−2R型D/Aコンバー
タに限定されず、このような参照電圧切換えスイッチS
Wを用いる場合には、該参照電圧切換えスイッチSWに
オン抵抗rが存在するために様々な問題が生じる。参照
電圧切換えスイッチSWのオン抵抗rは、本来ゼロであ
ることが望ましい。
However, in the R-2R type D / A converter of FIG. 1, not only such a problem but also an on-resistance r is added to the reference voltage switch SW.
There is a problem that the D / A conversion accuracy is reduced due to the existence of. Further, the present invention is not limited to the R-2R type D / A converter, and is not limited to such a reference voltage switch S.
When W is used, various problems occur because the on-resistance r exists in the reference voltage switch SW. It is desirable that the on-resistance r of the reference voltage switch SW is originally zero.

【0009】図1のR−2R型D/Aコンバータにおい
ては、参照電圧切換えスイッチSWに直列接続される2
つの抵抗器Rに対して、該参照電圧切換えスイッチSW
のオン抵抗rが加えられる。従って、{R−(2R+
r)}となり、D/A変換精度を低下させてしまう。
又、オン抵抗rを抑えようとすると、参照電圧切換えス
イッチSWに用いるMOSトランジスタのチャネル幅を
広げ、トランジスタサイズを拡大する必要があり、セル
面積が増大してしまい、集積度の面で問題がある。又、
このようにチャネル幅を広げたとしても、少なからずオ
ン抵抗rは存在し、このようなD/A変換精度の根本的
な問題解決にはなっていない。
In the R-2R type D / A converter shown in FIG. 1, 2 is connected in series to a reference voltage switch SW.
Reference voltage changeover switch SW for one resistor R
Is added. Therefore, ΔR− (2R +
r)}, and the D / A conversion accuracy is reduced.
Further, in order to suppress the on-resistance r, it is necessary to increase the channel width of the MOS transistor used for the reference voltage changeover switch SW and increase the transistor size, thereby increasing the cell area, which causes a problem in terms of the degree of integration. is there. or,
Even if the channel width is increased in this manner, the ON resistance r still exists to a considerable extent, and this does not solve the fundamental problem of such D / A conversion accuracy.

【0010】更に、前述のように、参照電圧VrefH
側にはPチャネルMOSトランジスタを用い、参照電圧
VrefL側にはNチャネルMOSトランジスタを用い
るようにする。すると、この場合、チャネル幅を広げオ
ン抵抗rを抑えると、これらPチャネルMOSトランジ
スタ及びNチャネルMOSトランジスタが共にオンとな
る微小タイミングで生じる貫通電流が増大する。
Further, as described above, the reference voltage VrefH
A P-channel MOS transistor is used on the side, and an N-channel MOS transistor is used on the reference voltage VrefL side. Then, in this case, when the channel width is increased and the on-resistance r is suppressed, the through current generated at a minute timing when both the P-channel MOS transistor and the N-channel MOS transistor are turned on increases.

【0011】又、前述のように、参照電圧VrefH及
び参照電圧VrefLのいずれの側にも、PチャネルM
OSトランジスタ及びNチャネルMOSトランジスタで
構成するアナログスイッチを用いるようにする。する
と、この場合にも、チャネル幅を広げオン抵抗rを抑え
ると、これらアナログスイッチが共にオンとなる微小タ
イミングで生じる貫通電流が増大するという問題があ
る。
As described above, the P-channel M is provided on either side of the reference voltage VrefH and the reference voltage VrefL.
An analog switch composed of an OS transistor and an N-channel MOS transistor is used. Then, also in this case, if the channel width is increased and the on-resistance r is suppressed, there is a problem that a through current generated at a minute timing when both analog switches are turned on increases.

【0012】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、集積度の低下や貫通電流を抑えなが
ら、提供する電圧の精度や安定性を向上することができ
る参照電圧切換えスイッチ及び電圧分割回路を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and a reference voltage changeover switch capable of improving accuracy and stability of a voltage to be provided while suppressing a reduction in integration degree and a through current. And a voltage dividing circuit.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】まず、本願の第1発明の
参照電圧切換えスイッチは、前記参照電圧を当該スイッ
チの出力に供給するためのドライバ用電源と、該ドライ
バ用電源に対する前記スイッチ出力の電気的導通状態
が、ゲートに印加される電圧で制御されるドライバトラ
ンジスタと、プラス入力及びマイナス入力、又これら入
力の電圧差に応じた電圧を出力する演算出力を有し、該
演算出力が前記ドライバトランジスタのゲートに接続さ
れると共に、前記マイナス入力には前記参照電圧が入力
され、当該スイッチの電圧出力が前記プラス入力に、ネ
ガティブフィードバックするように接続されている演算
増幅器と、前記ゲートに対する前記演算出力を遮断する
と共に、前記ドライバトランジスタのゲートに印加する
信号を生成し、該信号により前記ドライバトランジスタ
の前記ドライバ用電源に対する前記電圧出力の電気的導
通状態をオフにする接続遮断回路とを備えるようにした
ことにより、前記課題を解決したものである。
First, a reference voltage changeover switch according to a first aspect of the present invention includes a driver power supply for supplying the reference voltage to the output of the switch, and a switch power supply for the driver power supply. The electrical conduction state has a driver transistor controlled by a voltage applied to a gate, a plus input and a minus input, and a calculation output for outputting a voltage corresponding to a voltage difference between these inputs, and the calculation output is the aforementioned An operational amplifier connected to the gate of the driver transistor, the reference voltage is input to the minus input, and the voltage output of the switch is connected to the plus input so as to perform negative feedback; and The arithmetic output is cut off, and a signal to be applied to the gate of the driver transistor is generated. By which is adapted and a connection cutoff circuit for turning off the electrical conduction state of the voltage output to the power driver of the driver transistor by is obtained by solving the above problems.

