JPS63236414A - デイジタル・アナログ変換回路 - Google Patents

デイジタル・アナログ変換回路

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JPS63236414A
JPS63236414A JP7061387A JP7061387A JPS63236414A JP S63236414 A JPS63236414 A JP S63236414A JP 7061387 A JP7061387 A JP 7061387A JP 7061387 A JP7061387 A JP 7061387A JP S63236414 A JPS63236414 A JP S63236414A
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JP7061387A
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Masanori Hamada
濱田 正紀
Hirohei Kawakami
川上 博平
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、MO8集積回路として使用されるディジタル
・アナログ(D/A)変換回路に関するものである。
従来の技術 近年、あらゆる電子機器に利用されるIC及びLSIの
ディジタル化が進んできた。それにともない従来アナロ
グ処理のみであったシステムもディジタル化が進み、入
・出力部を除いて、ディジタル処理するシステムが増え
、その接点である。
ディジタル・アナログ変換、及びアナログ・ディジタル
変換の重要性が益々高まって来た。
以下に従来のマトリックス構造のD/A変換回路につい
て説明する。第3図は、従来のマトリックス構造の定電
流源加算方式による6ビツトD/A変換回路図である。
φCは2相クロツクパルス、Do=Dsは6ビツトデー
タ、3はXデコーダ、4はYデコーダ、301゜407
は3人力NANDゲート、302.406は2人力NA
NDゲート、303,305,403゜405は複合ゲ
ート、304,308〜321゜404.408〜41
4,416,418,420゜422.424,426
,428.430はインバーク(以下INVと記す)、
306,402゜415,417,419,421,4
23,425゜427.429は2人力NORゲート、
307゜401は3人力NORゲートで、322〜32
8゜431〜437はトランスファーゲート、XO〜X
7はXデコーダの出力、[Ypo、Yso] 〜[YF
3゜YS7]はXデコーダの出力である。(0,O)〜
(7,7)はマトリックス状に配列された定電流源基本
回路である。20は抵抗で定電流源基本回路(0,0)
〜(7,7)に接続されている。次に前記定電流基本回
路の回路構成を第4図に示す。30が定電流源基本回路
ブロックを示し、31は2人力ANDゲート、32は2
人力NORゲート、33はトランスファゲート、35,
36゜37.38.391〜396はnチャネルMOS
トランジスタである。Xiはi番目のXデコーダの出力
、[Yp+ 、 Yst ]はi番目のXデコーダの出
力、φCは、2相クロツクパルスφCの逆相クロックパ
ルス、100丁は出力電流、CVは出力電流10UTを
コントロールするバイアス電圧、I BIASは定電流
源の電流値をきめるバイアス電流である。
以上のように構成された、D/A変換回路について、以
下にその動作を説明する。まず、ビットデータD o 
= D sのうち、データDO〜D2はXデコーダに入
力され、クロックパルスφCでラッチされXデコーダ出
力xo−X7を発生する。その関係を、表1に示す。
表  1 また、データD3〜D5は、Xデコーダに入力され、X
デコーダ出力[Ypo、 Yso]〜[Yp7. YS
7]を発生する。その関係を表2に示す。
例えば、データが<Ds、 D4. Ds、 D2. 
DIDo)= (0,O,O,O,0,0)の時は、(
Xo、  XI、  X21  X3.  X4.  
