KR100723509B1 - Digital-analog converting driver joining R-string DAC and capacitor DAC and method thereof - Google Patents

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters

Abstract

저항 스트링 디지털-아날로그 컨버터와 커패시터 디지털-아날로그 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버 및 디지털-아날로그 컨버팅 방법 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버는 M+N 비트의 디지털 데이터를 수신하여 아날로그 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버로서 제 1 변환부, 제 2 변환부 및 아날로그 전압 출력부를 구비한다. 제 1 변환부는 상기 디지털 데이터의 연속되는 M 비트 값을 제 1 전압으로 변환한다. 제 2 변환부는 상기 디지털 데이터의 연속되는 N 비트 값을 제 2 전압으로 변환한다. 아날로그 전압 출력부는 상기 제 1 전압과 제 2 전압을 가산하여 상기 아날로그 전압으로서 출력한다. 상기 제 1 전압의 출력 범위와 상기 제 2 전압의 출력 범위는 다르다. 본 발명의 실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버 및 디지털-아날로그 컨버팅 방법 의하면, 안정적인 저항 스트링 컨버터와 면적 효율성이 뛰어난 커패시터 컨버터를 결합한 새로운 구조의 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버에 의하여 컨버팅을 수행함으로써 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버 및 디지털-아날로그 칸버팅 방법의 안정성과 면적 효율성을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다. Disclosed are a digital-analog converting driver and a digital-analog converting method that combine a resistor string digital-analog converter and a capacitor digital-analog converter. The digital-analog converting driver according to the embodiment of the present invention is a digital-analog converting driver that receives digital data of M + N bits and converts them into analog voltages and includes a first converting unit, a second converting unit, and an analog voltage output unit. . The first converter converts consecutive M bit values of the digital data into a first voltage. The second converter converts consecutive N bit values of the digital data into a second voltage. The analog voltage output unit adds the first voltage and the second voltage to output the analog voltage. The output range of the first voltage is different from the output range of the second voltage. According to the digital-analog converting driver and the digital-analog converting method according to an embodiment of the present invention, the digital-analog converting is performed by a digital-analog converting driver having a new structure combining a stable resistance string converter and an area-efficient capacitor converter. The advantages of converting drivers and digital-to-analog converting methods are to maximize the stability and area efficiency.

저항 스트링 컨버터, 커패시터 컨버터, 버퍼, 컨버팅 Resistor String Converters, Capacitor Converters, Buffers, Converting

Description

저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버 및 디지털-아날로그 컨버팅 방법{Digital-analog converting driver joining R-string DAC and capacitor DAC and method thereof}Digital-to-analog converting driver joining R-string DAC and capacitor DAC and method

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 이해하기 위하여 각 도면에 대한 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to understand the drawings referred to in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 종래 기술에 따른 저항 스트링 디지털-아날로그 컨버터를 나타내는 도면이다.1 illustrates a resistance string digital-analog converter according to the prior art.

도 2 는 종래 기술에 따른 커패시터 디지털-아날로그 컨버터를 나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a capacitor digital-analog converter according to the prior art.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a digital-analog converting driver according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 디지털 데이터를 개념적으로 나타내는 도면이다.4 is a diagram conceptually illustrating the digital data of FIG. 3.

도 5는 도 3의 제 1 변환부 및 아날로그 전압 출력부를 보다 자세히 나타내는 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating in detail the first converter and the analog voltage output unit of FIG. 3.

도 6은 도 5의 입력 수단을 보다 자세히 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating in detail the input means of FIG. 5.

도 7은 도 3의 제 2 변환부를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a second converter of FIG. 3.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 방법을 나타내는 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a digital-analog converting method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버(digital-analog converting driver)에 관한 것으로서, 특히 저항 스트링 디지털-아날로그 컨버터(R-string digital-analog convertor)와 커패시터 컨버터(capacitor digital-analog convertor)를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital-analog converting driver, and more particularly to a digital-analog converting resistor-string digital-analog converter and a capacitor digital-analog converter. It relates to an analog converting driver.

최근 텔레비젼과 같은 디스플레이 패널(display panel)의 크기가 하루가 다르게 커지고 있다. 이렇게 디스플레이 패널의 크기가 커짐에 따라, 디스플레이 장치의 소스 드라이버 IC(source driver IC)에서 패널을 구동시키기 위해 요구되는 디지털-아날로그 컨버터(digital-analog convertor)의 수가 증가하고 있다. In recent years, the size of a display panel such as a television is increasing day by day. As the size of the display panel increases, the number of digital-analog converters required for driving the panel in the source driver IC of the display device increases.

따라서 디지털-아날로그 컨버터의 면적의 증가가 디스플레이 장치의 소스 드라이버의 면적과 관련하여 문제된다. 이러한 현상은 종래 디지털 데이터(digital data)의 비트(bit) 수가 8비트인 시스템(system)에서 고화질을 구현하기 위해 10비트 이상의 시스템으로 전환되는 추세에 있어 더욱 문제시된다. Therefore, the increase in the area of the digital-analog converter is problematic in relation to the area of the source driver of the display device. This phenomenon is more problematic in the trend of switching from a system having 8 bits of digital data to a system of 10 bits or more to realize high quality.

도 1은 종래 기술에 따른 저항 스트링 디지털-아날로그 컨버터를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a schematic representation of a resistive string digital-to-analog converter according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 저항 스트링 디지털-아날로그 컨버터(이하 "저항 스트링 컨버터"라 한다)(10)는 저항 스트링(12) 및 디코더(drcoder)(14) 를 구비한다.Referring to FIG. 1, a resistor string digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a "resistance string converter") 10 according to the prior art includes a resistor string 12 and a decoder 14.