【0014】次に、本願の第2発明の電圧分割回路は、
ラダー抵抗を備え、該ラダー抵抗に供給される参照電圧
を、該ラダー抵抗を構成している抵抗器の電気抵抗比に
応じて分割し、電圧が異なる複数の出力電圧を選択的に
得られるようにした電圧分割回路において、前記供給の
状態を、前記第1発明の参照電圧切換えスイッチによっ
て切り換えるようにしたことで、前記課題を解決するこ
とができる。
Next, a voltage dividing circuit according to a second invention of the present application is:
A ladder resistor is provided, and a reference voltage supplied to the ladder resistor is divided according to an electrical resistance ratio of a resistor constituting the ladder resistor, so that a plurality of output voltages having different voltages can be selectively obtained. In the voltage dividing circuit described above, the above-mentioned problem can be solved by switching the supply state by the reference voltage switch of the first invention.

【0015】以下、本発明の作用について簡単に説明す
る。
Hereinafter, the operation of the present invention will be briefly described.

【0016】まず、本願の第1発明の参照電圧切換えス
イッチの作用について説明する。
First, the operation of the reference voltage switch according to the first invention of the present application will be described.

【0017】当該参照電圧切換えスイッチの電圧出力
は、当該参照電圧切換えスイッチの電圧入力に入力され
る参照電圧に一致するように、ネガティブフィードバッ
ク制御され、極めて高精度に電圧出力が制御される。従
って、該電圧出力の電圧は、用いるMOSトランジスタ
のオン抵抗rの影響を受けることがない。あたかも、M
OSトランジスタのオン抵抗rを介さないで、該電圧出
力を提供することができる。又、該電圧出力の電圧の精
度という面では、用いるMOSトランジスタのオン抵抗
rが大きくなっても問題がないため、該MOSトランジ
スタのチャネル幅を抑え、トランジスタサイズを縮小す
ることも可能であり、集積度の面で有利である。
Negative feedback control is performed so that the voltage output of the reference voltage changeover switch matches the reference voltage input to the voltage input of the reference voltage changeover switch, and the voltage output is controlled with extremely high accuracy. Therefore, the voltage of the voltage output is not affected by the on-resistance r of the MOS transistor used. As if M
The voltage output can be provided without using the on-resistance r of the OS transistor. Further, in terms of the accuracy of the voltage of the voltage output, there is no problem even if the on-resistance r of the MOS transistor used is large. Therefore, it is possible to suppress the channel width of the MOS transistor and reduce the transistor size. This is advantageous in terms of the degree of integration.

【0018】又、本発明において、参照電圧切換えスイ
ッチとしての機能は、接続遮断回路による。該接続遮断
回路は、前記ゲートに対する前記演算出力を遮断すると
共に、前記ドライバトランジスタのゲートに印加する信
号を生成し、該信号により前記ドライバトランジスタの
前記ドライバ用電源に対する前記電圧出力の電気的導通
状態をオフにする機能を有する。このようにオフにする
と、当該参照電圧切換えスイッチの参照電圧の電圧入力
に対する、当該参照電圧切換えスイッチの電圧出力の接
続が、オフに切り換えられる。
Further, in the present invention, the function as the reference voltage changeover switch is based on the connection cutoff circuit. The connection cutoff circuit cuts off the operation output to the gate and generates a signal to be applied to the gate of the driver transistor, and the signal causes the voltage output of the driver transistor to the driver power supply to be electrically conductive according to the signal. It has the function to turn off. When the switch is turned off in this way, the connection of the voltage output of the reference voltage switch to the voltage input of the reference voltage of the reference voltage switch is turned off.

