JPS59163912A - C−r型da変換器 - Google Patents
C−r型da変換器Info
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- JPS59163912A JPS59163912A JP58037941A JP3794183A JPS59163912A JP S59163912 A JPS59163912 A JP S59163912A JP 58037941 A JP58037941 A JP 58037941A JP 3794183 A JP3794183 A JP 3794183A JP S59163912 A JPS59163912 A JP S59163912A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/66—Digital/analogue converters
- H03M1/68—Digital/analogue converters with conversions of different sensitivity, i.e. one conversion relating to the more significant digital bits and another conversion to the less significant bits
- H03M1/687—Segmented, i.e. the more significant bit converter being of the unary decoded type and the less significant bit converter being of the binary weighted type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は各種電子機器に用いられるDA(デジタル/ア
ナログ)変換器に係り、特にコンデンサアレイと抵抗群
とを用いたC−R型DA変換器に関する。
ナログ)変換器に係り、特にコンデンサアレイと抵抗群
とを用いたC−R型DA変換器に関する。
DA変,典器の回路形式として、(a)抵抗網を用いた
R−2Rラダ一回路、(b)抵抗ストリングを用いたツ
リー型回路、(C)コンデンサプレイを用イ7’(Cア
レイ型回路、(d)2組のコンデンサアレイを結合した
C−C型回路、(e)Cアレイ型回路とツリー型回路と
を組み合わせたC−R型回路などが知られている。
R−2Rラダ一回路、(b)抵抗ストリングを用いたツ
リー型回路、(C)コンデンサプレイを用イ7’(Cア
レイ型回路、(d)2組のコンデンサアレイを結合した
C−C型回路、(e)Cアレイ型回路とツリー型回路と
を組み合わせたC−R型回路などが知られている。
上ml(a)のR−2Rラダ一回路は、MOSプロセス
で実現する場合に、イオン注入抵抗を用いるとバックゲ
ート効果により抵抗値が変化するので、DA変換精度が
悪く、取扱い可能なビット数が6ビット程度と小さい欠
点がある。また、拡散抵抗とかポリシリコン抵抗を用い
る場合には、その抵抗価が小さいのでデジタル入力によ
りスイッチ制御されるスイッチ素子の抵抗を極端に小さ
くしなければ高、い変換精度が得られない。しかし、上
記スイッチ素子の抵抗を極端に小さくすることは実現困
難であり、高い精度を得ることが難かしい。
で実現する場合に、イオン注入抵抗を用いるとバックゲ
ート効果により抵抗値が変化するので、DA変換精度が
悪く、取扱い可能なビット数が6ビット程度と小さい欠
点がある。また、拡散抵抗とかポリシリコン抵抗を用い
る場合には、その抵抗価が小さいのでデジタル入力によ
りスイッチ制御されるスイッチ素子の抵抗を極端に小さ
くしなければ高、い変換精度が得られない。しかし、上
記スイッチ素子の抵抗を極端に小さくすることは実現困
難であり、高い精度を得ることが難かしい。
゛また、前記(b)のツリー型回路は、取扱うビット数
がDの場合にm=2 個の抵抗が必要であり、k{O
S LSI 化に際して、ビット数が多い場合にはチ
ップ占有面積が非常に大きくなり、製造コストが高くな
る。
がDの場合にm=2 個の抵抗が必要であり、k{O
S LSI 化に際して、ビット数が多い場合にはチ
ップ占有面積が非常に大きくなり、製造コストが高くな
る。
また、前記(C)のCアレイ型回路は、MOSLSI化
した場合にコンデンサは電圧依存性を持たないので精度
を上げることができる長所は返るが、最小容量値に限度
があるので順次重み付けされる上位ヒツトの容量値が取
扱うビットの増大につれて非常に犬きぐなり、チップ占
有面積が大きくなり、製造コストが高くなる。
した場合にコンデンサは電圧依存性を持たないので精度
を上げることができる長所は返るが、最小容量値に限度
があるので順次重み付けされる上位ヒツトの容量値が取
扱うビットの増大につれて非常に犬きぐなり、チップ占
有面積が大きくなり、製造コストが高くなる。
また、前記(d)のC−C型回路は、第1図(a)に示
すように容量値Cのコンデンサcoニコンテ7ーfアレ
イC,〜Ctを接続し、コンデンサアレイC,〜Ctお
よびc1〜C’mの出方相互間に結合コンデンサCC
を接続している。ここで、81〜8tはデジタル入力の
丁位ビットVI〜Vt用のコンデンサアレイ01〜Ct
(答j!値はC〜2 ・C)に対応して接続されたス
イッチ菓子であり、St++〜Smはデジタル入力の上
位ビソトVt++〜■m用のコンデンサアレイC, 〜
Cm(容量値は0〜2m−1・C)に対応して接続され
たスイッチ素子であシ、これらのスイッチ素子S,〜S
nnは各対応する入力ピットv,%Vmの++111
、 wQ*に応じて哉準電圧VREF源、接地端GND
に接続される。結合コンデンサCcから下位ヒツトのコ
ンデンサアレイe[た容iceffをコンデンサアレイ
の最小容量値Cに整合させておけば、出力電圧VOUT
は2t+m (Vk:1または0) となり、第1図(b)に示すように線形ODA変換特性
が得られる。しかし、上記のようにCeffとCとを整