저항 스트링(12)은 저항 스트링 컨버터(10)로 입력되는 디지털 데이터(DTA)의 비트 수를 n이라 할때 일렬로 배열되는 2n-1개의 저항(R1, R2, ...R2n-1)을 구비하며 양단에 최대 레벨 전압(Vmax)과 최소 레벨 전압(Vmin)이 인가된다.The resistor string 12 includes 2 n -1 resistors R1, R2, ... R2 n -1 arranged in a line when the number of bits of the digital data DTA input to the resistor string converter 10 is n. And a maximum level voltage (Vmax) and a minimum level voltage (Vmin) are applied at both ends.

이때, 각각의 저항들(R1,R2, ...R2n-1) 사이의 전압들(Vi1, Vi2, ... Vik)은 최대 레벨 전압 (Vmax)과 최소 레벨 전(Vmin) 사이의 전압 레벨을 갖는다.At this time, the voltages Vi1, Vi2, ... Vik between the respective resistors R1, R2, ... R2 n -1 are the voltages between the maximum level voltage Vmax and the minimum level before Vmin. Have a level.

디코더(14)는 디지털 데이터(DTA)를 수신하여 저항 스트링(12)의 전압들(Vi1, Vi2, ... Vik)들 중에서 수신된 디지털 데이터(DTA)에 상응하는 전압을 선택하여 출력한다. The decoder 14 receives the digital data DTA and selects and outputs a voltage corresponding to the received digital data DTA among the voltages Vi1, Vi2,... Vik of the resistance string 12.

디코더(14)에 의해 선택된 전압(Vo1, Vo2, ... Vok)은 버퍼부(20)의 각 버퍼(20)를 통하여 아날로그 전압(analog voltage)으로서 외부의 장치에 공급된다.The voltages Vo1, Vo2,... Vok selected by the decoder 14 are supplied to an external device as analog voltages through the respective buffers 20 of the buffer unit 20.

종래 기술에 따른 저항 스트링 컨버터는 안정적인 디지털-아날로그 컨버팅 동작을 수행할 수 있는 장점이 있다. 그러나 저항 스트링 컨버터에 의하면 변환하고자 하는 디지털 데이터의 비트 수가 하나 증가할 때마다 그 면적이 두 배씩으로 증가하는 문제가 있다. The resistor string converter according to the prior art has an advantage of performing a stable digital-analog converting operation. However, the resistance string converter has a problem that the area is doubled every time the number of bits of digital data to be converted increases by one.

예를 들면, 6 비트 시스템의 디코더의 크기가 100이라면, 8 비트 시스템의 디코더는 400(100*22)이 된다. 마찬가지로 10 비트 시스템의 디코더는 1600(100*24)이고 12 비트 시스템의 디코더는 3200(100*26)이 된다. For example, if the size of the decoder of the 6-bit system is 100, the decoder of the 8-bit system is 400 (100 * 2 2 ). Similarly, a decoder in a 10-bit system would be 1600 (100 * 2 4 ) and a decoder in a 12-bit system would be 3200 (100 * 2 6 ).

따라서 저항 스트링 컨버터는 고집적화를 요구하는 경향에 적합하지 않을뿐더러 10 비트 이상의 시스템에서는 사용되기 어려운 단점이 있다. As a result, resistor string converters are not well suited for the trend towards high integration and are difficult to use in systems with more than 10 bits.

이러한 단점을 극복하기 위하여, 커패시터 디지털-아날로그 컨버터(이하 "커패시터 컨버터"라 한다)가 제안된다.In order to overcome this disadvantage, a capacitor digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a "capacitor converter") is proposed.

도 2는 종래 기술에 따른 커패시터 컨버터를 나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a capacitor converter according to the prior art.

도 2에 의하면, 종래 기술에 따른 커패시터 컨버터(30)는 입력부(32) 및 변환부(34)를 구비한다. According to FIG. 2, the capacitor converter 30 according to the related art includes an input unit 32 and a conversion unit 34.

입력부(32)는 스위치(switch)들(Sd1, Sd2)을 구비하여 입력되는 디지털 데이터(DTA)의 비트의 논리 레벨에 따라 기준 전압(Va, Vb)을 선택하여 변환부(34)로 전달한다.The input unit 32 includes switches Sd1 and Sd2 to select and transfer the reference voltages Va and Vb according to the logic level of the bit of the digital data DTA to be input to the converter 34. .

변환부(34)는 제 1 커패시터(C1), 제 2 커패시터(C2) 및 스위치들(SC1, SC2, SC3)를 구비하여 충전과 분배의 반복을 통해 입력되는 디지털 데이터(DTA)에 상응하는 아날로그 전압(Vo)을 출력한다.The conversion unit 34 includes a first capacitor C1, a second capacitor C2, and switches SC1, SC2, and SC3 to correspond to the digital data DTA input through repetition of charging and dispensing. Output the voltage Vo.

커패시터 컨버터(30)의 동작은 다음과 같다. The operation of the capacitor converter 30 is as follows.

우선 초기화 스위치(Sc3)는 컨버팅 동작에 앞서 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)를 방전시킨다. 입력부(32)는 입력된 디지털 데이터(DTA)의 첫번째 비트의 논리 레벨에 따라 기준 전압들(Va, Vb) 중 하나를 변환부(34)로 출력한다. Initially, the initialization switch Sc3 discharges the first capacitor C1 and the second capacitor C2 prior to the converting operation. The input unit 32 outputs one of the reference voltages Va and Vb to the converter 34 according to the logic level of the first bit of the input digital data DTA.

