JPH11330362A - Resistance voltage divider circuit - Google Patents

Resistance voltage divider circuit

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JPH11330362A
JPH11330362A JP13368598A JP13368598A JPH11330362A JP H11330362 A JPH11330362 A JP H11330362A JP 13368598 A JP13368598 A JP 13368598A JP 13368598 A JP13368598 A JP 13368598A JP H11330362 A JPH11330362 A JP H11330362A
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resistors
resistance
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resistance voltage divider circuit wherein the settling time difference during the sampling of each divided voltage is reduced without increasing the circuit area. SOLUTION: This resistance voltage divider circuit 1 has a unit resistor column 3, connected between a high side terminal 2A of a reference voltage and a low side terminal 2B of the reference voltage, and a first and a second resistor column 4A, 4B connected in parallel with the unit resistor column 3. The first resistor column 4A is formed by connecting a plurality of resistors R9 -R12 , which change the alternating current impedance at respective connection points C2 , C4 , C6 , in series and by connecting each resistor R9 -R12 with two unit resistors in parallel, and the second resistor column 4B is formed by connecting a plurality of resistors R13 , R14 , which change the alternating current impedance at the connection point C4 , in series and by connecting each resistor R13 , R14 with four unit resistors in parallel.

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、抵抗分圧回路に関
し、特に、半導体集積回路上でアナログ−デジタル(A
/D)変換器の比較基準電圧を発生させるのに好適な抵
抗分圧回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resistive voltage dividing circuit, and more particularly, to an analog-to-digital (A) circuit on a semiconductor integrated circuit.
/ D) The present invention relates to a resistance voltage dividing circuit suitable for generating a comparison reference voltage of a converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路上でA/D変換器の比較
基準電圧を発生させるために用いられる抵抗分圧回路
は、一般に、ある抵抗値を有する複数の単位抵抗を直列
に接続し、これらの単位抵抗間の各接続点から分圧電圧
を出力する構成を有している。
2. Description of the Related Art A resistor voltage dividing circuit used for generating a comparison reference voltage of an A / D converter on a semiconductor integrated circuit generally includes a plurality of unit resistors having a certain resistance value connected in series. And outputs a divided voltage from each connection point between the unit resistors.

【0003】しかし、近年、A/D変換器の高速化に加
えて低電源電圧化による分圧範囲の減少と高精度化が進
んでいることから、単位抵抗の低抵抗値化が要求されて
いる。
However, in recent years, in addition to the increase in the speed of the A / D converter, the reduction of the voltage dividing range and the improvement of the accuracy due to the reduction of the power supply voltage have been promoted. I have.

【0004】このような要求に応えるための従来の抵抗
分圧回路としては、例えば、特開昭58−162859
号公報および文献「IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRC
UITS,VOL.SC-20,NO.6,DECEMBER 1985 P1138-1143」に示
されるものがある。
A conventional resistive voltage dividing circuit for meeting such a demand is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-162859.
Publication and Reference `` IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRC
UITS, VOL. SC-20, NO. 6, DECEMBER 1985 P1138-1143 ".

【0005】特開昭58−162859号公報に示され
た抵抗分圧回路は、必要とする抵抗値より高い抵抗値を
有する複数の抵抗を直列に接続して複数の抵抗列を構成
し、各抵抗列の抵抗間の接続点を直接に接続し、その接
続点間に見える合成抵抗値を必要とする抵抗値とみなす
ことで、抵抗値を小さく見せ、これによって抵抗の絶対
値の精度が高くなるようにしたものである。
[0005] The resistance voltage dividing circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-162859 forms a plurality of resistor strings by connecting a plurality of resistors having a resistance value higher than a required resistance value in series. By directly connecting the connection points between the resistors in the resistor string and considering the combined resistance value that appears between the connection points as a necessary resistance value, the resistance value appears to be small, thereby increasing the accuracy of the absolute value of the resistor. It is to become.

【0006】図3は、上記特開昭58−162859号
公報に示された抵抗分圧回路を示す。この抵抗分圧回路
1は、基準電圧の高位側端子2Aと基準電圧の低位側端
子2Bとの間に、第1,第2および第3の抵抗列4A,
4B,4Cを並列に接続し、各抵抗の接続点を各抵抗列
間で接続することにより図中破線で示すように、抵抗列
数に応じて低減された抵抗値の合成抵抗からなる単位抵
抗5を構成したものである。第1,第2および第3の抵
抗列4A,4B,4Cは、必要とする抵抗値より高い抵
抗値(CΩ)を有し、直列に接続された複数の抵抗R1
〜R8 ,R9 〜R16,R17〜R24を有してなる。このよ
うな構成にすることにより、単位抵抗5の抵抗値が小さ
くなり、抵抗の絶対値の高精度化が図れる。
FIG. 3 shows a resistor voltage dividing circuit disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-162859. The resistor voltage dividing circuit 1 includes a first, second, and third resistor strings 4A, 4A, between a higher terminal 2A of the reference voltage and a lower terminal 2B of the reference voltage.
4B and 4C are connected in parallel, and the connection point of each resistor is connected between the resistor columns, as shown by the broken line in the figure, and a unit resistor composed of a combined resistor having a reduced resistance value according to the number of resistor columns. 5 is constituted. The first, second and third resistor rows 4A, 4B, 4C have a higher resistance value (CΩ) than the required resistance value, and a plurality of resistors R 1 connected in series.
To R 8, comprising a R 9 ~R 16, R 17 ~R 24. With such a configuration, the resistance value of the unit resistor 5 decreases, and the precision of the absolute value of the resistor can be improved.