【0019】ここで、本発明においては、前述したよう
に該電圧出力の電圧の精度という面で問題がないため、
用いるMOSトランジスタのオン抵抗rを大きくするこ
とができる。又、前記接続遮断回路その他、本発明の参
照電圧切換えスイッチに用いる他のMOSトランジスタ
も、オン抵抗rが大きくても、前記電圧出力の電圧の精
度という面で問題がない。従って、オン抵抗rを小さく
しないのであれば本発明では、ドライバトランジスタそ
の他、MOSトランジスタの切り換わり時等で生じる貫
通電流が小さい。
Here, in the present invention, since there is no problem in the accuracy of the voltage of the voltage output as described above,
The ON resistance r of the MOS transistor used can be increased. Further, the connection cutoff circuit and other MOS transistors used in the reference voltage switch of the present invention have no problem in terms of the accuracy of the voltage of the voltage output even if the on-resistance r is large. Therefore, if the on-resistance r is not reduced, in the present invention, a through current generated at the time of switching of a MOS transistor, such as a driver transistor, is small.

【0020】このように本願の第1発明によれば、集積
度の低下や貫通電流を抑えながら、提供する電圧の精度
や安定性を向上することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to improve the accuracy and stability of a voltage to be provided while suppressing a decrease in integration degree and a through current.

【0021】なお、第1発明の参照電圧切換えスイッチ
の実施形態は特に限定されるものではない。例えば、第
2発明のように、ラダー抵抗を備え、該ラダー抵抗に供
給される参照電圧を、該ラダー抵抗を構成している抵抗
器の電気抵抗比に応じて分割し、電圧が異なる複数の出
力電圧を選択的に得られるようにした電圧分割回路にお
いて実施してもよい。即ち、前記ラダー抵抗に対する参
照電圧の供給の状態を、請求項1の参照電圧切換えスイ
ッチによって切り換えるようにしてもよい。
The embodiment of the reference voltage switch according to the first invention is not particularly limited. For example, as in the second invention, a ladder resistor is provided, and a reference voltage supplied to the ladder resistor is divided according to an electric resistance ratio of a resistor constituting the ladder resistor, and a plurality of voltages having different voltages are divided. The present invention may be implemented in a voltage dividing circuit that can selectively obtain an output voltage. That is, the state of the supply of the reference voltage to the ladder resistor may be switched by the reference voltage switch of the first aspect.

【0022】このような第2発明においても、集積度の
低下や貫通電流を抑えながら、提供する電圧の精度や安
定性を向上することができる。
According to the second aspect of the present invention as well, it is possible to improve the accuracy and stability of the voltage to be provided while reducing the degree of integration and suppressing the through current.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】本願の第1発明及び第2発明を、前述した
図1のR−2R型D/Aコンバータの参照電圧切換えス
イッチSWにおいて適用したものが、以下に述べる第1
実施形態及び第2実施形態である。
The first and second aspects of the present invention are applied to the above-described reference voltage switch SW of the R-2R D / A converter shown in FIG.
It is an embodiment and a second embodiment.

【0025】図2は、これら実施形態における参照電圧
切換えスイッチSW周辺の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram around the reference voltage switch SW in these embodiments.

【0026】この図2において、デジタル信号DINi
は、D1〜Dnのバイナリ・デジタル信号Dに応じてス
イッチコントロール回路5が参照電圧切換えスイッチS
Wに対して出力する信号であり、図1では一点鎖線で示
される信号である。該参照電圧切換えスイッチSWで
は、第1発明の参照電圧切換えスイッチが2つあるもの
として適用されている。これらの参照電圧切換えスイッ
チをそれぞれ、以降、一方を第1参照電圧切換えスイッ
チとし、他方を第2参照電圧切換えスイッチとする。
又、これら第1参照電圧切換えスイッチ及び第2参照電
圧切換えスイッチにおいて、電圧出力は、図1では直列
接続された2つの抵抗器Rで示され、図2では抵抗器2
Rで図示されるラダー抵抗1の抵抗器に対する出力であ
る。
In FIG. 2, the digital signal DINi
The switch control circuit 5 responds to the binary digital signal D of D1 to Dn by the reference voltage switch S.
This signal is output to W, and is a signal indicated by a dashed line in FIG. In the reference voltage switch SW, the two reference voltage switches of the first invention are applied. Hereinafter, one of these reference voltage switches is referred to as a first reference voltage switch, and the other is referred to as a second reference voltage switch.
In these first and second reference voltage changeover switches, the voltage output is shown by two resistors R connected in series in FIG. 1 and by a resistor 2 in FIG.
The output to the resistor of the ladder resistor 1 shown by R.

【0027】なお、参照電圧VrefHより電源電圧V
DDの方が高いものとする。又、参照電圧VrefLよ
りグランドGNDの方が低いものとする。即ち、(電源
電圧VDD)>(参照電圧VrefH)>(参照電圧V
refL)>(グランドGND)であるとする。
Note that the power supply voltage V is higher than the reference voltage VrefH.
It is assumed that DD is higher. It is also assumed that the ground GND is lower than the reference voltage VrefL. That is, (power supply voltage VDD)> (reference voltage VrefH)> (reference voltage V
refL)> (ground GND).