合させるには の如く、結合コンデンサCcの容量値がコンデンサアレ
イの最小容量値の整数倍にならないため、、その実現が
困嬌である。
すように容量値Cのコンデンサcoニコンテ7ーfアレ
イC,〜Ctを接続し、コンデンサアレイC,〜Ctお
よびc1〜C’mの出方相互間に結合コンデンサCC
を接続している。ここで、81〜8tはデジタル入力の
丁位ビットVI〜Vt用のコンデンサアレイ01〜Ct
(答j!値はC〜2 ・C)に対応して接続されたス
イッチ菓子であり、St++〜Smはデジタル入力の上
位ビソトVt++〜■m用のコンデンサアレイC, 〜
Cm(容量値は0〜2m−1・C)に対応して接続され
たスイッチ素子であシ、これらのスイッチ素子S,〜S
nnは各対応する入力ピットv,%Vmの++111
、 wQ*に応じて哉準電圧VREF源、接地端GND
に接続される。結合コンデンサCcから下位ヒツトのコ
ンデンサアレイe[た容iceffをコンデンサアレイ
の最小容量値Cに整合させておけば、出力電圧VOUT
は2t+m (Vk:1または0) となり、第1図(b)に示すように線形ODA変換特性
が得られる。しかし、上記のようにCeffとCとを整
合させるには の如く、結合コンデンサCcの容量値がコンデンサアレ
イの最小容量値の整数倍にならないため、、その実現が
困嬌である。
また、前記(e)のC−R型回路は、第2図(a)に示
すようにCアレイ型回路とツリー型回路とを組み合わせ
接続している。ここで、スイッチ素子S、〜S M−1
は、ツリー型回路における抵抗ストリングRI−RMの
各一端とVSTEP 電圧出力ノードとの間に各対応し
て接続されており、上記抵抗ストリングR′1〜RMは
基準電圧VIF源を接地端o tq Dとの間に接続さ
れている。一方、スイッチ素子T1〜TNはCアレイ型
回路におけるコンデンサプレイのコンデンサC1〜CN
の各一端を基i(J it圧VREF I原、G ND
、 VSTFiP出力ノードのいずれかに切洟接続す
るものである。これらのスイッチ素子S、−8M−1、
T。
すようにCアレイ型回路とツリー型回路とを組み合わせ
接続している。ここで、スイッチ素子S、〜S M−1
は、ツリー型回路における抵抗ストリングRI−RMの
各一端とVSTEP 電圧出力ノードとの間に各対応し
て接続されており、上記抵抗ストリングR′1〜RMは
基準電圧VIF源を接地端o tq Dとの間に接続さ
れている。一方、スイッチ素子T1〜TNはCアレイ型
回路におけるコンデンサプレイのコンデンサC1〜CN
の各一端を基i(J it圧VREF I原、G ND
、 VSTFiP出力ノードのいずれかに切洟接続す
るものである。これらのスイッチ素子S、−8M−1、
T。
〜TNはデジタル入力に応じて第2図(b)に示すよう
にスイッチ制憫1されるものである。即ち、スイッチ素
子81〜5M−1はデジタル入力の下位ビットが犬きく
なるにつれて択一的に導通するように制御され、スイッ
チ素子T1〜TNはデジタル入力の上位ビットが大きく
なるにつれて重みの小さいビットに対応するスイッチ素
子T1から重みが最大のビットに対応するスイッチ素子
TNに向って順次導通するように制御される。凍た、ス
イッチ素子V1はCアレイ型回路のVOUT出力点とG
NDとの間に接続され、DA変(’A l1J7I作開
始前に一時的に導通するように制vllされる。
にスイッチ制憫1されるものである。即ち、スイッチ素
子81〜5M−1はデジタル入力の下位ビットが犬きく
なるにつれて択一的に導通するように制御され、スイッ
チ素子T1〜TNはデジタル入力の上位ビットが大きく
なるにつれて重みの小さいビットに対応するスイッチ素
子T1から重みが最大のビットに対応するスイッチ素子
TNに向って順次導通するように制御される。凍た、ス
イッチ素子V1はCアレイ型回路のVOUT出力点とG
NDとの間に接続され、DA変(’A l1J7I作開
始前に一時的に導通するように制vllされる。
したがって、いまスイッチ素子81−8M−1のうちの
Sj (0≦3≦M−1)が導通したときのVSTEP
電圧は VSTEP := −VREF ”””””””
”曲間F31と表わされる。このとき、スイッチ素子T
、〜TNのうちT、〜’I’t−+がVRE F電源に
接続され、Ttl): V 5TEP出力ノートにii
k 155され、Tt+I〜TNがGNDに接続されて
いるものとすれば、容赦アレイC,〜CNの出力゛電圧
Vo UTはである。ここで、Cl= 21−x・Co
に設定されている、っまり容鑑アレイC8〜CNの容叶
値に2進数の重み付けがなされているものとすれば、 となる。ところで、 であるから となり、上式(7)は第2図(b)に示すような非線形
のDA変換特性を表わしている。しかし、このような非
線形特性は、特殊な用途、たとえばPCM伝送端局装餉
°におけるPCu符号器、復号器(CODFC)等に用
いられるものであシ、線形のDA変:i美%性を必要と
する場合には@2図(a)に示したようなC−R型回路
は使用できない。
Sj (0≦3≦M−1)が導通したときのVSTEP
電圧は VSTEP := −VREF ”””””””
”曲間F31と表わされる。このとき、スイッチ素子T
、〜TNのうちT、〜’I’t−+がVRE F電源に
接続され、Ttl): V 5TEP出力ノートにii
k 155され、Tt+I〜TNがGNDに接続されて
いるものとすれば、容赦アレイC,〜CNの出力゛電圧
Vo UTはである。ここで、Cl= 21−x・Co
に設定されている、っまり容鑑アレイC8〜CNの容叶
値に2進数の重み付けがなされているものとすれば、 となる。ところで、 であるから となり、上式(7)は第2図(b)に示すような非線形
のDA変換特性を表わしている。しかし、このような非
線形特性は、特殊な用途、たとえばPCM伝送端局装餉
°におけるPCu符号器、復号器(CODFC)等に用
いられるものであシ、線形のDA変:i美%性を必要と
する場合には@2図(a)に示したようなC−R型回路
は使用できない。
本発明は上記の事1Nに権みてなされたもので1、高精
度の所甲のDA′R換特性全特性でき、しかも小ジ化お
