JPS6333332B2 - - Google Patents

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JPS6333332B2
JPS6333332B2 JP1526479A JP1526479A JPS6333332B2 JP S6333332 B2 JPS6333332 B2 JP S6333332B2 JP 1526479 A JP1526479 A JP 1526479A JP 1526479 A JP1526479 A JP 1526479A JP S6333332 B2 JPS6333332 B2 JP S6333332B2
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JP
Japan
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circuit
output
signal generation
code signal
generation circuit
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JP1526479A
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Japanese (ja)
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Tsukasa Mikami
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Advantest Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデジタル入力の各桁の重みに対応し
た信号を加算する事によりアナログ信号を得るデ
ジタルアナログ変換装置に関し、特にデジタル入
力の桁数が多く、高い精度の変換を可能とするも
のを提供するものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a digital-to-analog conversion device that obtains an analog signal by adding signals corresponding to the weights of each digit of digital input, and in particular, the present invention relates to a digital-to-analog conversion device that obtains an analog signal by adding signals corresponding to the weights of each digit of digital input. It provides what is possible.

従来多く用いられているアナログデジタル変換
装置はその内部に分圧、分流加算、或は増幅等の
目的のため各種の抵抗器が用いられており、しか
もその抵抗値の精度によつて変換精度が左右され
るものであつた。
Analog-to-digital converters that have been widely used in the past use various resistors for purposes such as voltage division, division and addition, or amplification, and the conversion accuracy depends on the accuracy of the resistance values. It was something that depended on me.

例えば第1図に示すように電圧源11の一定電
圧がトランジスタTr1〜Tr5のベースに共通に与
えられ、トランジスタTr1〜Tr4のエミツタはラ
ダー抵抗回路の分岐抵抗器にそれぞれ接続され、
そのラダー抵抗回路を介して電圧源11の他端に
接続されている。トランジスタTr1〜Tr4のコレ
クタは、入力デジタル信号の各桁に対応して設け
られ、その各桁信号により動作する切替スイツチ
S1〜S4を通じて接地側又は加算回路12側に接続
される。スイツチS1が最上位ビツト、スイツチS4
が最下位ビツトによつてそれぞれ制御される。こ
の場合トランジスタTr1〜Tr5の各エミツタに接
続される抵抗器は例えば2Rとして互いに等しく
されると共に、これ等抵抗器の他端側に接続され
る抵抗器の抵抗値はそれぞれRとされる。
For example, as shown in FIG. 1, a constant voltage from a voltage source 11 is commonly applied to the bases of transistors Tr 1 to Tr 5 , and the emitters of transistors Tr 1 to Tr 4 are respectively connected to branch resistors of a ladder resistance circuit.
It is connected to the other end of the voltage source 11 via the ladder resistance circuit. The collectors of transistors Tr 1 to Tr 4 are provided to correspond to each digit of the input digital signal, and are switch switches operated by each digit signal.
It is connected to the ground side or the adder circuit 12 side through S 1 to S 4 . Switch S 1 is the highest bit, Switch S 4
are respectively controlled by the least significant bit. In this case, the resistors connected to the emitters of transistors Tr 1 to Tr 5 are made equal to each other, for example, 2R, and the resistance values of the resistors connected to the other ends of these resistors are respectively set to R. .

これ等抵抗器の抵抗値が正確に設定される事に
よりその重みに対応した電流が加算回路12にお
いて電流加算される。これ等抵抗器の抵抗値を正
確に作るため、従来においては例えば温度係数の
小さい巻線抵抗器が用いられ、しかもそれぞれ各
抵抗器について一つずつその抵抗値の正確な調整
を必要としていた。巻線抵抗器は形状が大きくな
るため全体を小型化して集積回路化する上にいて
は好ましくなく、集積回路化の点からは薄膜抵抗
素子が使用される。薄膜抵抗素子は温度係数が大
きい点で好ましくなく、しかもその抵抗値を正し
く調整するため、いわゆるレーザートリミングと
呼ばれ、薄膜抵抗の一部をレーザーにより溶断し
ながらその抵抗素子が所望の抵抗値となるように
調整しており、その調整は特殊な装置を必要とす
る上に長い調整時間を要した。しかもそのような
レーザートリミングを行なうと、高熱が薄膜抵抗
素子に与えられるため、抵抗素子にストレスが加
わり、抵抗値が長期間にわたつて安定に保たれる
ことがなく、経年変化が生じ易くなる欠点があつ
た。
By accurately setting the resistance values of these resistors, currents corresponding to the weights are added in the adding circuit 12. In order to accurately create the resistance values of these resistors, for example, wire-wound resistors with a small temperature coefficient have been used in the past, and it has been necessary to accurately adjust the resistance value of each resistor one by one. Since wire-wound resistors have a large shape, they are not preferable in terms of miniaturizing the entire resistor and integrating it into an integrated circuit.Thin film resistors are therefore used from the viewpoint of integrated circuits. Thin-film resistors are undesirable because they have a large temperature coefficient, and in order to adjust the resistance value correctly, a process called laser trimming is used to fuse part of the thin-film resistor with a laser so that the resistance element reaches the desired resistance value. This adjustment required special equipment and took a long time. Moreover, when such laser trimming is performed, high heat is applied to the thin film resistor element, which adds stress to the resistor element, making it difficult for the resistance value to remain stable over a long period of time and making it more likely to change over time. There were flaws.

このように第1図に示した変換器では各抵抗素
子を正確な抵抗値とする必要があり、又加算回路
12における抵抗素子も同様に正確な抵抗値とす
る必要があつた。そのため特に高い桁数の入力デ
ジタル信号を変換する場合にはその上位ビツトに
対し要求される抵抗値の精度は著しく高くなり、
このような点から従来においては変換できるデジ
タル入力のビツト数をあまり高くする事はできな
かつた。
In this way, in the converter shown in FIG. 1, each resistance element must have an accurate resistance value, and the resistance element in the adder circuit 12 must also have an accurate resistance value. Therefore, especially when converting an input digital signal with a high number of digits, the precision of the resistance value required for the higher bits becomes extremely high.
From this point of view, conventionally it has not been possible to increase the number of bits of digital input that can be converted.

更に従来においてはその出力アナログ信号の大
きさは電圧源11の基準電圧も影響する。この基
準電圧としては一般にツエナーダイオードの一定
電圧を利用して得ているが、その自体可成りばら
つきがあるためその基準電圧も調整する必要があ
り、又その調整には抵抗素子が必要となり、従つ
てその抵抗素子の抵抗値も正確に調整しなければ
ならなかつた。加算回路12の演算増幅器のオフ
セツトも出力に影響していた。このようにそれぞ
れの抵抗素子の抵抗値を正確に調整する事自体が
大変な事であり、それには限度があり、かつ更に
重要な事はその抵抗値が周囲温度などの影響など
を受けないで正確な変換が行なわれる必要があ
る。しかしながらそのように精度の高い安定な抵
抗素子を得る事は従来においては困難でありかつ
又経年変化も避けられない事であり、このため変
換精度が劣化する欠点があつた。
Furthermore, conventionally, the magnitude of the output analog signal is also influenced by the reference voltage of the voltage source 11. This reference voltage is generally obtained by using a constant voltage of a Zener diode, but since there is considerable variation in the reference voltage itself, it is necessary to adjust the reference voltage, and a resistive element is required for the adjustment. Therefore, the resistance value of the resistor element had to be adjusted accurately. The offset of the operational amplifier in adder circuit 12 also affected the output. Accurately adjusting the resistance value of each resistive element in this way is difficult in itself, and there are limits to it, and more importantly, the resistance value must not be affected by factors such as ambient temperature. Accurate conversion needs to be done. However, in the past, it has been difficult to obtain such highly accurate and stable resistance elements, and deterioration over time is unavoidable, which has the disadvantage of deteriorating conversion accuracy.

このように第1図に示した従来のデジタルアナ
ログ変換装置においてはその抵抗回路によつて重
み付けをするようにされているため、抵抗回路の
各抵抗素子の抵抗値を正確にする必要があつた。
このような事をする事なく、つまり用いられる抵
抗素子の抵抗値に影響されないでデジタル信号を
アナログ信号に正確に変換する事ができるように
デジタル信号をパルスのデユーテイ比に変換して
その変換出力を直流化してアナログ変換出力を得
るものが提案されている。
In this way, in the conventional digital-to-analog converter shown in Figure 1, weighting is done according to the resistance circuit, so it was necessary to make the resistance value of each resistance element in the resistance circuit accurate. .
In order to be able to accurately convert a digital signal to an analog signal without doing this, that is, without being affected by the resistance value of the resistor element used, the digital signal is converted to a pulse duty ratio and its conversion output is It has been proposed to convert the current into DC to obtain an analog conversion output.