제 1 커패시터(C1)는 충전 스위치(SC1)가 닫히면서 입력부(32)에 의해 전달되는 기준 전압(Va, Vb)으로 충전된다. The first capacitor C1 is charged with the reference voltages Va and Vb transmitted by the input unit 32 while the charging switch SC1 is closed.

다음으로 충전 스위치(SC1)가 열리고 분배 스위치(Sc2)가 닫히면서 제 1 커 패시터(C1)에 충전된 전하가 제 2 커패시터(C2)로 분배된다. 이때 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)는 동일한 전압(Va/2, Vb/2)을 갖는다.Next, as the charge switch SC1 is opened and the distribution switch Sc2 is closed, the charge charged in the first capacitor C1 is distributed to the second capacitor C2. At this time, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 have the same voltages Va / 2 and Vb / 2.

다음으로 디지털 데이터(DTA)의 두 번째 비트의 논리 레벨에 응답하여 제 1 커패시터(C1)에 기준 전압(Va, Vb)이 더해지고 다시 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)가 전하를 분배하게 된다. Next, in response to the logic level of the second bit of the digital data DTA, the reference voltages Va and Vb are added to the first capacitor C1, and again the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are charged. Will be distributed.

n 비트의 디지털 데이터의 경우 상기와 같은 일련의 과정을 반복적으로 n번 실행하면, 입력되는 디지털 데이터(DTA)에 상응하는 아날로그 전압(Vo)이 생성된다.In the case of n-bit digital data, if the above-described process is repeatedly performed n times, an analog voltage Vo corresponding to the input digital data DTA is generated.

종래 기술에 따른 커패시터 컨버터는 변환하고자 하는 디지털 데이터의 비트 수에 무관하게 단지 소정수의 스위치와 2개의 커패시터만을 구비하므로 그 면적은 저항 스트링 컨버터에 비해 확연히 줄어든다. The capacitor converter according to the prior art has only a predetermined number of switches and two capacitors, regardless of the number of bits of digital data to be converted, so that the area is significantly reduced compared to the resistor string converter.

커패시터 컨버터를 사용하여 10 비트 시스템을 구성하는 경우 그 면적은 저항 스트링 컨버터의 6비트 시스템 정도의 면적으로 구현될 수 있다.When a 10-bit system is configured using a capacitor converter, the area can be realized in an area of about 6 bits of a resistance string converter.

그러나 커패시터 컨버터 구조는 전술한 바와 같이 디지털 데이터의 최하위 비트에서 시작하여 최상위 비트까지 전하 분배를 통하여 원하는 아날로그 전압을 발생시키기 때문에 최상위 비트 디코딩이 에러의 대부분을 차지하는 문제가 있다. However, since the capacitor converter structure generates the desired analog voltage through charge distribution starting from the least significant bit of the digital data to the most significant bit, as described above, the most significant bit decoding occupies most of the error.

특히 "01111111" 또는 "10000000" 데이터와 같이 최상위 비트의 논리 레벨만이 다른 경우에는 그 에러 가능성이 증가한다.In particular, when only the logic level of the most significant bit is different, such as "01111111" or "10000000" data, the probability of error increases.

다시 도 2를 참조하면, 커패시터 컨버터(30)의 기준 전압(Va, Vb)은 각각 "5V"와 "0V"라고 하고 디지털 데이터(DTA)가 "01111111"로 입력된다고 하자(최하위 비트부터 입력). Referring back to FIG. 2, suppose that the reference voltages Va and Vb of the capacitor converter 30 are "5V" and "0V", respectively, and the digital data DTA is input as "01111111" (from the least significant bit). .

디지털 데이터(DTA)의 첫 번째 비트의 논리 레벨 "1"에 대응하여(최하위 비트부터 입력) 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)의 차징 분배를 통해 아날로그 전압(Vo)은 2.5V가 된다.Corresponding to the logic level "1" of the first bit of the digital data DTA (input from the least significant bit), the analog voltage Vo is 2.5V through the charging distribution of the first capacitor C1 and the second capacitor C2. Becomes

다시 "11111110"의 두 번째 비트의 논리 레벨 "1"에 대응하여 5V 입력되면 5V의 제 1 커패시터(C1)와 2.5V의 제 2 커패시터(C2)의 전압 분배를 통해 3.75V 아날로그 전압으로 출력된다.If 5V is input again corresponding to the logic level "1" of the second bit of "11111110", it is output as a 3.75V analog voltage through the voltage distribution of the first capacitor C1 of 5V and the second capacitor C2 of 2.5V. .

이러한 과정을 반복하면 n-1번째 비트의 논리 레벨 "1"은 기준 전압(5V)에 가까운 값으로 출력된다. 즉, n-1번째 컨버팅 동작 후 제 2 커패시터(C2)는 5V에 가까운 전압으로 충전되어 있다. When this process is repeated, the logic level "1" of the n-th bit is output as a value close to the reference voltage (5V). That is, after the n−1 th converting operation, the second capacitor C2 is charged to a voltage close to 5V.

그런데 다음으로 제 1 커패시터(C1) n번째 비트의 논리 레벨 "0"이 기준 전압(0V)으로 충전되고 제 2 커패시터(C2)와의 분배가 이루어지면 두 커패시터(C1, C2) 간의 큰 전압차에 의하여 스위칭 에러와 같은 현상이 나타난다.Next, when the logic level "0" of the n-th bit of the first capacitor C1 is charged to the reference voltage (0V) and distributed with the second capacitor C2, a large voltage difference between the two capacitors C1 and C2 is applied. This causes a phenomenon such as a switching error.