xs、  xe、   X7)  =(1,1+  1
.1.1+  1.1)、(Ypo、Yso。
YpHYSII YP2I Yst1 YP3I YS
S1 YP41YS4.YPS、YSS、YPS、YS
8.YF3.YS7)=(0,1,1,1,1,1,1
,1,1,1,1゜1.1.1,1.1)となる。定電
流源基本回路(0,0)は第4図より、Ypo= O、
Yso= 1 。
Xo=1となり、NORゲート32の出力は低レベル(
以下、“L”レベルと記す)となり、クロックパルスt
ficが、高レベル(以下、“H”レベルと記す)のと
き、トランスファゲート33が導通し、信号がINV3
4を通りトランジスタ35を導通させる。そして、外部
のトランジスタ38により、定電流源として働くトラン
ジスタ36に流れる電流をトランジスタ35から取る。
なお、トランジスタ35が非導通の場合はトランジスタ
37から取る。つまり、この一連の動作でデータD o
 = D sから入ってくるバイナリ−データによリ、
それに対応する個数の定電流源基本回路に出力電流10
UTが流れ、全ての定電流源基本回路に流れる電流が加
算されて、アナログ電流量に変換される。なお、定電流
源基本回路の出力に電流が流れることを導通すると以後
記す。
以上の動作のように、データD o = D sを1ビ
ツトづつアップカウントしていくと、定電流源基本回路
(n、m)(n、m=o、=、7)が、(0゜O)→(
1,0)→(2,O)峠・・・(7,0)の順で導通し
て行き、第1列がすべて導通すると、つぎに(0,1)
が導通状態となり、(1,1)→(1,2)→・・・(
7,1)が、導通ずる。こうして、データ(D5. D
tl D31 D2. DI、 Do)=(1,1,1
,1,1,1)になると、定電流源基本回路(7,7>
を残して他はすべて導通状態となる。上記のデータの1
ビツトづつのアップカウントにより、定電流源基本回路
が導通してい(順序を第5図に示す。丸の中の番号は導
通していく順番を示している。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の従来の構成では、データD3〜D
O= (0,1,1,1)からデータD3〜Do=(1
,0,O,O)の状態に変化する時、またはその逆の時
、Xデコード出力XO〜X6が同時に“H”レベルから
“L”レベルへまたは“L”レベルから“H”レベルに
変化するためにXデコーダの出力信号ラインと容量性結
合のあるアナログ信号ライン(例えば、バイアス電流1
B1^S、バイアス電圧Cv、出力電流I OUTが流
れる信号ライン)にディジタルノイズが上乗し、出力に
パルスノイズ(グリッチ)を発生する問題を有していた
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、Xデコ
ーダ出力Xo−X7の変化を最小にして出力のグリッチ
発生をな(すことのできる、マトリックス構成のD/A
変換回路を提出することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明のディジタル・アナログ変換回路は、定電流源基
本回路が、X軸とY軸方向にマトリックス構造に配列さ
れ、前記各定電流源基本回路を選択するX軸とY軸方向
のデコード回路部であるXデコーダ回路とYデコーダ回
路の少な(とも一方の出力から正相および逆相の2出力
が出力され、同正相の出力と逆相の出力を前記定電流源
基本回路の列ごとに交互に入力するとともに、この正相
および逆相の出力をもつデコーダ回路が、下位ビット群
に対応した全入力および上位ビット群の最下位ビット入
力をデコードするものである。
作用 この回路構成によって、データが1ビツト変化するすべ
ての場合において、Xデコーダの出力信号ラインの変化
が1行だけになり、また同時に、Xデコーダの出力信号
ライン上にXnとXnの正相と逆相の信号を出力するこ
とにより、ディジタル信号の変動を相殺し、ディジタル
信号によるアナログ信号へのノイズを最小限におさえる
ことができる。以上により、この種の原因によるグリッ
チの発生をな(すことができる。
実施例 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1図は、本発明の一実施例におけるマトリ
ックス構成の定電流源加算方式による6ビツトのD/A
変換回路図を示すものである。
第1図において、電源電圧V DD 、接地電圧v s
 s、 Xデコーダ2.データDo−Da、出力電流1
0U丁、定電流源基本回路(0,O)〜(7,7)は、
従来例の構成と同じものである。次に、1はXデコーダ
、101.207は3人力NANDゲート、102.2
06は2人力NANDゲート、103.205,105
,203は複合ゲート、107.201は3人力NOR
ゲート、149゜150はANDゲート、104,10
8〜115゜132.134,136,138,140