即ち第2図に示すようにクロツクパルス発生器
13からのクロツクパルスは分周回路14におい
て分周され、一定数のクロツクパルスを数える毎
にその出力により、入力デジタル信号の各桁の信
号が与えられる端子t0〜toの内容がそれぞれゲー
トG0〜Goを通じて分周回路15にプリセツトさ
れる。分周回路15もパルス発生器13のクロツ
クパルスを計数する。分周回路14の分周出力に
よつてフリツプフロツプ16をリセツトし、分周
回路15によつてフリツプフロツプ16をセツト
する。これ等分周回路14,15の分周比はつま
り最大計数値は同一とされる。
That is, as shown in FIG. 2, the clock pulses from the clock pulse generator 13 are frequency-divided by the frequency divider circuit 14, and each time a certain number of clock pulses are counted, the output is applied to a terminal t to which a signal of each digit of the input digital signal is given. The contents of 0 to t0 are preset to the frequency dividing circuit 15 through gates G0 to G0 , respectively. Frequency divider circuit 15 also counts the clock pulses of pulse generator 13. The frequency divided output of the frequency dividing circuit 14 resets the flip-flop 16, and the frequency dividing circuit 15 sets the flip-flop 16. The frequency dividing ratios of the equal frequency dividing circuits 14 and 15, that is, the maximum count values are the same.

従つてフリツプフロツプ16のセツト側の出力
つまりQ出力は分周回路14の出力が発生すると
低レベルとなる。分周回路15に設定された値、
つまり入力デジタル信号が大きいと分周回路15
からの出力の発生が早く、入力デジタル信号が小
さいと出力の発生が遅くなり、分周回路15より
出力が生じるとフリツプフロツプ16のQ出力が
高レベルとなる。フリツプフロツプ16のQ出力
によりスイツチ16が制御され、それが高レベル
の間はスイツチ16は電源11の一定電圧側に接
続され、低レベルの間は接地側に接続される。従
つてスイツチ16より第3図に示す出力が発生し
その周期T0は分周回路14の出力周期であつて
一定であるが、高レベルの期間は端子t0〜toに設
定された入力デジタル信号の大きさに比例してい
る。よつてスイツチ16の出力を平滑回路17に
より平滑する事によりその出力端子18には入力
デジタル信号に比例したアナログ変換出力が得ら
れる。
Therefore, the output of the set side of the flip-flop 16, that is, the Q output, becomes a low level when the output of the frequency divider circuit 14 is generated. The value set in the frequency dividing circuit 15,
In other words, if the input digital signal is large, the frequency divider circuit 15
If the input digital signal is small, the output will be generated slowly, and when an output is generated from the frequency dividing circuit 15, the Q output of the flip-flop 16 will be at a high level. The Q output of flip-flop 16 controls switch 16, and when it is at a high level, switch 16 is connected to the constant voltage side of power supply 11, and when it is at a low level, it is connected to the ground side. Therefore, the output shown in FIG. 3 is generated from the switch 16, and its period T 0 is the output period of the frequency divider circuit 14 and is constant, but during the high level period, the output shown in FIG. It is proportional to the size of the digital signal. Therefore, by smoothing the output of the switch 16 by the smoothing circuit 17, an analog converted output proportional to the input digital signal can be obtained at the output terminal 18.

このようなデジタルアナログ変換装置によれば
デジタル的に処理されており、抵抗値の調整を行
なう必要はない。又その周囲温度の変化や経年変
化にも影響されず、つまりクロツクパルス発生器
13のクロツク周期が一定であり、かつ基準電源
11の基準電圧Esが一定であれば、その他の部分
は温度や経年変化の影響を受けず高い安定度で高
い精度のデジタルアナログ変換が行なえる。
According to such a digital-to-analog converter, processing is performed digitally, and there is no need to adjust the resistance value. In addition, it is not affected by changes in ambient temperature or changes over time. In other words, if the clock cycle of the clock pulse generator 13 is constant and the reference voltage Es of the reference power supply 11 is constant, other parts will not be affected by changes in ambient temperature or changes over time. Highly stable and highly accurate digital-to-analog conversion can be performed without being affected by changes.

しかし、この従来のパルスデユーテイ比に変換
する方式のデジタルアナログ変換装置によれば変
換出力を得るためにパルスを平滑回路17で平滑
する必要があり、このためどうしても時間的に遅
れを伴ない高速度に変化するデジタル信号に対し
て十分追従して変換出力を得る事は困難であつ
た。
However, with this conventional digital-to-analog converter that converts into a pulse duty ratio, it is necessary to smooth the pulses in the smoothing circuit 17 in order to obtain the converted output, which inevitably results in a high speed with a time delay. It has been difficult to obtain a converted output that sufficiently follows changing digital signals.

この発明の目的は抵抗素子の抵抗値に影響され
る事なく、抵抗素子に対して高い精度の調整を行
なう必要がなく、しかも高速度の変換を行なう事
ができ、更に経年変化や周囲温度の影響を受け難
いデジタルアナログ変換装置を提供する事にあ
る。
The purpose of this invention is to be able to perform high-speed conversion without being affected by the resistance value of the resistor element, without having to make highly accurate adjustments to the resistor element, and in addition, to be able to perform high-speed conversion, and to prevent changes over time and ambient temperature. The object of the present invention is to provide a digital-to-analog conversion device that is not easily affected.

この発明の他の目的は基準電圧のばらつき、或
は経年変化等を容易に補償する事ができ、正しい
変換を行なうことができるデジタルアナログ変換
装置を提供する事にある。この発明の更に他の目
的は基準電圧の変動、増幅器のオフセツトの変動
更に抵抗値の変動等に基く影響を周期的に或は必
要に応じてつまり非周期的に自動的に補正する事
ができ、安定にして高い精度の変換を行なう事が
できるデジタルアナログ変換装置を提供する事に
ある。
Another object of the present invention is to provide a digital-to-analog converter that can easily compensate for variations in reference voltage or changes over time, and can perform correct conversion. Still another object of the present invention is to be able to automatically compensate for effects based on reference voltage fluctuations, amplifier offset fluctuations, resistance value fluctuations, etc., periodically or as needed, that is, non-periodically. The object of the present invention is to provide a digital-to-analog converter that can perform stable and highly accurate conversion.

この発明の更に他の目的は既存の或は市販のデ
ジタルアナログ変換器に更に付加して例えばその
既存の変換器の変換ビツト数よりも、全体として
変換ビツト数の多い、従つて高い精度の変換を行
なう事ができるデジタルアナログ変換装置を提供
する事にある。
A further object of the invention is to add to existing or commercially available digital-to-analog converters, e.g. to provide conversions with a higher overall number of conversion bits than the number of conversion bits of the existing converters, and thus with higher accuracy. An object of the present invention is to provide a digital-to-analog conversion device that can perform the following operations.

この発明によれば基準電圧をスイツチによりス
イツチンゲ出力を平滑回路により平滑するコード
信号発生回路が複数個設けられる。これ等コード
信号発生回路はそのスイツチングの切替比が異な
らされその平滑直流出力は予め決められた重みと
対応したものとなるように選定される。つまり各
コード信号発生回路は基準電圧が予め決められた
デユーテイ比のパルス信号に変換された後、直流
化される。従つてこのコード信号発生回路におい
ては周囲温度の影響や経年変化の影響を受けるお
それがない。このようにして各入力デジタル信号
の各桁に対応した直流信号を得ておき、入力デジ
タル信号の各桁信号によつてこれ等コード信号発
生回路の出力を出力スイツチを制御する事によつ
てそれぞれ取出し、この取出された信号を加算回
路により加算して変換されたアナログ出力を得る
コード信号発生回路の出力としては電流出力とし
て出力を電流加算しても良く、或は電圧出力とし
て電圧加算しても良い。
According to the present invention, a plurality of code signal generation circuits are provided which smooth the switching output using a smoothing circuit by switching the reference voltage. These code signal generating circuits have different switching ratios and are selected so that their smooth DC outputs correspond to predetermined weights. That is, in each code signal generation circuit, the reference voltage is converted into a pulse signal with a predetermined duty ratio, and then converted into a DC signal. Therefore, this code signal generation circuit is free from the effects of ambient temperature and aging. In this way, a DC signal corresponding to each digit of each input digital signal is obtained, and the output of these code signal generation circuits is controlled by the output switch according to each digit signal of the input digital signal. The output of the code signal generation circuit which obtains the converted analog output by adding the extracted signals in an adder circuit may be a current output and a current addition, or a voltage output and a voltage addition. Also good.