이러한 에러는 특히 변환하고자 하는 디지털 데이터에 상응하는 최종적인 아날로그 전압을 생성하기 위한 최상위 비트에 대한 컨버팅 과정에서 발생하므로 에러 가능성이 크다. 디지털 데이터의 비트 수가 증가할수록 두 커패시터(C1, C2) 간의 전압차가 커지는바 에러 가능성은 더욱 증가한다.This error is particularly prone to error because it occurs during the conversion of the most significant bit to produce the final analog voltage corresponding to the digital data to be converted. As the number of bits of the digital data increases, the voltage difference between the two capacitors C1 and C2 increases, so that the probability of error increases.

즉, 종래 기술에 따른 커패시터 컨버터에 의하면, 디지털 데이터의 비트 수가 증가함에 따라 에러 발생 빈도가 증가하여 멀티 비트 시스템의 안정성을 보장할 수 없는 문제가 발생한다.That is, according to the capacitor converter according to the prior art, as the number of bits of the digital data increases, the error occurrence frequency increases, which causes a problem that cannot guarantee the stability of the multi-bit system.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 안정성을 유지하면서도 면적 효율을 극대화 시킬 수 있는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a digital-analog converting driver that can maximize the area efficiency while maintaining stability.

또한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 안정성을 유지하면서도 면적 효율을 극대화시킬 수 있는 디지털-아날로그 컨버팅 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a digital-analog converting method capable of maximizing area efficiency while maintaining stability.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버로서 M+N 비트의 디지털 데이터를 수신하여 아날로그 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버는 제 1 변환부, 제 2 변환부 및 아날로그 전압 출력부를 구비한다.In order to solve the above technical problem, a digital-analog converting driver combining the resistance string converter and the capacitor converter of the present invention receives a digital data of M + N bits and converts it into an analog voltage. And a second converter and an analog voltage output.

제 1 변환부는 상기 디지털 데이터의 연속되는 M 비트 값을 제 1 전압으로 변환한다. 제 2 변환부는 상기 디지털 데이터의 연속되는 N 비트 값을 제 2 전압으로 변환한다. 아날로그 전압 출력부는 상기 제 1 전압과 제 2 전압을 가산하여 상기 아날로그 전압으로서 출력한다. The first converter converts consecutive M bit values of the digital data into a first voltage. The second converter converts consecutive N bit values of the digital data into a second voltage. The analog voltage output unit adds the first voltage and the second voltage to output the analog voltage.

상기 제 1 전압의 출력 범위와 상기 제 2 전압의 출력 범위는 다르다.The output range of the first voltage is different from the output range of the second voltage.

상기 M 비트 값은 상기 디지털 데이터의 하위 M 비트 값이고, 상기 N 비트 값은 상기 디지털 데이터의 상위 N 비트 값이다.The M bit value is a lower M bit value of the digital data, and the N bit value is an upper N bit value of the digital data.

상기 제 1 전압의 출력 범위는 상기 제 2 전압의 출력 범위보다 작다. 상기 제 1 변환부와 상기 제 2 변환부는 서로 다른 종류의 디지털-아날로그 컨버터이다.The output range of the first voltage is smaller than the output range of the second voltage. The first converter and the second converter are different types of digital-to-analog converters.

상기 제 1 변환부는 커패시터 컨버터이고 상기 제 2 변환부는 저항 스트링 컨버터이다. 상기 커패시터 컨버터는 입력 수단 및 변환 수단을 구비한다.The first converter is a capacitor converter and the second converter is a resistance string converter. The capacitor converter has an input means and a conversion means.

상기 입력 수단은 스위치들을 구비하여 상기 디지털 데이터의 연속되는 M 비트의 각 비트의 논리 레벨에 상응하는 상위 또는 하위 기준 전압을 출력한다. The input means has switches to output an upper or lower reference voltage corresponding to the logic level of each bit of consecutive M bits of the digital data.

상기 변환 수단은 제 1 커패시터, 제 2 커패시터 및 스위치들을 구비하여 상기 입력부로부터 수신되는 상기 상위 또는 하위기준 전압의 충전과 분배의 반복을 통해 상기 제 1 전압을 출력한다.The converting means comprises a first capacitor, a second capacitor and switches to output the first voltage through repetition of charging and distributing the upper or lower reference voltage received from the input.

상기 저항 스트링 컨버터는 저항 스트링과 디코더를 구비한다.The resistance string converter has a resistance string and a decoder.

상기 저항 스트링은 복수 개의 저항이 일렬로 배치되어 기준 전압들을 형성한다. 상기 디코더는 상기 기준 전압들 중 상기 디지털 데이터의 연속되는 N 비트에 상응하는 기준 전압을 상기 제 2 전압으로서 출력한다.In the resistor string, a plurality of resistors are arranged in a line to form reference voltages. The decoder outputs a reference voltage corresponding to consecutive N bits of the digital data among the reference voltages as the second voltage.

상기 커패시터 컨버터의 상기 기준 전압 간의 차이는 상기 저항 스트링 컨버터의 인접한 상기 기준 전압과의 차이와 동일하다. 상기 제 1 커패시터 및 상기 제 2 커패시터는 동일한 커패시턴스를 갖는다.The difference between the reference voltages of the capacitor converter is equal to the difference with the adjacent reference voltages of the resistance string converter. The first capacitor and the second capacitor have the same capacitance.

