JPS6120434A - Da変換器 - Google Patents

Da変換器

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JPS6120434A
JPS6120434A JP59140510A JP14051084A JPS6120434A JP S6120434 A JPS6120434 A JP S6120434A JP 59140510 A JP59140510 A JP 59140510A JP 14051084 A JP14051084 A JP 14051084A JP S6120434 A JPS6120434 A JP S6120434A
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JP
Japan
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data
decoder
circuit
input
systems
Prior art date
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Pending
Application number
JP59140510A
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English (en)
Inventor
Kenji Maio
健二 麻殖生
Shinichi Hayashi
林 晋一
Masao Hotta
正生 堀田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to US06/752,588 priority patent/US4752767A/en
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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
    • H03M1/662Multiplexed conversion systems
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/08Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise
    • H03M1/0863Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise of switching transients, e.g. glitches
    • H03M1/0872Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise of switching transients, e.g. glitches by disabling changes in the output during the transitions, e.g. by holding or latching
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
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    • H03M1/68Digital/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
    • H03M1/687Segmented, 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
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はDA変換器(以下DACと略す)に係り、特に
高速変換動作に好適なりACに関する。
〔発明の背景〕
本発明を説明する前に、本発明のDACの応用システム
である計算機端末としての高精細デスプレーについて説
明することにより、従来DACの問題を述べる。
走査線数が1000〜2000本のラスタースキャン形
高精細デスプレーシステムでは、データ更新周波数とし
て100〜500MHzが必要である。
このようなシステムにおける第1の問題点は、DACの
各入力ビツトデータをタイミングをそろえて500 M
 Hzといったスピードで発生することが困難な点であ
る。第2の問題点はDACの各人力ビットに転送される
データの転送時間ばらつきである。例えばデータ更新周
波数が500MHzの系ではこの周期が2nsであるた
め転送時間ばらつきはその数分の1以下であることが望
ましいが、データ線長その他の特性ばらつきにより、こ
れを実現することはかなりむつかしい。
第3の問題点はDACのグリッチ(データ変更時に発生
するヒゲ状ノイズ)、および応答性である。グリッチは
デスプレー画面上でのノイズとなって現われるため、あ
る程度小さな値に抑える必要がある。グリッチを有効に
抑えるDA変換方法として、セグメント形DACが知ら
れている。
(ISSCC’79.THPM14.2)。上位3ビツ
トに本方式を適用した8ビツトDACの原理図を、第1
図に示す。グリッチを発生し易い上位nビット(同図で
はn=3)に対し、デコーダ回路により10進数に変換