その際に各コード信号発生回路においてスイツ
チの制御を行なう制御回路として設定値によつて
そのスイツチのオン、オフ切替比の制御が決定さ
れ、その設定値は設定手段によつて変更するよう
にされる。このようにすれば例えば一つのコード
信号発生回路のみを選択して出力し、その時の出
力を正確な電圧計或は電流計、好ましくはデジタ
ル指示のものにより指示させ、これが所定値の正
しい出力となるように設定手段の設定値を徐々に
変更する。このようにして例えばコード信号発生
回路における電流出力とする場合の電流変換回路
やその電流変換回路のオフセツト、更に各コード
信号変換回路の出力を加算する加算回路など総合
の特性のずれをスイツチに対する切替比、つまり
デユーテイ比を変更する事によつて容易に調整で
きる。しかもその調整値は容易には変化しない。
同様にして各コード信号発生回路の一つを選択し
てその出力が加算回路の出力として正しく得られ
るように、それぞれに対する設定手段の設定値を
調整する事により、全体として正しい変換出力を
得る事ができ、この場合回路の各部のずれも補正
する事が可能である。
At this time, the control circuit that controls the switch in each code signal generation circuit determines the control of the on/off switching ratio of the switch based on the set value, and the set value is changed by the setting means. Ru. In this way, for example, only one code signal generation circuit is selected and outputted, and the output at that time is indicated by an accurate voltmeter or ammeter, preferably one with digital indication, and this is determined to be the correct output of a predetermined value. Gradually change the setting value of the setting means so that In this way, for example, deviations in overall characteristics such as the current conversion circuit when outputting current in a code signal generation circuit, the offset of that current conversion circuit, and the addition circuit that adds the outputs of each code signal conversion circuit can be corrected with respect to the switch. It can be easily adjusted by changing the ratio, that is, the duty ratio. Moreover, the adjustment value does not change easily.
Similarly, by selecting one of the code signal generation circuits and adjusting the settings of the setting means for each so that its output is correctly obtained as the output of the adder circuit, a correct conversion output can be obtained as a whole. In this case, it is also possible to correct deviations in each part of the circuit.

この発明ではこのような各コード信号発生回路
の補正を自動的に行なわせる。例えば各コード信
号発生回路に対応してその出力の本来の基準値を
発生する基準信号発生回路を設ける。この基準信
号発生回路としては例えばデユーテイ比に変更し
てそれを平滑する事によつて抵抗素子の温度変動
を受けない正しい基準値を得る事ができる。その
場合デユーテイ比を対応するコード信号発生回路
に応じて変更する事により目的とする基準値を得
ることができる。この一つのコード信号発生回路
の出力を選択してこれを、対応した基準値とを比
較器で比較し、その比較結果に応じて比較器の両
入力が一致するようにその選択しているコード信
号発生回路の設定値を調整する。このような制御
はいわゆるマイクロコンピユータによつて行なう
事ができる。
In the present invention, such correction of each code signal generation circuit is automatically performed. For example, a reference signal generation circuit is provided corresponding to each code signal generation circuit to generate the original reference value of its output. In this reference signal generation circuit, for example, by changing the duty ratio and smoothing it, it is possible to obtain a correct reference value that is not affected by temperature fluctuations of the resistance element. In that case, the desired reference value can be obtained by changing the duty ratio according to the corresponding code signal generation circuit. The output of this one code signal generation circuit is selected and compared with the corresponding reference value by a comparator, and according to the comparison result, the selected code is adjusted so that both inputs of the comparator match. Adjust the settings of the signal generation circuit. Such control can be performed by a so-called microcomputer.

つまり比較器の出力が高レベルか低レベルかに
応じてマイクロコンピユータより選択しているコ
ード信号発生回路の設定手段、つまり設定値が格
納されてるレジスタに対する下位ビツトを+1又
は−1する。その後、再び比較動作を行い、比較
器の両入力が一致するまで繰返せばよい。このよ
うな調整を各コード信号発生回路について順次行
ない全てのコード信号発生回路にいて行なつた後
は、周期的或は適当な時期に手動で比較調整を行
なう指令を発生させる事もできる。
That is, depending on whether the output of the comparator is at a high level or a low level, the microcomputer increments the lower bit of the setting means of the code signal generation circuit selected by the microcomputer, that is, the register in which the set value is stored, by +1 or -1. Thereafter, the comparison operation is performed again and repeated until both inputs of the comparator match. After such adjustment is performed for each code signal generation circuit in sequence, and after all code signal generation circuits are made, a command to manually perform comparison adjustment can be generated periodically or at an appropriate time.

又従来の抵抗回路によつて重みを得るデジタル
アナログ変換器にコード信号発生回路の複数個を
付加して入力デジタル信号の上位の経数ビツトを
コード信号発生回路の一つずつに対応させ、下位
ビツトを既存又は従来形式の抵抗回路を用いたデ
ジタルアナログ変換器へ供給し、その各ビツト出
力を加算する事によつて高い桁のアナログ変換出
力を得るようにする事ができる。
Furthermore, a plurality of code signal generation circuits are added to a digital-to-analog converter that obtains weights using conventional resistance circuits, and the upper number bits of the input digital signal are made to correspond to each code signal generation circuit. By feeding the bits into a digital-to-analog converter using an existing or conventional type resistor circuit and summing the outputs of each bit, a higher order analog conversion output can be obtained.

次にこの発明よるデジタルアナログ変換器の説
明に先立ち改良されたデジタルアナログ変換器を
第4図以下の図面を参照して説明しよう。この発
明においてはコード信号発生回路A0〜Aoが設け
られる。各コード信号発生回路A0〜Aoにおいて
はスイツチ21がそれぞれ設けられ、スイツチ2
1は共通の基準電源端子22からの基準電圧がそ
れぞれ対応する制御回路23によつてスイツチン
グ制御されて出力される。そのスイツチ21の出
力はそれぞれ平滑回路24で直流化される。この
実施例においてはそれぞれの直流出力は電圧出力
であるが、電圧電流変換回路25においてそれぞ
れ電流に変換される。この直流電流I0〜Ioは入力
デジタル信号の各桁に対応した重み大きさに選ば
れる。例えばI0は20にI1は21に、Ioは2nにそれ
ぞれ比例した出力とされる。
Next, prior to explaining the digital-to-analog converter according to the present invention, an improved digital-to-analog converter will be explained with reference to FIG. 4 and the subsequent drawings. In this invention, code signal generation circuits A 0 to A o are provided. Each code signal generation circuit A0 to Ao is provided with a switch 21.
Reference voltages 1 from a common reference power supply terminal 22 are outputted under switching control by the corresponding control circuits 23, respectively. The outputs of the switches 21 are converted into DC by a smoothing circuit 24, respectively. In this embodiment, each DC output is a voltage output, but is converted into a current in the voltage-current conversion circuit 25. The DC currents I 0 to I o are selected to have weights corresponding to each digit of the input digital signal. For example, I 0 is proportional to 2 0 , I 1 is proportional to 2 1 , and I o is proportional to 2 n .

このような比例した出力とするためスイツチ2
1は切替比がコード信号発生回路A0〜Aoにおい
て異ならされる。スイツチ21は先に述べたよう
に制御回路23によつて一定電圧端子22と接地
との間の切替が行なわれる。その制御回路23は
各コード信号発生回路に設けられた設定回路26
の設定値に応じたデユーテイ比の出力が出され
る。その出力の低レベル区間は接地され、高レベ
ル区間は電源端子22側に接続するような制御が
行なわれる。制御回路23は例えば第2図に示し
たような構成とする。つまり制御回路23は第2
図における分周回路14,15,と、フリツプフ
ロツプ16とにより構成され、その各分周回路に
対するクロツクパルスはコード信号発生回路に対
して共通に与える事ができる。設定回路26には
第2図における端子t0〜toに与えられる信号が設
定される。
In order to achieve such a proportional output, switch 2
1, the switching ratios are different in the code signal generation circuits A 0 to A o . Switch 21 is switched between constant voltage terminal 22 and ground by control circuit 23 as described above. The control circuit 23 is a setting circuit 26 provided in each code signal generation circuit.
An output with a duty ratio corresponding to the set value of is output. The low level section of the output is grounded, and the high level section is controlled to be connected to the power supply terminal 22 side. The control circuit 23 has a configuration as shown in FIG. 2, for example. In other words, the control circuit 23
It is composed of frequency dividing circuits 14, 15, and a flip-flop 16 in the figure, and the clock pulses for each frequency dividing circuit can be commonly applied to the code signal generating circuit. The setting circuit 26 is set with the signals applied to the terminals to to to in FIG.