よび低価格化が可能でMOS LSI化に好適なC−
R型DA変換器を提供するものである。
度の所甲のDA′R換特性全特性でき、しかも小ジ化お
よび低価格化が可能でMOS LSI化に好適なC−
R型DA変換器を提供するものである。
即ち、本発明のC−R型DA変換器は、デジタルデータ
入力の上位ビットをCアレイ型DA変換器によりD’A
変換し、上記デジタルデータ入力の下位ピントをR型D
A変喚器によりDA変換し、上記R型DA変換器の出力
へと前記Cアレイ型DA変換器の出力点とを容叶結合し
、Cアレイ型DA変換器の出力点からDA変換出力を取
り出すよう・にしたものである。
入力の上位ビットをCアレイ型DA変換器によりD’A
変換し、上記デジタルデータ入力の下位ピントをR型D
A変喚器によりDA変換し、上記R型DA変換器の出力
へと前記Cアレイ型DA変換器の出力点とを容叶結合し
、Cアレイ型DA変換器の出力点からDA変換出力を取
り出すよう・にしたものである。
したがって、上記C’−R型DA変換器によれば、MO
S LSI化した場合に、電圧依存性のないCアレイ
型DA変換器によりデジタル入力の上位ビットが[)A
変換されるので、精度の高いDA変1良が可能になる。
S LSI化した場合に、電圧依存性のないCアレイ
型DA変換器によりデジタル入力の上位ビットが[)A
変換されるので、精度の高いDA変1良が可能になる。
また、上記Cアレイ型DA変換器はデジタル入力の上位
ビットのDA変換を受は持つだけであるので端小重みビ
ットのコンデンサから最大重みビットのコンデンサまで
の容量差が小さくて済み、チップ面積が小さくて済む。
ビットのDA変換を受は持つだけであるので端小重みビ
ットのコンデンサから最大重みビットのコンデンサまで
の容量差が小さくて済み、チップ面積が小さくて済む。
また、前記R型DA変換器はデジタル入力の下位ビット
のDA変醜を受は持つだけであるので抵抗計の1更用抵
抗数が少なくて済み、チップ面積が小さくて済む。した
がって、上記C−R型D/り変美器は全体としてチップ
面積が小さくて済み、低価格化が1丁能である。
のDA変醜を受は持つだけであるので抵抗計の1更用抵
抗数が少なくて済み、チップ面積が小さくて済む。した
がって、上記C−R型D/り変美器は全体としてチップ
面積が小さくて済み、低価格化が1丁能である。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明の基本構成を示しており、31はデジタ
ルデー・夕人力の上位ビットをOA変換するためのCア
レイ型DA変換器、32は上記デジタルデータ入力のT
fiLビットをD/A変換するためのR型(R−2Rラ
ダー型もしくは抵抗ストリング型) D/A変換器、3
3は上記R型DA変換器32の出力をCアレイベリDA
変換器31の出力に重畳させるための容量結合手段であ
り、Cアレイ型DA変換器31から出力電圧VOUTが
取り出される。
ルデー・夕人力の上位ビットをOA変換するためのCア
レイ型DA変換器、32は上記デジタルデータ入力のT
fiLビットをD/A変換するためのR型(R−2Rラ
ダー型もしくは抵抗ストリング型) D/A変換器、3
3は上記R型DA変換器32の出力をCアレイベリDA
変換器31の出力に重畳させるための容量結合手段であ
り、Cアレイ型DA変換器31から出力電圧VOUTが
取り出される。
次に、本発明の一実施例を詳細に説明する。
第4図において、41はツリー型DA変換器であシ、第
1亀源である裁準電圧VREF i原と第2電、源(た
とえば接地面積GND )との間に抵抗ストリングR,
−RMがFM j、&され、上記抵抗R+−rtMの各
一端に対応してスイッチ素子So −8M−] が接続
され、このスイッチ素子So−5M−1の各他端は一括
接続されてV8TEP電圧出力点となっている。上記ス
イッチ素子S(、〜5M−1はデコーダ42の出力in
+ 〜inMにより択一的に纒通するように制御される
ものであり、このデコーダ42はデジタル入力の下位ビ
ットIN+〜INm(2鵡コード)をデコードして出力
in、〜1nMのうち1個をW1fi論理レベルにし、
残りを”0′1論理レベルにする。一方、Cアレイ型D
A変麟器31において、容量アレイC1〜CNの各一端
は一括接続されて出力電圧votr’r の出力点と
なり、上記コンデンサアレイC0〜CNの各他端に対応
してスイッチ素子T1〜TNを介して裁準′−配圧VR
EF r原もしくはGNDに接続される。上記スイッチ
素子Tl〜TNはデジタル入力の上位ピッ)INm+l
〜INnにより各対応してスイッチ制御されるものであ
ゆ、ビット人力が゛1″論理レベルのときにVREF源
に接続され、ビット入力が0”論理レベルのときにGN
Dに接続される。なお、上記コンデンサアレイC1〜C
Nはそれぞれの容験イ直C1(l≦i≦N)が順次大き
くなるようにたとえば2進数の重み付け(Ci=2”C
+ )が行なわれている。−芳、容量結合手段33は前
6己’vs’rgp出力点とVouT出力点との間に喚
続された結合コンデンサーC8から々す、その容敬値C
oはたとえば前記容量アレイC1〜CNにおける最/」
−重みの芥寓、値C3と等しく設定されている。
1亀源である裁準電圧VREF i原と第2電、源(た
とえば接地面積GND )との間に抵抗ストリングR,
−RMがFM j、&され、上記抵抗R+−rtMの各
一端に対応してスイッチ素子So −8M−] が接続
され、このスイッチ素子So−5M−1の各他端は一括
接続されてV8TEP電圧出力点となっている。上記ス
イッチ素子S(、〜5M−1はデコーダ42の出力in
+ 〜inMにより択一的に纒通するように制御される
ものであり、このデコーダ42はデジタル入力の下位ビ
ットIN+〜INm(2鵡コード)をデコードして出力
in、〜1nMのうち1個をW1fi論理レベルにし、
残りを”0′1論理レベルにする。一方、Cアレイ型D
A変麟器31において、容量アレイC1〜CNの各一端
は一括接続されて出力電圧votr’r の出力点と
なり、上記コンデンサアレイC0〜CNの各他端に対応
してスイッチ素子T1〜TNを介して裁準′−配圧VR
