JPS58500685A - D/a変換器 - Google Patents

D/a変換器

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JPS58500685A
JPS58500685A JP57501767A JP50176782A JPS58500685A JP S58500685 A JPS58500685 A JP S58500685A JP 57501767 A JP57501767 A JP 57501767A JP 50176782 A JP50176782 A JP 50176782A JP S58500685 A JPS58500685 A JP S58500685A
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ケリ−・ステイ−ブン・ハ−ロウ
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モトロ−ラ・インコ−ポレ−テツド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 D/A変換器 関連出創に対するクロスリファレンス 関連課題りその各々が本発明と同一の譲受人に譲渡されている下記の係属中の出 願に見出すことができる。
1、 ロハート・ノープル・オールグツド、ステイーブン・バーロー・ケリー、 リチャード・ウオルター・ウルマーおよびへンリー・ウアーツバーグによυ本発 明と同時に出勤した1複数機能演算増幅器回路”と題する米国出島第5C−81 153号。
2 ステイーブン・バーロー・ケリーおよびリテャード・ウオルター・ウルマー によシ本発明と同時に出願した一切換えコンデンサフィルタインタフェース回路 に対する容量性DAC”と題する米国出願第5(II’−81155号。
発明の背景 1、発明の分野4 本発明は、一般的にはD/A変換器に関するものでおシ、更に具体的にはプログ ラマブルMU又はA近似側能力を有する圧伸D/A変換器に関する。
2先行技術の&明 圧伸(圧縮/伸長) 7)/A変換器は一般的にパルス符号変調(pcx )に 用いられ、音声信号をJfac−255又はA近似則変換を利用して8ビツト2 進符号に符号化する。以前に社そのような圧伸ψ変換&祉、ボールRグレー、デ ィピッドA、ホツジス、ジョンP、チビテイスおよびヤコプ・チャコ・ジュニア がIEEE Journal of 5olid 5tateCircuits 、 (1975年12月号497−499頁)に発表したgモノリシン2重み付 きコンデンサ配列を用いた圧伸パルス符号変調音声符号器”と題する論文に説明 しているように、2列の2進重み付きコンデンサ配列を利用しておシ、そのうち の1列はステップビット符号化に用いられ、もう一方の1列はコード(char ge)ビット符号化に用いられた。ユニティ(gwigy)利得緩衝増幅器がこ れら2列のコンデンサ配列を接続し、3個の伝送ゲートがコード(cAard) 配列中の各コンデンサを3本の母線のうちの1本に切換えるのに必要とされた。
切換え構造の物理的配置は集積回路を組立てるためにトンネリング(を鑑nLa 1i*1) を必要とした。更に、それに関連した論理回路はシーケンサを用い る必要があシ、複雑であった。
圧伸D/A変換器のいくつかの変形が用いられてきた。
1列のコンデンサ配列がステップとコード(ehord)の両方の決定に用いら れた。1列のコンデンサを有する変換器回路は、正確な高いコンデンサ比を得る ことはむつかしいので誤差(grrtrr)のもとになるコンデンサ比128: 1を肩するという明らかな利点奢肩する。ステップビット決定のためのスイッチ 抵抗はしご(ltxdtlar)とコード(cA+rd)ビット決定のだめのコ ンデンサ配列を用いた回路は、IEEE Jtabrnal of 5olid  5tate C1rcuit (1979年2月号65−67頁)に発表され た1オンチツプフイルタを具えたPCM音声符号器”と題する論文のなかでJ、 T、ケープス、 C,H。
チャン、 S、O,ローゼンバウム、 L、P、セラーズおよびJ、B。
テリーによって説明された。ステップビットを変換するため抵抗配列を用いるこ とによって、ユニティ利得緩衝増幅器は不必要となシ1つだけの基準電圧が必要 であったが、この回路および他のすべての同様な回路は上述したすべての短所を 依然としてもっている。
発明の要約 本発明の目的は、先行技術の同じような回路よりも少ない復号化論理を必要とし 実旅するのがよシ容易なPCM本発明のもう1つの目的は、プログラマブルA又 はMu圧伸近似則能力を有し、コード(chord) ビットをアナログ信号に 変換するにはスイッチコンデンサ配列を、ステップビットをアナログ信号に変換 するにはスイッチ抵抗を用いる新らしい改良された圧伸D/A変換器を提供する ことである。
本発明の更にもう1つの目的は、圧伸近似則後号以外の用途に応用することがで き、先行技術の同じような回路よシも使用部品数か少なく、集積回路ダイ面積が 狭いD/A変換器を提供することである。
本発明の好ましい形式によると、抵抗はしご形部、とコンデンサはしご形部分を もつルリ変換器が提供される。
コンデンサはしご形部分は圧伸PCM語のコード(cAard)ビットを定める テリタル信号を復号し、コンテ:/すll12進法で重み付けされ、非線形アナ ログ信号を与える。2つの基準電位を必要とし、祉しご形論理グー)Uその2つ の基準電圧間でコンデンサを切換え、はしご形論理ゲートはステップビットデジ タル信号に応答して選択された抵抗仁しご電圧をコンデンサ配列部分に結合させ る。
追加の抵抗の切換えによって1/2ビツト修正が行われ、追加のスイッチコンデ ンサはA又はMu近便則動作の選択を可能にする。本発明の上述した、およびそ の他の目的。
特徴および長所は、添付した図面ならび・に下記の詳細な説明から−NjIF! 3確に理解されるであろう。
図面の簡単な歇鴫 第117tl、本発もの好ましい−3kk例管示す概略図である。
第21は、D−A R換器の好ましい1笑り例を示す概略図である。
第3馳は、第1−および第2因に示す概略的冥り例に対する1式タイミング図で ある。
好ましい実施例の鉄明 本発明の好ましい実施例に従って組み立てたフィルタと符号i/e号G(コーデ ック、 eadac)の組合せ回路1゜が第11に示されている。フィルター符 号復号器(コーデック)回&+10ti一般的には切換えコンデンサ(5w1t chedcapacitor)複数様能演算増幅器憔分12.はしご形部;え容 量性デジタル−アナログ変換器(nic) Hfr分14.およびDACs分と の間のインタフェースする受信フィルタ部分16とからな号。この回路10は、 アナログ信号FINを受信し記憶する一方で同時にその蝕号をろ波することがで きる。信号VXM扛演島増幅ib分12會比較器として利用する仁とによって、 DAC8分14へ転送されデジタル出方に変換される。アナログ−デジタル(A ID )変換は何時テも中断され、DACiip分14L放電されテリタルーア ナログ(ルタ)変換を行うのに利用される。νl変換が行われた仮に、lD変換 を再1してもよい。従って1路10 h PCM音声符号化および復号化に特に 不用である。という訳は、これら2つの機能が非同期であってもよいからである 。