し、後段に設置した(2” −1)ケの等しい定電流源
のうち、上記の10進数の数だけ、定電流出力用のスイ
ッチを制御して出力電流を取出す方法である。本方法に
よれば、通常。
最も大きなグリッチを発生する最上位ビット切換え時、
すなわちn=4の場合には011と100の切換え時で
も、出力として取出される定電流源数は3と4であり、
lの変化しかないため、グリッチもそれ以下となり、通
常の方法で発生する量の1 / 2 ”以下である。こ
のとき、デコーダ出力信号の発生タイミングは一致して
いることが望ましいため、デコーダ出力部にフリップフ
ロップ(F11〜F17)を設置するのが有効である。
次にDACの応答性も問題である。とくにデコーダやラ
ッチを500 M Hzで動作させることは既存のIC
技術では実現困難である。また出来たとしても、高速性
を実現するため回路系のインピーダンスを下げる必要性
から、大電流を必要とし、消費電力が大きくなり、IC
としては非現実的となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記問題点を解消し、既存のIC技術
で実現できる高速DA変換器を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は入力ディジタル信号によりスイッチ回路群を制
御し、このスイッチ回路群の開閉に対応したアナログ信
号を得るようにされたDA変換器において、前記スイッ
チ回路群を制御するディジタル入力回路を複数系統設け
、複数のディジタル入力を交互に切り換えて順次DA変
換するようにしたものである。
〔発明の概要〕
本発明の原理的な構成は第2図に示すようなものである
。入力データとして2系、if!(データ1とデータ2
)用意し、それぞれ上位入力ビツト群(NXおよびN、
)と下位入力ビツト群(MユおよびMS)に分け、上位
ビット群はデコーダー入力回路11および12を介して
デコーダー21および22に入力する。一方下位ビット
群は入力回路51および52に入力する。2系統のデコ
ーダー出力および2系統の入力回路出力はそれぞれディ
ジタル・スイッチ8および9で交互に切換えることによ
り、データ1とデータ2に対応するアナログ出力を交互
に発生する。ここで2系統のデータ発生タイミングおよ
びディジタル・スイッチの切換えタイミングを第3図の
ようにすると、以下の利点を持つ。第1の利点は、アナ
ログ出力のデータ変換周波数fに対して、データ1およ
びデータ2のデータ更新周波数はf/2.で良いため転
送時間ばらつきの許容値を従来の2倍以上にできる。
第2の利点はディジタル・スイッチの切換えはデータ更
新の過渡時を避け、データが十分落着いた時点に、全信
号同時にできるため、信号遅延ばらつきによるグリッチ
を除くことができると同時にフリップフロップ群も不用
にできる。第3の利点は、データ発生部、デコーダ入力
回路、デコーダおよび下位ビット用入力回路に入力され
る信号周波数はf/2.、すなわち、従来方式の半分で
良いため、これら回路を既存のIC技術で十分実現でき
るほか、使用インピーダンスも比較的高くても良いため
消費電力も小さくできる点である。
以上のように、回路規模的には若干増大するが、比較的
低速の回路を使ってグリッチのない高速DACを実現で
きるに こで第2図において、デコーダ、スイッチ、定電流源群
は別々のブロックとして図示したが、実際には、後述の
実施例のようにデコーダとスイッチが一体化されたもの
やデコーダ、スイッチ、定電流源の全てが一体化された
ものがある。さらに切換えスイッチをデコーダ入力回路
とデコーダの間に入れ、デコーダを1系統にしぼり、回
路規模の縮少を図ることも可能である。この場合、デコ
ーダは従来方式と同様のスピードで動作する必要がある
また下位ビットに関しては、入力回路とスイッチを一体
化した構造、あるいは入力回路、スイッチおよび定電流
源の全てを一体化した構造がある。
さらに第2図では上位ビットにセグメント形、下位ビッ
トに2進化荷重形DACを使用してか、全ビットをセグ
メント形あるいは2進化荷重形にすることも可能である
またデータを3系統以上にすることにより、データ発生
および転送系、DAC入力部のデータ遅延に対する許容
値をさらに緩和できることは明白である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第4図により説明する。同図
は上位2ビツトのセグメントDACを示したもので、デ
ータ1としてDll、 D17、データ2としてD 、
1. D、、を入力するものである。デコーダー入力回
路(111〜122)の各出力電圧レベルは以下の関係
を持つように内部抵抗を設定している。A、°λ−2〜
D、D−の論理II I I7の電圧レベルをそれぞれ
V A++ + V711 + 〜Vl)M + V’
;)I トL/、論理″O”の電圧レベルをそれぞれV
 ALI VXLr〜vDL、vLLとすると、 v、、=vi、=v、、=vi、>vQ、=vi、=v
、、=v=>v。
>VAL=VTL=−・−・・−VDL=V;L・==
−(1)本デコーダ入力回路の出力は後段のデコーダー
(281〜283)に入力される。データ1とデータ2
の両経路に対するデコーダを、A、B、C。
D又はその逆極性とvlを入力とする6ケのトランジス
タで構成しており、切換え信号φおよびTを入力とする
電流スイッチ回路で両経路の切換えを行なっている。デ