EF r原もしくはGNDに接続される。上記スイッチ
素子Tl〜TNはデジタル入力の上位ピッ)INm+l
〜INnにより各対応してスイッチ制御されるものであ
ゆ、ビット人力が゛1″論理レベルのときにVREF源
に接続され、ビット入力が0”論理レベルのときにGN
Dに接続される。なお、上記コンデンサアレイC1〜C
Nはそれぞれの容験イ直C1(l≦i≦N)が順次大き
くなるようにたとえば2進数の重み付け(Ci=2”C
+ )が行なわれている。−芳、容量結合手段33は前
6己’vs’rgp出力点とVouT出力点との間に喚
続された結合コンデンサーC8から々す、その容敬値C
oはたとえば前記容量アレイC1〜CNにおける最/」
−重みの芥寓、値C3と等しく設定されている。
さらに、前記VOUT出力点とGNDとの間にスイッチ
素子U、が接続され、VSTIICP出力点とGNDと
の間にスイッチ素子Utが接続されており、これらのス
イッチ素子U、 およびU2はDA変換動作の開始前に
一時的に導、通ずるように匍盲卸される。
素子U、が接続され、VSTIICP出力点とGNDと
の間にスイッチ素子Utが接続されており、これらのス
イッチ素子U、 およびU2はDA変換動作の開始前に
一時的に導、通ずるように匍盲卸される。
なお、前記スイッチ素子S o−8M−1・Ul・U2
は、それぞれたとえば第5図に示すようにN %、キャ
ンネルエンハンスメント形OSトランジスタ51とPチ
ャ:/λ1ルエンノ1ンスタント形MO8)ランジスタ
52とが並列接続されて相補的な制御信号がゲート入力
となるCMOSスイッチからなる。また、前記スイッチ
素子TI〜TNは、それぞれたとえば第6図に示すよう
にNチャンネル二ンノ〜ンスメント+)9yO8)ラン
ジスタロ1とPチャンネルエンノ・ンスメント形v、O
Sトランジスタ62とからなるCV、08インバータを
VRE ’F電圧源とGNDとの間に接続することによ
って構成される。そして、このインバータの入力として
デジタル入力の上f立ビットを与え、インバータの出力
ノードに前記客数アレイC8〜CNのコンデンサを接続
するものである。
は、それぞれたとえば第5図に示すようにN %、キャ
ンネルエンハンスメント形OSトランジスタ51とPチ
ャ:/λ1ルエンノ1ンスタント形MO8)ランジスタ
52とが並列接続されて相補的な制御信号がゲート入力
となるCMOSスイッチからなる。また、前記スイッチ
素子TI〜TNは、それぞれたとえば第6図に示すよう
にNチャンネル二ンノ〜ンスメント+)9yO8)ラン
ジスタロ1とPチャンネルエンノ・ンスメント形v、O
Sトランジスタ62とからなるCV、08インバータを
VRE ’F電圧源とGNDとの間に接続することによ
って構成される。そして、このインバータの入力として
デジタル入力の上f立ビットを与え、インバータの出力
ノードに前記客数アレイC8〜CNのコンデンサを接続
するものである。
次に1上記構成における動作を説明する。前述したよう
にスイッチ素子83(0≦j≦M−1)はデコーダ42
の出力inj++が111のとき導通し、°01のとき
非導通になる。また、スイッチTj (1≦j≦N)は
、デジタル入力の上位ビット入力INm+jが11″の
ときV RRF側を選択し、101 のときにGND側
を選択する。先ず、DA変換動作開始前に一時的にスイ
ッチ素子U、、U2が・導通すると共にデジタル入力の
各ビットIN、〜INnがeOwになってスイッチ素子
T。
にスイッチ素子83(0≦j≦M−1)はデコーダ42
の出力inj++が111のとき導通し、°01のとき
非導通になる。また、スイッチTj (1≦j≦N)は
、デジタル入力の上位ビット入力INm+jが11″の
ときV RRF側を選択し、101 のときにGND側
を選択する。先ず、DA変換動作開始前に一時的にスイ
ッチ素子U、、U2が・導通すると共にデジタル入力の
各ビットIN、〜INnがeOwになってスイッチ素子
T。
〜TNがGND側を選択(−だときに結合コンデンサC
8およびコンデンサアレイC,〜CNの各コンデンサの
電荷は放電し、VnυT出力点の電荷は零になる。DA
変換動作が開始すると、■otlT出力点に着目すれば
電をiN存シ((」より次式が成立する。
8およびコンデンサアレイC,〜CNの各コンデンサの
電荷は放電し、VnυT出力点の電荷は零になる。DA
変換動作が開始すると、■otlT出力点に着目すれば
電をiN存シ((」より次式が成立する。
、Tw、 c+−INm+i = VQIJT (、!
、 C+ 、22. C+ ・I Nm+t ) −
(8)ここで、ビット人力INi、INm+iは1ある
いは0である。
、 C+ 、22. C+ ・I Nm+t ) −
(8)ここで、ビット人力INi、INm+iは1ある
いは0である。
上式(8)から
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(9)が求する。ここで、前述したように C1=2’−’・c、 : 21−’・co ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ aoの関係を代
入すると、 V部F ・・・・・・・・・・・・・・・ O
Ilとなり、さらに%’、21−1・2N−1を代入す
ると・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(L2となり、さらに[+1=2”、N+rB=rxの
関係を代入すると となる。
(9)が求する。ここで、前述したように C1=2’−’・c、 : 21−’・co ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ aoの関係を代
入すると、 V部F ・・・・・・・・・・・・・・・ O
Ilとなり、さらに%’、21−1・2N−1を代入す
ると・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(L2となり、さらに[+1=2”、N+rB=rxの
関係を代入すると となる。