この好ましい形においては、演算増幅器部分18は、その非反転および反転入力 を有する演算増幅器18をそれぞれスイッチ20および22を介して基準電圧、 例えばアナログ接地VAoに接続させる。帰還コンデンサ24の第1プL’ )  (plate)は、スイッチ26を介して演算増幅器18の反転入力に接続さ れ、コンデンサ24の第2プレー) (plate)は、スイッチ28を介して 演算増幅器18の出力に接続されている。入力コンデンサ62は、スイッチ26  を介して演算増幅器18の反転入力に対して入力信号V□、のAC結合を与え 、演算増幅器部分12の通過帯域利得にはコンデンサ32および24の比(γα tio)にほぼ等しい。
好ましい実施例においては、すべてのスイッチは従来のCuO2伝送ゲートであ シ、これらのゲ′−トはクロック発生器30によりその制御入力に印加されるク ロック信号が高の状態にある場合にはイネーブル(eneble)され又は閉じ られ、クロック信号が低の状態にある場合にはディスエーブル(disable  ) され又は開かれる。従って、例えばスイッチ20が信号Aによってイネー ブルされ、スイッチ26および28が信号Bによってイネーブルされ、スイッチ 2.2が信号Cによってディスエーブルされると、演算増幅器部分12は入力信 号”IN 、を標本化(3αmple)するために帰還コンデンサ24に接続さ れる。
スイッチ54u、帰還コンデンサ24の第1プレート(plate) f切換え コンデンサ(awite轟−d empaeiter) 560組1プレートに kKさせ、スイッチ58Fi、殉還コンデンサ24の第2プレート會切挨えコン デンサ36の第1プレートに&軌させる。切換えコンデンサ66の&52プレー トは、基a1.rA0に1続されている。−スイッチ34および38祉信号Eお よびDflCよってそれぞれ14%され、文互にコンデンサ66を演%増幅器1 80反転入力から出力へ切換える。コンデンサ36a116+糺10の演賢垢1 ・器憔分12の為域ポール(k*1k page Ml)の電電を音1分的に決 定し、入力信4 Vxsaのろ波を可能にする一方でその入力信号は帰還コンデ ンサ24によシ椋本化(#錦ply) される。
好ましい′ik′に例において社、DJIC部分14社、スイッチ40を介して 第1基葦覧圧±V□/に越択的に組合されている第1人力亀子、スイッチ42お よび43を介して演シ増−儀部分120出力又祉謝2基雛亀圧r、。に゛それぞ れ選択的に結合されてiる謝2人力電子、およびスイッチ44゜45および46 を介して第2基準覧圧’AOe演算増幅器18の非反転入力文り受信フィルタ部 分160入力にそれぞれ選択的に組合されている出方電子を有する。一般的に云 って、DACII、分14し切換不能コンデンサ(mmzwitekadeap aeitar ) 47および切換えコンデンサ48として表わすことかできる 。1示した形において社、コンテンt 47および48−O&1プレート’(D JICスイッチ49を介して選択的に&、、合してDAC4分14の鳴動な社1 プレートを形成し、一方その第2プレートを組合してDAcL分140糺2プレ ートを影成してもよい。
動作すると、スイッチ40,42.45,44,45.46および49祉それぞ れ信号He F t F + G t Ct IおよびjFKよって訓−・され る。飢えは、1311ivK示すように信号FおよびGが同時に高の状1にあ9 16号Hが低の状態にあると、入力粉本KV□Mtaそれが鍬、jiコンテンサ 24にょシ標本化されるのにつれてDAC部分14に転送することができる。従 って、fpL巽増1&、器1分12のもう1つの憔能は、アナログ入力信号をデ ジタル信号に変換する前K DAC9分14を入力標本xr□、に充−すること である。もしDJICTh分14がそこに悔本(#ample)がLかれてから 比較的長い時間がたってから帰還コンデンサ24から充電される必要があると、 スイッチ26および28#i、充電されたコンデンサ2゛4ヲ分離し、寄生的漏 洩パスが帰還コンデンサ24の標本化%L萄(#鎮pled eh@r1m)の −笥)を1らブのを防ぐために補償スイッチ(ea*pgmzmtad pwi tekez>とすべきである。更に1演算増報618のオフセット電圧は入力信 号標本(サンプル)とともIc DAC4分14に充電されることをgIlkす べきである。
スイッチ22か信号Cによってイネーブル(gsgJjg) サれると、yL島 増1に618はA/D炙換に飲用するための比較器として褥−成される。!うえ は、スイッチ45および45がそれぞれ信号FおよびCを介してイネーブルされ 、一方スイッチ42および44がそれぞれ信号FおよびGを介してディスエーブ ル(jj#aj7g)されると、演>−m 幅餘礎分12によってDACIkI 1分14に転送された電圧U#2jk卑を圧1’h@に関連して翻訳(変換)さ れる。勿論記憶され九オフセット電圧もまた切換え動作によって翻訳(変換)さ れるが、それ鉱今度は反対の極性の岨シとして洩われる。帰還コンデンサ24か らの演λ増&!18の反転入力を12基卑を圧VAaに切換え、第2基準V、。
がらの非反転入力をI)ACg分14の出方電子に@換えることKよって、演算 増幅器18は比較器として鋲統され、その入力上の一圧一〇差を示す出方を与え る。DX 部分14に記憶されたオフセットへ、圧り今度は演算増幅器の非反転 入力におけるバイアスとして存在するので、演算増幅!S18のオフセット電圧 り自動的に相殺される点に注目されたい。
4/D変換が完了する前4にVA変換を行うことを所望する場合[11、DAC 51,>分14を放〜してWA変挨を行うのに用いることができる。例えに、ス イッチ42および44れそれぞれ信号FおよびGによってイネーブルされDAC 14を放電させる。その後スイッチ4oおよヒ49 ti、七卑士’rafの− にまでDAC部分14を充電させる。n/i変換の児了仮、入力、′#A本(サ ンプル) xy、、は上述したように再びDAC部分14に充電され、AID変 換社それが割込まれた龜合朽ひ開始される。
図示した夾に例において紘、1個の演に増幅器18が種々の1路後能のために用 いられてiる。好ましめ実施例ては、演算増幅IS部分12扛、藪明した回路機 能の6各を行うために外剖部品を必要としないモノリシック集積回動として便利 に組み立てられよう。
第2区にFi第1凶のDAC部分14の好ましい形式が示されている。図示した 形式において14.IMC部分14は2つのDACb分、即ち容量牲又祉CDJ IC台分と、抵抗又in RDAC9分52とからなる。こo影弐C) DAC a、一般KFiスタックしたDAC5と呼はれ、8ビツト2進符号が他の場合に 可能なダイナミックレンジより広いダイナミックレンジをカバーすることがてき るようにする圧伸(圧縮/伸長)を利用するパルス符号変調(PCM )におい てしはしFi応用されている≧2つの因島的に知られている圧伸符% (eam pa算gled cedar) b Mb−255圧縮近似則(eallJP− rmaeia* law)および折れkA−近似側(eelmgmtad A− lsw)である。いずれの近似側においても、アナログ音声信号の棟木(サンプ ル)ri、8ビットPCM符号管用いて16コード(chords)に資本、( 禦ap)され、七の各コード(C轟−rd)、u16のIpj間隔(ステップ、 ate、p)からなる。Mu−255近似則においては、各コード(c轟−rd )のステップ間隔轢そのサイズが入力−出力曲縁の起点(origin)から正 確に2信扛なれている。−」じことf4A近似則につ−ても云えるが、但しこの 醸合に扛起点の各々の軌の叡初02つのコード(churls) u−jじステ ップサイズを有する32両方の近似則扛255の決定レベルによ”JTh+it されている256の量子化レベルを含む。8ビット圧伸PCM @の杭穴は、第 1ビツトが音声信号の符号(#jys)を示すものであシ、第2〜絹4ビツトレ 16のコード(cA*rdI)のうちのどの1つに信号が入るのかを符号(サイ ン)ビットとともに示すコード(chord) ビットであ多、彫5〜順8ビッ トt116のステップのうちのどの1つが信号に対応するのかを示すステップ( step)ビットである。
