JPS61253935A - デジタル・アナログ変換回路 - Google Patents
デジタル・アナログ変換回路Info
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- JPS61253935A JPS61253935A JP9521285A JP9521285A JPS61253935A JP S61253935 A JPS61253935 A JP S61253935A JP 9521285 A JP9521285 A JP 9521285A JP 9521285 A JP9521285 A JP 9521285A JP S61253935 A JPS61253935 A JP S61253935A
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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。
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、デジタルオーディオ機器などに用いられるデ
ジタル・アナログ( D/A )変換回路に係り、モノ
リシック集積回路化に適した高分解能、中速度のD/A
変換回路に関する。
ジタル・アナログ( D/A )変換回路に係り、モノ
リシック集積回路化に適した高分解能、中速度のD/A
変換回路に関する。
従来の驕変換回路としては、第2図に示すような2進重
み付けされた容量セグメント方式のものや第3図に示す
ようなスロープ積分方式(たとえば16ビツト)のデジ
タル信号入力を締変換するために容量値が2進の重み付
けされたn個(16個)の容量C1〜2 ・C1の各一
端に対応して切換回路SW1〜F;Wl 6が接続され
、この16個の切換回路SWJ〜fal 6は前記16
ビツトの入力の@1”、@O#に対応して基準電圧vr
vf側、接地側を選択するように制御回路(図示せず)
により制御されるものであり、前記容量C1〜215・
C1の各他端が共通接続されて演算増幅器21の入力端
に接続されており、この演算増幅器21の入出力端間に
容量C2が接続されている。これにより、入力@1mに
対応するビットの容量が基準電圧vref Kより充電
され、この充電電荷が演算増幅′器21により電圧に変
換されることになり、D/A変換が行なわれる。このよ
うな回路によれば、切換回路EIWI〜ml 6を制御
するための論理回路(図示せず)は比較的低速で済むの
でその消費電力は小さくて済む。
み付けされた容量セグメント方式のものや第3図に示す
ようなスロープ積分方式(たとえば16ビツト)のデジ
タル信号入力を締変換するために容量値が2進の重み付
けされたn個(16個)の容量C1〜2 ・C1の各一
端に対応して切換回路SW1〜F;Wl 6が接続され
、この16個の切換回路SWJ〜fal 6は前記16
ビツトの入力の@1”、@O#に対応して基準電圧vr
vf側、接地側を選択するように制御回路(図示せず)
により制御されるものであり、前記容量C1〜215・
C1の各他端が共通接続されて演算増幅器21の入力端
に接続されており、この演算増幅器21の入出力端間に
容量C2が接続されている。これにより、入力@1mに
対応するビットの容量が基準電圧vref Kより充電
され、この充電電荷が演算増幅′器21により電圧に変
換されることになり、D/A変換が行なわれる。このよ
うな回路によれば、切換回路EIWI〜ml 6を制御
するための論理回路(図示せず)は比較的低速で済むの
でその消費電力は小さくて済む。
一方、第3図のスロープ積分方式のD/A変換回路は、
スイッチ制御用のクロックの周波数を低くするために2
個の電流源I 、 128・工を用い九デ、アル型を示
しており、動作原理はデジタル信号入力に応じて電流源
出力をオン、オフさせてD/A変換を行なうものである
。即ち、第1の電流源工および第2の電流源128・I
は各対応して第1のスイッチ回路邂および第2のスイッ
チ回路SWXを介して演算増幅器31の入力端に接続さ
れており、この演算増幅器3,1の入出力端間に容量C
3が接続されている。上記スイッチ回路OWL 、 S
WMはデジタル信号入力の大きさに対応した時間だけオ
ン制御されゐものであり、たとえば第1のスイッチ回路
兄がt秒だけオン状態になると、演算増幅器3ノの容量
03には第1の電流源工からの電流値Iと上記時間tと
の積Itの電荷が丸まり、出力電圧V。
スイッチ制御用のクロックの周波数を低くするために2
個の電流源I 、 128・工を用い九デ、アル型を示
