JPS60194619A - デイジタル−アナログ変換器 - Google Patents

デイジタル−アナログ変換器

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JPS60194619A
JPS60194619A JP4924984A JP4924984A JPS60194619A JP S60194619 A JPS60194619 A JP S60194619A JP 4924984 A JP4924984 A JP 4924984A JP 4924984 A JP4924984 A JP 4924984A JP S60194619 A JPS60194619 A JP S60194619A
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JP
Japan
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output
analog signal
digital
calibration
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP4924984A
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English (en)
Inventor
Shigeru Moriya
茂 守屋
Kazuhiko Komatsu
一彦 小松
Toyoki Kitayama
北山 豊樹
Masaaki Matsumoto
正昭 松本
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.)
Ee & D kk
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Ee & D kk
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Ee & D kk, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Ee & D kk
Priority to JP4924984A priority Critical patent/JPS60194619A/ja
Publication of JPS60194619A publication Critical patent/JPS60194619A/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
    • H03M1/10Calibration or testing
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する分野) 本発明は、自己較正機能を備えた高精度のディジタル−
アナログ変換器の改良に関するものである。
(従来の技術) 従来の直線性自己較正機能を備えたディジタル−アナロ
グ変換器としては特開昭56−122524号が知られ
ている。
第1図はこの従来の直線自己較正機能を備えたディジタ
ル−アナログ変換器の構成を示すもので、Aは基準電圧
源、Bl−Bnは電流源で基準電圧源Aにより駆動され
、C,−Cnは電流スイッチで電流源B1〜Bnから電
流を供給され、D1〜Dnはディジタル信号入力端でこ
のディジタル信号により電流スイッチC1〜Cnを制御
し、Eはアナログ信号出力端で、ディジタル信号入力端
Dl−Dy1からのディジタル信号の”l″ llo″
に応じて電流源B、 −Bnの電流が電源スィッチcl
−cnにより選択されてアナログ信号出力端Eに流れる
。この際、2進のディジタル−アナログ変換器の場合は
、電流源B1の電流値を1とすると、B2は1/2. 
B3は1/4.・・・・・・・・・Bnは1/2n−1
に重み付けされている。
Fiコントロール回路、Gはビットパターン発生回路、
H1〜Hnは信号切換回路で、ビットパターン発生回路
Gの出力とディジタル信号入力端り、〜Dnからの入力
信号を切換えて電流スイッチC1〜Cnに接続し、Cn
+1は電流スイッチ、BH−1−1は最下位桁のビット
(LIB i Least 51gn1ficant 
Bit)用の電流源Bnの期待値に一致させた電流を電
流スイッチCn+1へ供給する電源、■は接続切換スイ
ッチ、Jは増幅器で較正時に接続切換スイッチIにより
出力端Eに接続され、Kは同期検波器、Lはレベル判定
回路、Mは補正データ発生回路、N、−Nnは電流源B
1〜Bnの電流を補正するディジタル−アナログ変換器
、0は較正開始指令入力端である。
次にその動作を説明する。
通常のディジタル−アナログ変換器として動作する状態
では、コントロール回路Fの制御に基づき信号切換回路
H1−Hnは、ディジタル信号入力端D1〜Dnからの
ディジタル信号を電流スイッチC1〜CnK与え、各ビ
ットの”1”、10′の状態により電流源Bl −Bn
の電流を断続することにより出力端Eにアナログ出力信
号を得る。
この際、接続切換スイッチIFi増幅器Jをアナログ信
号出力端Eより切りはなしている。このディジタル−ア
ナログ変換器における自己較正の動作は、その開始指令
が入力端Oに加えられることで始まる。較正開始指令が
入力端0に加えられると、コントロール回路Fにより信
号切換回路H,〜Hnはビットノくターン発生回路Gの
出力側を電流スイッチC1〜Cnに接続する。また、増