これ等コード信号発生回路A0〜Aoに得られた
直流信号I0〜Ioは出力スイツチS0〜Soに供給され
る。これ等出力スイツチS0〜Soは端子t0〜toに入
力デジタル信号の対応する桁信号がそれぞれ与え
られる。端子t0には入力信号の1桁目、端子t1
は入力信号の2桁目、端子toには入力信号の最上
位桁の各信号がそれぞれ与えられ、その桁信号が
“1”の場合は対応するスイツチがオンとされて、
これに接続されたコード信号発生回路の出力直流
信号が出力スイツチを通過するようにされる。
The DC signals I 0 -I o obtained by these code signal generation circuits A 0 -A o are supplied to output switches S 0 -S o . Corresponding digit signals of the input digital signal are applied to terminals t 0 -t o of these output switches S 0 -S o , respectively. The first digit of the input signal is applied to the terminal t 0 , the second digit of the input signal is applied to the terminal t 1 , and the most significant digit of the input signal is applied to the terminal t o , and the digit signal is “1”. In this case, the corresponding switch is turned on,
The output DC signal of the code signal generation circuit connected to this is made to pass through the output switch.

出力スイツチS0〜Soの出力は加算回路27によ
り加算される。加算回路27においては必要に応
じて電流が電圧に変換され、出力端子28に変換
アナログ出力が得られる。
The outputs of the output switches S 0 to S o are added by an adder circuit 27. In the adder circuit 27, the current is converted to voltage as necessary, and a converted analog output is obtained at the output terminal 28.

コード信号発生回路の具体例を第5図を参照し
て説明する。第5図においてはコード信号発生回
路A0について特に説明するがその他のコード信
号発生回路も同様に構成する事ができる。制御回
路23は先に述べたように例えば第2図に示した
例を用いる事ができ、この制御回路23から、設
定回路26の設定に対応してデユーテイ比のパル
ス信号が得られる。このパルス信号はスイツチ2
1のFETスイツチ29のゲートに直接供給され
て高レベルの状態でFETスイツチ29がオンと
なり、端子22の基準電圧が平滑回路24に供給
される。しかし、制御回路23の出力が低レベル
の場合はその出力がインバータ31により反転さ
れてFETスイツチ32のゲートに与えられ、
FETスイツチ29の出力側がFETスイツチ32
により接地に落される。従つてこの接地電位が平
滑回路23に入力される。
A specific example of the code signal generation circuit will be explained with reference to FIG. In FIG. 5, the code signal generation circuit A0 will be particularly explained, but other code signal generation circuits can be similarly configured. As mentioned above, the control circuit 23 can use, for example, the example shown in FIG. This pulse signal is the switch 2
The reference voltage of the terminal 22 is supplied directly to the gate of the FET switch 29 of No. 1, and the FET switch 29 is turned on in a high level state, and the reference voltage of the terminal 22 is supplied to the smoothing circuit 24. However, when the output of the control circuit 23 is at a low level, the output is inverted by the inverter 31 and applied to the gate of the FET switch 32.
The output side of FET switch 29 is FET switch 32
caused to fall to the ground. Therefore, this ground potential is input to the smoothing circuit 23.

制御回路23においては先に述べたようにコー
ド信号発生回路A0〜Aoによつてその出力のデユ
ーテイ比が異なり、この例においては各パルスの
周期は同一であるがコード信号発生回路A0の制
御回路23の出力の高レベルのパルス幅に対し、
コード信号発生回路A1の制御回路23合の出力
の高レベルパルス幅は21倍、コード信号発生回
路A2のそれは22倍、コード信号発生回路Aoの制
御回路の出力のパルス幅は2o倍とそれぞれなる。
As mentioned above, in the control circuit 23, the duty ratio of the output differs depending on the code signal generation circuits A 0 to A o , and in this example, the period of each pulse is the same, but the code signal generation circuit A 0 For the high level pulse width of the output of the control circuit 23,
The high-level pulse width of the output of the control circuit 23 of code signal generation circuit A 1 is 2 1 times that of code signal generation circuit A 2 , and the pulse width of the output of the control circuit of code signal generation circuit A o is 2 1 times that of code signal generation circuit A 2. 2 o times each.

平滑回路24は例えば第5図においては直列抵
抗器と、シヤントのコンデンサとのRC抵域通過
波段が複数段縦続的に配したRC波器で構成
される。この平滑回路24としていわゆるアクテ
イブフイルターを使用する場合は集積化に適す
る。電圧電流変換回路25においては演算増幅器
33が設けられ、その非反転入力側に平滑回路2
4の平滑出力電圧が供給され、その演算増幅器3
3の出力はFET34のゲートに与えられる。
FET34のソースは抵抗器35を通じて接地さ
れ、ドレインは出力スイツチS0の可動子に接続さ
れる。端子t0の入力が“1”の場合はスイツチS0
は加算回路27側に接続され、“0”の場合は
FET34のドレインは接地される。FET34の
ソースは演算増幅器33の反転入力側に接続され
て、演算増幅器33の両入力が一致するように
FET34に電流が流れ、つまり入力に対応した
電流が得られる。
For example, in FIG. 5, the smoothing circuit 24 is composed of an RC waveformer in which a plurality of RC resistor passing wave stages each consisting of a series resistor and a shunt capacitor are arranged in series. When a so-called active filter is used as the smoothing circuit 24, it is suitable for integration. In the voltage-current conversion circuit 25, an operational amplifier 33 is provided, and a smoothing circuit 2 is connected to the non-inverting input side of the operational amplifier 33.
A smoothed output voltage of 4 is supplied to the operational amplifier 3.
The output of 3 is given to the gate of FET34.
The source of the FET 34 is grounded through a resistor 35, and the drain is connected to the mover of the output switch S0 . If the input of terminal t 0 is “1”, switch S 0
is connected to the adder circuit 27 side, and if it is “0”,
The drain of FET34 is grounded. The source of the FET 34 is connected to the inverting input side of the operational amplifier 33 so that both inputs of the operational amplifier 33 match.
A current flows through the FET 34, that is, a current corresponding to the input is obtained.

この電流は加算回路27に供給される。出力ス
イツチS0が制御されていると、つまり対応する桁
信号が“1”の場合はFET34は加算回路27
側に接続されており、FET34に電流が流れる
ことができ、この電流は例えば加算回路27の演
算増幅器36に供給される。この演算増幅器36
の入力側には他のコード信号発生回路A0〜Ao
対応した変換回路5のFET34のドレインがそ
の対応した出力スイツチS0〜Soを通じて接続され
ている。
This current is supplied to the adder circuit 27. When the output switch S0 is controlled, that is, when the corresponding digit signal is “1”, the FET 34 is connected to the adder circuit 27.
A current can flow through the FET 34, which current is supplied to the operational amplifier 36 of the summing circuit 27, for example. This operational amplifier 36
The drains of the FETs 34 of the conversion circuits 5 corresponding to the other code signal generating circuits A 0 -A o are connected to the input side of the code signal generating circuits A 0 -A o through the corresponding output switches S 0 -S o .

先に述べたようにコード信号発生回路A0〜Ao
においてその各制御回路23は一定周期T0にお
いてその高レベルと低レベルとのデユーテイ比が
それぞれ対応する入力デジタル信号の重みに対応
しており、従つてスイツチ21の出力を平滑回路
24で平滑した出力電圧はそれぞれ重みに対応
し、更にこれが変換された電流出力もそれぞれの
重みに対応している。デジタル信号によつて対応
する出力スイツチS0〜Soを制御すれば加算回路2
7には入力デジタル信号に対応したアナログ変換
出力が得られる。
As mentioned earlier, the code signal generation circuit A 0 ~ A o
In each control circuit 23, the duty ratio of its high level and low level corresponds to the weight of the corresponding input digital signal in a constant period T0 , and therefore the output of the switch 21 is smoothed by the smoothing circuit 24. Each output voltage corresponds to a weight, and the current output obtained by converting this voltage also corresponds to each weight. If the corresponding output switches S 0 to S o are controlled by digital signals, the adder circuit 2
At 7, an analog conversion output corresponding to the input digital signal is obtained.