上式03により示されるDA&換特性をグラフ化すると
第7図に示すようになり、コンデンサアレイC1〜CN
のうちの最小重みのコンデンサに接続され7ヒスイツチ
累子T1のスイッチ制岬による電圧変化範囲内でツリー
型DA変換器41のVSTEP出力電圧のステップ変化
が等間隔に生じるようになっており、デジタル入力の増
大に伴ってツリー型DA変醜器41の1ステップ刻みで
直線に沿って゛JOUT出力電圧が増大する特性が得ら
れる。
第7図に示すようになり、コンデンサアレイC1〜CN
のうちの最小重みのコンデンサに接続され7ヒスイツチ
累子T1のスイッチ制岬による電圧変化範囲内でツリー
型DA変換器41のVSTEP出力電圧のステップ変化
が等間隔に生じるようになっており、デジタル入力の増
大に伴ってツリー型DA変醜器41の1ステップ刻みで
直線に沿って゛JOUT出力電圧が増大する特性が得ら
れる。
上述したようなC−R型DA変換器によれば、IJO8
LSI 化した場合に、デジタル入力の上位ビットは
′■電圧依存性ないCアレイ型DA変換器31によりD
A変換が行なわれる。したがつて、電圧依存性を有する
R型DA変換器によりデジタル入力の全ビットのOA変
換を行なう□場合に比べて高精度のDへ変換が可能でめ
り、10ビット稈度のDA変換を精度良く行なうことが
可能になる。
LSI 化した場合に、デジタル入力の上位ビットは
′■電圧依存性ないCアレイ型DA変換器31によりD
A変換が行なわれる。したがつて、電圧依存性を有する
R型DA変換器によりデジタル入力の全ビットのOA変
換を行なう□場合に比べて高精度のDへ変換が可能でめ
り、10ビット稈度のDA変換を精度良く行なうことが
可能になる。
また、前記Cアレイ型DA変換器31は、デジタル人力
ビットのうちの一部(上位ビット)に対するコンデンサ
アレイを形成すればよいので、コンデンサアレイに2進
数のM(み付けをつけるとしても最小重みの容量値を小
さくすることによって最大重みの容量値を小さく抑える
ことが可能になり、IJO8LSI: チップ上の占
有面積が小さくて済む。同様に、ツリー型DA変換器4
1も、デジタル人力ビットのうちの一部(下位ピント)
に対するDA変換を行なうものであり、使用抵抗数を小
さく抑えることが可能になるので、チップ占有面積が小
さくて済む。
ビットのうちの一部(上位ビット)に対するコンデンサ
アレイを形成すればよいので、コンデンサアレイに2進
数のM(み付けをつけるとしても最小重みの容量値を小
さくすることによって最大重みの容量値を小さく抑える
ことが可能になり、IJO8LSI: チップ上の占
有面積が小さくて済む。同様に、ツリー型DA変換器4
1も、デジタル人力ビットのうちの一部(下位ピント)
に対するDA変換を行なうものであり、使用抵抗数を小
さく抑えることが可能になるので、チップ占有面積が小
さくて済む。
したがって、上記構成のC,−R型り人変換器は全体と
してチップ面積が小さくて済むので、コスト低下が可能
であり、しかもDA変換動作に伴なうイ=号電流の充放
置時間が短かぐ、高速のDA変換が可能である。
してチップ面積が小さくて済むので、コスト低下が可能
であり、しかもDA変換動作に伴なうイ=号電流の充放
置時間が短かぐ、高速のDA変換が可能である。
壕だ、Cアレイ型DA変換器3ノのコンデンサプレイに
2進数の重み付けをつけることにより線形のDA変換特
性が得られることは勿論、上記コンデンサアレイの重み
付け(たとえば最上位ビットの吠み付け)を変えること
によって所望の非線形のDA変換特性が得られるように
なる。
2進数の重み付けをつけることにより線形のDA変換特
性が得られることは勿論、上記コンデンサアレイの重み
付け(たとえば最上位ビットの吠み付け)を変えること
によって所望の非線形のDA変換特性が得られるように
なる。
また、6盾結合手段33の結合度を所定値に設定するこ
とによって、R姑DA変換器32の出力のステップ変換
器がCアレイ型DA変換器3ノの最小重みの1ピット分
の電圧変化内で等分される。換言すれば、スイッチ素子
T、がGNDK接続され、スイッチ素子SM−sが導通
している状態における出力電圧と、スイッチ素子So−
8M−1が非導通であってスイッチ素子7重がVRBF
に接続されている状態における出力電圧との電圧差は、
R型DA変換器32における最小重みの1ステツプ変化
砒に等しくなる。これによって、Cアレイ型DA変換器
3ノにおける最小重みの1ステツプ変化内で、vs’r
y電圧に、よる補間は直線的に行なわれるが、前記容量
結合手段33の結合度を変えることによって前記スイッ
チ素子T、とS、〜5M−5との切換時における電圧差
はR型DA変換器32における最小重みの1ステツプ変
化量に等しくならなくな9、上記補間は非直線的に行な
われるようになる。
とによって、R姑DA変換器32の出力のステップ変換
器がCアレイ型DA変換器3ノの最小重みの1ピット分
の電圧変化内で等分される。換言すれば、スイッチ素子
T、がGNDK接続され、スイッチ素子SM−sが導通
している状態における出力電圧と、スイッチ素子So−
8M−1が非導通であってスイッチ素子7重がVRBF
に接続されている状態における出力電圧との電圧差は、
R型DA変換器32における最小重みの1ステツプ変化
砒に等しくなる。これによって、Cアレイ型DA変換器
3ノにおける最小重みの1ステツプ変化内で、vs’r
y電圧に、よる補間は直線的に行なわれるが、前記容量
結合手段33の結合度を変えることによって前記スイッ
チ素子T、とS、〜5M−5との切換時における電圧差
はR型DA変換器32における最小重みの1ステツプ変
化量に等しくならなくな9、上記補間は非直線的に行な
われるようになる。
なお、上記実施例は第3図のR型1)A変換器32とし
てツリー型DA変換器41を用いだが、これに代えて第
8図に示すようにR−2Rラダー型DA変換器8ノを接
続しても上記実施例と同様な効果が得られる。なお、こ
の場合には、デジタル入力のγ位ビットIN+〜rNm
により各対応してスイッチ素子S、〜Smをスイッチ制
御すればよく、このスイッチ素子s、−smは対応する