図示された実艶色において社、CDIC部分50L1つのユニットコンデンサ5 4および比(ratio) 2” (fflし雲はコンデンサ56−70に対し 0−7に等しい)によシそれぞれ効果的に2進法で重みが付轢られている8ラン クに順序付りられた(e、1lkt r@%k ordered)コンデンサ5 6−70を含む。コンデンサ54−70 t:Lその各々が組1および組2ブレ ー ) (plate)を有し、kJ2プレートFiDE部分14の出力魅子K INJ合されている。
図示した夷糺?ljK$i−いて社、コンデンサ54−62に比べてコンデンサ 64−70の物翫的大きさを小さくシ、不正確になる傾向のある大きな比(rm tim)に伴う諸量m*−なくすために、分割コンデンサ(diwids*1  eapaeitar) 72が、コンデンサ54−62の第2プレートとコンデ ンサ64−7(1の身、2プレートとの間に1かれている。別の云い方をすれは 、分割コンデンサ72 tl、コンデンサ64−70によってみられるようにコ ンデンサ54−62の有効値を分割するのに用いられる。疵って各コンデンサの 重みを付6られた値は、細2因に示すようなものであるが、コンデンサ5〇−7 4の災際のユニツ)[は好ましい形でLそれぞれ1.1,2゜4.8,1,2, 4シよび8である。しかし、コンデンサ54−62ね、分割コンデンサ72のた めに僅か1ユニツトだけの総ユニット値を与える(ce霧tribμte )に すき′ないが、コンチン? 64−70は、出力において15ユニツトの総ユニ ット値ヲ与える。ここに示す笑糺例扛慣例として示しであるたけであシ、他の値 にかえで屯よい虚に注目すべきである。
コンデンサ72と直列のコンデンサ54−62のインピーダンスをDAC4分1 4の出力端子において1ユニツトに1%−L〈シ、コンデンサ54−62が合計 で16のユニットlみ(asij曹#リロI)を有することがてきるようにする ために、コンデンサ72の1み付き&にT1の式を塞いてXをめるこ六によって 見出される。lみ付き艶、Fi、’/16+ 1/X = 1 又” 、” = ”/15 = 1−067 ユ= y )谷蓋性DノC部分5 0扛、まだコンテンツ54−70の第1プレートを謝1基準覧圧±r□f、第2 基準1圧V、。又社共通レール76上K ji DACf6=分52によってb iするステップ1圧へ選択的に結合させるため、cBしど影スイッチング回路網 74 (ladder zwiteAi*1 network) を含む。好ま しい形でL%c h L−ご族スイッチング回路網74hCレールスイッチ78 〜94t−含み、スイッチ78 i;を第1基$覧圧土’rgfとコンチン?  54の11プレートとの閤に接続され、スイッチ94a謝2基*亀圧r2.とコ ンデンサ68の第1プレートとの間に接続されている。スイッチ80〜92Fi 、それぞれ連続的に順位付けられた対のコンデンサ56−70の第1プレート間 に振紋されている。cBしご形(1adder)スイッチング回路網74は、更 にそれぞれコンデンサ56−70の謝1プレートと共通レール76との間に結合 されたCラング(デ錦りスイッチ96−110 t 含tr。Cレールスイッチ 7B−94およびCラング(デgay)スイッチ96−110の各々は、関連し たコンデンサ56−70のランク(ram−&)に対応する2ンク順序を有する 。
C[Lど形スイッチング回路網74祉C論理回路によって制′御され、この回路 は、PCM飴の対応するコード(Cム−rd)入力符号ビットを愛他するデジタ ル人−力b1.b2およびb5と、その各々がCラングイネーブル信号を27り され九Cラングスイッチ9.6−110のそれぞれの1つに与える8ランクに順 序づ妙られたCラング出力とを有する1/、(#%eef eight ) C qJ1号ム111を含む。例えに、000 O:r−ドインチ96に&叙される 。従って、どれか1つの特定のコード(eAsrj)入力符号にとうては、Cラ ングイネーブル佑号のそれぞれの1つか与えられてCラングスイッチ96−11 0のうちの関連した1つのスイッチ音イネーブルさせ、その他のすべてのCラン クスイッチ96−110 titティスエープルされる。
C>、理回艶社、またランクを順序付けられたケート112〜128を含み、こ れらのケートLそれぞれのCレールスイッチ78−94を選択的にディスエーブ ルさせるCレールテイスエーブル信号を与える。図示した形においては、ゲート 114−126は2人力ノアケートであシ、これらのゲートの入力は最低ランク −(コードCeAmrd)入力符号000オヨひ001)からEまって銀高ラン ク(コード入力符号110および111)までのそれぞれの隣接する対のCラン グ出力に結合される。グー)112ti3人カッアゲートであシ、その第1人力 祉最低2ンクのCラング出力(コード入力符号000)に組合され、その第2人 力はコンデンサ54−70の1−17レートを第1およびN42基1N!覧圧か ら選択的に減結合さぜるため充%DAC又はCDティスエーブル色信号結合され 、その第5人力Fi D−A変換に僑えて1)ACコンテンサ54−70t!択 的に放(させるためD/A放覧又←I)ADディスエーブル色信号粘合される。
グー ) 128 a%七の第1人力をDADテイスエーブル色号信号転艶号信 号合させ、その第2人力をゲート130の出力に結合させた2人力ナンド回路で ある。グー) 130はその謝1人力が最高順位OCラングー力(フード入力符 号111)に結合され、七の712人力かCDディスエーブル仏ちに結合される 2人力オアブートであることが好ましい。
この本成においてれ、グー) 112−118からのCレールディスエーブル出 力は、コンデンサ56−70 O諏1プレートのうちのどれが互に接続され基s ’h圧土V□fおよび”AGに&続されるかを決定する。CDティスエーブル色 信号高の状態にあるとすると、ゲート112Fi、Cレールスイッチ78をディ スエーブルさせてコンデンサ56−70の第1プレートをE1基準1圧土’ra fがら渉糺合させ、ゲート128および130 tit協同してCレールスイッ チ94をディスエーブルさせてコンデンサ56−7OO第1プレートを第2基準 覧圧V、。がらfjL結合させる。16図に示すようにCDディスエーブルら号 もまた信号Fとしてスイッチ420ftIJ−色号K11iL合されると、スィ ッチ42ti人カ色号標本(サンプル)をコンデンサ56−7017)第1プレ ートに結合させる。他方DADティスエーブル色号信号の状態にあると、ゲート 112ti(:’レールスイッチ78をディスエーブルさせてコンデンサ56− 70 O第1プレートを1PJ1基fJ#瓢圧土’rafから減結合させ、グー )128Ficレールスイツチ94をイネーブルさせてコンデンサ56−70の 拓17レートを第2基率鴬圧VムGに結合させる。