各コード信号発生回路A0〜Aoにおいてはそれ
ぞれ電圧電流回路25により各重みの電流が得ら
れており、出力スイツチS0〜Soとして高速度のス
イツチを用いても十分に応答する事ができる。又
平滑回路24は常にその平滑出力が得られており
従つてこの時定数に応じてその出力が影響される
事はなく、デジタル入力に速い速度で応答し、高
速度に変化するデジタル信号も変換する事ができ
る。
In each of the code signal generation circuits A 0 to A o , a current of each weight is obtained by the voltage/current circuit 25, and even if high-speed switches are used as the output switches S 0 to S o , sufficient response can be achieved. can. Also, the smoothing circuit 24 always obtains its smoothed output, so its output is not affected by this time constant, and it responds to digital inputs at a high speed, converting digital signals that change at high speed. I can do that.

更に電圧電流変換回路25や加算回路27にお
いて抵抗器が使用され、つまり第5図において抵
抗器35,37が用いられ、これ等抵抗器の抵抗
値によつてその出力が影響を受ける。が抵抗値自
体を調整する必要はない。即ちこのデジタルアナ
ログ変換装置の最初の調整に当つて、コード信号
発生回路A0〜Aoの一つ例えばA0について出力ス
イツチS0〜Soの対応するものS0を制御し、つまり
加算回路27側に接続し、その時の変換出力、つ
まり端子28の出力を例えばデジタル電圧計で観
測し、これが正しい値になるように、対応するコ
ード信号発生回路即ちA0の設定回路26の設定
値を変更して、スイツチ21に対する切替比を調
整すれば良い。設定回路26は例えばデジタルス
イツチとされ、そのスイツチを手動で調整し、或
はレジスタとして外部より入力信号を与えて制御
するようにしても良い。このようにすれば各抵抗
値のばらつき、或は演算増幅器のオフセツト、更
には端子22に与える基準電圧のばらつき等全て
の切期値誤差を補正する事ができる。
Further, resistors are used in the voltage-current conversion circuit 25 and the adder circuit 27, that is, resistors 35 and 37 in FIG. 5 are used, and the output thereof is influenced by the resistance values of these resistors. However, there is no need to adjust the resistance value itself. That is, in the initial adjustment of this digital-to-analog converter, for one of the code signal generation circuits A 0 to A o , for example, A 0 , the corresponding one of the output switches S 0 to S o is controlled, that is, the adder circuit 27 side, observe the conversion output at that time, that is, the output of terminal 28, with a digital voltmeter, for example, and set the setting value of the corresponding code signal generation circuit, that is, the setting circuit 26 of A 0 , so that it becomes the correct value. What is necessary is to change it and adjust the switching ratio for the switch 21. The setting circuit 26 may be, for example, a digital switch, and the switch may be manually adjusted or may be controlled by applying an input signal from the outside as a register. In this way, all cut-off value errors such as variations in resistance values, offsets of operational amplifiers, and variations in the reference voltage applied to the terminal 22 can be corrected.

このようなことを各コード信号発生回路につい
て行う。更に必要に応じてその後において経時変
化や環境温度の変化に応じて各部、例えば抵抗値
がずれて変換誤差が生じるおそれがある場合は同
様にして各コード発生回路についてそれぞれその
一つずつ出力端子28に出力を供給してその時所
定の出力になつているかどうか調べ、所定値より
ずれている場合は設定回路26により調整すれば
良い。
This process is performed for each code signal generation circuit. Furthermore, if necessary, if there is a risk that conversion errors may occur due to changes in each part, for example, resistance values, due to changes over time or changes in environmental temperature, the output terminals 28 of each code generation circuit may be connected in the same way. It is sufficient to supply the output to the output terminal and check whether the output is at a predetermined value at that time. If the output deviates from the predetermined value, the setting circuit 26 may be used to adjust the output.

このように改良されたデジタルアナログ変換装
置によれば抵抗値を調整する必要がない。膜抵抗
素子に対する精密な調整には例えばレーザートリ
ミングを行なう必要があり、特殊な高価な装置に
より多くの手数を掛けなければならないが、この
改良された発明装置においてはそのような調整が
省略できる。更にレーザートリミングの際にその
抵抗膜が高熱により歪を受けて安定性が衰えるお
それがあるが、そのような調整を行なわないため
安定性の良いものが得られる。また各部、特に制
御回路23等はデジタル回路で構成する事がで
き、安定性の良いものとなり、全体としても集積
回路化する事が容易である。
According to the digital-to-analog converter improved in this way, there is no need to adjust the resistance value. Precise adjustment of the membrane resistive element requires, for example, laser trimming, which requires special expensive equipment and a lot of effort, but with this improved device of the invention, such adjustment can be omitted. Furthermore, during laser trimming, there is a risk that the resistive film will be distorted by high heat and its stability will deteriorate, but since such adjustment is not performed, a product with good stability can be obtained. Further, each part, especially the control circuit 23, etc., can be constructed with digital circuits, resulting in good stability, and the whole can be easily integrated into an integrated circuit.

コード信号発生回路A0〜Aoは入力デジタル信
号の各対応する桁の重みに対応され、先に述べた
ようにその出力は例えば21,22,23,2oとさ
れるのみならず、例えば20の出力が得られるも
の1個と22の出力が得られるものの複数個とを
設けても良く、要するに入力デジタル信号の各桁
の重みに対応させれば良い。
The code signal generation circuits A 0 to A o correspond to the weights of the corresponding digits of the input digital signal, and as mentioned earlier, the outputs are only 2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 o , for example. First, for example, one unit that can provide an output of 2 0 and a plurality of units that can provide an output of 2 2 may be provided, and in short, it is sufficient to make them correspond to the weights of each digit of the input digital signal.

更に第5図について述べたように電圧電流変換
回路25を設ける時には抵抗器35を流れる電流
は平滑回路24の出力電圧を、抵抗器35の抵抗
値で割つた値であり、これがコード信号発生回路
の出力電流となる。つまり平滑回路24の出力電
圧がその重みに対応したものであり、従つて出力
電流も重みに対応した電流となる。
Furthermore, as described with reference to FIG. 5, when the voltage-current conversion circuit 25 is provided, the current flowing through the resistor 35 is the value obtained by dividing the output voltage of the smoothing circuit 24 by the resistance value of the resistor 35, and this is the value obtained by dividing the output voltage of the smoothing circuit 24 by the resistance value of the resistor 35. The output current will be . In other words, the output voltage of the smoothing circuit 24 corresponds to the weight, and therefore the output current also corresponds to the weight.

この事から理解されるようにコード信号発生回
路A0〜Aoのすべての平滑回路24の出力が一定
になるように、つまりスイツチ21の切替比を一
定とし、コード信号発生回路A0〜Aoの電圧電流
変換回路25内の抵抗器35の抵抗値をその重み
に対応して変更すれば、重みに対応した出力電流
を得る事ができる。この場合抵抗器35の抵抗値
を所定の大きさの電流が得られるように調整する
必要がある。しかし先に述べたように設定回路2
6の設定値を調整して抵抗器35の微細調整を省
略でき、従つて抵抗器35の抵抗値により重みを
決定させる事も容易にできる。この場合抵抗器3
5を膜抵抗素子で構成する場合は同一プロセスに
よつて得られた膜抵抗素子を使用する事が好まし
い。電圧電流変換回路25は第5図に示した例に
限るものでなく、同様に加算回路27もこの例に
限られるものでない。
As can be understood from this, the outputs of all the smoothing circuits 24 of the code signal generation circuits A 0 to A o are kept constant, that is, the switching ratio of the switch 21 is kept constant, and the code signal generation circuits A 0 to A By changing the resistance value of the resistor 35 in the voltage-current conversion circuit 25 of o in accordance with the weight, an output current corresponding to the weight can be obtained. In this case, it is necessary to adjust the resistance value of the resistor 35 so that a current of a predetermined magnitude can be obtained. However, as mentioned earlier, setting circuit 2
The fine adjustment of the resistor 35 can be omitted by adjusting the setting value of the resistor 35, and therefore the weight can be easily determined by the resistance value of the resistor 35. In this case resistor 3
When 5 is constituted by a film resistance element, it is preferable to use a film resistance element obtained by the same process. The voltage-current conversion circuit 25 is not limited to the example shown in FIG. 5, and the addition circuit 27 is also not limited to this example.