상기 저항 스트링은, 2N개의 저항을 구비한다.The resistor string has 2 N resistors.

상기 아날로그 전압 출력부는 버퍼이다. 상기 버퍼는 OP 앰프와 스위치를 구비한다. 상기 OP 앰프는 상기 제 2 커패시터의 일단과 상기 제 2 전압을 각각 반전 단자와 비반전 단자의 입력으로 하고 상기 제 2 커패시터의 타단과 연결되는 출력 단자를 통하여 상기 아날로그 전압을 출력한다.The analog voltage output unit is a buffer. The buffer has an OP amplifier and a switch. The OP amplifier outputs the analog voltage through an output terminal connected to one end of the second capacitor and the second voltage as an input of an inverting terminal and a non-inverting terminal, respectively, and the other end of the second capacitor.

상기 스위치는 상기 OP 앰프의 출력과 상기 반전 단자에 연결된다.The switch is connected to the output of the OP amplifier and the inverting terminal.

상기 M+N이 10일 때 상기 M은 7이고 상기 N은 3이다. 상기 M+N이 12일 때 상기 M은 8이고 상기 N은 4이다.When M + N is 10, M is 7 and N is 3. When M + N is 12, M is 8 and N is 4.

상기 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버는 상기 디지털 데이터를 상기 M 비트와 상기 N 비트로 나누어 각각 상기 제 1 변환부와 상기 제 2 변환부로 분배하는 데이터 분배부를 더 구비한다.The digital-analog converting driver further includes a data distributor which divides the digital data into the M bits and the N bits and distributes the digital data to the first converter and the second converter, respectively.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버에서의 디지털-아날로그 컨버팅 방법은 상기 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버로 M+N 비트의 디지털 데이터를 입력하는 단계, 상기 디지털 데이터를 소정수로 분리하는 단계, 상기 분리된 디지털 데이터의 비트 값들에 대하여 각각 디지털-아날로그 컨버팅을 수행하여 각 비트 값들에 상응하는 전압을 생성하는 단계, 상기 컨버팅의 결과 생성되는 상기 전압들을 가산하는 단계 및 상기 가산된 전압을 아날로그 전압으로서 출력하는 단계를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a digital-analog converting method in a digital-analog converting driver combining a resistance string converter and a capacitor converter. Inputting data, separating the digital data into a predetermined number, performing digital-analog conversion on the bit values of the separated digital data, respectively, and generating a voltage corresponding to each bit value; Adding the resulting voltages and outputting the added voltages as analog voltages.

상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 생성하는 단계는 각 비트 값에 대하여 다른 컨버팅 방식으로 컨버팅을 수행한다. 상기 디지털 데이터를 소정수로 분리하는 단계는 상기 M+N 비트의 디지털 데이터를 상위 M 비트와 하위 N 비트로 분리된다. The generating of the voltage corresponding to each bit value is performed by converting each bit value in a different converting manner. Separating the digital data into a predetermined number divides the M + N bits of digital data into upper M bits and lower N bits.

상기 컨버팅 방식은 상기 상위 M 비트 값과 상위 하위 N 비트 값에 대하여 각각 커패시터 컨버터를 이용한 컨버팅 방식과 저항 스트링을 이용한 컨버팅 방식 이다.The converting method is a converting method using a capacitor converter and a converting method using a resistance string for the upper M bit value and the upper lower N bit value, respectively.

상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 생성하는 단계는 상기 각 비트 값에 상응하는 전압들의 출력 범위가 다르다. 상기 디지털 데이터를 소정수로 분리하는 단계는 상기 M+N 비트의 디지털 데이터를 상위 M 비트와 하위 N 비트로 분리된다.Generating a voltage corresponding to each bit value differs in the output range of voltages corresponding to each bit value. Separating the digital data into a predetermined number divides the M + N bits of digital data into upper M bits and lower N bits.

상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 출력하는 단계는 상기 상위 M 비트 값에 대한 전압의 출력 범위가 상기 하위 N 비트 값에 대한 전압의 출력 범위보다 작다.The outputting of the voltage corresponding to each bit value may include an output range of the voltage for the upper M bit value smaller than an output range of the voltage for the lower N bit value.

상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 생성하는 단계는 상기 상위 M 비트 값에 대한 컨버팅은 커패시터 컨버터를 이용한 컨버팅이고 상위 하위 N 비트 값에 대한 컨버팅은 저항 스트링 컨버터를 이용한 컨버팅이다.The step of generating a voltage corresponding to each bit value includes converting the upper M bit value using a capacitor converter and converting the upper lower N bit value using a resistance string converter.

상기 M은 7이고 상기 N은 3이다. 상기 M은 8이고 상기 N은 4이다. M is 7 and N is 3. M is 8 and N is 4.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a digital-analog converting driver according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버로서 M+N 비트의 디지털 데이터를 수신하여 아날로그 전압으로 변환하는 디지 털-아날로그 컨버팅 드라이버(100)는 제 1 변환부(120), 제 2 변환부(140) 및 아날로그 전압 출력부(160)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the digital-analog converting driver 100, which receives digital data of M + N bits and converts the digital data into an analog voltage according to an embodiment of the present invention, includes a first converter ( 120, a second converter 140, and an analog voltage output unit 160.

제 1 변환부(120)는 디지털 데이터(DTA)의 연속되는 M 비트 값을 제 1 전압(V1)으로 변환한다. 제 2 변환부(140)는 디지털 데이터(DTA)의 연속되는 N 비트 값을 제 2 전압(V2)으로 변환한다.The first converter 120 converts consecutive M bit values of the digital data DTA into the first voltage V1. The second converter 140 converts the consecutive N bit values of the digital data DTA into the second voltage V2.