幅器Jの入力は接続切換スイッチIを通じてアナログ信
褥出力端Eに接続される。
第2図は第1図の動作を説明するためのタイムチャート
であり、以下、このタイムチャートに従って較正動作を
説明する。
較正動作は最下位桁の第nビット(LSB)から開始さ
れる。較正用に付加された電流源Bfi4−1の電流は
LSBである電流源Bnの期待値に合わせてあり、ビッ
トパターン発生回路Gの出力で電流スイッチCnとCf
i+1を交互に断続することにより増幅器Jの出力には
電流源Bn+1とBnの電流差に対応した矩形波が得ら
れ、これを同期検波器に1 レベル判定回路L1を通す
ことにより電流源By14−1に対する電流源Bnの大
小判別信号が得られる。補正データ発生回路Mは、この
判別信号に従って補正用ディジタル−アナログ変換器N
nに入力するデータを増減し、電流源Bnの電流が電流
源Bn+1の電流に等しくなるように収束する。これで
第nビットの較正が完了する。第2図より、ビットパタ
ーン発生回路Gの出力は、次の第n−1有テ目のビット
の較正では電流スイッチCn+1とCnは同相で、Cn
−、は逆相で動作することにより、電流源Bn+1とB
nの電流和とB1−1の電流が等しくなるように補正デ
ータ発生回路Mから補正用ディジタル−アナログ変換器
Nn−,に補正データが入力され、第n−1ピツトの補
正が行われる。以上の動作を順次上位のビットに対して
行い、最上位桁の第1ビツト(M8Bi Mo5t 5
1gn1ficant Bit )の較正が完了して、
全ての較正が終了する。
以上のような較正を行った場合、入力ディジタル信号に
対する出力アナログ信号の直線性は改善されるが、増幅
器Jや同期検波器になどに発生するノイズも補正用ディ
ジタル−アナログ変換器に順次加算されるために1人カ
ディジタル信号に対する出力アナログ信号の期待値と実
際の出力アナログ信号の値との間に、出力アナログ信号
に比例した誤差を生じる欠点がおった。
(発明の目的) 本発明は、このような欠点を除くために、直線性の自己
較正が終了した出力アナログ信号に対して、入力ディジ
タル信号をすべてIllとした際の出力アナログ信号と
その出力アナログ信号に相当する基準値および入力ディ
ジタル信号の最上位桁のみを1″とした際の出力アナロ
グ信号とその出力アナログ信号に相当する基準値を一致
させるようにしたものであり、以下図面について詳細に
説明する。
(発明の構成および作用) 第3図は本発明の一実施例の構成を示すもので、電流源
Bl−Bnは基準電圧源Aにより駆動され、電流スイッ
チ01〜Cnに電流を供給する。電流スイッチC1〜C
nはディジタル信号入力端D1〜Dnのディジタル信号
により制御されており、アナログ信号出力端Eにはこの
信号の111.′01に応じて電流源B1〜Bnの電流
が電流スイッチCI−cnにより選択されて流れる。信
号切換回路H1〜Hnはビットパターン発生回路Gの出
力とディジタル信号入力端Dl−Dnの入力信号を切り
換えて電流スイッチ自〜Cnに接続し、電流源Bn4−
1はLSB用の電流源Bnの期待値に一致させた電流を
電流スイッチCy14−1へ供給する。又、接続切換ス
イッチ■は較正時に増幅器Jを出力端Eに接続する。補
正用ディジタル−アナログ変換器N、−Nnは電流源B
t〜Bnの電流を補正する。これらのほかに、コントロ
ール回路F1同期検波器に1 レベル判定回路L1補正
データ発生回路M1較正開始指令入力端Oを備え、ここ
までは第1図に示す構成と基本的に同じである。次に、
Rsは入力ディジタル信号の最上位桁のみを11″とし
た際の出力アナログ信号に相当する基準値を発生する基
準電源、R2は入力ディジタル信号のすべての桁を”1
“とじた際の出力アナログ信号に相当する基準値を発生
する基準電源である。Pは、コントロール回路Fによっ
て制御されて、 (1) 増幅器Jの出力を直接、同期検波器Kに出力す
る。
(2) 増幅器Jの出力と基準電源R1の出方とを交互
に切換えて同期検波器Kに出力する。
(3) 増幅器Jの出力と基準電源R2の出力とを交互
に切換えて同期検波器Kに出力する。
以上3つのモードを有する切換回路である。
Ntl+1は、出力端Eに加えるオフセット電流を供給
するための電流源Bn+2を補正するディジタル−アナ
ログ変換器N Nfi−+−2は基準電圧源Aを補正す
るディジタル−アナログ変換器である。
第3図の動作は次の通りである。通常のディジタルアナ
ログ変換器として動作する状態は第1図と同様である。
較正開始指令入力端0に開始指令が加えられることで補
正動作は始まるが、切換回路Pのモードは、増幅器Jの
出力を直接同期検波器Kに出力するモードとなり、第2
図のタイムチャートで説明した動作と同様の較正動作を
行い、出力アナログ信号の直線性が自己較正される。
これに続く補正動作を第4図のタイムチャートに従って
説明する。
切換回路Pのモードは、基準電源R1の出力上増幅器J
の出力を交互に切換えて出力するモードとなる。このと
き、電流スイッチclのみがオン状態となり、アナログ
信号出力端Eには最上位桁のみ11“とした入力ディジ
タル信号に対応する出力アナログ信号が表われ、接続切
換スイッチ■、増幅器Jを介して、切換回路Pに入力さ
れる。切換回路Pには、基準電源R,と増幅された出力
アナログ信号との差に対応した矩形波が得られ、これを
同期検波器にルベル判定回路りを通すことにより基準電
源R1と増幅された出力アナログ信号との大小判別信号
が得られる。補正データ発生回路Mは、この判別信号に
従って補正用ディジタル−アナログ変換器Nn+1に加