コード信号発生回路A0〜Aoの出力を電圧とし
て出力して電圧加算する事もできる。即ち第6図
に第4図と対応する部分に同一符号で示すように
この例においては各コード信号発生回路A0〜Ao
においてその平滑回路24の出力は必要に応じて
バツフア回路41によりインピーダンス変換され
低インピーダンスとして出力スイツチS0〜Soにそ
れぞれ供給される。出力スイツチS0〜Soの出力は
加算回路27において電圧加算される。即ち出力
スイツチS0〜Soはそれぞれ抵抗器11〜1oを通じ
て演算増幅器36の入力側に接続される。加算回
路27において加算利得は対応する入力抵抗器、
例えば11の抵抗値で帰還抵抗器37の抵抗値を
割つたものとなり、この利得を適当な値として増
幅する事ができる。又これらとのかね合いでバツ
フア回路41の利得を1ではなく適当な大きさの
利得とする事もできる。バツフア回路41を省略
して平滑回路24の出力を出力スイツチS0〜So
にそれぞれ供給するようにしても良い。この場合
は入力抵抗器11〜1oも省略され、加算抵抗器は
平滑回路24の抵抗器を利用する事ができる。一
般に平滑回路24の出力抵抗値は比較的大きいの
で加算回路27の利得は低下することになる。
It is also possible to output the outputs of the code signal generation circuits A 0 to A o as voltages and add the voltages. That is, in this example, as shown in FIG. 6 by the same reference numerals in the parts corresponding to those in FIG .
The output of the smoothing circuit 24 is impedance-converted by a buffer circuit 41 as required and is supplied as a low impedance to output switches S0 to S0 , respectively. The voltages of the outputs of the output switches S 0 to S o are added in an adding circuit 27 . That is, the output switches S 0 to S o are connected to the input side of the operational amplifier 36 through resistors 1 1 to 1 o , respectively. In the adder circuit 27, the adder gain is determined by the corresponding input resistor,
For example, the resistance value of the feedback resistor 37 is divided by the resistance value of 1 1 , and this gain can be amplified to an appropriate value. Also, in consideration of these factors, the gain of the buffer circuit 41 can be set to an appropriate gain instead of 1. The buffer circuit 41 may be omitted and the output of the smoothing circuit 24 may be supplied to the output switches S0 to S0 , respectively. In this case, the input resistors 1 1 to 1 o are also omitted, and the resistors of the smoothing circuit 24 can be used as the adding resistors. Generally, the output resistance value of the smoothing circuit 24 is relatively large, so the gain of the adding circuit 27 is reduced.

各コード信号発生回路A0〜Aoで発生する直流
信号が所定のレベルを持つように正しく校正する
必要があるが、この発明の一つはこれを自動的に
行なわせる。そのためには例えば第7図に第4図
と対応する部分に同一符号を付けて示すように、
この例においては基準信号発生回路43が設けら
れる。この基準信号発生回路43はコード信号発
生回路A0〜Aoでそれぞれ発生する重みの基準値
を発生する事ができるものであり、しかも抵抗値
によつて影響されない安定した値を常に発生させ
る事ができるものである。例えばこの例において
は各基準値に対応したデユーテイ比の信号を作つ
て、それを直流化して得るようにした場合であつ
てコード信号発生回路A0〜Aoとほぼ同様に構成
される。即ち制御回路23sによりスイチ21s
制御されて端子22の基準電圧と接地との切替が
行なわれそのスイツチ21sの出力は平滑回路2
sで直流化され、更にバツフア回路44に供給
される。バツフア回路44は高い精度の抵抗値の
抵抗素子を必要としないもので、例えば第8図に
示すように演算増幅器45の出力側を反転入力側
に直接帰還したものを用いる事ができる。
Although it is necessary to correctly calibrate the DC signals generated by each code signal generation circuit A 0 to A o to have a predetermined level, one aspect of the present invention allows this to be done automatically. For this purpose, for example, as shown in FIG. 7, parts corresponding to those in FIG. 4 are given the same reference numerals.
In this example, a reference signal generation circuit 43 is provided. This reference signal generation circuit 43 can generate reference values for the weights generated in the code signal generation circuits A0 to Ao , and can always generate stable values that are not affected by resistance values. It is something that can be done. For example, in this example, a signal with a duty ratio corresponding to each reference value is generated and converted into a DC signal, and the circuit is constructed almost similarly to the code signal generation circuits A 0 to A o . That is, the switch 21s is controlled by the control circuit 23s to switch between the reference voltage of the terminal 22 and the ground, and the output of the switch 21s is sent to the smoothing circuit 2.
It is converted into a direct current for 4 seconds and is further supplied to the buffer circuit 44. The buffer circuit 44 does not require a resistor element with a highly accurate resistance value, and may be one in which the output side of an operational amplifier 45 is directly fed back to the inverting input side, as shown in FIG. 8, for example.

制御回路23sの出力のデユーテイ比を決定す
る設定値を与えるための設定回路26sが同様に
設けられる。この設定回路26sは制御部46よ
りの制御によつてその設定値が書き替えられる。
この設定値は各コード信号発生回路A0〜Aoその
基準値を得るような値に予め選ばれている。制御
部26は例えばマイクロコンピユータを使用して
構成する事ができ、そのバス47にはいわゆる
CPU48と、プログラムや各種のパラメータが
記憶された読出し専用メモリ49及び読書き可能
なメモリ51などが接続されている。読出し専用
メモリ49に各コード信号発生回路A0〜Aoの重
みに対応した理想的な設定値をそれぞれ記憶して
おき、これを各コード信号発生回路の出力を校正
する際に対応した設定値を読出して設定回路26
に設定して基準信号発生回路43より理想的な
基準値を発生させる。
A setting circuit 26s is similarly provided for providing a setting value that determines the duty ratio of the output of the control circuit 23s . The setting value of this setting circuit 26s is rewritten under the control of the control section 46.
This set value is selected in advance to a value that allows each code signal generating circuit A0 to Ao to obtain its reference value. The control unit 26 can be configured using, for example, a microcomputer, and its bus 47 includes a so-called
The CPU 48 is connected to a read-only memory 49 in which programs and various parameters are stored, a read/write memory 51, and the like. Ideal setting values corresponding to the weights of each code signal generation circuit A0 to Ao are stored in the read-only memory 49, and these are used as the corresponding setting values when calibrating the output of each code signal generation circuit. Read and set circuit 26
s to cause the reference signal generation circuit 43 to generate an ideal reference value.

これと共に制御部46において駆動回路52を
駆動してスイツチ53をオンにして変換出力端子
28に得られる信号をスイツチ53を通じて比較
器54に供給し、比較器54には基準信号発生回
路43よりの基準値も与えられる。又校正しよう
とするコード信号発生回路A0〜Aoの一つを選択
するため、制御回路46からの指令線d0〜doを通
じ、更に論理和回路21〜2oを通じて出力スイツ
チS0〜Soの一つが制御される出力スイツチS0〜So
は端子t0〜toよりのデジタル信号の対応する桁信
号によつて論理和回路21〜2oを通じて制御され
る事は第4図の場合と同様である。
At the same time, the control unit 46 drives the drive circuit 52 and turns on the switch 53 to supply the signal obtained at the conversion output terminal 28 to the comparator 54 through the switch 53. Reference values are also given. In addition, in order to select one of the code signal generation circuits A 0 to A o to be calibrated, the output switch S 0 is sent through the command lines d 0 to d o from the control circuit 46 and further through the OR circuits 2 1 to 2 o . ~S o is controlled by one of the output switches S 0 ~S o
As in the case of FIG. 4, is controlled through the OR circuits 2 1 to 2 o by corresponding digit signals of the digital signals from the terminals t 0 to t o .