しており、動作原理はデジタル信号入力に応じて電流源
出力をオン、オフさせてD/A変換を行なうものである
。即ち、第1の電流源工および第2の電流源128・I
は各対応して第1のスイッチ回路邂および第2のスイッ
チ回路SWXを介して演算増幅器31の入力端に接続さ
れており、この演算増幅器3,1の入出力端間に容量C
3が接続されている。上記スイッチ回路OWL 、 S
WMはデジタル信号入力の大きさに対応した時間だけオ
ン制御されゐものであり、たとえば第1のスイッチ回路
兄がt秒だけオン状態になると、演算増幅器3ノの容量
03には第1の電流源工からの電流値Iと上記時間tと
の積Itの電荷が丸まり、出力電圧V。
t
は石となる。このような回路によれば、高精度の変換が
可能である。
可能である。
然るに、前記容量セグメント方式のD/A変換回路は、
たとえば16ビツトの珈へ変換を実現する丸めにFi1
6個の容量C1〜2 ・C1の相対精度が−り程度必要
となるため、モノリシック集積回路で実現したい場合に
不可能である。また、16個の容量C1〜215・C1
は、最小重みビットの容量値に対して最大重みビットの
容量値は215倍にもなり、集積回路化に際してチップ
上の容量占有面積が非常に大きくなるという問題がおる
。一方、前記スロープ積分方式のD/A変換回路は、た
とえば16ビツトの1変換を44 kHzサンプリング
速度でD/A変換しようとするためには、スイッチ制御
用クロックとして70 MHz程度を必要とし、スイッ
チ制御論理回路の電力消費が大きくなるという問題がお
る。
たとえば16ビツトの珈へ変換を実現する丸めにFi1
6個の容量C1〜2 ・C1の相対精度が−り程度必要
となるため、モノリシック集積回路で実現したい場合に
不可能である。また、16個の容量C1〜215・C1
は、最小重みビットの容量値に対して最大重みビットの
容量値は215倍にもなり、集積回路化に際してチップ
上の容量占有面積が非常に大きくなるという問題がおる
。一方、前記スロープ積分方式のD/A変換回路は、た
とえば16ビツトの1変換を44 kHzサンプリング
速度でD/A変換しようとするためには、スイッチ制御
用クロックとして70 MHz程度を必要とし、スイッ
チ制御論理回路の電力消費が大きくなるという問題がお
る。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、モノリシ
ック集積回路に形成することが可能であってチップ占有
面積も小さくて済み、消費電力が小さく、高精度でい変
換を行ない得るデジタル・アナログ変換回路を提供する
ものである。
ック集積回路に形成することが可能であってチップ占有
面積も小さくて済み、消費電力が小さく、高精度でい変
換を行ない得るデジタル・アナログ変換回路を提供する
ものである。
即ち、本発明のデジタル・アナログ変換回路は、nビッ
トのデジタル信号入力のうち下位tピッ)K対して2進
重み付けされた容量セグメント方式のい変換回路を用い
、上位m(=n−L)ぜットに対してスロープ積分方式
の馳変換回路を用い、上記2種の珈へ変換回路の各出力
を加算する加算回路を備えてなることを特徴とするもの
である。
トのデジタル信号入力のうち下位tピッ)K対して2進
重み付けされた容量セグメント方式のい変換回路を用い
、上位m(=n−L)ぜットに対してスロープ積分方式
の馳変換回路を用い、上記2種の珈へ変換回路の各出力
を加算する加算回路を備えてなることを特徴とするもの
である。
これによって、2種のD/A変換回路それぞれの長所を
活かして、低消費電力かつ高精度でD/A変換を行なう
ことが可能になり、しかも2過重み付は容量群の個数が
少なくて済むのでモノリシック集積回路に形成すること
が可能であってチップ占有面積も小さくて済む。
活かして、低消費電力かつ高精度でD/A変換を行なう
ことが可能になり、しかも2過重み付は容量群の個数が
少なくて済むのでモノリシック集積回路に形成すること
が可能であってチップ占有面積も小さくて済む。
以下、図画を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第1図はモノシック集積回路に形成されたたとえば16
ビツト用のD/A変換回路を示しており、下位のたとえ
ば10ビツトに対して容量セグメント方式の第1の馳変
換回路1が用いられ、残りの上位6ビツトに対してたと
えば単一盟スロープ積分方式の第20馳変換回路2が用
いられ、これらの2種の恥変換回路1,2それぞれの出
力を実質的に加算するための加算回路3が設けられてい