【0007】図4は、上記文献に示された抵抗分圧回路
を示す。この抵抗分圧回路1は、基準電圧の高位側端子
2Aと基準電圧の低位側端子2Bとの間に、抵抗列3お
よび抵抗列4を並列に接続し、その中間電位点を直接接
続したものである。抵抗列3は、抵抗列4の直列合成抵
抗値の低い複数の抵抗R13,R14からなり、抵抗列4
は、抵抗R13,R14より高い直列合成抵抗値を提供する
複数の抵抗R1 〜R8 からなる。抵抗列4の抵抗R1
8 間の各接続点C1 ”〜C7 ”から分圧電圧が出力さ
れる。
FIG. 4 shows a resistor voltage dividing circuit disclosed in the above document. The resistor voltage dividing circuit 1 is configured by connecting a resistor string 3 and a resistor string 4 in parallel between a higher terminal 2A of a reference voltage and a lower terminal 2B of a reference voltage, and directly connecting an intermediate potential point therebetween. It is. The resistor string 3 is composed of a plurality of resistors R 13 and R 14 having a low series combined resistance value of the resistor string 4.
Is comprised of a plurality of resistors R 1 to R 8 to provide a higher resistance R 13, R 14 series combined resistance value. The resistance R 1 of the resistance row 4
The divided voltage from the connection points C 1 "~C 7" between R 8 is output.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭58−
162859号公報に示された従来の抵抗分圧回路1に
よると、並列合成抵抗からなる単位抵抗5の抵抗値を低
くするためには、並列数を増加させる必要があるため、
集積化したとき、半導体集積回路上の面積が増加すると
いう欠点がある。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
According to the conventional resistor voltage dividing circuit 1 disclosed in Japanese Patent No. 162859, in order to lower the resistance value of the unit resistor 5 composed of the parallel combined resistors, it is necessary to increase the number of parallel resistors.
When integrated, there is a disadvantage that the area on the semiconductor integrated circuit increases.

【0009】すなわち、交流インピーダンスをZとする
と、その交流インピーダンスZの範囲は、単位抵抗5を
RΩの抵抗値を有する2n (n=1,2,3,…)個の
抵抗から構成したとき、 {(2n −1)/2n }R≦Z≦{2(n-1) /2}R となる。これは、各分圧点における交流インピーダンス
の差が電圧を分圧する単位抵抗数が増加するに従って広
がることを示している。また、最も交流インピーダンス
が高くなる接続点が分圧の中点であることは、明白であ
り、この中点から見える交流インピーダンスZは、 Z={2(n-1) /2}R となる。このため、サンプリングした各接続点の電圧の
うち最もセットリングが遅くなる接続点は分圧の中点で
あり、そのセットリング時間は、分圧の中点における交
流インピーダンスに依存する。この結果、A/D変換器
の比較基準電圧のように電圧の分割数が決まっている場
合、分圧の中点におけるセットリング時間を速くするた
めには、中点における交流インピーダンスを小さくしな
ければならないことから、抵抗値Rを小さくする必要が
あり、複数の抵抗を並列にしたときに各接続点から見え
る合成抵抗値を単位抵抗値とみなして半導体集積回路上
に抵抗列を形成する場合、必要とする単位抵抗値が低く
なるに従って並列数が増加する。その結果、面積が並列
数に応じて増加する。
That is, assuming that the AC impedance is Z, the range of the AC impedance Z is when the unit resistor 5 is composed of 2 n (n = 1, 2, 3,...) Resistors having a resistance value of RΩ. , {(2 n -1) / 2 n } R ≦ Z ≦ {2 (n-1) / 2} R. This indicates that the difference in the AC impedance at each voltage dividing point increases as the number of unit resistors dividing the voltage increases. It is clear that the connection point where the AC impedance becomes highest is the middle point of the partial pressure, and the AC impedance Z seen from this middle point is as follows: Z = {2 (n-1) / 2} R . For this reason, the connection point at which the settling is slowest among the sampled voltages at the connection points is the middle point of the divided voltage, and the settling time depends on the AC impedance at the middle point of the divided voltage. As a result, when the number of voltage divisions is determined as in the case of the comparison reference voltage of the A / D converter, in order to shorten the settling time at the middle point of the divided voltage, the AC impedance at the middle point must be reduced. Therefore, it is necessary to reduce the resistance value R, and when forming a resistor string on a semiconductor integrated circuit by regarding the combined resistance value seen from each connection point as a unit resistance value when a plurality of resistors are arranged in parallel. As the required unit resistance value decreases, the number of parallel circuits increases. As a result, the area increases according to the number of parallel circuits.

【0010】上記文献に示された従来の抵抗分圧回路1
によると、交流インピーダンスの差が大きいため、セッ
トリング時間の相対的なばらつきが非常に大きくなると
いう欠点がある。
[0010] Conventional resistance voltage dividing circuit 1 shown in the above-mentioned document
According to the method described above, there is a disadvantage that the relative variation in the settling time becomes very large because the difference in AC impedance is large.