このようにしてコード信号発生回路の一つ例え
ばA0が選択されて出力スイツチS0のみが制御さ
れ、他の出力スイツチS1〜Soは制御されなまゝと
される。これと同時に基準信号発生回路43にお
ける設定回路26sはコード信号発生回路A0に対
応した理想的な値に設定され、従つて基準信号発
生回路43にはコード信号発生回路A0に対する
基準値が得られる。出力端子28の変換出力、つ
まりコード信号発生回路A0の変換出力とがスイ
ツチ53を通じて比較器54に供給されて基準値
と比較される。比較器54の出力は制御回路46
のCPU48で高レベルにあるか低レベルにある
か判定され、その結果に応じてコード信号発生回
路A0の設定回路26に対する設定値を+1又は
−1して比較器54の両入力が一致し、つまりコ
ード信号発生回路A0の変換出力が基準値を一致
するように制御する事が繰返される。
In this way, one of the code signal generating circuits, for example A0 , is selected and only the output switch S0 is controlled, while the other output switches S1 to S0 are left uncontrolled. At the same time, the setting circuit 26s in the reference signal generation circuit 43 is set to an ideal value corresponding to the code signal generation circuit A0 , and therefore the reference signal generation circuit 43 has a reference value for the code signal generation circuit A0 . can get. The converted output of the output terminal 28, that is, the converted output of the code signal generation circuit A0 , is supplied to the comparator 54 through the switch 53 and compared with a reference value. The output of the comparator 54 is sent to the control circuit 46
The CPU 48 determines whether the signal is at a high level or a low level, and depending on the result, the setting value for the setting circuit 26 of the code signal generating circuit A0 is set by +1 or -1 so that both inputs of the comparator 54 match. In other words, control is repeated so that the conversion output of the code signal generation circuit A0 matches the reference value.

このようにしてコード信号発生回路A0に対す
る校正が行なわれると、次のコード信号発生回路
A1を選択してその出力のみが出力端子28に得
られるようにすると共にこれに対応した基準値を
得るため、設定回路26sの設定値がCPU48の
制御によつて変更される。このようにして各コー
ド信号発生回路に対するその出力が正しい基準値
となるように各コード信号発生回路における設定
回路の設定値が自動的に調整される。
When the code signal generation circuit A 0 is calibrated in this way, the next code signal generation circuit
The setting value of the setting circuit 26s is changed under the control of the CPU 48 in order to select A1 so that only its output is obtained at the output terminal 28 and to obtain a corresponding reference value. In this way, the set value of the setting circuit in each code signal generating circuit is automatically adjusted so that the output for each code signal generating circuit becomes the correct reference value.

尚設定回路26sに対する設定は設定値そのも
のを読出し専用メモリ49から読出して入れても
良く、或は設定回路26sに予めコード信号発生
回路A0〜Aoに対応した複数の設定値を記憶して
おき制御部46の指令によつてその一つだけを選
択して制御回路23sに供給するようにしても良
い。コード信号発生回路の出力を基準値に校正す
る操作が周期的に行なわれるように制御回路46
を構成しても良く、或は必要に応じて例えば手動
によつて校正開始の指令を制御回路46に与える
ようにしても良い。
The settings for the setting circuit 26s may be made by reading out the setting values themselves from the read-only memory 49, or by storing a plurality of setting values corresponding to the code signal generation circuits A0 to Ao in the setting circuit 26s in advance. Only one of them may be selected and supplied to the control circuit 23s by a command from the control section 46. A control circuit 46 is configured to periodically calibrate the output of the code signal generation circuit to a reference value.
Alternatively, a command to start calibration may be given to the control circuit 46 manually, for example, if necessary.

基準信号発生回路43においては平滑回路24
の存在により設定回路26sの設定値を変更した
際にその設定値に対応した正しい基準値が得られ
るには多少時間がかゝり、つまり平滑回路24の
時定数に対応した遅れを伴なうが、これはこの変
換装置を使用しない時、或は使用に先立つて各コ
ード信号発生回路に対する校正を用いれば良く、
それほど高速度に行う必要はない。従つて基準信
号発生回路43においては非常に高い精度の基準
値を得る事ができる。同様に基準信号発生回路4
3としてはその他の高い精度の基準値を安定的に
得る事ができるものを使用することもできる。又
制御部46はマイクロコンピユータを使用する事
なく順ハード的に構成しても良い。
In the reference signal generation circuit 43, the smoothing circuit 24
Due to the existence of s , when the set value of the setting circuit 26 s is changed, it takes some time to obtain the correct reference value corresponding to the set value, that is, there is a delay corresponding to the time constant of the smoothing circuit 24. However, this can be done by calibrating each code signal generation circuit when not using this conversion device or before using it.
There is no need to do it at such high speed. Therefore, the reference signal generating circuit 43 can obtain a very highly accurate reference value. Similarly, reference signal generation circuit 4
3 may also be used that can stably obtain other highly accurate reference values. Further, the control section 46 may be configured as a sequential hardware without using a microcomputer.

このようにして各コード信号発生回路の校正を
簡単に行なう事ができる。従つて基準電圧の変動
例えば基準電圧回路のツエナーダイオードの取替
によつて生じる変動や電圧電流回路25における
抵抗値の変動や経時変化などの影響をなくすよう
に校正する事が簡単に行なえる。このため常に高
い精度の変換出力を得る事ができる。又基準信号
発生回路443も集積化する事が容易である。
In this way, each code signal generation circuit can be easily calibrated. Therefore, it is easy to calibrate to eliminate the effects of fluctuations in the reference voltage, such as fluctuations caused by replacing the Zener diode in the reference voltage circuit, fluctuations in resistance value in the voltage-current circuit 25, and changes over time. Therefore, highly accurate conversion output can always be obtained. Further, the reference signal generation circuit 443 can also be easily integrated.

またこの発明の他の一つではコード信号発生回
路を用いた先に述べたデジタルアナログ変換と、
従来の抵抗回路によつて重みを得るアナログデジ
タル変換とを共用する。その場合従来の形式のデ
ジタルアナログ変換は入力デジタル信号の下位ビ
ツトに対して行ない、コード信号発生回路を用い
たデジタルアナログ変換は上位ビツトに対して行
なう。
Another aspect of the invention is the above-mentioned digital-to-analog conversion using a code signal generation circuit,
It shares the analog-to-digital conversion that obtains weights with conventional resistor circuits. In that case, conventional digital-to-analog conversion is performed on the lower bits of the input digital signal, and digital-to-analog conversion using a code signal generation circuit is performed on the upper bits.

例えば第9図に第8図と対応する部分に同一符
号をつけて示すように下位ビツト変換部56が設
けられる。この下位ビツト変換部56は抵抗回路
によつて各変換されるべきデジタル信号の重みに
対応した信号を得るものであり、その抵抗素子の
抵抗値によつて精度が決定される。この下位ビツ
ト変換部56は例えば第1図に示したものと同様
に構成する事ができ、基準電圧源11としては端
子22よりの基準電圧を利用し、加算回路12は
加算回路27が用いられる。各トランンジスタの
コレクタに接続されたスイツチS0〜S11は、入力
デジタル信号の端子t0〜t15中のt0〜t11の下位ビツ
トによつてそれぞれ制御されてアース側の線57
と加算回路側の線58とに切替接続される。この
スイツチがS0〜S11が入力デジタル信号の下位ビ
ツトによつて制御されて下位桁変換部56の出力
が加算回路27により加算されて下位桁に対する
変換が行なわれる。
For example, as shown in FIG. 9 with the same reference numerals attached to parts corresponding to those in FIG. 8, a lower bit conversion section 56 is provided. This lower bit converter 56 uses a resistor circuit to obtain a signal corresponding to the weight of each digital signal to be converted, and its accuracy is determined by the resistance value of the resistor element. This lower bit conversion section 56 can be constructed in the same manner as shown in FIG. . The switches S 0 to S 11 connected to the collector of each transistor are controlled by the lower bits of t 0 to t 11 among the terminals t 0 to t 15 of the input digital signal, and are connected to the ground side wire 57.
and a line 58 on the adder circuit side. The switches S 0 to S 11 are controlled by the lower bits of the input digital signal, and the outputs of the lower digit conversion section 56 are added by the adder circuit 27 to perform conversion on the lower digits.