図示した夫& ?!Jにおいては、C復号器111がコンデンサ54−70を充 電又祉放覧させることが必要な場合に祉、Matディスエーブル色号信号して選 択的にディスエーブルされる。好ましい夾豚vjT社、C復号器111L、最低 のCラング出力のみについてイネーブル信号を与えることによって、高状態のM sbtテイスエープル色号に信号する。四時に、インバータ152は、ゲート1 12および114゜およびスイッチ96とc6号番との間の最低Cラング出力中 に1かれたケート134をディスエーブルさせ、イネーブル信号がCラングスイ ッチ96をイネーブルさせるのを防止する。ゲート164は、その第1人力を最 低ランクのCラング出力に&合させ、記2人力をインバータ132の出力に&銑 させた2人力アンドゲートであシ、仮名の入力妹、M鑑2ディスエーブル飴号を 受傷するように結合されることが好ましい。
図示した笑IL帆においてれ、RDAC部分52は、糺1基$11.圧土V□f と#2基S%圧へ。との間のステップ電圧を、2ンク伺けした複1のステップノ ードの各々の上に発生させる分圧&を具える。好ましい形式においては、分圧ム は、第1基槃亀圧土’refと第2基塾覧圧V1との−に直列に1紋された&数 の抵抗156〜170を含め、抵抗136,1.68および170は、それぞれ 1ユニツトの相対値を有し、抵抗138〜166は、それぞれ2ユニツトの相対 間lI#lをおいて絶対値を有する^定のステップ電圧れ、抵抗136〜170 の6対のml)ステップノードに発生する。
RDAC部分52ハ、またステップノードのうちの選択された1つを共通レール 76に結合させるためRFiL、ご形スイッチング回路Mを含む。特に複数のラ ンク旬けさitたRラングスイッチ172〜202はそれぞれのステップノード を共通レール76に結合させる。好ましい形において杜、スイッチ204および 206杜、それぞれ抵抗136および170と並列に結合され、下記に明らかに なされる理由のため符号化/復号化又1d、 Es/7)#e 信号に見、答し て抵抗136および170のうちの1つを選択的に短絡さセる。
JFiLご形スイッチング回路網は、PCM語のステップ入力符号ビットに対応 するデジタル人力h4*bltb@およびす1.およびそれぞれのRラングスイ ッチ172〜202に対してイネーブル信号を与える16のRラング出力とを有 するし16 (4sg of eiatamm) R会号器210 K j ツ 11h % サレる。飢えば、ステップ入力符号に対応する1ラング出力社、R ラングスイッチ172に1紋され、ステップ入力符号1111に対応するRラン グ出力LRラングスイッチ202に嫉級される。従りていずれか1つの特定のス テップ入力符号に対して扛、Rラングイネーブル信号のそれぞれの1つが与えら れてR2ングスイッチ172〜202のうちの関連した1つをイネーブルさせる 。Rラングイネーブル色号に応答して特定のRラング信号172〜202線それ ぞれのステップノードを共通のレール76に結合させる。促って、RDACb分 の両亀に9発生する各ステップ電圧鉱、共過レール76を介して選択−的K C DAC部分50に1続されてもよい。
プログ近似側ルA近似則およびMu−255近似則能力をうるために、DACh 分14 祉第1符号スイッチ214に篠叙された拓1プレートを有する符号化コ ンデンサ54t−利用する。第1符号スイッチ214L符号化コンデンサ540 11グレートを最低ランクコンデンサ56の謝1プレートに組合させる。符号化 コンデンサ54の12プレー)hコンデンサ56の第2プレートに1&、aされ ている。12符号スイッチ215 Fi菓2基準を圧rA0と符号化コンデンサ 84の11プレートとの間に&続されてiる。A近似則PCM変俟信号又はC1 )イネーブル色分が高状態にてその制御I入力4.子に印加されると、本1符号 スイッチ214社イネーブルされる。Mix近似則PCM変Wk色号信号びCD イネーブル信号の補数の両方が高状IIKてその制御入力電子に印加されると、 第2符号スイッチ215Lイネーブルされる。
第1符号スイッチ214カーイネーブルされると、第2符号スイッチ215社テ イスエーブルされてDJIt″部分48IIiA近似則PCM最1!kを行う。
従ってCDAC部分5oの充電中標杓号化コンデンサ54し常にコンデンサ56 と並列に接叙されている。A近似側変換が所望される蓼1合にれ、コンデンサ5 4#liコンデンナ56と並列のまま帆なっていることかできるので、コンデン サ54と56の組合せは25−ニットのキャパシタンスを与える。しかしMsl −255近似則変換が所望される賜金Ka、符号化コンデンサ540距1プレー トれ#h2基準−圧r、。に振絖されコンデンサ56の第1プレートから切除さ れる。これh c n*c s分50から1ユニツト、のキャパシタンスを取シ 除いてコード(eA*rd) 000 においてA近似側コードサイズの172 を与える。従って、起点(sriyjm)におけるステップサイズはMm近似則 においてan近似則の起点にお妙るステップサイズのし2となる。
よ〕高いか、又は低hoで、DAC9分14 #iCDAC50上の標本と、第 1基準亀圧土’rs/の正負両方の形式とを比較することが可能でなけれはなら ない。好ましい笑語例で社、基*t、圧発生&(図示されていない)鉱必要とさ れる岨1基卑亀圧+’rg/および一’raf を発生させる。第2mK示すよ うに、正および負の第1基準亀圧のうちの過当な1つは、後述するようにスイッ チ216および217を介してそれぞれCDAC50およびRDAC−52に選 択的に結合されてもよio 再び!1m1−参照すると、受働フィルタ部分116 O第1段れ、m無垢幅器 220.帰還コンデンサ218および切h 、t :1 y fフサ222t− 含み、この切換えコンデンサ2220&1プレートa&卑FA、 K袈叙され、 距2プレートれ1usts号Jおよびその反転J (i貢smrzm )に応答 して交互にスイッチ224を介して演に増Ik、6220の非反転入力とスイッ チ2261介して演舞増幅器220の出力に龜叙され”を帰還抵抗をシミュレー トする。好ましい夷糺例では、受働フィルタ部分16に、所望するフィルタ板能 會行うため適当な怖遡バス(図示されていない)を備えた追加のフィルタ段を含 む。DAC5分14の電荷をスイッチ46を介して直接に受信フィルP 16の 人力に選択的に結合させることによシ、中間緩術堆幅益の必要性は全く除去され る。この輛瓜においてり、D*c部分14の出力を受働フィルタ部分16に結合 させるため緩衝増幅外を使用することに通常伴う寄生キャパシタンス誤差祉なく なる。という訳紘、DAC@分14の出力端子杜、常に第2基準電圧’AOに固 定するからである。Ii価増幅器を除去するとt力および回路面積を保全するこ とに゛もなる。
PCM音声符号化に対する国際基準サンプリング速度(、、#、)a、8XHx x扛125声##cごとに1フレームである。
好ましい負j%11例においては、各フレームは16の轡しいfib&セグメン )K分割され、Tz Sy絡e 信号にト」期されている。演舞増幅器12とD AC部分14との協力を暁らかにするためKれ、2つのD/A lj換が1つの 4’D贅換の過程において非−期で行われる1フレームを1示しである第5kQ t−8照されたい。勿論第31に示しである飢り回路10か行いうる多くの方法 のうちの1つだけを表わすにすきない。
一般的に云って、vn**tハアナログ入力色号V□信号本化し入力標本−Kl ’□をI#i還コンデンサ24に記憶することKよって行われる。次に入力祢本 祉、DAC%分14のコンデンサ54−70のi44.1プレートに転送され、 椋本を4反転させるためその1%72プレートに移される。次に、S動された標 本の極性が船2基卑亀圧r、。に比較して決定される。次に、デジタル符号に収 束するため従来の連成近似レジスタ又はSAR(図示されていない)11−用い て2分探索(Aistry #earch)か行われ、このデジタル符号Lni c h分14を用いて弧換されるとコンデンサ54−70の第2プレートの標本 を荷を効果的に取消し、DAC%分14分出力亀子の電圧を強制的に第2基fJ l−電圧j’A、 Kする。