【0011】すなわち、図4に示すように、基準抵抗値
である単位抵抗R13,R14の抵抗値をD(Ω)とする
と、単位抵抗R13,R14に並列に接続した抵抗列4の各
抵抗R 1 〜R8 の抵抗値は2×D(Ω)となるので、各
抵抗R1 〜R8 の接続点C1 ”〜C4 ”における交流イ
ンピーダンスZ1 ”〜Z4 ”は、以下のようになる。 Z1 ”=55D/36 Z2 ”=19D/9 Z3 ”=7D/4 Z4 ”=4D/9 よって、交流インピーダンスZ1 ”〜Z4 ”の最大値と
最小値の比は、約1:4.75となる。なお、接続点C
5 ”〜C7 ”の交流インピーダンスの計算は、接続点C
1 ”〜C4 ”の場合と同様となるので省略する。この結
果、上記論文記載のA/D変換器の変換方式のように、
単位抵抗R13,R14間の接続点C4 ”の分圧電圧のサン
プリング時間と並列に挿入された抵抗列4を構成する抵
抗R1 〜R8 間の接続点Z1 ”〜C7 ”の分圧電圧のサ
ンプリング時間が異なっていなければ、セットリング時
間の相対的なばらつきが非常に大きくなる欠点がある。
That is, as shown in FIG.
Is the unit resistance R13, R14Is D (Ω)
And the unit resistance R13, R14Each of the resistor strings 4 connected in parallel to
Resistance R 1~ R8Is 2 × D (Ω),
Resistance R1~ R8Connection point C1"~ CFourExchange
Impedance Z1"~ ZFourIs as follows: Z1"= 55D / 36ZTwo"= 19D / 9ZThree"= 7D / 4ZFour"= 4D / 9. Therefore, the AC impedance Z1"~ ZFourAnd the maximum value of
The ratio of the minimum values is about 1: 4.75. Note that connection point C
Five"~ C7The calculation of the AC impedance of
1"~ CFourThe description is omitted because it is the same as "".
As a result, like the conversion method of the A / D converter described in the above paper,
Unit resistance R13, R14Connection point C betweenFourDivided voltage of sun
A resistor constituting the resistor string 4 inserted in parallel with the pulling time.
Anti-R1~ R8Connection point Z between1"~ C7Of the divided voltage
If the sampling time is not different,
The disadvantage is that the relative variation between them is very large.

【0012】従って、本発明の目的は、回路面積を増加
させずに、各分圧電圧をサンプリングするときのセット
リング時間差の低減を図った抵抗分圧回路を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a resistance voltage dividing circuit which reduces a settling time difference when sampling each divided voltage without increasing a circuit area.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、複数の単位抵抗を直列に接続して基準電圧
を分圧し、この分圧電圧を前記複数の単位抵抗間の各接
続点から出力する抵抗分圧回路において、前記複数の単
位抵抗を少なくとも2つの異なった除数で均等に分割す
ることにより得られる少なくとも2つの異なった個数の
単位抵抗を含んだ複数の単位抵抗群に、それぞれ、並列
に接続された複数の抵抗を備えたことを特徴とする抵抗
分圧回路を提供する。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a plurality of unit resistors are connected in series to divide a reference voltage, and the divided voltage is connected to each connection between the plurality of unit resistors. In a resistive voltage dividing circuit that outputs from a point, a plurality of unit resistor groups including at least two different number of unit resistors obtained by equally dividing the plurality of unit resistors by at least two different divisors, There is provided a resistor voltage dividing circuit including a plurality of resistors connected in parallel.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る抵抗分圧回路を適用したA/D変換器の一例を
示す。このA/D変換器10は、3bitのフラッシュ
型のものであり、基準電圧を分圧する抵抗分圧回路1
と、抵抗分圧回路1から入力した各分圧電圧と入力端子
11aから入力したアナログ電圧とを7つの比較器によ
って比較し、その比較結果を出力する比較器列11と、
比較器列11の出力をデジタルの出力コードとして出力
端子12aから出力する論理回路12とを有する。
FIG. 1 shows an example of an A / D converter to which a resistance voltage dividing circuit according to a first embodiment of the present invention is applied. The A / D converter 10 is a 3-bit flash type, and has a resistance voltage dividing circuit 1 for dividing a reference voltage.
And a comparator array 11 that compares each divided voltage input from the resistance voltage dividing circuit 1 with an analog voltage input from the input terminal 11a by using seven comparators and outputs the comparison result;
A logic circuit 12 for outputting the output of the comparator array 11 as a digital output code from an output terminal 12a.

【0015】抵抗分圧回路1は、基準電圧の高位側端子
2Aと基準電圧の低位側端子2Bとの間に接続された単
位抵抗列3と、単位抵抗列3に並列に接続された第1お
よび第2の抵抗列4A,4Bとを有する。
The resistor voltage dividing circuit 1 includes a unit resistor string 3 connected between the higher terminal 2A of the reference voltage and the lower terminal 2B of the reference voltage, and a first resistor string connected in parallel to the unit resistor string 3. And second resistor strings 4A and 4B.

【0016】単位抵抗列3は、直列に接続された複数の
単位抵抗R1 〜R8 からなる。
The unit resistor string 3 is composed of a plurality of unit resistors R 1 to R 8 connected in series.

【0017】第1の抵抗列4Aは、各接続点C2
4 ,C6 の交流インピーダンスを変化させる複数の抵
抗R9 〜R12を直列に接続し、各抵抗R9 〜R12を所定
の数(例えば、2つ)の単位抵抗に並列に接続したもの
である。
The first resistor string 4A is connected to each connection point C 2 ,
A plurality of resistors R 9 to R 12 for changing the AC impedance of C 4 and C 6 are connected in series, and each resistor R 9 to R 12 is connected in parallel to a predetermined number (for example, two) of unit resistors. Things.