ビット入力IN、〜工Nm が11″のときにVRIF
電圧源を選択し、”θ″のときにGN[)を選択するも
のであり、たとえば第6図に示したようなCMOSイン
バータを用いることができる。
てツリー型DA変換器41を用いだが、これに代えて第
8図に示すようにR−2Rラダー型DA変換器8ノを接
続しても上記実施例と同様な効果が得られる。なお、こ
の場合には、デジタル入力のγ位ビットIN+〜rNm
により各対応してスイッチ素子S、〜Smをスイッチ制
御すればよく、このスイッチ素子s、−smは対応する
ビット入力IN、〜工Nm が11″のときにVRIF
電圧源を選択し、”θ″のときにGN[)を選択するも
のであり、たとえば第6図に示したようなCMOSイン
バータを用いることができる。
上述したように本発明のC−R型DA変挨器によれば、
高4n度の所望のDA変換特性を実現でき、しかも小型
化および低価格化が可能でMOS LSI化に好適で
あり、計測制御機器、カーエレクトロニクス枦器、医療
用エレクトロニクス機器、伝送通信機器等に広く使用す
ることができる。
高4n度の所望のDA変換特性を実現でき、しかも小型
化および低価格化が可能でMOS LSI化に好適で
あり、計測制御機器、カーエレクトロニクス枦器、医療
用エレクトロニクス機器、伝送通信機器等に広く使用す
ることができる。
第1図(a)は従来のC−C型DA変換器を示す回路図
、@1図(b)は同図(a)のDA変換特性を示す図、
第2図(a)は従来のC−R仰DA変換器を示す回路図
、第2図(b)は同図(a)のDA変換特性を示す図、
第3図は本発明に係るC−R型[)A変換器の基本構成
を示すブロック図、第4図は第3図のC−R型DA変換
器の一実施例を示す回路図、第5図は第4図のスイッチ
素子80〜8M−1t U、+ Utの一具体例を示す
回路図、第6図は第4図のスイッチ素子T、〜TNの一
具体例を示す回路図、第7図は第4図のC−R1型DA
変換器のl)A変換特性の−fllを示す図、第8図は
本発明の他の実施例を示す1回路図である。 31・・・Cアレイ型DA変換器、32・・・R型DA
変換器、33・・・容量結合手段、41・・・・シリ−
型[)A変換器、81・・・R−2Rラタ゛−枯騒DA
変換器、S H〜8no l ’r、 ”−TN +
Ul’ + U2 ・・’スイッチ素子。 出願人代理人 弁理士 福 江 武 彦第1図 (a) (b) 第2図 (a) 第5図 第6図 GND 第8図 11 デジ2ノLテータ入力 第7図 (INn C−’−1
、@1図(b)は同図(a)のDA変換特性を示す図、
第2図(a)は従来のC−R仰DA変換器を示す回路図
、第2図(b)は同図(a)のDA変換特性を示す図、
第3図は本発明に係るC−R型[)A変換器の基本構成
を示すブロック図、第4図は第3図のC−R型DA変換
器の一実施例を示す回路図、第5図は第4図のスイッチ
素子80〜8M−1t U、+ Utの一具体例を示す
回路図、第6図は第4図のスイッチ素子T、〜TNの一
具体例を示す回路図、第7図は第4図のC−R1型DA
変換器のl)A変換特性の−fllを示す図、第8図は
本発明の他の実施例を示す1回路図である。 31・・・Cアレイ型DA変換器、32・・・R型DA
変換器、33・・・容量結合手段、41・・・・シリ−
型[)A変換器、81・・・R−2Rラタ゛−枯騒DA
変換器、S H〜8no l ’r、 ”−TN +
Ul’ + U2 ・・’スイッチ素子。 出願人代理人 弁理士 福 江 武 彦第1図 (a) (b) 第2図 (a) 第5図 第6図 GND 第8図 11 デジ2ノLテータ入力 第7図 (INn C−’−1
Claims (6)
- (1)コンデンサ群およびこれらに接続されたスイッチ
素子群からなり、上記スイッチ素子群をデジタルデータ
入力の上位ビットデータにより制御し、第1電源もしく
は第2′亀源に接続することによシ上記上位ピント入力
をDA変換するCアレイ型DA変換器と、抵抗群および
これらに接続されたスイッチ素子群からなり、前記デジ
タルデータ入力の下位ビット−iデータに応じて前記第
1′屯倣と第2′屯源との間の電圧範囲内でステップ変
化するステップ′亀圧を出力するR型DA変換器と、こ
のR型DA変換器の出力点と前記Cアレイ型DA変換器
の出力点との間に接続された容敬結合手段とを具備し、
前記Cアレイ型DA変換器の出力点からDA変換出力を
取り出すことを特徴とするC−R型DA変換器。 - (2)前記Cアレイ型DA変換器の容量アレイは、2進
数の重み付けがなされていることを特徴とする前記特許
請求の範囲第1項記載のC−R型DA変換器。 - (3)前記容量結合手段は、Cアレイ型DA変換器の容
量アレイにおける最小重みを有するコンデンサの容量値
に等しい容量値を有するコンデンサであることを特徴と
する前記特許請求の範囲第1項または第2項記載のC−
R型DA変臭器。 - (4)前記R型DA変換器は、前記第1電源と第2′亀
源との間に直列に続触された抵抗群およびするように制
御されるスイッチ素子群からなることを特徴とする前記
特許請求の範囲第1項記載のC−R型DA変換器。 - (5)前記R型DA変換器は、R−2Rラダ一抵抗群お
よび前記デジタルデータ入力の下位ビットデータにより
制御され前記第1電源もし〈は第2電源に接続されるス
イッチ素子群からなることを特徴とする特許 1項記載のC−R型DA変換器。 - (6)前記Cアレイ型りへ変換器の出力点と前記第2電
源との間および前記R型DA変換器のステップ・′電圧
出力点と前記第2蛋源との間にそれぞれ接続されたスイ
ッチ素子をさらに具備することを特徴とする前記特許請
求の範囲第1項記載のC−R型DA変換器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58037941A JPS59163912A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | C−r型da変換器 |
US06/586,721 US4618847A (en) | 1983-03-08 | 1984-03-06 | C-R type D/A converter |