바람직하게는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버(100)는 디지털 데이터(DTA)를 상기 M 비트와 상기 N 비트로 나누어 각각 제 1 변환부(120)와 제 2 변환부(140)로 분배하는 데이터 분배부(180)를 더 구비한다.Preferably, the digital-analog converting driver 100 divides the digital data DTA into the M bits and the N bits and distributes the digital data DTA to the first converter 120 and the second converter 140, respectively. ) Is further provided.

도 4는 도 3의 디지털 데이터를 개념적으로 나타내는 도면이다. 4 is a diagram conceptually illustrating the digital data of FIG. 3.

도 4를 참조하면, 디지털 데이터(DTA)는 두 부분으로 분리된다. 상기 연속되는 M 비트 값은 디지털 데이터(DTA)의 하위 M 비트 값(DTA[M-1:0])이고, 상기 연속되는 N 비트 값은 디지털 데이터(DTA)의 상위 N 비트 값(DTA[M+N-1:M-1])이다. Referring to FIG. 4, the digital data DTA is divided into two parts. The consecutive M bit value is the lower M bit value DTA [M-1: 0] of the digital data DTA, and the consecutive N bit value is the upper N bit value DTA [M of the digital data DTA. + N-1: M-1]).

즉, 도 3의 제 1 변환부(120)는 디지털 데이터(DTA)의 하위 M 비트 값(DTA[M-1:0])에 대해 컨버팅을 수행하고, 도 3의 제 2 변환부(140)는 디지털 데이터(DTA)의 상위 N 비트 값(DTA[M+N-1:M-1])에 대한 컨버팅을 수행한다. That is, the first converter 120 of FIG. 3 converts the lower M bit values DTA [M-1: 0] of the digital data DTA and the second converter 140 of FIG. 3. Performs conversion for the upper N bit values DTA [M + N-1: M-1] of the digital data DTA.

다시 도 3을 참조하면, 제 1 변환부(120)와 제 2 변환부(140)는 서로 다른 종류의 디지털-아날로그 컨버터일 수 있다. 아날로그 전압 출력부(160)는 제 1 전압(V1)과 제 2 전압(V2)을 가산하여 아날로그 전압(VANL)으로서 출력한다. Referring back to FIG. 3, the first converter 120 and the second converter 140 may be different types of digital-analog converters. The analog voltage output unit 160 adds the first voltage V1 and the second voltage V2 and outputs the analog voltage VANL.

도 5는 도 3의 제 1 변환부 및 아날로그 전압 출력부를 보다 자세히 나타내는 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating in detail the first converter and the analog voltage output unit of FIG. 3.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 변환부(120)는 커패시터 컨버터이다. 상기 커패시터 컨버터(120)는 입력 수단(122) 및 변환 수단(124)을 구비한다.4 and 5, the first converter 120 is a capacitor converter. The capacitor converter 120 has an input means 122 and a conversion means 124.

입력 수단(122)은 스위치들(S1221, S1222)을 구비하여 디지털 데이터(DTA)의 하위 M 비트 값(DTA[M-1:0])의 각 비트의 논리 레벨("0" 또는 "1")에 상응하는 상위 기준 전압(Vup) 또는 하위 기준 전압(Vdown)을 출력한다. The input means 122 comprises switches S1221 and S1222 to provide the logic level ("0" or "1") of each bit of the lower M bit value DTA [M-1: 0] of the digital data DTA. And outputs an upper reference voltage Vup or a lower reference voltage Vdown corresponding to.

도 6의 도 5의 입력 수단을 보다 자세히 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating in detail the input means of FIG. 5.

도 6을 참조하면, 입력 수단(122)의 양 단에는 기준 전압(Vup, Vdown)이 인가된다. 입력 수단(122)의 두 스위치들(S1221, S1222)은 각각 엔모스 트랜지스터(S1221)와 피모스 트랜지스터(S1222)이다. Referring to FIG. 6, reference voltages Vup and Vdown are applied to both ends of the input unit 122. The two switches S1221 and S1222 of the input means 122 are NMOS transistor S1221 and PMOS transistor S1222, respectively.

입력되는 비트 값이 논리"1" 경우에는 엔모스 트랜지스터(S1221)가 턴 온(turn on) 된다. 따라서 상위 기준 전압(Vup)이 도 5의 변환 수단(124)으로 전달된다. 다만, 입력되는 비트 값이 논리"0" 경우에는 피모스 트랜지스터(S1222)가 턴 온 되어 하위 기준 전압(Vdown)이 전달된다.When the input bit value is logic "1", the NMOS transistor S1221 is turned on. Therefore, the upper reference voltage Vup is transmitted to the conversion means 124 of FIG. 5. However, when the input bit value is logic "0", the PMOS transistor S1222 is turned on and the lower reference voltage Vdown is transmitted.

다시 도 5를 참조하면, 변환 수단(124)은 제 1 커패시터(C1), 제 2 커패시터 (C2)및 스위치(S1241)를 구비한다. 변환 수단(124)은 입력 수단(122)으로부터 전달되는 상위 또는 하위 기준 전압(Vup 또는 Vdown)을 충전하고 분배하는 과정의 반복을 통해 제 1 전압(V1)을 출력한다.Referring again to FIG. 5, the conversion means 124 includes a first capacitor C1, a second capacitor C2, and a switch S1241. The conversion means 124 outputs the first voltage V1 through repetition of charging and distributing the upper or lower reference voltage Vup or Vdown transmitted from the input means 122.