又端子t12〜t15の入力信号の上位桁に対応して
コード信号発生回路A12〜A15の4つが設けられ
る。これ等コード信号発生回路の出力は、出力ス
イツチS12〜S15が端子t12〜t15よりの各桁に対応
する桁信号によつてアース側の線57又は加算回
路27側の線58に切替接続される。尚この例に
おいては第7図の場合と同様に自動的に校正する
ようにした場合であつて基準信号発生回路43も
設けられている。コード信号発生部A12〜A15
より上位桁変換部59が構成されており、この変
換部59により入力デジタル信号中の上位4ビツ
トの各桁に対する変換出力が加算回路27に供給
されてアナログ信号に変換される。
Furthermore, four code signal generating circuits A12 to A15 are provided corresponding to the upper digits of the input signals of the terminals t12 to t15 . The outputs of these code signal generation circuits are sent to the ground side line 57 or the adder circuit 27 side line 58 by the output switches S 12 to S 15 according to the digit signals corresponding to each digit from the terminals t 12 to t 15 . Connection is switched. In this example, as in the case of FIG. 7, automatic calibration is performed, and a reference signal generation circuit 43 is also provided. The code signal generators A 12 to A 15 constitute an upper digit converter 59, and this converter 59 supplies the conversion output for each of the upper 4 bits of the input digital signal to the adder circuit 27 to convert it into an analog signal. is converted to

つまり入力デジタル信号の各桁信号はスイツチ
S0〜S15をそれぞれ制御して下位桁変換部56及
び上位桁変換部59の各ビツト出力を加算回路2
7で加算して全体としての変換出力が端子28に
得られる。下位桁変換部66としてその出力端子
が第1図に述べたように加算回路12の出力端子
のみしか導出されてない場合は加算回路12の出
力を加算回路27に供給するようにすれば良い。
In other words, each digit signal of the input digital signal is
The bit outputs of the lower digit converter 56 and the upper digit converter 59 are added to the adder circuit 2 by controlling S 0 to S 15 respectively.
7 and the total conversion output is obtained at terminal 28. If the output terminal of the lower digit converter 66 is derived only from the output terminal of the adder circuit 12 as described in FIG. 1, the output of the adder circuit 12 may be supplied to the adder circuit 27.

第9図に示したようにすれば下位桁変換部56
としては市販しているものを使用する事ができ、
しかも変換部56はさほど厳密な調整を必要とせ
ず、つまりレーザートリミング等、厳格に行なう
事もなくそれほど出力の精度が高くなくても下位
ビツトに対する変換であるため変換出力の大きさ
に対する変動値はパーセントとして比較的大きく
許されるため安価なものを使用する事ができ、簡
単に構成する事ができる。しかし上位桁において
はその変換出力の絶対値が大きいためその変動は
パーセントとしては非常に小さな値になる。この
ような高い変換精度は先に述べたようにコード信
号発生回路をその各ビツトの重みに対応した信号
を発生するように設け、それ等の出力をデジタル
信号によつて取出す事によつてつまり上位桁変換
部59としては高い精度のものを容易に得る事が
でき、全体として従来困難とされていた。例えば
16ビツトのデジタル入力の変換も容易に行なえ
る。
By doing as shown in FIG. 9, the lower digit conversion unit 56
You can use commercially available ones,
Moreover, the conversion unit 56 does not require very strict adjustment, that is, it does not require strict adjustments such as laser trimming, and even if the output accuracy is not very high, the conversion is for the lower bits, so the fluctuation value with respect to the magnitude of the conversion output is Since a relatively large percentage is allowed, inexpensive items can be used and can be easily configured. However, in the upper digits, the absolute value of the conversion output is large, so the fluctuation is a very small percentage value. As mentioned above, such high conversion accuracy is achieved by providing a code signal generation circuit to generate a signal corresponding to the weight of each bit, and extracting the output as a digital signal. As the high-order digit conversion section 59, it is possible to easily obtain one with high precision, which was previously considered difficult as a whole. for example
Converting 16-bit digital input is also easy.

以上述べたようにこの発明によれば高い精度の
変換出力を容易に得る事もでき又集積回路化も容
易である。かつ高速度に動作するのものが得られ
しかも動作も安定である。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a highly accurate conversion output, and it is also easy to integrate the converter into an integrated circuit. Moreover, it is possible to obtain a device that operates at high speed, and the operation is also stable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の抵抗回路による重み信号を得る
デジタルアナログ変換器を示す接続図、第2図は
従来のデユーテイ比を変更してその直流出力から
デジタルアナログ変換を得る変換器を示すブロツ
ク図、第3図はその動作の説明のための波形図、
第4図は改良されたデジタルアナログ変換装置の
一例を示すブロツク図、第5図は第4図の一部具
体例を示す接続図、第6図はコード信号発生回路
を電圧出力として電圧加算とした場合のデジタル
アナログ変換装置を示すブロツク図、第7図はコ
ード信号発生装置の出力を自動的に校正する機能
を付加したこの発明によるデジタルアナログ変換
装置の一例を示すブロツク図、第8図は基準信号
発生装置の具体例を示す接続図、第9図は従来形
式のデジタルアナログ変換部とコード信号発生回
路を利用したデジタルアナログ変換器とを併用し
たこの発明によるデジタルアナログ変換装置の一
例を示すブロツク図である。 21:スイツチ、22:基準電圧が与えられた
端子、23:制御回路、24:平滑回路、25:
電圧電流変換回路、26:設定回路、27:加算
回路、28:変換出力端子、43:基準信号発生
回路、46:制御部としてのマイクロコンピユー
タ、47:バス、53:スイツチ、54:比較
器、56:下位桁変換部、59:上位桁変換部。
Fig. 1 is a connection diagram showing a conventional digital-to-analog converter that obtains a weighted signal using a resistor circuit, and Fig. 2 is a block diagram showing a conventional converter which obtains digital-to-analog conversion from its DC output by changing the duty ratio. Figure 3 is a waveform diagram for explaining the operation.
Fig. 4 is a block diagram showing an example of an improved digital-to-analog converter, Fig. 5 is a connection diagram showing a part of the concrete example of Fig. 4, and Fig. 6 shows voltage addition with the code signal generation circuit as voltage output. FIG. 7 is a block diagram showing an example of the digital-to-analog converter according to the present invention, which has a function of automatically calibrating the output of the code signal generator, and FIG. A connection diagram showing a specific example of a reference signal generating device, and FIG. 9 shows an example of a digital-to-analog converter according to the present invention, which uses both a conventional digital-to-analog converter and a digital-to-analog converter using a code signal generating circuit. It is a block diagram. 21: Switch, 22: Terminal to which reference voltage is applied, 23: Control circuit, 24: Smoothing circuit, 25:
voltage-current conversion circuit, 26: setting circuit, 27: addition circuit, 28: conversion output terminal, 43: reference signal generation circuit, 46: microcomputer as control section, 47: bus, 53: switch, 54: comparator, 56: Lower digit conversion section, 59: Upper digit conversion section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 基準電圧をスイツチングして出力するスイツ
チと、そのスイツチ出力を直流化する平滑回路と
上記スイツチングの切替比を制御し、その切替比
が設定値により決められる制御回路と、上記設定
値を可変的に与える設定手段とを持つコード信号
発生回路が、そのスイツチングの切替比を異なら
す事により予め決められた重みと対応した直流出
力を得るようにされた複数個設けられ、更にこれ
等複数個のコード信号発生回路の出力を変換され
るべき入力デジタル信号の各桁信号に応じて選択
的に取出す出力スイツチと、これ等出力スイツチ
の出力を加算して変換アナログ出力を得る加算回
路と、上記各コード信号発生回路の出力の基準値
をそれぞれ発生する基準値発生回路と、上記コー
ド信号発生回路の選択した一つの出力と上記基準
信号発生回路の対応する基準値とを比較する比較
器と、その比較結果に応じて両者が一致するよう
に対応するコード信号発生回路の上記設定手段の
設定値を制御する制御部とを具備してなるデジタ
ルアナログ変換装置。
1. A switch that switches and outputs a reference voltage, a smoothing circuit that converts the switch output into DC, a control circuit that controls the switching ratio of the switching, and whose switching ratio is determined by a set value, and a control circuit that controls the switching ratio of the above-mentioned switching, and a control circuit that controls the switching ratio of the above-mentioned switching. A plurality of code signal generation circuits are provided, each having a setting means for giving a predetermined weight, and a plurality of code signal generation circuits having different switching ratios to obtain a DC output corresponding to a predetermined weight. an output switch that selectively extracts the output of the code signal generation circuit according to each digit signal of the input digital signal to be converted; an adder circuit that adds the outputs of these output switches to obtain a converted analog output; a reference value generation circuit that generates a reference value for each of the outputs of the code signal generation circuit; a comparator that compares one selected output of the code signal generation circuit with a corresponding reference value of the reference signal generation circuit; A digital-to-analog conversion device comprising: a control section for controlling the set value of the setting means of the corresponding code signal generating circuit so that the two match according to the comparison result.
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