【0018】第2の抵抗列4Bは、接続点C4 の交流イ
ンピーダンスを変化させる複数の抵抗R13,R14を直列
に接続し、各抵抗R13,R14を所定の数(例えば、4
つ)の単位抵抗に並列に接続したものである。
The second resistor row 4B connects a plurality of resistors R 13 and R 14 that change the AC impedance of the connection point C 4 in series, and connects each resistor R 13 and R 14 to a predetermined number (for example, 4
) Are connected in parallel with the unit resistance of (1).

【0019】次に、上記構成の第1の実施の形態の動作
を説明する。なお、分圧された電圧をある周期でサンプ
リングするとき、第1の抵抗列4Aの抵抗R9 〜R12
よって接続点C2 ,C4 ,C6 にサンプリング時に電流
を供給する経路が追加され、第2の抵抗列4Bの抵抗R
13,R14によって接続点C4 にサンプリング時に電流を
供給する経路がさらに追加される。
Next, the operation of the first embodiment having the above configuration will be described. When the divided voltage is sampled at a certain cycle, a path for supplying a current at the time of sampling to the connection points C 2 , C 4 and C 6 is added by the resistors R 9 to R 12 of the first resistor row 4A. , The resistance R of the second resistance row 4B
13, a path for supplying the current at the time of sampling to the connection point C 4 by R 14 is further added.

【0020】ここで、単位抵抗列3の上側半分の接続点
1 〜C4 の分圧電圧をサンプリングする場合を考え
る。まず、基準電圧の高位側VTと基準電圧の低位側V
Bを供給している電圧源の出力インピーダンスが高い周
波数帯域に対して充分低いとみなせる場合、基準電圧の
高位側VTおよび基準電圧の低位側VBは、交流的に接
地しているといえる。
Here, a case is considered in which the divided voltages at the connection points C 1 to C 4 in the upper half of the unit resistance string 3 are sampled. First, the higher side VT of the reference voltage and the lower side V of the reference voltage
If the output impedance of the voltage source supplying B can be considered to be sufficiently low for a high frequency band, it can be said that the higher side VT of the reference voltage and the lower side VB of the reference voltage are AC grounded.

【0021】このとき、接続点C4 ,C2 ,C1 から基
準電圧の高位側VTをそれぞれ見たときの抵抗R
[C4 ],R[C2 ],R[C1 ]は、以下のようにな
る。 R[C4 ]=R13//(R9 +R10)//(R1 +R2
+R3 +R4 ) R[C2 ]=R9 //(R1 +R2 ) R[C1 ]=R1 但し、A//B=(AB)/(A+B) ここで、図1に示すように、単位抵抗列3の単位抵抗R
1 〜R8 の単位抵抗値をA[Ω]、第1の抵抗列4Aの
抵抗R9 〜R12の抵抗値を2×A[Ω]、第2の抵抗列
4Bの抵抗R13,R14の抵抗値を4×A[Ω]で構成し
たとすると、上記の接続点C4 ,C2 ,C1 から基準電
圧の高位側VTを見たときの抵抗値は、それぞれ以下の
ようになる。 R[C4 ]=4A/3 R[C2 ]=A R[C1 ]=A
At this time, the resistance R when the higher side VT of the reference voltage is viewed from the connection points C 4 , C 2 , C 1 respectively.
[C 4 ], R [C 2 ] and R [C 1 ] are as follows. R [C 4] = R 13 // (R 9 + R 10) // (R 1 + R 2
+ R 3 + R 4 ) R [C 2 ] = R 9 / (R 1 + R 2 ) R [C 1 ] = R 1 where A // B = (AB) / (A + B) Here, FIG. Thus, the unit resistance R of the unit resistance row 3
The unit resistance value of 1 to R 8 is A [Ω], the resistance value of the resistors R 9 to R 12 of the first resistor row 4A is 2 × A [Ω], and the resistances R 13 and R of the second resistor row 4B are R 13 and R. Assuming that the resistance value of 14 is 4 × A [Ω], the resistance value when the higher voltage VT of the reference voltage is viewed from the above connection points C 4 , C 2 , C 1 is as follows. Become. R [C 4 ] = 4A / 3 R [C 2 ] = A R [C 1 ] = A

