JPS60130220A - Da変換器 - Google Patents

Da変換器

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JPS60130220A
JPS60130220A JP23718183A JP23718183A JPS60130220A JP S60130220 A JPS60130220 A JP S60130220A JP 23718183 A JP23718183 A JP 23718183A JP 23718183 A JP23718183 A JP 23718183A JP S60130220 A JPS60130220 A JP S60130220A
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JP
Japan
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current
circuit
converter
transistor
voltage source
Prior art date
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Pending
Application number
JP23718183A
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English (en)
Inventor
Kazufumi Yamaguchi
山口 和文
Ichiro Yamashita
一郎 山下
Kazuyuki Moritake
森竹 一之
Takahiko Murata
隆彦 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS60130220A publication Critical patent/JPS60130220A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/80Simultaneous conversion using weighted impedances

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はIC化DA変換器に関するものである。
近年、マイコンの発達、普及に伴なって、その信号の入
力、出力部において、AD変換器、DA変換器が多数使
用されてきている。昨今のデジタルオーディオ機器の開
発に伴なって、DA変換器が音響用民生機器にも数多く
使用されてきている。
デジタル音響機器は従来のアナログ信号の記録、4’l
生に基づく音響機器に比べて、S/′N比、歪率、グイ
ナミックレンノの大幅な改善が可能である。
市販されているデジタル音響機器では14ビツトオたは
16ビ7、卜のデジタル信号の記録、再生、信号処理等
を行っている。そのために、14ビット−fたけ16ビ
、トの高精度、低価格のDA変換器またはAD変換器が
望まれている。
(従来例の構成とその問題点) DA変換器には大きく分けて、重み電流形と積分形があ
る。前者は回路が簡単で変換速度が速く、直流動作も可
能であるという特徴を有するが、高精度化のために抵抗
膜のトリミングを要する。一方、後者は回路が複雑で変
換速度は遅いが、トリミングを要しないという特徴があ
る。
本発明は重み電流方式のDA変換器の改善に関するもの
であるため、この従来例について述べる。
この方式ODA変換器は2進化重み電流発生回路、電流
スイッチ回路、電流サーボ回路、基準電圧源等からなっ
ている。なお、音響機器のように正負両極性の信号(バ
イポーラモード)を発生させる必要のある場合、更にパ
イポーラオフセット回路を必要とする。出力信号(電流
または電圧)の温度係数や電源電圧変動に対する除去性
能は基〜・電圧源、電流サーボ回路の特性で決まる。D
A変換器の精度は2進化重み電流源の精度、電流サーフ
1?回路の性能で決まり、変換速度は電流スイッチ回路
で決する。
高精度DA変換器で最もよく使われているDA変換器の
回路を第1図に示す。1は基準電圧源、2は電流サーボ
回路、3はバイポーラオフセット用抵抗、4は内部バイ
アス電圧発生回路である。
21は基準抵抗、22はザ7ボオぜアンプ、23はレフ
ァレンストランジスタ、24ハレフアレンストランソス
タのコレクタ電位設定用トランジスタ列であり、このよ
うな接続によって電流サーボ回路が構成されている。5
は電流スイッチ回路であり、デジタル入力端子8へのデ
ジタル入力に従ってスイッチ動作をする。6は定電流ト
ランジスタのコレクタ電圧を設定するトランジスタ、7
は2進重み電流発生回路であって、定電1r l・ラン
ノスタとR/2Rラダー抵抗網からなっている。9は出