【0028】まず、第1参照電圧切換えスイッチにおい
て、第1発明のドライバ用電源は、電源VDDに相当す
る。ドライバトランジスタは、PチャネルMOSトラン
ジスタTP10に相当する。演算増幅器は、演算増幅器
AHに相当する。接続遮断回路は、主としてNチャネル
MOSトランジスタTN11及びNチャネルMOSトラ
ンジスタTN12で構成されるものに相当する。
First, in the first reference voltage switch, the driver power supply of the first invention corresponds to the power supply VDD. The driver transistor corresponds to P-channel MOS transistor TP10. The operational amplifier corresponds to the operational amplifier AH. The connection cutoff circuit corresponds to a circuit mainly including an N-channel MOS transistor TN11 and an N-channel MOS transistor TN12.

【0029】このような第1参照電圧切換えスイッチに
おいて、デジタル信号DINiがH状態であると、その
接続遮断回路において、NチャネルMOSトランジスタ
TN11がオンとなり、PチャネルMOSトランジスタ
TP12がオフとなり、演算増幅器AHの出力がPチャ
ネルMOSトランジスタTP10のゲートに出力され
る。参照電圧VrefHに比較して当該第1参照電圧切
換えスイッチの電圧出力が小さい場合、演算増幅器AH
の出力は低下し、PチャネルMOSトランジスタTP1
0のオン状態は強められる。参照電圧VrefHより電
圧が高いドライバ用電源に対するオン状態が強められる
と、前記電圧出力は大きくなる。
In such a first reference voltage changeover switch, when the digital signal DINi is in the H state, the N-channel MOS transistor TN11 is turned on, the P-channel MOS transistor TP12 is turned off, and the operational amplifier is turned off. The output of AH is output to the gate of P-channel MOS transistor TP10. If the voltage output of the first reference voltage switch is smaller than the reference voltage VrefH, the operational amplifier AH
Output of the P-channel MOS transistor TP1
The ON state of 0 is strengthened. When the ON state of the driver power supply having a voltage higher than the reference voltage VrefH is strengthened, the voltage output increases.

【0030】同様にデジタル信号DINiがH状態であ
る場合で、一方、参照電圧VrefHに比較して当該第
1参照電圧切換えスイッチの電圧出力が大きい場合、演
算増幅器AHの出力は高くなり、PチャネルMOSトラ
ンジスタTP10のオン状態は弱められる。参照電圧V
refHより電圧が高いドライバ用電源に対するオン状
態が弱められると、前記電圧出力は小さくなる。
Similarly, when the digital signal DINi is in the H state, on the other hand, when the voltage output of the first reference voltage switch is larger than the reference voltage VrefH, the output of the operational amplifier AH becomes high, The ON state of MOS transistor TP10 is weakened. Reference voltage V
When the ON state of the driver power supply having a voltage higher than refH is weakened, the voltage output decreases.

【0031】このようにデジタル信号DINiがH状態
である場合、当該第1参照電圧切換えスイッチでは、演
算増幅器AH及びPチャネルMOSトランジスタTP1
0は、複合的に、該電圧出力のネガティブフィードバッ
ク制御を行う。
As described above, when the digital signal DINi is in the H state, the operational amplifier AH and the P-channel MOS transistor TP1
0 performs negative feedback control of the voltage output in a complex manner.

【0032】一方、該第1参照電圧切換えスイッチにお
いて、デジタル信号DINiがL状態であると、その接
続遮断回路において、NチャネルMOSトランジスタT
N11がオフとなり、PチャネルMOSトランジスタT
P12がオンとなる。従って、演算増幅器AHの出力は
PチャネルMOSトランジスタTP10のゲートに対し
て遮断されると共に、PチャネルMOSトランジスタT
P10のゲートはH状態となり、該PチャネルMOSト
ランジスタTP10はオフとなる。
On the other hand, when the digital signal DINi is in the L state in the first reference voltage switch, the N-channel MOS transistor T
N11 is turned off, and the P-channel MOS transistor T
P12 is turned on. Therefore, the output of the operational amplifier AH is cut off with respect to the gate of the P-channel MOS transistor TP10, and the output of the P-channel MOS transistor T
The gate of P10 is set to the H state, and the P-channel MOS transistor TP10 is turned off.

【0033】次に、第2参照電圧切換えスイッチにおい
て、第1発明のドライバ用電源は、グランドGNDに相
当する。ドライバトランジスタは、NチャネルMOSト
ランジスタTN10に相当する。演算増幅器は、演算増
幅器ALに相当する。接続遮断回路は、主としてPチャ
ネルMOSトランジスタTP11及びNチャネルMOS
トランジスタTN12で構成されるものに相当する。
Next, in the second reference voltage switch, the driver power supply of the first invention corresponds to the ground GND. The driver transistor corresponds to N-channel MOS transistor TN10. The operational amplifier corresponds to the operational amplifier AL. The connection cutoff circuit mainly includes a P-channel MOS transistor TP11 and an N-channel MOS transistor.
This corresponds to the configuration including the transistor TN12.