えるデータを増減し、電流源Bn+zに発生するオフセ
ット電流を増減して、出力アナログ信号が最上位桁のみ
11とした出力アナログ信号に相当する基準値と等しく
なるよう収束する。これにより、出力アナログ信号の中
央値の自己補正が終了する。
次に、切換回路のモードは、基準電源R2の出力と増幅
器Jの出力を交互に切換えて出力するモードとなる。こ
のとき、コントロール回路Fは、電流スイッチC1〜C
nすべてをオン状態とする。
大小判別信号が得られるまでの動作は、中央値の自己補
正の動作と同様である。補正データ発生回路Mは、この
判別信号に従って補正用ディジタル−アナログ変換器N
fi+2に加えるデータを増減し、基準電圧源Aの出力
電圧を増減して、出力アナログ信号がすべての桁を+1
1″とした出力アナログ信号に相当する基準値に等しく
なるよう収束する。
これにより、出力アナログ信号の出力幅の自己補正が終
了する。
(効果) 以上説明したように、本発明は簡単な回路を付加するだ
けで、従来のディジタルアナログ変換器の直線性自己補
正回路の補正動作がそのまま使用でき、直線性に加えて
中央値および出力幅の自己補正が実現でき、温度係数、
経時変化の点で特に優れた部品を使用せずに、極めて高
精度のアナログ信号を出力するディジタル−アナログ変
換器が得られる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直線自己較正機能を備えたディジタル−
アナログ変換器の構成を示す図、第2図は第1図の動作
を説明するタイムチャート、第3図は本発明の一実施例
の構成を示す図、第4図は第3図の補正動作を説明する
だめのタイムチャートである。 A・・・・・・・・・基準電圧源、Bl〜Bn+2・曲
・・・・電流源、CI−Cy1+t・・・・・・・・電
流スイッチ、Di〜Dn・・・・・・・・・ディジタル
信号入力端子、 E・・・・・・・・・アナログ信号出
力端、 F・・・・・・・・・コントロール回路、G・
・・・・・・・・ビットパターン発生回路、H1〜Hn
・・・・・・・・・信号切換回路、 ■ ・・・・・・
・・・接続切換スイッチ、J・・・・・・・・・増幅器
、 K・・・・・・・・・同期検波器、L・・・・・・
・・・レベル判定回路、 M曲間・補正データ発生回路
、Nl〜Nn・・・・・・・・・補正用ディジタル−ア
ナログ変換器、 0・・・・・・・・・較正開始指令入
力端、R1+ R2・・・・・・・・・基準値発生電源
、 P・・・・曲・モード切換回路。 株式会社 ニー・アンド・デー 第1図 第3図 第4図 軟玉鮨む を玉劇 + 4 R2νぺ紗 R1レベ」し R≧レベjし R1レベlV

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. n(nは自然数)桁のディジタル信号を入力して、アナ
    ログ信号を出力するディジタル−アナログ変換器であっ
    て、m(mは自然数、1≦m、<n)桁目に相当する出
    力アナログ信号の期待値を表わす較正用アナログ信号を
    出力する較正用アナログ信号発生源と、ディジタル−ア
    ナログ変換部及び前期較正用アナログ信号発生源の動作
    を制御して、はじめは前記m桁目に相当する出力アナロ
    グ信号と較正用アナログ信号の差を出力し、次はm +
     1桁目に相当する出力アナログ信号と前記m桁目の出
    力アナログ信号プラス較正用アナログ信号との差を出力
    し、以下同様の動作を繰り返して最後は最上位桁に相当
    する出力アナログ信号とそれより下位のm r m41
    1・・・・・・の各桁の出力アナログ信号フ゛ラス較正
    用アナログ信号との差の出力を順次得る手段と、前記デ
    ィジタル−アナログ変換部の少くともm桁以上の各変換
    回路に接続され、前記各差信号をそれぞれ零とすべく該
    当桁の出力アナログ信号を補正する手段とを備え、出力
    アナログ信号の直線性を自己較正することのできるディ
    ジタル−アナログ変換器において、入力ディジタル信号
    をすべて11“とじた際の出力アナログ信号に相当する
    基準値と、入力ディジタル信号の最上位桁のみをl11
    ″とした際の出力アナログ信号に相当する基準値とを発
    生する手段を有し、入力ディジタル信号をすべて1″ま
    たは入力ディジタル信号の最上位桁のみを71″としだ
    際つ出力アナログ信号と前記基準値とを比較して、両者
    の値を等しくするよう補正する手段を具備していること
    を特徴とするディジタル−アナログ変換器。
JP4924984A 1984-03-16 1984-03-16 デイジタル−アナログ変換器 Pending JPS60194619A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5232657A (en) * 1975-09-09 1977-03-12 Fujitsu Ltd Digital-analog converter
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JPS56122252A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Toshiba Corp Data way

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