力端子である。
グランド電流は入力デノタル信号によって変動し、その
結果、グラ:ノド電位も変化する。高精度化のためには
、この微小なグランド電位の変動の出力信号への影響も
充分、配慮しておく必要がある。つ寸り、グランド電位
を基準としだサーボループではグランド電位の変動を受
けて、誤差電流(電圧)つまりノイズが出力信号に混入
しゃすい。
また、第1図の回路では、バイポーラオフセット電流を
基準電圧源からバイポーラ抵抗を介して出力端子に注入
している。この方式ではバイポーラ電流は出力端子の電
圧変動によって変化するという欠点がある。更Vこ、バ
イポーラオフセット電流はDA変換器のフルスケール電
流のAの大きさで、ICチップ」二で大きなウェイトを
占める電流である。従って、バイポーラの0″の高精度
化(デジタル入力信号(100・・0)で出力電流また
は電圧が0vであること)のためには、バイポーラ抵抗
の高精度なトリミングを要する。この方式ODA変換器
を逐次比較形AD変換器の一要素と1−7て機能させる
場合、バイポーラ抵抗が入力負荷抵抗となり、電圧比較
器の入力端子の電圧振幅を減少させ、AD変換器の変換
速度、休止を悪化させる。従って、この従来側われてい
る回路は前記のような欠点を含んでいる。
(発明の目的) 本発明は前記の欠点を解除し、音響機器用として特に秀
れた特性を発揮するDA変換器を提供することを目的と
する。
(発明の構成) 負側電源を基準電位とした基準電圧源、オ被アンプとそ
の出力端子にベース電極を接続したトランジスタ、トラ
ンジスタのエミッターに接続した抵抗によって、基準電
圧を基準電流に変換する電流サーボ回路、基準電流にマ
ツチングした複数個の重み電流を発生させる回路、夫々
の重み電流を入力デジタル信号によってスイッチさせる
スイッチ回路、基準電流をカレントミラー回路で電流の
方向を反転して、電流モードでバイポーラオフセットを
発生させる回路等からなる。本発明は負側電源を基準電
位として基準電圧源を動作させることにより、入力デジ
タル信号の変化に伴なうグランド電流の変動を受けず、
更に入力デノタル信号の高周波成分の基所電流への影響
も少なく、高精度化が図られる。パイ月?−ラオフセッ
ト電流はMSB電流と等しくなるように設定した基糸電
流をカレントミラー回路で電流の方向を反転することに
よって発生させている。こうすること1だより、自動的
に精度のよいパイJ?−ラオフセット電流が得られるこ
と、およびこれは純粋な電流源であるため、出力抵抗が
高く、逐次比較形A/b変換器の一要素として用いても
、高精度の変換が可能である。
(実施例の説明) 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
第2図は本発明の一実施例におけるDAコンバータの回
路図である。第1図において、】0は出力電圧VR(V
)の基準電圧源、11は基準電圧を基準電流に変換する
電流サーが回路、12は2進重み71i:流発生回路で
あり、定電流トランジスタと荷重抵抗網からなる。13
は定電流トランジスタのコレクタ電圧を設定するだめの
トランジスタ列である。14けトランジスタ列VvB(
v)の共通ノ々イアプ電圧を与えるだめのバイアス電圧
発生回路である。
15は電流スイッチ回路であり、デジタル入力端子16
へのデジタル入力信号に従ってスイッチ動作をする。1
7けパイポーラオフセ、l’電流発生回路である。
不実施例ODAコンバータについて、以下、(−の動作
を説明する。基準電圧源10の出力電圧vR(ロ)が第
4アンf11.の非反転入力端子に印加され、オ被アン
プの出力端子は定電流トランジスタ列の共通ベース線に
、オ被アンプの反転入力端子は定電流トランノスタ11
□のエミッタ抵抗の113の中間タッグに接続している
。このような帰還ループにおいて、オペアンプの仮想接
地効果てよって、エミッタ抵抗の中間タップの電圧は基
準電圧vRに等しくなる。従って、エミッタ抵抗に流れ
る電流は、オペアンプの入力・ぐイアスミ流を無視した
場合、2V、/Rとなり、電源電圧、温度等が変化して
も、基準電圧が一定である限り、この電流値は一定に保
たれる。通常オペアンプ0の入力バイアス電流は数十n
A程度であって、エミッタ電流1−2mAに対して無視
できる大きさである。定電流トラン7クスタ12..1
2□、・・・12.のベース電極は基準電圧源と電流サ
ーボルーゾによって定電流が誘起されているトランジス
タ112のベース電極に接続され、定電流トランジスタ
の各エミッタIClj: 2 M 荷重抵抗が接続され
て、抵抗の他端は共通接続すると共に負側電源に接続す
る。これによって、12.。
12□、・・・]25に−L位の2進重み付は電流が得
られる。
vBE温度保障のだめに各定電流トランジスタのエミッ
タの電流密度を一定にしである。定電流トランジスタ+