,142゜144.146,148.208〜214,
223゜225.227,229,231,233,2
35゜237はINV、133,135,137,13
9゜141.143,145,147はバッファ回路、
106,202,222,224,226゜228.2
30,232,234,236は2人力NORゲート、
116〜131.215〜221はトランスファゲート
、10は抵抗である。[Xo。
Xol 、[XI、Xtl・[X2・X2]・[Xs・
X3]・[X41X4]1 [XS、XS1. [Xa
、Xal、 [X7.XtlはXデコーダの出力で、X
nとXn(n −0・・・7)は信号極性が逆であるo
[Yso、 Ypol、[ysl、 Yp+]。
[YS21 YP2] 、 [YS3. YP3] 、
 [YS4. YP4] 。
[Yss、 Ypsl 、 [Yse、 Ypsl 、
 [YS71 YP7]はYデコーダの出力である、マ
トリックス配列の定電流源基本回路(x、y)= (0
,0)〜(7,7)のうちy=o、2,4.6は第4図
の定電流源基本回路におけるXjの入力として、Xデコ
ーダ出力Xnを用い、y=1.3,5.7はXjの入力
としてXデコーダ出力Ynを用いる。以上の接続関係を
示したのが第2図であり、これはマトリックス構成の定
電流源基本回路、Xデコード信号出力[Xn、Xn1−
 Yデコード信号出力[Yp−、Ys−]。
バイアス電圧Cv、バイアス電流IBIASpクロック
パルスφC2出力電流10LITの接続関係を示した略
図である。
以上のように構成された本実施例のマトリックス構成の
D/A変換回路について、以下にその動作を説明する。
まず、第1図より6ビツトデータDo−DSのうち、デ
ータDO−D3はXデコーダ1に入力される。
そのうちデータD3は、Xデコーダ出力Xnに“H”レ
ベルを発生させる場合と、′L”レベルを発生させる場
合の切り替えに利用され、クロックパルスφCでラッチ
されXデコーダ出力[Xfl、 XI、](n=0〜7
)を発生させる。この関係を表3に示す。
(以  下  余  白  ) また、データD3〜D5はXデコーダ2に入力され、ク
ロックパルスφCでラッチされYデコーダの出力[Ys
o、 Ypol 〜[YF71 YS7]を発生させる
。この関係を前記表2に示す。この表2及び表3の[X
n、 Xnl 、  [YslYpsl (n、 m=
0〜7)の関係により、定電流源基本回路(0゜O)〜
(7,7)がクロックパルスtlycでラッチされ出力
電流10UTが流れる。データの1ビツトづつのアップ
カウントにより、定電流源基本回路が導通して行く順序
は、前記従来例と同様に第5図で示したものとなる。
そこで、データDs〜Do= (0,O,0,1゜1.
1〉からデータDs〜Do=(0,0,1,0゜0.0
)となる動作を例にして説明すると、データDs〜Do
= (0,0,0,1,1,1)の状態の時、Xデコー
ダ1の出力信号はX7=1でXO〜X6=0、その逆相
はX7=O,Xo−Xe=1で、Xデコーダ2の信号は
[Ypo= O、Yso= 1 ] 。
[Yp+、 Ys+] 〜[YF3. YS7] = 
1となりクロックパルスφCでラッチされ、定電流源基
本回路に入力され、定電流源基本回路はクロックパルス
φCでラッチされ定電流源基本回路(0,O)〜(6,
0)までが導通し、その他の定電流源基本回路(7,0
)〜(7,7)までが遮断状態となる。つぎに、データ
D5〜Do=(0,0,1,0゜0.0)と1ビツトデ
ータがアップするとXデコーダの出力X0−X6および
Xo−xsは変化せず、Xo=Xs=O,Xo−X5=
1のままで、Xデコーダ出力X7がX7=1からX7=
0に、その逆に、Xデコーダ出力X7がX7=0からX
7=1に変化する。また、Yデコーダの出力YPO=O
I YSI〜Ys7=1は前のままで、Yデコーダ出力
YSOがYso=1からYso=OにYデコーダYPI
がYPI =1から、YPI = Oとなる。この結果
、クロックパルスφCのラッチ動作により、定電流源基
本回路のうち、(7,0)が、遮断状態から導通状態と
なり、従って定電流源基本回路(0,0)〜(7゜O)
までが導通し、定電流源基本回路(0,1)〜(7,7
)までが遮断となる。
以上のように、本実施例によれば、Xデコーダ1の本デ
コード方式により、Xデコーダへのデータの変化が1ビ
ツト変化するすべての場合で、Xデコーダの出力X o
 = X s出力信号が同時に“H”レベルから“L”
レベルへ、もしくは、“L″レベルら“H”レベルに変
化することをなくすことができる。したがって、定電流
源基本回路内にあるアナログ信号が流れるバイアス電流
IBI^S、バイアス電圧Cvおよび出力電流10UT
に乗るディジタルノイズを最小限におさえることができ
、従来例に比べ、ディジタルノイズを約6bB減少させ
ることができる。このためこの種のアナログ基準信号の