【0022】また、図1で各接続点C1 〜C4 に発生す
る分圧電圧をある周期でサンプリングする場合、各接続
点C1 〜C4 から見える交流インピーダンスZ1 〜Z4
は、以下の式で表される。 Z1 =((((Zc//R13)+(R10//(R3+R4)))//R9)+R2)//R12 =((Zc//R13)+(R10//(R3+R4)))//(R9//(R1+R2)) Z3 =((Zc//R13)+R4)//(R9//(R1+R2)+R3) Z4 =Zc//(R13//(R9+R10)//(R1+R2+R3+R4)) 但し、Zc=R14//(R11+R12)//(R5+R6+R7+R8) 、 A//B=(AB)/(A+B) ここで、図1に示すように、単位抵抗列3の単位抵抗R
1 〜R8 の単位抵抗値をA[Ω]、第1の抵抗列4Aの
抵抗R9 〜R12の抵抗値を2×A[Ω]、第2の抵抗列
4Bの抵抗R13,R14の抵抗値を4×A[Ω]で構成し
たとすると、各接続点C1 〜C4 から見える交流インピ
ーダンスZ1 〜Z4 は、以下に示す値となる。 Z1 =2A/3 Z2 =2A/3 Z3 =A Z4 =2A/3 なお、基準電圧の高位側VTおよび基準電圧の低位側V
Bは、交流的に接地しているといえるので、Z5
3 、Z6 =Z2 、Z7 =Z1 となる。
In FIG. 1, when the divided voltages generated at the connection points C 1 to C 4 are sampled at a certain cycle, the AC impedances Z 1 to Z 4 seen from the connection points C 1 to C 4 are sampled.
Is represented by the following equation. Z 1 = ((((Zc // R 13 ) + (R 10 // (R 3 + R 4 ))) // R 9 ) + R 2 ) // R 1 Z 2 = ((Zc // R 13 ) + (R 10 // (R 3 + R 4 ))) // (R 9 // (R 1 + R 2 )) Z 3 = ((Zc // R 13 ) + R 4 ) // ( R 9 // (R 1 + R 2 ) + R 3 ) Z 4 = Zc // (R 13 // (R 9 + R 10 ) // (R 1 + R 2 + R 3 + R 4 )) , Zc = R 14 // (R 11 + R 12 ) // (R 5 + R 6 + R 7 + R 8 ), A / B = (AB) / (A + B) Here, as shown in FIG. And the unit resistance R of the unit resistance row 3
The unit resistance value of 1 to R 8 is A [Ω], the resistance value of the resistors R 9 to R 12 of the first resistor row 4A is 2 × A [Ω], and the resistances R 13 and R of the second resistor row 4B are R 13 and R. When configured the resistance value of 14 4 × a [Ω], the AC impedance Z 1 to Z 4 which is visible from the connection points C 1 -C 4 are the values below. Z 1 = 2A / 3 Z 2 = 2A / 3 Z 3 = A Z 4 = 2A / 3 Note that the higher side VT of the reference voltage and the lower side V of the reference voltage
B can be said to be grounded in an alternating manner, so that Z 5 =
Z 3 , Z 6 = Z 2 , and Z 7 = Z 1 .

【0023】ここで、第1の抵抗列4A及び第2の抵抗
列4Bの抵抗R9 〜R14がないときの交流インピーダン
スZ1 〜Z4 は、 Z1 =7A/8 Z2 =3A/2 Z3 =15A/8 Z4 =2A となることは明らかであり、また、交流インピーダンス
が最大となる接続点が中点C4 であることも明らかであ
る。これは、R9 〜R14の抵抗が存在しない場合に交流
インピーダンスの最大値を等しくするときは、単位抵抗
1 〜R8 の抵抗値を半分にする必要があることを示
す。
Here, the AC impedances Z 1 to Z 4 of the first and second resistor rows 4A and 4B when there are no resistors R 9 to R 14 are as follows: Z 1 = 7A / 8 Z 2 = 3A / It is clear that 2 Z 3 = 15 A / 8 Z 4 = 2 A, and it is also clear that the connection point where the AC impedance is the maximum is the middle point C 4 . This indicates that the resistance values of the unit resistors R 1 to R 8 need to be halved when the maximum value of the AC impedance is made equal when the resistors R 9 to R 14 are not present.

【0024】加えて、容量値Cの容量に分圧電圧を初期
電荷0からサンプリングする場合に、サンプリング時間
Tでサンプリングしたときのサンプリング電圧は、一般
に、以下のように表すことができる。 VX=VS×{1−e(-T/CR) } …(1) 但し、VX:時間Tで容量Cにサンプリングされた電圧
値 VS:サンプリングする分圧電圧値 R:抵抗値 e:自然対数(≒2.7183…) この式(1)より、e(-T/CR) が0に近づくほどVXが
VSに近づくことが分かる。VXをVSに近づけたい場
合は、T/CR>>0、すなわち、T>>CRとすれば
よい。
In addition, when sampling the divided voltage from the initial charge 0 to the capacitance having the capacitance value C, the sampling voltage when sampling at the sampling time T can be generally expressed as follows. VX = VS × {1−e (−T / CR) } (1) where, VX: voltage value sampled by the capacitor C at time T VS: divided voltage value to be sampled R: resistance value e: natural logarithm (≒ 2.7183 ...) From this equation (1), it can be seen that VX approaches VS as e (−T / CR) approaches 0. To make VX close to VS, T / CR >> 0, that is, T >> CR may be set.