DE19843408550 DE3408550A1 (de) | 1983-03-08 | 1984-03-08 | C-r-typ-d/a-wandler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58037941A JPS59163912A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | C−r型da変換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59163912A true JPS59163912A (ja) | 1984-09-17 |
Family
ID=12511576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58037941A Pending JPS59163912A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | C−r型da変換器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4618847A (ja) |
JP (1) | JPS59163912A (ja) |
DE (1) | DE3408550A1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6264128A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-03-23 | ブルツクトリ− コ−ポレ−シヨン | デジタル値とアナログ値との間の変換装置 |
JPS63224415A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Toshiba Corp | デイジタル−アナログ変換器 |
JPH01132221A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Da変換回路 |
JP2007074706A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Marvell World Trade Ltd | 容量性デジタル/アナログおよびアナログ/デジタルコンバータ |
JP2012054913A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-03-15 | Fraunhofer Ges Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev | ハイブリッド・アナログ/デジタル変換器、イメージセンサおよび複数のデジタル信号を提供するための方法 |
JP2014150309A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | New Japan Radio Co Ltd | D/a変換器 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE34660E (en) * | 1983-07-29 | 1994-07-12 | Burr-Brown Corporation | Apparatus and methods for digital-to-analog conversion using modified LSB switching |
US4940978A (en) * | 1988-05-23 | 1990-07-10 | Zenith Electronics Corporation | Stepwise adjusted digital to analog converter having self correction |
US5101204A (en) * | 1990-03-26 | 1992-03-31 | Burr-Brown Corporation | Interpolation DAC and method |
JPH0456519A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | A/d変換器 |
US5243347A (en) * | 1992-09-28 | 1993-09-07 | Motorola, Inc. | Monotonic current/resistor digital-to-analog converter and method of operation |
US5469164A (en) * | 1993-09-30 | 1995-11-21 | Ford Motor Company | Circuit and method for digital to analog signal conversion |
US5471208A (en) * | 1994-05-20 | 1995-11-28 | David Sarnoff Research Center, Inc. | Reference ladder auto-calibration circuit for an analog to digital converter |
JP3154927B2 (ja) * | 1995-08-28 | 2001-04-09 | 株式会社東芝 | デジタル・アナログ変換回路 |
KR100462917B1 (ko) * | 1996-02-09 | 2005-06-28 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | D/a변환기,d/a변환기의설계방법,액정패널용기판및액정표시장치 |
SE507892C2 (sv) * | 1996-11-04 | 1998-07-27 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande och anordning för att åstadkomma en konstruktion för digital-till-analogomvandling med hög prestanda |