DAClip分14か入力棟木を圧Kまで充電されつつある特に、スイッチ21 4がイネーブルされスイッチ215がティスエーブルされ、コンデンサ54の1 ユニツトのキャパシタンスをコンデンサ56−70の255ユニツトのキャパシ タンスに加舞し、全CDAC50を256ユニツトのキャパシタンスとする。R DAC52ね、16のステップを圧のうちの任意の1つをステラ1ノード76を 介してコンデンサ54−70 Oうちの任意の19に印加することがてきるので 、DAC4分14Fi、躯1基elk圧f−’rgfと彫2基鰺〜圧r、。
との電圧差を256 (キャパシタンスのユニツ) )s 16(ステップ電圧 )又$1;L4096セクメントに効果的に分割する。しかし、奥番に社DAC 番分れ圧伸(eampa*di藤1)に固有の増加するステップおよびコード( Cム−rd)サイズによりこれらのセグメントのうちの8 (ehertl)* v 16 (ステップ)又U128たけ′t−晃生さセることができるにすきな い。
符号化の48において、アナログ入力標本(サンプル)は、11基準覧圧V、、 、/16の倍数であるステップを圧を与えるために本成されたR 1)AC52 を用いてDAC脩分14か発生可能″r:あるセグメントに対応する1組の決定 レベルと比較される。好ましい笑島飢においては、RDAC52扛Evs/Dy e 信号によってそのように概成されておシ、この仇号はスイッチ204をイネ ーブルさせ、スイッチ206をディスエーブルさせる。しかし、この符号化技術 は、0〜−1の範囲において量子化#4差を結果として生じさせること位紙知で ある。
第3凶に示す例におiては、DAC8分14はM墨−255圧伸近似則に荻って 動作するものと仮定される。このモードにふいて社、コンチン″!754の第1 ル−11族甲にスイッチ215を介して第2基卑覧圧V、。に組合されるので、 キャパシタンスの255ユニツトた6が16ステツフ気圧の各々に切をえること ができ、合計で4080セグメントにすき゛ない。従ってDiCfp分14の有 幼範hti(4080/4096)土Vrafに画定される。
λ1セグメントのル、l5iJ中に、アナログ入力偽号FilNが4本化され1 ws峙4に、II”h−KV□1とし1輻還コンテンサ24にkmされる。但し 、−xB洟λ垢転418の利得である。
この&#3q)ために、拵還コンテンサ24の入力振本−KV工ゆが第1基本覧 圧+’rafの−340/409/)のイIを南すると仮定する。島−に、入力 林不ねEFq号CDによってイネーブルされるゲート42を介してCDAC回絡 50のコンデンサ54−70の第1プレートへ転送される。入力振本かc Dx  5Gにlc憶された仮に、その標本ねコンデンサ54−700軸2プレートを tThLシtQlz&1Bの非反転入力に組合しコンデンサ54−70のi%;  1プレートを糺2基準覧、圧V、。にに合することによって、i2&葦、%圧 V、。と比較して翻訳される。
標本の極性は今度#i演算垢暢器18を翻訳された標本(サンプル)と#、2基 $ik圧とを比較するための比較器として本成することによって決定することが できる。ここに示した例の組合には、泳負増騙番18の出力は正であシ、入力標 本117社それが標本化された時に1正であったことを示す。次に、比較の結果 か5jJ K正符号ビットとして記憶され、スイッチ216をディスエーブルさ せ、スイッチ217をイネーブルさせることによってkJ1基年1圧±’raf の負電圧を選択するのに用いられる。
#、2セグメン)O期間中に、SARrd次の最上位のビット又ubyt−強制 的に1にし、C復号器111に対して中央糺h (wsi d −ramIm  )のコード(C轟−rd)入力符号100を作シ、R復号6210に対して低k  jib (law −rg+ala )のステップ人力符号oooo t−作 る。コード(eAsrj)入力符号100 K応答してC復号福111およびグ ー) 112−130aスイツチ86および88 tディスニーフルさセ、スイ ッチ78−84お上ひ90−94をイネーブルさせ、コンデンサ56−62の糺 1プレートを11湿卑を圧−’refに組合させて、コンデンサ66−70の1 1プレー)11r謝2基準覧圧r、。に結合させる。
C復号器111およびグー) 112−130祉、またスイッチ96−102お よび106−110をディスエーブルさせスイッチ104をイネーブルさせて、 コンデンサ64の妃1プレートをステップノード76 K組合させる。ステップ 人力符号0000に応答してR復号器 210 Fi、スイッチ174−202 をディスエーブルさせ、スイッチ172t−イネーブルさせて、ステップノード 76を#2&1&圧へ。に羨自させる。この結果、E、憶された標本(サンプル )を表わす%= 春J i″コンデンサ5470の身、2グV−トに共菊され( #Aarimy)+それにコンデンサ54−70の第2プレートに14L圧を発 生させ、その−圧Fiまだ比較&集成のままになっている演算増幅器18の非反 転入力に印加される。
コンランプ56−620絹17ル−トのλ1&5葦へ圧−r□fへの切要えによ るt荷h、コンデンサ54−70の全部の第2プレート上の標本%L衝のすべて を取シ消すのに十分で1ないので、罷2プレート上の電圧りまだ第2基本覧圧V A、よシ高い。疵つ″″C演算鵬幅番18の出力は正となり、七の結果1の杓号 かSARq)610位1!1に記憶される。
示された仮定の例″th、RよS、□飢号か第3セグメントの期間中に9L色さ れ、4/D変換順序(シーケンス)が割込まれてD/A変候を行わねdならない ことを示す。従って第4セグメントの期間中にill、 DACコンデンサ54 −70か先ず数隻される。その理由L、入力標本−KV□ilた幅還コンテンサ 24に体持されているからである。影、えは、テジタル入力符号0010110 0を受領したとしよう。
正負符号ピッ)60aOであるので、所望するアナログ出力飢号り負てなけれは ならない。好ましい%−に一例にふけるように、受信フィルタ1分16がそこに 奇数の反転段を肩する場合には、スイッチ216をイネーブルさせスイッチ21 7をディスエーブルさせることによって、第1基準覧圧土r□fのうちの正のt 圧を選択しな妙れはならない。
放%仮に、c6号th 111 祉xイッチ70−80.86−94 および1 00をイネーブルさせスイッチ82および84をディスエーブルさせることによ ってコード(cA+rd)入力符号010に応答する。神」、妊に、R復号器  210はスイッチ196をイネーブルさせスイッチ172−194および198 −202をディスエーブルさせることによってステップ入力行−@1100に見 、答する。従ってコンデンサ56および58の叱1グレー)am1基M#賑圧土 ’ref K結合され、コンデンサ6oの第1プレートねステップノード76に 藪4合され、コンデンサ62−70および54の11プレートは第2基卑を圧V 、。に結合される。示された例について云うと、RDAC52によ)ステップノ ード76に発生されたステップ翫圧社(25152) F、、/ となゐ。コン デンサ56−60のwJ1プレートの選択的切換えの鮎来生じるDJ: %分1 4C)出カル子上のtliiは、制御llら号Iの制御;をうけてスイッチ46 を介して髪色フィルタ部分16に組合される。この%、衝社((9B/4096 )*(”r*/) ) K比例し、DACs分14の出力蝙子から判るようにそ の比例定数はコンデンサ54−70配列(アレイ)のテブナン叫価総キャパシタ ンスに関連することをti荷荷分分配原理用いて証鴨できる。