る。即ち、前記第1の躯変換回路1は、10ビツトのデ
ジタル信号をい変換するために容量Cを単位として容量
値が2進重み付けされた10個の容量C0〜C9の各一
端に対応して切換回路81〜S9が接続され、この切換
回路S1〜S9は前記10ビツトの入力の@1”、@″
0”に対応して基準電圧端V、側、接地側を選択するよ
うに制御回路(図示せず)により制御されるものであり
、前記容量C0−C9の各他端が共通接続されたのちス
イッチ回路S1を介して第1の演算増幅器4の入力端に
接続されている。この第1の演算増幅器40入出力端間
に容量C2が接続され、この容量C2に並列にスイッチ
回路S2が接続されている。
ビツト用のD/A変換回路を示しており、下位のたとえ
ば10ビツトに対して容量セグメント方式の第1の馳変
換回路1が用いられ、残りの上位6ビツトに対してたと
えば単一盟スロープ積分方式の第20馳変換回路2が用
いられ、これらの2種の恥変換回路1,2それぞれの出
力を実質的に加算するための加算回路3が設けられてい
る。即ち、前記第1の躯変換回路1は、10ビツトのデ
ジタル信号をい変換するために容量Cを単位として容量
値が2進重み付けされた10個の容量C0〜C9の各一
端に対応して切換回路81〜S9が接続され、この切換
回路S1〜S9は前記10ビツトの入力の@1”、@″
0”に対応して基準電圧端V、側、接地側を選択するよ
うに制御回路(図示せず)により制御されるものであり
、前記容量C0−C9の各他端が共通接続されたのちス
イッチ回路S1を介して第1の演算増幅器4の入力端に
接続されている。この第1の演算増幅器40入出力端間
に容量C2が接続され、この容量C2に並列にスイッチ
回路S2が接続されている。
一方、前記第20脇変換回路2は、第2の演算増幅器5
0入力端にスイッチ回路S3を介して電流源Iが接続さ
れており、上記演算増幅器50入出力端間に容量c3が
接続され、この容量C3に並列にスイッチ回路s4が接
続されている。そして、上記演算増幅器5の出力端と前
記第1のD/A変換回路1の基本電圧端v1との間にス
イッチ回路S5が設けられている。
0入力端にスイッチ回路S3を介して電流源Iが接続さ
れており、上記演算増幅器50入出力端間に容量c3が
接続され、この容量C3に並列にスイッチ回路s4が接
続されている。そして、上記演算増幅器5の出力端と前
記第1のD/A変換回路1の基本電圧端v1との間にス
イッチ回路S5が設けられている。
まえ、前記加算回路3は、前記第10〜Φ変換回路1の
容量CO〜C9の共通接続端に上記容量C0−09のう
ちの最大重みビットの容量値の2倍の容量値を有する加
算用容量CIOの一端が接続され、この容量CIOの他
端が切換回路EJIOICより第2の演算増幅器5の出
力端側ま九は接地側に切換接続されるものである。
容量CO〜C9の共通接続端に上記容量C0−09のう
ちの最大重みビットの容量値の2倍の容量値を有する加
算用容量CIOの一端が接続され、この容量CIOの他
端が切換回路EJIOICより第2の演算増幅器5の出
力端側ま九は接地側に切換接続されるものである。
次に、上記馳変換回路の動作を説明する。
先ず、容量C2,CIそれぞれの両端間のスイッチ回路
B2.B4が一時的にオン制御されて上記容量cz、c
sの放電が行なわれる。次に、16ビツトの入力(たと
えば1000001100010001)の下位10ビ
ツトに対応して第1のD/A変換回路11tCオイテ切
換回路B9.8B、S4.F3゜は基準電圧端vR側を
選択するように制御され。
B2.B4が一時的にオン制御されて上記容量cz、c
sの放電が行なわれる。次に、16ビツトの入力(たと
えば1000001100010001)の下位10ビ
ツトに対応して第1のD/A変換回路11tCオイテ切
換回路B9.8B、S4.F3゜は基準電圧端vR側を
選択するように制御され。
切換回路S7〜ss、ss〜sノは接地端側を選択する
ように制御される。なお、このとき、第1の演算増幅器
4の入力側のスイッチ回路S1および前記基準電圧端v
8側と第2の演算増幅器5との間のスイッチ回路s5は
それぞれオフ状態、加算用容量CIOと第2の演算増幅
器5との間のスイッチ回路810は接地側を選択した状
態に制御されている。
ように制御される。なお、このとき、第1の演算増幅器
4の入力側のスイッチ回路S1および前記基準電圧端v
8側と第2の演算増幅器5との間のスイッチ回路s5は
それぞれオフ状態、加算用容量CIOと第2の演算増幅
器5との間のスイッチ回路810は接地側を選択した状
態に制御されている。
次に、第2のD/A変換回路2においてスイッチ回路S