2a、127・・・]]2oは125のコレクタから供
給される定電流を荷重エミ、り抵抗とともに下位の2進
重み付は電流を発生させる。各2進重み付は電流は、夫
々の入力デジタル信号によって動作をする電流スイッチ
15によって、選択的に電流出力端子捷たけグランド端
子に流される。この結果、グランド電流は入力デジタル
信号によって変化し、グランド電圧が変動する。しかし
、本発明による基準電圧源および電流サーボループは負
荷′電源を基q−としているため1.グランド電位の変
動の影響を受けない。
次にパイ21?−ラオフセット電流発生回路について説
明する。パイ月?−ラオフセ、ト電流はMSB ’LK
流(I)と同じ大きさで、ノース電流である必要がある
。本回路は電流サーボルーグ中のトランジスタ112の
コレクタにはMSB電流によくマツチしたシンク電流が
流れているため、この電流をPNP トランジスタ17
. 、172.1.73からなるカレントミラー回路で
電流方向を逆転してバイポーラオフセット電流(I8−
4)を電流出力端子へ流すものである。
電流源からの注入であるだめ、■。。、端子の電圧が変
動しても一定電流が注入できること、および電流発生源
が完全にMSB電流発生源とマツチングしているだめ、
殆んどトリミングなしでパイン1?−ラオフセ、ト電流
が得られること等が本実施例の回路の特徴である。本実
施例の説明でば8ビ、1−DA変換器の場合について説
明したが、下位ビット側に更に2進重み電流発生源、電
流スイッチ回路を増設することにより、更に多ビット形
DA変換器を構成することが可能である。本実施例では
サーぎオ被アンプの反転入力端子をエミッタ抵抗]13
の中間タップに接続したが、定電流トランノスタ11□
、12、のエミッタ抵抗の値が等しければよく、反転入
力端子の接続点は抵抗の中間タップに限らず、例えば1
1□のエミッタでもよい。
(発明の効果) 以」二の説明で明らかなように、本発明によれば高精度
DA変換器を容易にICプロセスによって作成すること
ができる。本発明は負側電源を基準電位として基準電圧
源を動作させ、この基準電圧源の出力を第4アンプとト
ラン2スタによって基準電流を発生させていること、お
よび基準電流そのものをカレントミラー回路によって反
転してバイポーラオフセット電流を得ていること等によ
って、グランド電圧の変動を受けず、更に正確なバイポ
ーラオフセット電流が得られる。従って、音響用DA変
換器として、および逐次比I咬形AD変換器中の一要素
として極めて有効であり、産業上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のD−A変換器を示す図、第2図は本発明
によるD−A変換器の一実施例を示す図である。 1.10・・基準電圧源、2.11・・・電流サーボ回
路、21・・・基準抵抗、22・・サーボオ被アンプ、
23 レフアレンストランノスタ、24 コレクタ電位
設定用トランノスタ列、3 パイ+l? 7オ7セツト
用抵抗、4.14・バイアス電圧発生回路、5.15・
電流スイッチ回路、、 (5、13コレクタ電位設定用
トランソスタ、7 、 + 2−2iTL4電流発生回
路、8 ・デノタル入ヵ端子、9・・出力端子、]6・
・・デジタル入力信号端子、17 ・バイポーラオフセ
ット電流発生回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 負側電源を基準電位として動作する基準電圧源
    、基準電流発生用サーボ回路、重み付は電流源、電流ス
    イッチ回路を備え、前記基準電流発生用リーボ回路d1
    前記基阜電圧源出力が非反転入力端子に加えられるオイ
    アンゾと、その出力端子にベース電極を接続したトラン
    ジスタと、トランジスタのエミッタに接続され、その端
    子電圧が前記オイアンプの反転入力端子に加えられる抵
    抗とから構成されていることを特徴とするDA変換器。
  2. (2)基準電流をMSB電流にマツチングさせ、カレン
    トミラー回路で電流を反転させることによってバイlピ
    ーラオフセット電流を発生させることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)項記載のDA変換器。
JP23718183A 1983-12-17 1983-12-17 Da変換器 Pending JPS60130220A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01289319A (ja) * 1988-05-17 1989-11-21 Fujitsu Ltd 電流源回路およびそれを用いたディジタル・アナログ変換器
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