好ましい実り飢においては、コンデンサ54−70は、受信フィルタ部分16の 島1段の入力キャパシタンスとして樵能し、この段の利得の一飾を決定する。受 信フィルタ部分16の1p−1段か必要とする利得を減少させる一方でフィルタ 部分16のタイナミツクレンジを増大するために、v/i * ’!!i、 u 、十分な量のt荷を受信フィルタ台分16に組合させるように連続するセグメン トにおいて2回集行される。この方法によってDJIC部分14と受信フィルタ 1分16との間のインタフェースをとることから得られる予ルしなかったIII  Aは、アナログ信号の7ラツトトツプ又れ零位保持サンプリング(ztr*  mrjar held sampling)に通常関連した(#isg)/X金 みか自動的に補正されることである。このmdtLの更にトしい!i51.明に ついては、ステファンB、ケリーおよびへンリー・ウルツブルグが1980 年 4月10日に出願し本発明の蒙受へに−渡された係輌中の米国出駁ffi 13 8,969−1! ’に参照される。
D/A変換中にハーフビット補正を行うことによって。
ができる。この補正を行うため、 RDAC52h第2基羊覧圧’AG/32の 奇ト倍数としてステップ(圧を与えるように執政されるべきである。好ましい実 jIli例において社、RDAC52Fiスイッチ206をイネーブルさせ、ス イッチ204をディスエーブルさせるEx/D#e h号によってそのように輪 数される。補正は、D/A変換において1/2 LSBたけAFiLご(lεd dmr)を効果的に置くし又祉上昇させて、ル句変換に$−する’/2 LSB  ORh Lごの札対的低下又祉下降を補償し、その結果量子化誤差を±1// 2 の範囲に変化させる。
第5セグメントの終シまでに、変換されたアナログ信号祉受侶フィルタに結合さ れ、フィルタに還コンデンサ218にチャージ(eharlg)されてしまって いる。k6セグメントの一始時に、入力標本−xr□を帰還コンデンサ24から 戻してDACコンテンサ54−70にチャージ(eharlg)することによっ てAID変換はそれか割込まれたところで拘餉される。第6セグメントの終夛に は、上述したように入力信号標本(サンプル)Fi再びコンデンサ54−70の 第27レートに移行される。
第7セグメントのル4間中に、#2セグメントの終シまでに碓立された値にとど まっているsjJ it、、次の最上位のデジタルビット、挿ち第2コード(e Aerd)入力ビツトを強制的に1にする。そのi米産じるコード(chord )入力符号110に応答してC復号器111およびスイッチ112−130ti スイツチ90および92をディスエーブルさせ、スイッチ78−88および94 會イ汗−プルさせて、コンデンサ56−66の第1プレートをtJ、1基卑覧圧 に結合させ、コンデンサ70の距1プレートを第2基準亀圧r、。に結合させる 。C復号器111およびグー) 112−130はまたスイッチ96−106お よび110をディスエーブルさせ、スイッチ108をイネーブルさせて、コンデ ンサ68の11プレートをステップノード76に組合させる。ステップ入力符号 0000に応答してR復号器210 titiイッチ174−202をディスエ ーブルさせ、スイッチ172および204をイネーブルさせ、ステップノード7 6をtA−2基準を圧rAoに組合さセる。この結果、記憶された橡率を表わす 〜荷かコンデンサ54−70の第2プレートに共有され(IAartsy) g それはコンデンサ54−70の第2プレート(%圧を発生させ、その電圧Fit 1e比較器概数のままになっている演舞増幅器18の非反転入力に卵重される。
コンデンサ56−660謝1プレートの#!11基準亀圧−’rafへの9J捩 えによる%荷ね今やコンデンサ54−70のすべての12プレート上の橡本電荷 の全部を取シ消すOK十分な量以上になっているので、組2プレート上のt、圧 ←第2基準亀圧V1゜以下となる。従ってm算増幅器18の出力社員となシ、そ の結果符号0がSARのb2の位置に配慣される。
石8セグメントのx8間中に、54J社次の最上位のデジタル入力ビット63. 即ち紺3コード(eAerd)入力ビツトを強制市に1にする。その結果化じる コード(Cム−rd)入力符号101に応答してc6号器111およびグー)  112−130aスイツチ88および90をディスエーブルさせ、スイッチ78 −86および92−94をイネーブルさせて、コンデンサ56−64の第1プレ ートをロシ1基準を圧−V□fに結合させ、コンデンサ68−70の鋲1プレー トを第2基*覧圧’AGに結合させる。C復号器111およびケート112−1 50はまたスイッチ96−104および10B−110をディスエーブルさせ、 スイッチ106をイネーブルさせて、コンデンサ66の第1プレートをステップ ノード76に結合される。
ステップノード符号0000に応答してE 複−ea 210 triスイッチ 174−202をディスエーブルさせ、スイッチ172および204をイネーブ ルさせて、ステップノード76を第2基塾覧圧rA、に結合させる。この結果、 記憶されて標本を表わすt荷かコンデンサ54−70の第2プレートに共有(I Aartsy)され、それLコンデンサ54−70の12プレートに電圧t−発 生させ、その(圧りまだ比較器概数のままになっている演tlj&&器18の非 反転入力に印加される。
コンデンサ56−64の紀1プレートの第1基4%圧−’refへの切換えによ る%荷れ、まだコンデンサ54−70のすべての諏2プレート上の橡本−荷の全 Sを取シ消すのに十分な量以上であるのて、叱2プレート上の1圧aF)び第2 基卑覧圧’AD以下になる。従ってflliL泗地幅勧18の出力り負とな夛、 そのに朱符号0かEARのb6の位置に記憶される。このようにして、18セグ メントの#!シまでに社、SARのコード(ejkerd)入力部分れ100を 含み、入力悟号橡本の振%Iがコード(ehmrd)4以内にあることを示す。
第9セグメントのルJ間中に、SAR扛次の最上位のデジタル入力ビット、即ち 糺1ステップ入力ビットを強制的に1にする。コード(gtjkard )入力 符号10[I K応答してC復号器111およびゲート112−130社スイッ チ86−88をディスエーブルさせ、スイッチ78−84および90−94をイ ネーブルさせて、コンデンサ56−62の紺1プレートを紀1基4%、圧−’r afに組合させ、コンデンサ66−70の11プレートな諏2基準を圧rA、に 結合させる。C復号器111およびゲート112−130 tiまたスイッチ9 6−102および106−110 irナイスエーブルさせ、スイッチ104を イネーブルさせて、コンデンサ640糖1プレートをステップ76に組合させる 。ステップ入力符号1000に応答してJ復号器210Lスイッチ172−18 6$・よひ190−202をディスエーブルさせ、スイッチ188をイネーブル させて、(16152)*’rafをステップノード76を介してコンデンサ6 4の#!J1プレートKk合させる。この結果、記憶された標本を表わスミ佑が コンデンサ54−700糺2プレートに共有され(#轟αriツ)、それ社コン テンサ54−70の鼾;2プレートに1圧を生じさせ、その1圧れまた比較標本 威のままになっている&l増$7618の非反転入力に印加される。