3が単位時間(を秒間)だけオン制御され、この間に容
量c3が充電されて第2の演t 算増幅器5の出力電圧V、は一1F(Iは電流源の電流
値ンになる。次に、第2の演算増幅器5の出力側のスイ
ッチ回路S5が一時的にオン制御され、この間に下位1
0ビツトのうちの@1′#に対応する容量C9,CB、
C4,COが充電される。次に、スイッチ回路S4が一
時的にオン制御され、容量C3の放電が行なわれる。次
に、上位6ビツトの内容に対応する時間(本例では32
を秒)だけスイッチ回路S3がオン制御され、第2の演
算増幅器5の出力電圧V、は苦となる。次に、切換回路
810が第2の演算増幅器5の出力端側を選択するよう
に制御され、加算用容量CIOが充電される。次に、第
1の演算増幅器4の入力側のスイッチ回路Sノがオン制
御され、これKより容量C2が充電され、第1の演算増
幅器4の出力電圧v0は 是円佇ド十台(馨+嵜+守+晋) It働C ” C2−C3(1・2’5+0・2’4+0・21”
+17・j12+77・211+0・j10+J・29
+1・28+0・27+O・;!6+0@25+1・2
4+0・25+0・22+0・21+1・20)となり
、16ビツトのD/A変換が行なわれたことに表る。
3が単位時間(を秒間)だけオン制御され、この間に容
量c3が充電されて第2の演t 算増幅器5の出力電圧V、は一1F(Iは電流源の電流
値ンになる。次に、第2の演算増幅器5の出力側のスイ
ッチ回路S5が一時的にオン制御され、この間に下位1
0ビツトのうちの@1′#に対応する容量C9,CB、
C4,COが充電される。次に、スイッチ回路S4が一
時的にオン制御され、容量C3の放電が行なわれる。次
に、上位6ビツトの内容に対応する時間(本例では32
を秒)だけスイッチ回路S3がオン制御され、第2の演
算増幅器5の出力電圧V、は苦となる。次に、切換回路
810が第2の演算増幅器5の出力端側を選択するよう
に制御され、加算用容量CIOが充電される。次に、第
1の演算増幅器4の入力側のスイッチ回路Sノがオン制
御され、これKより容量C2が充電され、第1の演算増
幅器4の出力電圧v0は 是円佇ド十台(馨+嵜+守+晋) It働C ” C2−C3(1・2’5+0・2’4+0・21”
+17・j12+77・211+0・j10+J・29
+1・28+0・27+O・;!6+0@25+1・2
4+0・25+0・22+0・21+1・20)となり
、16ビツトのD/A変換が行なわれたことに表る。
上記実施例のD/A変換回路によれば、16ビツトの脇
変換を44 kHzサンプリング速度で行なう場合、上
位6ビツ)K対してスロープ積分方式D/A変換回路を
用いるので、スイッチ回路S3を制御するためのクロッ
ク周波数は2MHz程度(その周期は前記単位時間を秒
である)でよく、第2図に示した従来例で必要とする7
0WEzに比べ′c1桁以上低速で済む。これによって
、上記スイッチ回路S3を制御するための論理回路およ
び第2の演算増幅器5の消費電力は小さくなる。また、
下位10ビツトに対する容量セグメント方式馳変換回路
における2進重み付けされた容量CO〜C9は、それぞ
れ単位容量Cを2進重み付けに対応した数だけ並列接続
することにより相対精度を高くすることが可能であり、
単位容量C当りに要求される相対精度(10ビツトの場
合で±0.6−程度)はモノリシック集積回路で十分実
現できる。tた、上記容量C0−09は、単位容量に対
して最大重みビットの容量は210倍で済むので、チッ
プ上の容量占有面積線さほど大きくはならない・〔発明
の効果〕 上述したように本発明のD/A変換回路によれば、モノ
リシック集積回路に形成することが可能であってチップ
占有面積も小さくて済み、消費電力が小さく、高精度で
馳変換を行なうことができる。
変換を44 kHzサンプリング速度で行なう場合、上
位6ビツ)K対してスロープ積分方式D/A変換回路を
用いるので、スイッチ回路S3を制御するためのクロッ
ク周波数は2MHz程度(その周期は前記単位時間を秒
である)でよく、第2図に示した従来例で必要とする7
0WEzに比べ′c1桁以上低速で済む。これによって
、上記スイッチ回路S3を制御するための論理回路およ
び第2の演算増幅器5の消費電力は小さくなる。また、
下位10ビツトに対する容量セグメント方式馳変換回路
における2進重み付けされた容量CO〜C9は、それぞ
れ単位容量Cを2進重み付けに対応した数だけ並列接続
することにより相対精度を高くすることが可能であり、
単位容量C当りに要求される相対精度(10ビツトの場
合で±0.6−程度)はモノリシック集積回路で十分実