분배 수단(124)은 구체적으로 다음과 같이 동작한다. 입력 수단(122)으로부터 상위 또는 하위 기준 전압(Vup 또는 Vdown)이 전달되면 제 1 커패시터(C1)가 상위 또는 하위 기준 전압(Vup 또는 Vdown)으로 충전된다.Dispensing means 124 specifically operates as follows. When the upper or lower reference voltage Vup or Vdown is transmitted from the input means 122, the first capacitor C1 is charged to the upper or lower reference voltage Vup or Vdown.

즉, 입력되는 비트 값이 논리"0"인 경우에는 제 1 커패시터(C1)는 하위 기준 전압(Vdown)으로 충전된다. 반대로 입력되는 비트 값이 논리"1"인 경우 제 1 커패시터(C1)는 상위 기준 전압(Vup)으로 충전된다.That is, when the input bit value is logic "0", the first capacitor C1 is charged to the lower reference voltage Vdown. In contrast, when the input bit value is logic “1”, the first capacitor C1 is charged to the upper reference voltage Vup.

제 2 커패시터(C2)는 소정의 제어 신호에 의하여 상위 또는 하위 기준 전압(Vup 또는 Vdown)으로 충전된 제 1 커패시터(C1)와 연결된다. 상기 제어 신호는 입력 수단(122)으로 디지털 데이터(DTA)의 하위 M 비트 값(DTA[M-1:0])가 입력됨으로써 발생한다. The second capacitor C2 is connected to the first capacitor C1 charged to the upper or lower reference voltage Vup or Vdown by a predetermined control signal. The control signal is generated by inputting the lower M bit value DTA [M-1: 0] of the digital data DTA to the input means 122.

이때 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2) 사이에 전하의 분배가 일어난다. 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)의 커패시턴스가 동일하다면 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)는 동일한 전하량으로 충전된다. At this time, distribution of charge occurs between the first capacitor C1 and the second capacitor C2. If the capacitances of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are the same, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are charged with the same amount of charge.

상기 과정이 반복하여 실행되면, 순차적으로 입력되는 하위 M 비트 값(DTA[M-1:0])의 각 비트의 논리 레벨에 따라, 제 2 커패시터(C2)에 충전되는 전하의 양이 가감되게 된다. M번의 반복 실행이 완료되면, 제 2 커패시터(C2)는 최종적으로 하위 M 비트 값(DTA[M-1:0])에 상응하는 전압으로 충전되게 된다.When the above process is repeatedly performed, the amount of charge charged in the second capacitor C2 is added or subtracted according to the logic level of each bit of the sequentially lower M bit values DTA [M-1: 0]. do. When M repetitions of execution are completed, the second capacitor C2 is finally charged to a voltage corresponding to the lower M bit value DTA [M-1: 0].

결과적으로 제 1 전압(V1)은 제 2 커패시터(C2)에 충전된 전하량에 따른 전압으로 출력된다.As a result, the first voltage V1 is output as a voltage according to the amount of charge charged in the second capacitor C2.

커패시터 컨버터(120)는 제 2 커패시터(C2)와 병렬적으로 연결되어 제 1 커패시터(C1)와 제 2 커패시터(C2)를 방전시켜 초기화하는 스위치(S1242)를 더 구비할 수 있다.The capacitor converter 120 may further include a switch S1242 connected in parallel with the second capacitor C2 to discharge and initialize the first capacitor C1 and the second capacitor C2.

계속해서 도 5를 참조하면, 아날로그 전압 출력부(160)는 버퍼이다. 버퍼 (160)는 OP 앰프(162)와 스위치(S164)를 구비한다. OP 앰프(162)는 제 2 커패시터(C2)의 일단과 제 2 전압(V2)을 각각 반전 단자와 비반전 단자의 입력으로 하고 상기 제 2 커패시터의 타단과 연결되는 출력 단자를 통하여 상기 아날로그 전압을 출력한다.5, the analog voltage output unit 160 is a buffer. The buffer 160 includes an OP amplifier 162 and a switch S164. The OP amplifier 162 uses one end of the second capacitor C2 and the second voltage V2 as inputs of an inverting terminal and a non-inverting terminal, respectively, and outputs the analog voltage through an output terminal connected to the other end of the second capacitor. Output

OP 앰프(162)의 출력과 상기 반전 단자에 연결되는 스위치(S164)는 OP 앰프(162)의 반전 단자 전압이 비반전 단자 전압, 즉 제 2 전압(V2)으로 초기화하기 위하여 턴 온 된다. 그 후 상기 제어 신호에 응답하여 스위치(S164)가 턴 오프 되면 제 2 전압(V2)로 초기화된 상기 반전 단자에 제 1 전압(V1)이 인가된다. The switch S164 connected to the output of the OP amplifier 162 and the inverting terminal is turned on to initialize the inverting terminal voltage of the OP amplifier 162 to a non-inverting terminal voltage, that is, the second voltage V2. Thereafter, when the switch S164 is turned off in response to the control signal, the first voltage V1 is applied to the inverting terminal initialized to the second voltage V2.

따라서 아날로그 전압 출력부(160)는 제 1 전압(V1)과 제 2 전압(V2)이 가산된 아날로그 전압(VANL)을 출력하게 된다.Therefore, the analog voltage output unit 160 outputs the analog voltage VANL to which the first voltage V1 and the second voltage V2 are added.

도 7은 도 3의 제 2 변환부를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a second converter of FIG. 3.