【0034】このような第2参照電圧切換えスイッチに
おいて、デジタル信号DINiがL状態であると、その
接続遮断回路において、PチャネルMOSトランジスタ
TP11がオンとなり、NチャネルMOSトランジスタ
TN12がオフとなり、演算増幅器ALの出力がNチャ
ネルMOSトランジスタTN10のゲートに出力され
る。参照電圧VrefLに比較して当該第2参照電圧切
換えスイッチの電圧出力が低い場合、演算増幅器AHの
出力は低くなり、NチャネルMOSトランジスタTN1
0のオン状態は弱められる。参照電圧VrefLより電
圧が低いグランドGNDに対するオン状態が弱められる
と、前記電圧出力は高くなる。
In such a second reference voltage switch, when the digital signal DINi is in the L state, the P-channel MOS transistor TP11 is turned on, the N-channel MOS transistor TN12 is turned off, and the operational amplifier is turned off. The output of AL is output to the gate of N-channel MOS transistor TN10. When the voltage output of the second reference voltage switch is lower than the reference voltage VrefL, the output of the operational amplifier AH becomes lower, and the N-channel MOS transistor TN1
The ON state of 0 is weakened. When the ON state with respect to the ground GND whose voltage is lower than the reference voltage VrefL is weakened, the voltage output increases.

【0035】同様にデジタル信号DINiがL状態であ
る場合で、一方、参照電圧VrefLに比較して当該第
1参照電圧切換えスイッチの電圧出力が高い場合、演算
増幅器AHの出力は高くなり、NチャネルMOSトラン
ジスタTN10のオン状態は強められる。参照電圧Vr
efLより電圧が低いグランドGNDに対するオン状態
が強められると、前記電圧出力は低くなる。
Similarly, when the digital signal DINi is in the L state, while when the voltage output of the first reference voltage switch is higher than the reference voltage VrefL, the output of the operational amplifier AH becomes higher, The ON state of MOS transistor TN10 is strengthened. Reference voltage Vr
When the on state with respect to the ground GND having a voltage lower than efL is strengthened, the voltage output decreases.

【0036】このようにデジタル信号DINiがL状態
である場合、当該第2参照電圧切換えスイッチでは、演
算増幅器AL及びNチャネルMOSトランジスタTN1
0は、複合的に、該電圧出力のネガティブフィードバッ
ク制御を行う。
As described above, when the digital signal DINi is in the L state, the operational amplifier AL and the N-channel MOS transistor TN1
0 performs negative feedback control of the voltage output in a complex manner.

【0037】一方、該第2参照電圧切換えスイッチにお
いて、デジタル信号DINiがH状態であると、その接
続遮断回路において、PチャネルMOSトランジスタT
P11がオフとなり、NチャネルMOSトランジスタT
N12がオンとなる。従って、演算増幅器ALの出力は
NチャネルMOSトランジスタTN10のゲートに対し
て遮断されると共に、NチャネルMOSトランジスタT
N10のゲートはL状態となり、該NチャネルMOSト
ランジスタTN10はオフとなる。
On the other hand, when the digital signal DINi is in the H state in the second reference voltage switch, the P-channel MOS transistor T
P11 is turned off, and the N-channel MOS transistor T
N12 is turned on. Therefore, the output of the operational amplifier AL is cut off with respect to the gate of the N-channel MOS transistor TN10, and the output of the N-channel MOS transistor T
The gate of N10 becomes L state, and the N-channel MOS transistor TN10 is turned off.

【0038】以上説明したように、第1参照電圧切換え
スイッチ及び第2参照電圧切換えスイッチで構成される
図2の参照電圧切換えスイッチSWは、デジタル信号D
INiがL状態であれば、電圧出力として、参照電圧V
refLに等しい電圧を供給する。一方、デジタル信号
DINiがH状態であれば、電圧出力として、参照電圧
VrefHに等しい電圧を供給する。このように参照電
圧切換えスイッチSWは、デジタル信号DINiに応じ
て、参照電圧VrefHに等しい電圧、又は参照電圧V
refLに等しい電圧のいずれか一方を供給し、切換え
スイッチとして動作する。
As described above, the reference voltage switch SW of FIG. 2 composed of the first reference voltage switch and the second reference voltage switch is a digital signal D.
When INi is in the L state, the reference voltage V
Supply a voltage equal to refL. On the other hand, when the digital signal DINi is in the H state, a voltage equal to the reference voltage VrefH is supplied as a voltage output. As described above, the reference voltage switch SW switches the voltage equal to the reference voltage VrefH or the reference voltage Vref according to the digital signal DINi.
It supplies one of the voltages equal to refL and operates as a changeover switch.