現できる。tた、上記容量C0−09は、単位容量に対
して最大重みビットの容量は210倍で済むので、チッ
プ上の容量占有面積線さほど大きくはならない・〔発明
の効果〕 上述したように本発明のD/A変換回路によれば、モノ
リシック集積回路に形成することが可能であってチップ
占有面積も小さくて済み、消費電力が小さく、高精度で
馳変換を行なうことができる。
第1図は本発明のD/A変換回路の一実施例を示す回路
図、第2図および第3図はそれぞれ従来のD/A変換回
路を示す回路図である。 1・・・容量セグメント方式D/A変換回路、2・・・
スロープ積分方式D/A変換回路、3・・・加算回路、
cio・・・加算用容量、C0−C9・・・2進重み付
けされた容量群・
図、第2図および第3図はそれぞれ従来のD/A変換回
路を示す回路図である。 1・・・容量セグメント方式D/A変換回路、2・・・
スロープ積分方式D/A変換回路、3・・・加算回路、
cio・・・加算用容量、C0−C9・・・2進重み付
けされた容量群・
Claims (2)
- (1)nビットのデジタル信号入力のうち下位lビット
の信号に対して2進重み付けされた容量を用いてアナロ
グ変換を行なう容量セグメント方式のデジタル・アナロ
グ変換回路と、前記nビットのうち前記lビット以外の
上位mビットの信号に対してアナログ変換を行なうスロ
ープ積分方式のデジタル・アナログ変換回路と、上記2
種のデジタル・アナログ変換回路それぞれの出力電圧を
実質的に加算する加算回路とを具備してなることを特徴
とするデジタル・アナログ変換回路。 - (2)前記加算回路は、容量セグメント方式のデジタル
・アナログ変換回路における2進重み付けされた容量群
のうちの最大重みビットの容量値の2倍の容量値を有し
、前記スロープ積分方式のデジタル・アナログ変換回路
の出力電圧により充電され、その充電電荷が前記容量群
の電荷に加算される加算用容量からなることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第1項記載のデジタル・アナログ
変換回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9521285A JPS61253935A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | デジタル・アナログ変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9521285A JPS61253935A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | デジタル・アナログ変換回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61253935A true JPS61253935A (ja) | 1986-11-11 |
Family
ID=14131440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9521285A Pending JPS61253935A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | デジタル・アナログ変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61253935A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63284928A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-22 | エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケン | デジタル−アナログ変換器 |
-
1985
- 1985-05-02 JP JP9521285A patent/JPS61253935A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63284928A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-22 | エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケン | デジタル−アナログ変換器 |
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