【0025】今、分圧電圧VSをサンプリングしたと
き、VXがVSに対してαVS<=VX<={1+(1
−α)}VS(但し、0<α<1)の範囲に収束する時
間(セットリング時間)tは、以下の式で表される。 t=ln{1/(1−α)}×CR …(2) ここで、容量値Cには、単位抵抗R1 〜R8 自身が有す
る寄生容量も含まれるため、本実施の形態の方がR9
14の抵抗がない場合に比して単位抵抗R1 〜R8 間の
接続点C1 〜C7 における寄生容量値が増加する。しか
し、通常は、抵抗分圧回路1が発生する分圧電圧をサン
プリングするために用いられる容量(以下「サンプリン
グ容量」という。)の方が寄生容量よりも容量の値が充
分大きいため、無視することができる。従って、容量値
Cをサンプリング容量の容量値で一定であるとみなす
と、セットリング時間は、Rの値に比例し、また、セッ
トリング時間のばらつきは、Rの相対的なばらつきに依
存する。従って、本実施の形態において交流インピーダ
ンスの最大値と最小値の比が1:1.5であるのに対
し、R9 〜R14の抵抗がない場合、約1:2.3となる
ことからも分かるように、セットリング時間のばらつき
が相対的に大きいことも分かる。なお、単位抵抗列3の
下半分についても上半分と同様となるので説明は省略す
る。
Now, when the divided voltage VS is sampled, VX becomes αVS << VX <= {1+ (1
−α)} VS (however, a time (settling time) t that converges in the range of 0 <α <1) is represented by the following equation. t = ln {1 / (1−α)} × CR (2) Here, since the capacitance value C includes the parasitic capacitance of the unit resistances R 1 to R 8 itself, the capacitance value C is smaller than that of the present embodiment. Is R 9 ~
Parasitic capacitance at the node C 1 -C 7 between the unit resistors R 1 to R 8 than when there is no resistance R 14 is increased. However, normally, the capacitance used for sampling the divided voltage generated by the resistance voltage dividing circuit 1 (hereinafter referred to as “sampling capacitance”) is ignored because the capacitance value is sufficiently larger than the parasitic capacitance. be able to. Therefore, assuming that the capacitance value C is constant at the capacitance value of the sampling capacitor, the settling time is proportional to the value of R, and the variation of the settling time depends on the relative variation of R. Therefore, in the present embodiment, the ratio between the maximum value and the minimum value of the AC impedance is 1: 1.5, whereas when there is no resistance of R 9 to R 14 , the ratio is approximately 1: 2.3. As can be seen, the variation in the settling time is relatively large. Note that the lower half of the unit resistance row 3 is the same as the upper half, and a description thereof is omitted.

【0026】上述した第1の実施の形態によれば、以下
の効果が得られる。 (イ) 単位抵抗列3に第1および第2の抵抗列4A,4B
を並列に接続し、かつ、単位抵抗間の複数の接続点
2 ,C4 ,C6 に、サンプリング時に電流を供給する
経路の接続を可能としたので、単位抵抗列3に対するサ
ンプリング電流の負荷分散を図ることができ、また、各
接続点C1 〜C7 における交流インピーダンスの単調な
増加を抑制することができる。この結果、各分圧電圧を
サンプリングするときのセットリング時間差を低減する
ことができる。 (ロ) 並列に挿入した抵抗R9 〜R14と単位抵抗列3との
接続点数が、一対一で並列化された抵抗分圧回路1と比
較して少なくできることから、配線領域が減少する。こ
の結果、半導体集積回路上の面積を抵抗の並列化数に応
じて増加するのを回避することができる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained. (A) The first and second resistor strings 4A and 4B are added to the unit resistor string 3.
Are connected in parallel, and a path for supplying a current at the time of sampling can be connected to a plurality of connection points C 2 , C 4 , and C 6 between the unit resistors. Dispersion can be achieved, and a monotonous increase in AC impedance at each of the connection points C 1 to C 7 can be suppressed. As a result, it is possible to reduce a settling time difference when sampling each divided voltage. (B) Since the number of connection points between the resistors R 9 to R 14 inserted in parallel and the unit resistor row 3 can be reduced as compared with the one-to-one parallel resistor voltage dividing circuit 1, the wiring area is reduced. As a result, it is possible to prevent the area on the semiconductor integrated circuit from increasing according to the number of paralleled resistors.

【0027】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、種々に変形実施が可能である。例えば、上記実施
の形態では、単位抵抗の2個毎に並列に挿入する抵抗の
抵抗値を2×A[Ω]としているが、この値に制限はな
い。さらに、2個以上の何個の単位抵抗毎に並列に抵抗
を挿入するか、また、単位抵抗に対して並列に挿入する
抵抗の並列数を3列以上にするかについても制限はな
い。しかし、並列に挿入する抵抗の値については、挿入
する抵抗分圧回路1の単位抵抗値と挿入間隔に含まれる
単位抵抗の数を乗じた値が好ましい。また、並列化数
は、単位抵抗数の2の累乗で表したときの乗数の値−1
とするのが好ましく、並列に挿入する場合の間隔は、第
1の並列に挿入する抵抗列は2個毎、第2の並列に挿入
する抵抗列は4個毎というように並列数が増加するに従
って2の累乗で単位抵抗と接続する際の間隔を増加させ
るのが好ましい。このような組合せとすることにより、
各単位抵抗の接続点における交流インピーダンスの採り
得る範囲を最も小さくすることができる。上記実施の形
態では、本発明の最小構成となる8つの単位抵抗を使用
するため、2の3乗となることより2つの抵抗列を挿入
することが適しており、そのときの1列目の抵抗列は、
単位抵抗の2つ毎にし、接続する抵抗の抵抗値には、2
×A[Ω]が、2列目の抵抗列は、単位抵抗の4つ毎に
し、接続する抵抗の抵抗値は、4×A[Ω]が適してい
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified. For example, in the above embodiment, the resistance value of the resistor inserted in parallel for every two unit resistors is 2 × A [Ω], but this value is not limited. Further, there is no limitation as to whether a resistor is inserted in parallel for every two or more unit resistors, or whether the number of resistors inserted in parallel with the unit resistor is three or more. However, the value of the resistor inserted in parallel is preferably a value obtained by multiplying the unit resistance value of the resistor voltage dividing circuit 1 to be inserted by the number of unit resistors included in the insertion interval. The number of parallelizations is a value of a multiplier when expressed as a power of 2 of the number of unit resistors minus one.
It is preferable that the number of parallel lines is increased, for example, the interval in the case of parallel insertion is such that the first parallel-inserted resistor row is every two and the second parallel-inserted resistor row is every four. It is preferable to increase the interval at the time of connection with the unit resistance by a power of 2 in accordance with the following equation. By making such a combination,
The possible range of the AC impedance at the connection point of each unit resistor can be minimized. In the above-described embodiment, since eight unit resistors, which are the minimum configuration of the present invention, are used, it is suitable to insert two resistor columns rather than raising to the power of two. The resistance string is
For every two unit resistors, the resistance value of the connected resistor is 2
× A [Ω] is suitable for every 4th unit resistance in the second resistance row, and 4 × A [Ω] is suitable for the resistance value of the connected resistor.