US6215428B1 (en) * | 1997-10-14 | 2001-04-10 | Photobit Corporation | Differential non-linearity correction scheme |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3611356A (en) * | 1969-09-12 | 1971-10-05 | Litton Business Systems Inc | Digital to analog translator |
DE2011056B2 (de) * | 1970-03-09 | 1971-12-16 | Krone Gmbh, 1000 Berlin | Pulscodedemodulator mit dehnercharakteristik aufweisender knickkennlinie |
US4077035A (en) * | 1976-05-10 | 1978-02-28 | International Business Machines Corporation | Two-stage weighted capacitor circuit for analog-to-digital and digital-to-analog converters |
US4200863A (en) * | 1977-10-03 | 1980-04-29 | The Regents Of The University Of California | Weighted capacitor analog/digital converting apparatus and method |
DE2838310C2 (de) * | 1978-09-01 | 1983-12-01 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Digital-Signalen, insbesondere PCM- Signalen, in diesen entsprechende Analog- Signale, mit einem R-2R-Kettennetzwerk |
JPS57123732A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | Digital-to-analog converting circuit |
JPS57124933A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital-to-analog converter |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP58037941A patent/JPS59163912A/ja active Pending
-
1984
- 1984-03-06 US US06/586,721 patent/US4618847A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-08 DE DE19843408550 patent/DE3408550A1/de active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6264128A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-03-23 | ブルツクトリ− コ−ポレ−シヨン | デジタル値とアナログ値との間の変換装置 |
JPS63224415A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Toshiba Corp | デイジタル−アナログ変換器 |
JPH01132221A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Da変換回路 |
JP2007074706A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Marvell World Trade Ltd | 容量性デジタル/アナログおよびアナログ/デジタルコンバータ |
JP2012054913A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-03-15 | Fraunhofer Ges Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev | ハイブリッド・アナログ/デジタル変換器、イメージセンサおよび複数のデジタル信号を提供するための方法 |
US8492697B2 (en) | 2010-08-02 | 2013-07-23 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Hybrid analog-to-digital converter, an image sensor and a method for providing a plurality of digital signals |
JP2014150309A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | New Japan Radio Co Ltd | D/a変換器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3408550A1 (de) | 1984-09-13 |
US4618847A (en) | 1986-10-21 |
DE3408550C2 (ja) | 1991-10-02 |
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