変動によるグリッチの発生を大幅になくすことができる
なお、本実施例では、6ビツトのマトリックス構成のD
/A変換回路を例としたが、すべてのマトリックス構造
のD/A変換回路についても適用可能である。
また、入力信号の下位ビット群をデコードするXデコー
ダ1は、説明を簡単にするため、ゲート回路とトランス
ファゲートスイッチで構成したが、下位ビット群をデコ
ードするデータD2からDoの3人力と、上位ビット群
の最下位ビットデータD3の入力のみでゲート回路を構
成してデコードしてもよい。そして本説明はすべてNチ
ャネルMOSトランジスタを基本にしたが、回路構成は
、PチャネルMO8)ランジスタ回路やCMO8回路で
もよいことは明らかである。
発明の効果 本発明は、入力データの内、下位側のデータを使うXデ
コーダに、Yデコーダの上位側のデータの最下位ビット
(LSB)入力データを用いて、正相と逆相の2出力の
Xデコード信号を発生させ、マトリックス構造の定電流
源基本回路を導通あるいは遮断する際に、データが1ビ
ツト変化するすべての場合で、Xデコード出力信号の同
時変化を最小限におさえることのできるデコード回路部
を設けることにより、ディジタルノイズを大幅に減少さ
せ、さらに正相と極性が反転した逆相の2出力のXデコ
ード出力信号を使うことにより、スイッチングノイズを
相殺する効果を得ることができる優れたD/A変換回路
を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例におけるマトリック構造の定電
流源加算方式による6ビツトD/A変換回路図、第2図
は本発明のD/A変換回路の定電流源基本回路とデコー
ド信号、アナログ信号およびラッチクロック信号の接続
関係を示した略図、第3図は従来の6ビツトD/A変換
回路図、第4図は定電流源基本回路の回路図、第5図は
6ビツトをD/A変換回路の定電流源基本回路がデータ
により完全遮断状態から順に導通して行(順を示した図
である。 1・・・・・・Xデコーダ、2・・・・・・Yデコーダ
、10・・・・・・抵抗、116〜131,215〜2
21・・・・・・トランスファゲート、101,207
・・・・・・3人力NANDゲート、102,206・
・・・・・2人力NANDゲート、103,105,2
03,205・・・・・・複合ゲート、104,108
〜115,132゜134.136,138,140,
142,144゜146.148,208〜214,2
23,225゜227,229,231,233,23
5,237・・・−・I NV、106,202,22
2,224゜226.228,230,232,234
.236・・・・・・2人力NORゲート、107.2
01・・・・・・3人力NORゲート、149,150
・・・・・・2人力ANDゲート、133,135,1
37,139゜141.143,145,147・・・
・・・バッファゲート、D o −D s・・・・・・
6ビツトデータ、φC・・・・・・クロックパルス、φ
C・・・・・・φCの逆相クロックパルス、X O””
 X 7・・・・・・デコーダ出力、xo−X7・・・
・・・Xo〜X7の逆相Xデコーダ出力、[Ypo、 
Yso] 〜[Yp7. YS7 ]・・・・・・Yデ
コーダ出力、I OUT・・・・・・出力電流、I B
IAS・・・・・・バイアス電流、Cv・・・・・・バ
イアス電圧。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名第1図 第2図 第3図 第4図 手続補正書(睦) 昭和62年5刀/20

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 定電流源基本回路が、X軸とY軸方向にマトリックス構
    造に配列され、前記各定電流源基本回路を選択するX軸
    とY軸方向のデコード回路部であるXデコーダ回路とY
    デコーダ回路の少なくとも、一方の出力から、正相およ
    び逆相の2出力が出力され、同正相の出力と逆相の出力
    を前記定電流源基本回路の列ごとに交互に入力するとと
    もに、前記正相および逆相の出力信号を発生するデコー
    ド回路が、下位ビット群に対応した全入力および上位ビ
    ット群の最下位ビット入力をデコードすることを特徴と
    するディジタルアナログ変換回路。
JP62070613A 1987-03-25 1987-03-25 デイジタル・アナログ変換回路 Expired - Lifetime JPH0787373B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02306723A (ja) * 1989-05-22 1990-12-20 Toshiba Corp ディジタル・アナログ変換器

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