【0028】図2は、本発明の第2の実施の形態に係る
抵抗分圧回路を適用したA/D変換器の一例を示す。こ
のA/D変換器10の抵抗分圧回路1は、第1の実施の
形態に対し、使用する抵抗の値について更に工夫したも
のである。すなわち、単位抵抗列3のみで抵抗分圧回路
1を構成した場合において、最も抵抗値の高くなる中点
の交流インピーダンスを求め、この値をZ(max)と
し、この値の2倍を並列に挿入する抵抗R9 〜R14の値
とし、単位抵抗R1 〜R8 としてZ(max)を使用し
たものである。例えば、図2に示すように、Z(ma
x)=B[Ω]とすると、単位抵抗R1 〜R8 の単位抵
抗値はB[Ω]、単位抵抗R1 〜R8 に並列に挿入する
抵抗R9 〜R14の抵抗値は2×B[Ω]となる。
FIG. 2 shows an example of an A / D converter to which a resistance voltage dividing circuit according to a second embodiment of the present invention is applied. The resistance voltage dividing circuit 1 of the A / D converter 10 is different from the first embodiment in the value of the resistance used. That is, in the case where the resistance voltage dividing circuit 1 is constituted only by the unit resistance strings 3, the AC impedance at the middle point where the resistance value is the highest is obtained, this value is set to Z (max), and twice this value is set in parallel. The values of the resistors R 9 to R 14 to be inserted are used, and Z (max) is used as the unit resistors R 1 to R 8 . For example, as shown in FIG.
x) = B [Ω], the unit resistance of the unit resistors R 1 to R 8 is B [Ω], and the resistance of the resistors R 9 to R 14 inserted in parallel with the unit resistors R 1 to R 8 is 2 × B [Ω].

【0029】ここで、第1の実施の形態と同様に、接続
点C1 ’〜C4 ’の交流インピーダンスZ1 ’〜Z4
を求めると、以下のようになる。 Z1 ’=21B/32 Z2 ’=5B/8 Z3 ’=10B/11 Z4 ’=B/2 よって交流インピーダンスの最大値と最小値の比は、約
1:1.8となる。そして、本実施の形態より抵抗分圧
回路1を構成する抵抗値が2種類であることが分かる。
なお、接続点C5 ’〜C7 ’における交流インピーダン
スの計算は上記接続点C1 ’〜C4 ’と同様となるので
省略する。
Here, as in the first embodiment, the AC impedances Z 1 ′ to Z 4 ′ at the connection points C 1 ′ to C 4 ′ are set.
Is obtained as follows. Z 1 ′ = 21 B / 32 Z 2 ′ = 5 B / 8 Z 3 ′ = 10 B / 11 Z 4 ′ = B / 2 Accordingly, the ratio between the maximum value and the minimum value of the AC impedance is about 1: 1.8. Further, it can be seen from the present embodiment that the resistance voltage dividing circuit 1 has two types of resistance values.
Note that the calculation of the AC impedance at the connection points C 5 ′ to C 7 ′ is the same as that of the connection points C 1 ′ to C 4 ′, and will not be repeated.

【0030】上述した第2の実施の形態によれば、本発
明に使用する抵抗の抵抗値が2種類となり、さらに、単
位抵抗の値を従来の分圧数分の1から中点の交流インピ
ーダンスの値へと分割数が大きなっても単位抵抗の値と
して充分な値を設定することが可能となるので、抵抗分
圧回路1を半導体集積回路上に実現する場合により平易
に実現可能となり、かつ、単位抵抗の値を比較的大きく
設定できるという効果もある。
According to the second embodiment described above, there are two types of resistance values of the resistors used in the present invention. Even if the number of divisions is large, the value of the unit resistance can be set to a sufficient value, so that the resistance voltage dividing circuit 1 can be more easily realized when implemented on a semiconductor integrated circuit. In addition, there is an effect that the value of the unit resistance can be set relatively large.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の抵抗分圧回
路によれば、各単位抵抗の接続点から見える交流インピ
ーダンスの差を低減できるので、各分圧電圧をサンプリ
ングするときのセットリング時間差の低減を図ることが
できる。また、並列に挿入した抵抗と単位抵抗列との接
続点数が、一対一で並列化された抵抗分圧回路と比較し
て少なくできることから、配線領域を減少させることが
できるため、回路面積を抵抗の並列化数に応じて増加す
るのを回避することができる。
As described above, according to the resistance voltage dividing circuit of the present invention, the difference of the AC impedance seen from the connection point of each unit resistance can be reduced, so that the settling time difference when sampling each divided voltage is obtained. Can be reduced. In addition, the number of connection points between the resistor inserted in parallel and the unit resistance row can be reduced as compared with the one-to-one parallel resistor voltage dividing circuit, so that the wiring area can be reduced. Can be prevented from increasing according to the number of parallelizations.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る抵抗分圧回路
を適用したA/D変換器の一例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an A / D converter to which a resistance voltage dividing circuit according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る抵抗分圧回路
を適用したA/D変換器の一例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of an A / D converter to which a resistance voltage dividing circuit according to a second embodiment of the present invention is applied.