【0039】ここで、当該参照電圧切換えスイッチSW
の電圧出力は、当該参照電圧切換えスイッチの電圧入力
に入力される参照電圧VrefH又は参照電圧Vref
Lに一致するように、ネガティブフィードバック制御さ
れ、極めて高精度に電圧出力が制御される。従って、該
電圧出力の電圧は、用いるMOSトランジスタのオン抵
抗rの影響を受けることがない。このため、該電圧出力
の電圧の精度という面では、用いるMOSトランジスタ
のオン抵抗rが大きくなっても問題がない。従って、本
実施形態では、効果的に第1発明及び第2発明を適用し
て、集積度の低下や貫通電流を抑えながら、提供する電
圧の精度や安定性を向上することができる。
Here, the reference voltage switch SW
Is the reference voltage VrefH or the reference voltage Vref input to the voltage input of the reference voltage switch.
N, negative voltage feedback control is performed, and the voltage output is controlled with extremely high accuracy. Therefore, the voltage of the voltage output is not affected by the on-resistance r of the MOS transistor used. Therefore, in terms of the accuracy of the voltage of the voltage output, there is no problem even if the on-resistance r of the MOS transistor to be used is increased. Therefore, in the present embodiment, the first invention and the second invention can be effectively applied, and the accuracy and stability of the voltage to be provided can be improved while suppressing the reduction in the integration degree and the through current.

【0040】なお、図2のPチャネルMOSトランジス
タTP11は、NチャネルMOSトランジスタTN12
を経て演算増幅器ALの出力からグランドGND側に、
電流が流れ込まないようにするために設ける。該電流は
大電流になる恐れもある。同様に、NチャネルMOSト
ランジスタTN11は、PチャネルMOSトランジスタ
TP12を経て電源VDD側から演算増幅器AHの出力
に、電流が流れ込まないようにするために設ける。該電
流は大電流になる恐れもある。ここで、このような役割
のあるこれらPチャネルMOSトランジスタTP11や
NチャネルMOSトランジスタTN11としては、トラ
ンスファゲートを用いてもよい。
The P-channel MOS transistor TP11 shown in FIG.
From the output of the operational amplifier AL to the ground GND via
Provided to prevent current from flowing. The current may be large. Similarly, the N-channel MOS transistor TN11 is provided to prevent a current from flowing from the power supply VDD side to the output of the operational amplifier AH via the P-channel MOS transistor TP12. The current may be large. Here, a transfer gate may be used as the P-channel MOS transistor TP11 and the N-channel MOS transistor TN11 having such a role.

【0041】なお、ドライバトランジスタであるPチャ
ネルMOSトランジスタTP10とNチャネルMOSト
ランジスタTN10とは、一方がオンの場合、必ず他方
はオフになるようにする。これは、参照電圧Vref
L、又は参照電圧VrefHを選択的に供給するためで
ある。又、貫通電流が流れにくいようにするためであ
り、ラダー抵抗1に対して、意図しない抵抗が接続され
てしまうことを防止するためである。
When one of the P-channel MOS transistor TP10 and the N-channel MOS transistor TN10, which is a driver transistor, is turned on, the other is always turned off. This corresponds to the reference voltage Vref
This is for selectively supplying L or the reference voltage VrefH. In addition, this is to make it difficult for a through current to flow, and to prevent an unintended resistance from being connected to the ladder resistance 1.

【0042】なお、これらPチャネルMOSトランジス
タTP10とNチャネルMOSトランジスタTN10と
が切り換わる際、これらPチャネルMOSトランジスタ
TP10とNチャネルMOSトランジスタTN10とが
共にオフとなるタイミングを設けると、さらに貫通電流
を抑えることができる。
When the P-channel MOS transistor TP10 and the N-channel MOS transistor TN10 are switched at the timing when both the P-channel MOS transistor TP10 and the N-channel MOS transistor TN10 are turned off, the through current is further increased. Can be suppressed.

【0043】しかしながら、参照電圧切換えスイッチS
Wの電圧出力の精度が影響を受けにくいので、これらP
チャネルMOSトランジスタTP10やNチャネルMO
SトランジスタTN10のオン抵抗rは、大きくするこ
とができる。オン抵抗rが大きいのであれば上記の貫通
電流も小さいので、上記のような共にオフとなるタイミ
ングを、あえて設ける必要性は低い。場合によっては、
該切り換わり時に、短時間、これらが共にオンになって
も問題はない。又、この共にオフとなるタイミングを設
けるための回路を設けないことで、全体的回路面積を縮
小できる。
However, the reference voltage switch S
Since the accuracy of the voltage output of W is less affected,
Channel MOS transistor TP10 and N-channel MO
The ON resistance r of the S transistor TN10 can be increased. If the on-resistance r is large, the above-mentioned through current is also small, so that it is not necessary to provide the timing for turning off both as described above. In some cases,
There is no problem if both of them are turned on for a short time at the time of the switching. Further, by not providing a circuit for providing the timing of turning off both, the overall circuit area can be reduced.