コンデンサ56−62の第1プレートの第1基璋゛亀圧−V□fへの切換えおよ びコンデンサ64の紀1プレートの(16152)”’refへの切換えによる 電荷りまだコンデンサ54−70のすべての&2プレート上の標本電荷の全部を 取シ消すのに十分な量以上なので、第2プレート上の電圧ね再び第2基卑−1圧 ’A(I以1になる。従って演算増幅418の出方は負となシ、その結果符号0 がSARのb4の位置に記憶される。同様な方法で、残夛のステップ人力ビット に対応する残少のデジタル入カビッ) b5.b6およヒb7ノ各各社それぞれ ! 10. # 11および&12セグメントにおいて決定される。従って第1 2セグメントの終シまでには、SARO:y−ド(cjhard)入力部分Fi iocを含み、BARノ、Xテツ1入力部分1j 0110 を含んて、標本化 された場合入力色号V!あの振IIIIレコード(eA−デd)4のステップ6 内にあったことを示す。
47D *換の完了抜けiつでもEARの内容りその後の使用又は伝送のため適 当な保持レジスタ(1示されていない)に転送することができる。好ましい冥1 1&例でれ、転送扛、デジタル符号ビット67の決定すのセグメントの期間中に 行われる。次KsAR#i次の47D変換サイクルの奔伽のためすべて零にクリ アされる。
彫13セグメントの期間中に、謝2 Rz 5yvhc @ 5a、、か受信さ れる。それに応答して回路10U上述したように1作し、必費とされるD/1変 換を糺14および謝15セグメントのル」胸中に行う。4/D変換、 D/A変 換のいずれもか起きてい表いと、1路Fi$138−よび麹16セグメントにお 妙るようにアイドルモードに入る。rtおよびIlz 5yse 信号の相対的 タイミングに応じて、各フレーム杖0〜4のアイドルモードセグメント、を肩し うる。
第51の代表的なタイミング1を用いて回路1oの動作を示したが、1つのフレ ームの期間中に2回のD/A変換と1回の47D *、換を行う回路10の能力 杜音声応用に>t7る非PI Jul、動作を保証することは明らかである。事 実、前OA/D変更が完了していれ祉たとえTz 5ybcら号如セグメント側 に起きたとしても、回N10m満足に動作すること管証明することができる。
本発明を好ましい負瓢會IIKついて散町したが、本発明に多くの7i法で変形 させることができ、上記に具体的に示し駁弘七た例以外の多数の火入例の形をと シうることL当業技@名にtit鴨らかであろう。kって、添付した請求klt lによって、本発明の真の精神および範囲内にある本発餉のすべての変形を含む ことが意−されている。
補正舎の翻訳文提出1(%許法第184条7のル1項)昭和58年1月8 日 1、特許出願の表示 国際出願番号 PCT/US8210051、発明の名称 D/A変換器 &特許出願人 住 所 アメリカ合衆国イリノイ州60196 、シャンバーブ。
イースト・アルゴンフィン・ロード、1303iI名称 モトローラ・インコー ホレーテッド代表者 ラウナー、ビン七ント ジシイ国 籍 アメリカ合衆国 4、代理人 住 所 東京都豊島区南長崎2丁目5香2号1982年9月10日 請求の範囲 1、(補正)第1.第2基準翫圧間に結合され、順位付けられた複数のステップ ノードの各々の上に第1および第2基準電圧間の所定のステップ電圧を発生させ る抵抗手段と。
抵抗手段と共通レールとの間に結合され、デジタル入つを共通レールに結合させ るRはしご形切換え手段と。
を具える デジタル入力符号に応答して第1および第2基準電圧間で選択されたステップを 圧を与える分圧器手段と。
共通レールに結合され、共通レール上のステップ電圧の関数としてアナログ出力 信号とデジタル入力符号とを与え、夫々第1プレートと相互接続の第2プレート とを有する順位付けられた複数のコンデンサを具え、第1プレートに結合された 電圧の関数として第2プレート上にアナログ出力信号を発生する電荷再分配手段 と、を具備するデジタル入力符号に対応するアナログ出力信号を与える変換器に おいて。
順位付けられた複数のCラング切換え素子と順位付けられた複数のCレール切換 え素子とを第1.第2基準電圧に結合させ、共通レールとコンデンサの第1プレ ートの各々とを有し、デジタル入力符号に応答して共通レール上のステップ電圧 をコンデンサのうちの選択された1つのtl?、1プレートに結合させ、第1基 準電圧をコンデンサのうちの選択された1つよシ下位にあるコンデンサの各々の 第1プレートに結合させ、第2基準電圧をコンデンサのうちの選択された1つよ り上位にあるコンデンサの各々の第1プレートに結合させるcBしご形切換え手 段、を具備することを特徴とする変換器。
2 (補正)第1.第2基準翫圧の間に結合され、複数のステップノードの各々 の上に第1および第2基準亀圧簡の所定のステップ電圧を発生させる抵抗手段と 。
抵抗手段と共通レールとの間に結合され、デジタル符号に応答してステップノー ドのうちの選択・された1つを共通レールに結合させるRはしご形切換え手段と 、から成る デジタル入力符号に応答して第1および第2基準電圧りで選択されたステップを 圧を与えるだめの分圧器手段と。
共通レールに結合され、共通レール上のステップ電圧の関数としてアナログ出力 信号とデジタル入力符号とを与える電荷再分配手段と、を具えるデジタル入力符 号に対応するアナログ出力信号を与える変換器において。
夫々の第1プレートと相互接続された第2プレートとを有する順位付けられた複 数のコンデンサを具え、第1プレートに結合された電圧の関数として第2プレー ト上にアナログ出力信号を発生させるコンデンサ手段と。
その各々がコンデンサの夫々の1つの第1プレートと共通レールとの間に結合さ れた順位付けられた複数のCラング切換え素子を具え、夫々のCラングイネーブ ル信号に応答して第1プレートの夫々の1つを共通レールに結合させるCラング スイッチ回路網と。
順位付けられた複数のCレール切換え素子を具え、そのうちの第1素子は第1基 準亀圧と最低順位のコンデンサの第1プレートとの間に結合され、そのうちの最 後の素子は第2基準亀圧と最高順位のコンデンサの第1プレートとの間に結合さ れ、その残余素子は夫々連続した順位対のコンデンサの第1プレート間に結合さ れ、レールテイスエーブル信号に応答して、よシ下位及び高位のコンデンサの選 択された1つの第1プレートを減結合させるCレール切換え回路網と。
Cラングスイッチ回路網及びCレール切換え回路網とに結合され、デジタル入力 符号に応答して前記Cラングイネーブル信号及び前記Cレールディスエーブル信 号を与えるCはしご形論理手段と、を具備することを特徴とする変換器。
五 (補正)キャパシタンス手段を含むコンデンサは。
2進法で重み付けられ、最低順位から最高順位までのその順位付けが前記2進1 み付けによっていることを特徴とする請求の範囲第2項の変換器。
4、C@正)Cはしご形論理手段は。
順位付けられた複数のCラング出力をCラング切換え素子の夫々の1つに結合さ せ、各デジタル入力符号に応答してCラング出力の特定の1つの上にCラングイ ネーブル信号を与えるC復号器手段と。
順位付けられた複数のゲートを具え、そのうちの最初のゲートは、入力を最低順 位のCラング出力に結合させ。
出力をCレール切換え素子に結合させ、そのうちの最後のゲートは、入力を最高 順位のCラング出力に結合させ。
出力を最後のCレール切換え素子に結合させ、その残余ゲートは、最低順位から 始って最高順位に至るまで入力をCラング出力の夫々の隣接する対に結合させ、 Cラング出力の特定の1つの上のCラングイネーブル信号に応答して出力をCレ ール切換え素子の夫々の1つに結合させるCレール論理手段と、を具えることを 特徴とする請求の範囲第5項の変換器。