【図3】従来の抵抗分圧回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional resistance voltage dividing circuit.

【図4】従来の抵抗分圧回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional resistance voltage dividing circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 抵抗分圧回路 2A 高位側端子 2B 低位側端子 3 単位抵抗列 4A 第1の抵抗列 4B 第2の抵抗列 11a 入力端子 11 比較器列 12a 出力端子 12 論理回路 C1 〜C7 ,C1 ’〜C7 ’ 接続点 R1 〜R8 単位抵抗 R9 〜R14 抵抗 VB 基準電圧の低位側 VT 基準電圧の高位側1 resistive divider 2A high side terminal 2B low side terminal 3 units resistor array 4A first resistor array 4B second resistor string 11a input terminal 11 comparator array 12a output terminal 12 the logic circuit C 1 -C 7, C 1 '-C 7' high side of the low-side VT reference voltage at the connection point R 1 to R 8 unit resistor R 9 to R 14 resistors VB reference voltage

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の単位抵抗を直列に接続して基準電圧
を分圧し、この分圧電圧を前記複数の単位抵抗間の各接
続点から出力する抵抗分圧回路において、 前記複数の単位抵抗を少なくとも2つの異なった除数で
均等に分割することにより得られる少なくとも2つの異
なった個数の単位抵抗を含んだ複数の単位抵抗群に、そ
れぞれ、並列に接続された複数の抵抗を備えたことを特
徴とする抵抗分圧回路。
1. A resistor voltage dividing circuit for connecting a plurality of unit resistors in series to divide a reference voltage and outputting the divided voltage from each connection point between the plurality of unit resistors, , A plurality of unit resistors including at least two different numbers of unit resistors obtained by equally dividing the unit resistors by at least two different divisors are provided with a plurality of resistors connected in parallel, respectively. Characteristic resistive divider circuit.
【請求項2】前記複数の抵抗は、前記基準電圧を発生す
る2点間に少なくとも2つの抵抗列を形成する構成の請
求項1記載の抵抗分圧回路。
2. A resistor voltage dividing circuit according to claim 1, wherein said plurality of resistors form at least two resistor strings between two points for generating said reference voltage.
【請求項3】前記複数の抵抗は、前記複数の単位抵抗の
単位抵抗値と、前記少なくとも2つの異なった除数の対
応する除数とに応じた抵抗値を有する構成の請求項1記
載の抵抗分圧回路。
3. The resistor component according to claim 1, wherein said plurality of resistors have a resistance value according to a unit resistance value of said plurality of unit resistors and a corresponding divisor of said at least two different divisors. Pressure circuit.
【請求項4】前記少なくとも2つの抵抗列は、前記複数
の単位抵抗の数をm(=2n )とするとき、n−1列の
抵抗列からなる構成の請求項1記載の抵抗分圧回路。
4. The resistive voltage dividing device according to claim 1, wherein said at least two resistor strings are composed of (n-1) resistor strings when the number of said plurality of unit resistors is m (= 2 n ). circuit.
【請求項5】前記n−1列の抵抗列は、任意の第k列目
において、2k 個の単位抵抗を含んだ前記単位抵抗群に
並列に接続された抵抗によって構成される請求項4記載
の抵抗分圧回路。
5. The (n-1) -th row of resistors is configured by resistors connected in parallel to the unit resistor group including 2 k unit resistors in an arbitrary k-th column. Resistor voltage divider circuit as described.
【請求項6】前記n−1列の抵抗列は、任意の第k列目
において、前記複数の単位抵抗の単位抵抗値をAΩとす
るとき、2k ×AΩの抵抗値を有する抵抗によって構成
される請求項5記載の抵抗分圧回路。
6. The resistance column of the (n-1) th column is formed by a resistor having a resistance value of 2 k × AΩ in a k-th column, where a unit resistance value of the plurality of unit resistors is AΩ. The resistance voltage dividing circuit according to claim 5, wherein
【請求項7】前記複数の単位抵抗は、前記複数の単位抵
抗群間の複数の接続点のうち交流インピーダンスが最大
となる接続点の交流インピーダンスをZとするとき、Z
=BΩの抵抗値を単位抵抗として有し、 前記n−1列の抵抗列は、任意の第k列目において、2
×BΩの抵抗値を有する抵抗によって構成される請求項
5記載の抵抗分圧回路。
7. A plurality of unit resistors, wherein Z is an AC impedance of a connection point having a maximum AC impedance among a plurality of connection points between the plurality of unit resistor groups.
= BΩ as a unit resistance, and the (n−1) -th resistor row has a resistance value of 2 in an arbitrary k-th row.
6. The resistance voltage dividing circuit according to claim 5, which is constituted by a resistor having a resistance value of × BΩ.
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