【0044】なお、本願の第2実施形態は、図3に示す
回路を用いている。この回路は、図1の右上の符号Aの
部分、即ち、参照電圧VrefLを供給する部分におい
て構成される。
The second embodiment of the present application uses the circuit shown in FIG. This circuit is configured in a portion indicated by reference numeral A in the upper right of FIG. 1, that is, a portion supplying the reference voltage VrefL.

【0045】図3において、NチャネルMOSトランジ
スタTN20と抵抗器2Rとの接続点の電圧を、電圧G
とする。参照電圧VrefLに比較して電圧Gが大きい
場合、演算増幅器A1の出力は大きくなり、Nチャネル
MOSトランジスタTN20のオン状態は強められ、参
照電圧VrefLよりグランドGNDの電圧が低いの
で、電圧Gは小さくなる。一方、参照電圧VrefLに
比較して電圧Gが小さい場合、演算増幅器A1の出力は
小さくなり、NチャネルMOSトランジスタTN20の
オン状態は弱められ、電圧Gは大きくなる。
In FIG. 3, the voltage at the connection point between N-channel MOS transistor TN20 and resistor 2R is represented by voltage G
And When the voltage G is higher than the reference voltage VrefL, the output of the operational amplifier A1 increases, the ON state of the N-channel MOS transistor TN20 is strengthened, and the voltage G is lower because the voltage of the ground GND is lower than the reference voltage VrefL. Become. On the other hand, when the voltage G is smaller than the reference voltage VrefL, the output of the operational amplifier A1 becomes smaller, the ON state of the N-channel MOS transistor TN20 is weakened, and the voltage G becomes larger.

【0046】このように演算増幅器A1及びNチャネル
MOSトランジスタTN20は、複合的に、電圧Gのネ
ガティブフィードバック制御を行う。従って、電圧Gの
電圧精度や安定度は向上される。
As described above, the operational amplifier A1 and the N-channel MOS transistor TN20 perform negative feedback control of the voltage G in a complex manner. Therefore, the voltage accuracy and stability of the voltage G are improved.

【0047】従来、符号Aの部分で、電圧Gとして参照
電圧VrefLを供給するための配線抵抗(寄生抵抗)
は、図1において、抵抗B1やB2で示されている。該
配線抵抗は、数Ωにもなり、D/A変換精度に影響を与
え、無視できない場合がある。又、該電圧Gや参照電圧
VrefLの電流はバイナリ・デジタル信号Dにより変
化するので、供給される電圧Gや参照電圧VrefLの
電圧は、この配線抵抗によって変動し、D/A変換精度
に影響を与える。図3の回路を利用すると、あたかも上
記の配線抵抗がないかの如く動作させることができ、こ
のような変換精度に関する問題を抑えることができる。
Conventionally, in a portion indicated by a symbol A, a wiring resistance (parasitic resistance) for supplying a reference voltage VrefL as a voltage G.
Are indicated by resistors B1 and B2 in FIG. The wiring resistance can be as large as several Ω, which affects the D / A conversion accuracy and may not be ignored. Further, since the current of the voltage G or the reference voltage VrefL changes according to the binary digital signal D, the supplied voltage G or the reference voltage VrefL fluctuates due to the wiring resistance, which affects the D / A conversion accuracy. give. By using the circuit of FIG. 3, it is possible to operate as if there is no wiring resistance described above, and it is possible to suppress such a problem relating to conversion accuracy.

【0048】[0048]

【発明の効果】第1発明及び第2発明によれば、集積度
の低下や貫通電流を抑えながら、提供する電圧の精度や
安定性を向上することができる。
According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to improve the accuracy and stability of a voltage to be provided while suppressing a reduction in integration degree and a through current.

【0049】第1発明及び第2発明を、D/Aコンバー
タや、A/Dコンバータに適用する場合を考える。従
来、図1において、例えば、抵抗器Rの抵抗値を0.8
kΩとし、MOSトランジスタのオン抵抗rを10オー
ムとすると、直線性誤差は約0.2〜0.3LSBにも
なる。しかしながら、本発明を適用するとこのようなオ
ン抵抗rの影響は除去されるので、直線性誤差は0.1
LSB以下となることが期待できる。本発明によれば、
このように高精度化できるため、抵抗器Rの抵抗値を小
さくして高速化することも、又更に変換ビット数を増加
することも可能になる。
Consider a case where the first and second inventions are applied to a D / A converter and an A / D converter. Conventionally, in FIG. 1, for example, the resistance value of the resistor R is set to 0.8
If kΩ and the on-resistance r of the MOS transistor are 10 ohms, the linearity error will be about 0.2 to 0.3 LSB. However, when the present invention is applied, such an influence of the on-resistance r is eliminated, and the linearity error is reduced to 0.1.
It can be expected to be less than LSB. According to the present invention,
Since the accuracy can be increased in this manner, it is possible to reduce the resistance value of the resistor R to increase the speed and to further increase the number of conversion bits.