5 (補正)Rはしご形切換え手段社。
順位付けられた複数のRラング切換え素子を具え、その各々がステップノードの それぞれの1つと共通レールとの間に結合されているRラングスイッチ回路網と 。
Rラングスイッチ回路網に結合され、デジタル入力符号に応答してRラング切換 え素子のうちの特定の1つにR2ングイネーブル色号を与えるR論理手段とを具 備することを特徴とする請求の範囲第2項の変換6゜k (補正)R論理手段は 。
Rラング切換え素子の夫々の1つに結合された順位付けられた複数のRランク出 力を具え、各デジタル入力符号に応答してRラング出力のうちの特定の1つの上 にRラングイネーブル信号を与えるR復号器手段を具備することを特徴とする請 求の範囲第5項の変換器。
7、(補正)最初および最後のCレール切換え素子は。
第2デイスエーブル信号に応答し、キャパシタンス手段の第1プレートを第1お よび第2基4%、圧の両方から減結合させ、第6デイスエーブル信号に応答シテ キャバシタンス手段の第1プレートを第1基準電圧から減結合させ、キャパシタ ンス手段の第1プレートを第2基準電圧に結合させる請求の範囲第6項の変換器 。
a (補正)第2テイスエーブル色号に応答してアナログ入力電圧をキャパシタ ンス手段の第2プレートに結合させる。切換え手段番更に具えることを特徴とす る請求の&1第7項の変換器。
9 (補正)所定の順位より下位のコンデンサの第2プレートと少なくとも所定 の順位にあるコンデンサの第2プレートとの間に置かれた分割コンデンサを更に 具える請求の範@i第4項の変振番。
10、(補正)第2基準電圧よシ高い正の基準電圧を与えるための正の基準電圧 手段と。
第2基準覧圧より低い負の基準電圧を与えるだめの負の基準電圧手段と。
デジタル入力符号に応答して正および負の基準を圧のうちの特定の1つを与える ための基準電圧切換え手段と。
を更に具えることを特徴とする請求の範囲第8項の回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.&数のステップノードの各々の上に第1および第2基準亀圧の間の所定のス テップ電圧を生じさせるために第1および第2基準電圧間に結合された抵抗手段 と。 デジタル入力符号に応答してステップノードのうちの選択された1つを共通レー ルに結合するために抵抗手段と共通レールとの間に結合されたRはしご形切換え 手段とを含む。 デジタル入力符号に応答して第1および第2基準電圧間で選択されたステップ電 圧を与えるための分圧器手段と。 第1プレートに結合された電圧の関数として第2プレート上にアナログ出力信号 を生じさせるため、それぞれ第1プレートおよび相互接続された第2プレートを 有する順位付けられた複数のコンデンサを含む・キャパシタンス手段と。 第1.第2基準電圧、共通レール及びコンデンサの第1プレートの各々に結合さ れ、デジタル入力符号に応答して共通レール上のステップ電圧をコンデンサのう ちの選択された1つの第1プレートに結合させ、第1基準電圧をコンデンサのそ の選択された1つよシ下の順位のコンデンサの各々の第1プレートに結合させ、 第2基準電圧をコンデンサのその選択され、た1つよシ上の順位のコンデンサの 各々の第1プレートに接続させるCはしご形切換え手段とを含む。 共通レールに結合され、共通レール上のステップ電圧の関数としてのアナログ出 力信号およびデジタル入力符号を与えるt荷再分配手段と、を具えるデジタル入 力符号に対応するアナログ出力信号を与える変換器。 z Cはしご形切換え手段は。 それぞれのCラング(racsy)イネーブル信号に応答して第1プレートのそ れぞれの1つを共通レールに結合させるため、その各々がコンデンサのそれぞれ の1つの第1プレートにと共通レールとの間に結合された順位付けられた複数の Cラング切換え素子を含むCラングスイッチ回路網と。 レールディスエーブル信号に応答してコンデンサのうちの選択された1つの第1 プレートをそれより上位又は下位のコンデンサの第1プレートから減結合させる ため。 ンサの第1プレートとの間に結合され、その最仮の素子が第2基準電圧と最高位 の順位のコンデンサの第1プレートとの筒に結合され、その他の素子が連続した 順位の対のコンデンサの第1プレート間に結合されている順位付けられた複数の Cレール切換え素子を含むCレールスイッチ回路網と。 デジタル入力符号に応答して前記Cラングイネーブル信号およびCラングチイス エーブル信号を与えるため。 CラングおよびCレールスイッチ回路網に結合したCはしご形論理手段とを含む 。 請求の範囲第1項の変換器。 五 キャパシタンス手段を具えるコンデンサは、2進法で重み付けされておシ、 その最低位から最高位までの順位付けが前記2進法重み付けによる請求の範囲第 2項の変換器。 4、Cはしご形論理手段は。 Cラング切換え素子の夫々の1つに結合された順位付けられた複数のCラング出 力を有し、各デジタル入力符号に応答してCラング出力のうちの特定の1つの上 にCラングイネーブル信号を与えるC復号器手段と。 Cラング出力の特定の1つの上のCラングイネーブル信号に応答して、その最初 のノー)11最下位のCラング出力に結合された入力および最初のCレール切換 え素子に結合された出力とを有し、その最後のゲートは最上位のCラング出力に 結合された入力および最後のCレール切換え素子に結合された出力とを有し、そ の残シのゲート社最下位から始まって最上位に至るそれぞれ隣接する効のCラン グ出力に結合された入力および順位付けされfcCレール切換え素子のそれぞれ の1つに結合された出力とを有する順位何社された複数Qゲートを含むCレール 論理手段と、を具える 請求の範囲第3項の変換器。 5、R1iシご形切変え手段社。 その各々がステップノードのそれぞれの1′)と共通レールとの間に結合された 順位付けされた複数のRランクスイッチ素子を具えるRラング切換え回路網と。 Rラング切換え回路網に結合され、デジタル入力符号に応答してRラングイネー ブル信号をRラング切換え素子のうちの特定の1つに与えるR論理手段と、を具 える請求の範囲第3項の変換器。 6、R論理手段は。 Rラング切換え素子の夫々の1つに結合された順位付ゆられた複数のRラング出 力を具え、各入力デジタル入力符号に応答してRラングイネーブル信号をRラン グ出力のうちの特定の1つの上に与えるR復号器手段と、を具える 請求の範囲第5項の変換器。 7、 最初および最後のCレール切換え素子は、キャパシタンスの第1プレート を両方の基準電圧から減結合させるために第2デイスエーブル信号に応答し、第 1プレートを第1基準電圧から減結合させ第1プレートを第2基準覧圧に結合さ せるため第3デイスエーブル信号に応答する請求の範囲第6項の変換器。 a 更に入力切換え手段を具え、第2テイスエーブル信号に応答してアナログ入 力電圧をキャパシタンス手段の第1プレートに結合させる請求の範囲第7項の変 換器。 9 所定の順位よシ下位のコンデンサの第2プレートと少くとも所定の順位にあ るコンデンサの第2プレートとの間に置かれた分割コンデンサを更に具える請求 の範囲第4項の変換器。 10、i2基準電圧よシ高い正の基準電圧を与えるための正の基準電圧手段と。 第2基準電圧よシ低い負の基準電圧を与えるための負の基準電圧手段と。 デジタル入力符号に応答して第1基準電圧として正および負の基準電圧のうちの 特定の1つを与えるための基準電圧切換え手段と、を更に具える 請求の範囲第8項の回路。
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