コーダ出力は負荷抵抗部に現われ、次段の定電流スイッ
チ回路に入力される。
今、データ1としてり、、=”O” D 、2== 1
11 g′データ2としてDz1== 111 II 
、 I)、z=1111+を入力したとする。まずφ=
“1″の場合、即ちデータ1の経路を選択している場合
を考える。この場合、A=V、、、 −A−=VTL、
 C=VcL、 c=v:、テあるので各デコーダ出力
P1〜P、は(1)式の関係からそれぞれ“0”、0”
、“1″となり、アナログ出力としては■。が流れる。
次にφ=II O71として、データ2を選択すると、
B=VILL。
B=V−=I、 D=V、L、 D=Vi、であるので
、P1〜P、はそれぞれ1”、1”、1”となり、アナ
ログ出力として3I、 が得られる。
次に下位ビット部分の実施例を第5図に示す。
同図は下位3ビット分について示したものである。
3ビツト分の入力回路531〜533はそれぞれ内部に
電流切換え回路を有し、データ1とデータ2に対する出
力を交互に出力し、定電流源のスイッチ44〜46を制
御する。定電流源の値は、上位のセグメントDACの定
電流値を工。とすると、上位から順次I、/2.I、/
2”、1./23のように2進化荷重電流値を持つ。出
力電流はそれぞれ接続され、アナログ出力として、上位
セグメントDACのアナログ出力に接続される。
第4図はデコーダーとデータ切換えスイッチが一体とな
った構造であるが、定電流スイッチ部をも一体化した実
施例を第6図に示す。ここでデコーダー入力回路は第4
図と同じであるので省略した。
本実施例は、デコーダ部分の定電流源をセグメントDA
Cの定電流として利用するもので、回路の簡単化および
低電力化が図れる利点を待つ。
〔発明の効果〕
本発明によれば、DACのアナログ電流発生部の定電流
スイッチ回路を除く入力回路系の動作速度をDAC変換
周波数の172以下にできるので、■ディジタル・デー
タ発生系およびデータ転送系の信号遅延ばらつきの許容
値を2倍以上に緩和できるほか、■入力回路系の回路イ
ンピーダンスを上げることによる、低消費電力化、■既
存IC技術での実現の容易化を図りうる効果を持つ。さ
らに内部スイッチによるデータ切換えであるため、定電
流スイッチ回路へのデータ印加タイミングがそろうので
、■信号遅延ばらつきによるグリッチを発生しない、■
ラッチ回路を必要としない、等の利点を持ち、性能向上
および経済性の点で著しく効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のセグメント形DA変換回路、第2図は本
発明のDAC原理図、第3図は第2図に示したDACの
入力信号のタイミング図、第4図〜第6図は本発明の具
体的な実施例である。 4.7・・・定電流源群、8,9・・・スイッチ、11
゜12・・・デコーダ入力回路、21.22・・・デコ
ーダ、冗  )  1 第 2 口 第 3 図 一一一用組・子 第 5  口 第 6 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1のディジタル・データ入力回路、該ディジタル
    ・データ入力回路の出力信号により制御されるスイッチ
    回路群、及び該スイッチ回路群の開閉に対応してアナロ
    グ出力を発生する手段を有するDA変換器において、 第2のディジタル・データ入力回路と、前記第1、第2
    ディジタル・データ入力回路の出力により、前記スイッ
    チ回路群が交互に制御されるようにする切換え手段とを
    設けたことを特徴とするDA変換器。 2、前記第1、第2のディジタル・データ入力回路の少
    なくとも1部はデコーダー入力回路とデコーダーから成
    ることを特徴とするDA変換器。
JP59140510A 1984-07-09 1984-07-09 Da変換器 Pending JPS6120434A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59140510A JPS6120434A (ja) 1984-07-09 1984-07-09 Da変換器
US06/752,588 US4752767A (en) 1984-07-09 1985-07-08 DA converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59140510A JPS6120434A (ja) 1984-07-09 1984-07-09 Da変換器

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JPS6120434A true JPS6120434A (ja) 1986-01-29

Family

ID=15270324

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JP59140510A Pending JPS6120434A (ja) 1984-07-09 1984-07-09 Da変換器

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US4752767A (en) 1988-06-21

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