【0050】又、前述した実施形態のように、2つ以上
の参照電圧切換えスイッチのドライバトランジスタが、
一箇所の参照電圧の供給箇所に対して設けられている場
合でも、本発明を適用するとドライバトランジスタのオ
ン抵抗rを小さくする必要がなく貫通電流を抑えること
ができる。このため、これらドライバトランジスタが共
にオフとなるタイミングを設けるための回路を設けない
ようにすることができ、全体的回路面積を縮小できる。
Also, as in the above-described embodiment, the driver transistors of two or more reference voltage changeover switches are:
Even when the present invention is provided for one reference voltage supply point, application of the present invention makes it unnecessary to reduce the on-resistance r of the driver transistor and can suppress a through current. For this reason, a circuit for providing a timing for turning off both of these driver transistors can be eliminated, and the overall circuit area can be reduced.

【0051】又、第1発明及び第2発明では、MOSト
ランジスタのオン抵抗rを抑える必要がないため、MO
Sトランジスタを大きくする必要がない。このようにM
OSトランジスタに小さいものを用いることができるた
め、本発明では演算増幅器等を新たに用いるものの、全
体として、セル面積は小さくできる。
In the first and second inventions, it is not necessary to suppress the on-resistance r of the MOS transistor.
There is no need to increase the size of the S transistor. Thus M
Since a small OS transistor can be used, an operational amplifier or the like is newly used in the present invention, but the cell area can be reduced as a whole.

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

【図1】R−2R型D/Aコンバータの一例の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of an example of an R-2R type D / A converter.

【図2】本願の第1発明及び第2発明が適用された第1
実施形態及び第2実施形態の参照電圧切換えスイッチの
回路図
FIG. 2 shows a first embodiment to which the first invention and the second invention of the present application are applied.
Circuit diagram of the reference voltage changeover switch according to the embodiment and the second embodiment

【図3】前記第2実施形態の特徴部分の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a characteristic portion of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ラダー抵抗 3…切換えスイッチ群 5…スイッチコントロール回路 SW…参照電圧切換えスイッチ R…抵抗器 TP10、TN10…ドライバトランジスタ AH、AL、A1…演算増幅器 VrefH、VrefL…参照電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ladder resistance 3 ... Switch group 5 ... Switch control circuit SW ... Reference voltage switch R ... Resistor TP10, TN10 ... Driver transistor AH, AL, A1 ... Operational amplifier VrefH, VrefL ... Reference voltage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】参照電圧に対する接続を切り換える参照電
圧切換えスイッチにおいて、 前記参照電圧を当該スイッチの出力に供給するためのド
ライバ用電源と、 該ドライバ用電源に対する前記スイッチ出力の電気的導
通状態を、ゲートに印加される電圧で制御するドライバ
トランジスタと、 プラス入力及びマイナス入力、又これら入力の電圧差に
応じた電圧を出力する演算出力を有し、該演算出力が前
記ドライバトランジスタのゲートに接続されると共に、
前記マイナス入力には前記参照電圧が入力され、当該ス
イッチの電圧出力が前記プラス入力に、ネガティブフィ
ードバックするように接続されている演算増幅器と、 前記ゲートに対する前記演算出力を遮断すると共に、前
記ドライバトランジスタのゲートに印加する信号を生成
し、該信号により前記ドライバトランジスタの前記ドラ
イバ用電源に対する当該スイッチ出力の電気的導通状態
をオフにする接続遮断回路とを備えるようにしたことを
特徴とする参照電圧切換えスイッチ。
1. A reference voltage switch for switching connection to a reference voltage, comprising: a driver power supply for supplying the reference voltage to an output of the switch; and an electrical conduction state of the switch output with respect to the driver power supply. A driver transistor controlled by a voltage applied to the gate; and a plus input and a minus input, and a calculation output for outputting a voltage corresponding to a voltage difference between these inputs. The calculation output is connected to the gate of the driver transistor. Along with
An operational amplifier connected to the minus input to receive the reference voltage, a voltage output of the switch being connected to the plus input so as to perform negative feedback, and an operational amplifier for shutting off the operational output to the gate and the driver transistor A connection cut-off circuit for generating a signal to be applied to the gate of the driver transistor and turning off the electrical conduction state of the switch output to the driver power supply of the driver transistor by the signal. Changeover switch.
【請求項2】ラダー抵抗を備え、該ラダー抵抗に供給さ
れる参照電圧を、該ラダー抵抗を構成している抵抗器の
電気抵抗比に応じて分割し、電圧が異なる複数の出力電
圧を選択的に得られるようにした電圧分割回路におい
て、 前記供給の状態を、請求項1の参照電圧切換えスイッチ
によって切り換えるようにしたことを特徴とする電圧分
割回路。
2. A ladder resistor comprising a ladder resistor, a reference voltage supplied to the ladder resistor is divided according to an electrical resistance ratio of a resistor constituting the ladder resistor, and a plurality of output voltages having different voltages are selected. 2. A voltage dividing circuit according to claim 1, wherein the supply state is switched by the reference voltage switch according to claim 1.
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