도 7을 참조하면, 제 2 변환부(140)는 저항 스트링 컨버터이다. 상기 저항 스트링 컨버터(140)는 저항 스트링(142)과 디코더(144)를 구비한다. Referring to FIG. 7, the second converter 140 is a resistance string converter. The resistor string converter 140 includes a resistor string 142 and a decoder 144.

전술한 바와 같이 저항 스트링 컨버터(140)은 디지털 데이터(DTA)의 상위 N 비트 값(DTA[M+N-1:M-1])에 대한 컨버팅을 수행한다. 저항 스트링(142)은 2N개의 저항을 구비하고 양 단에 제 2 전압(V2)의 출력 범위의 최대 전압(Vmax)과 최소 전압(Vmin)이 인가된다.As described above, the resistance string converter 140 converts the upper N bit values DTA [M + N-1: M-1] of the digital data DTA. The resistor string 142 has 2 N resistors, and the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin of the output range of the second voltage V2 are applied to both ends.

저항 스트링(142)은 2N개의 저항들(R1, R2, ..., R2N-1)이 일렬로 배열되어 기준 전압들(Vr1, Vr2, ..., Vr2N)을 형성한다. 디코더(144)는 기준 전압들(Vr1, Vr2, ...,Vr2N) 중 하나의 기준 전압을 선택한다.The resistor string 142 has 2 N resistors R1, R2,..., R2 N −1 arranged in a line to form the reference voltages Vr1, Vr2,..., And Vr2 N. The decoder 144 selects one reference voltage among the reference voltages Vr1, Vr2,..., Vr2 N.

이때 상위 N 비트를 컨버팅 하기 위해서는 2N개의 전압 레벨이 필요하므로 저항 스트링 컨버터(140)의 기준 전압들은 최대 전압(Vmax)과 최소 전압(Vmin)의 차(Vmax-Vmin)를 2N으로 나눈 값의 배수가 된다.In this case, since 2 N voltage levels are required to convert the upper N bits, the reference voltages of the resistor string converter 140 are obtained by dividing the difference (Vmax-Vmin) between the maximum voltage (Vmax) and the minimum voltage (Vmin) by 2N . Is a multiple of.

즉, 저항 스트링 컨버터(140)에 의하면, 디지털 데이터(DTA)의 상위 N 비트 값(DTA[M+N-1:M-1])가 입력되면 디코더(144)는 상위 N 비트 값(DTA[M+N-1:M-1])에 상응하는 기준 전압으로 스위칭하여 제 2 전압(V2)으로 출력한다.That is, according to the resistance string converter 140, when the upper N bit values DTA [M + N-1: M-1] of the digital data DTA are input, the decoder 144 may input the upper N bit values DTA [. M + N-1: M-1]) is switched to a reference voltage corresponding to the second voltage V2.

도 5 및 도 7을 참조하면, 커패시터 컨버터(120)의 상/하위 기준 전압들 간의 차이(Vup-Vdown)는 저항 스트링 컨버터(142)의 인접한 기준 전압들 간의 차이(예를 들어, Vr1-Vr2)와 동일하다.5 and 7, the difference between the upper and lower reference voltages of the capacitor converter 120 (Vup-Vdown) is determined by the difference between adjacent reference voltages of the resistor string converter 142 (eg, Vr1 -Vr2). Same as).

따라서 제 1 전압(V1)의 출력 범위와 제 2 전압(V2)의 출력 범위는 다르다. 특히 제 1 전압(V1)의 출력 범위는 제 2 전압(V2)의 출력 범위보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제 1 전압(V1)은 5㎷의 출력 범위 내의 전압 레벨을 갖는 반면, 제 2 전압(V2)은 5V의 출력 범위 내의 전압 레벨을 가질 수 있다.Therefore, the output range of the first voltage V1 and the output range of the second voltage V2 are different. In particular, the output range of the first voltage V1 may be smaller than the output range of the second voltage V2. For example, the first voltage V1 may have a voltage level within the output range of 5 kW, while the second voltage V2 may have a voltage level within the output range of 5V.

다시 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버(100)에서 상기 M+N은 디지털 데이터(DTA)의 비트 수를 가리킨다. 이때, 상기 M과 상기 N의 비율은 시스템이 요구하는 에러율 또는 드라이버의 면적 등에 따라 적절한 값으로 정해질 수 있다. Referring again to FIG. 3, in the digital-analog converting driver 100 according to the present invention, the M + N indicates the number of bits of the digital data DTA. In this case, the ratio of M and N may be set to an appropriate value according to the error rate required by the system or the area of the driver.

바람직한 예로는, 상기 M+N, 즉 디지털 데이터(DTA)의 비트 수가 10일 때 상기 M은 7이고 상기 N은 3이다. 또한, 상기 M+N이 12일 때는 상기 M은 8이고 상기 N은 4이다.As a preferred example, when M + N, that is, the number of bits of the digital data DTA is 10, M is 7 and N is 3. When M + N is 12, M is 8 and N is 4.

10 비트 또는 12 비트 시스템에서의 커패시터 컨버터 에러율이 1이라 하자. 상기 예들은 본 발명의 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버에 의하여 10 비트 또는 12 비트의 디지털 데이터를 컨버팅함에 있어 그 에러율을 10% 내외(1/2(10-M) , 1/2(12-M))로 낮추기 위하여 선택된 예들이다. Assume a capacitor converter error rate of 1 in a 10-bit or 12-bit system. The above examples show an error rate of about 10% (1/2 (10-M) , 1/2 (12-M) ) in converting 10-bit or 12-bit digital data by the digital-analog converting driver of the present invention. Are examples selected to lower.

따라서, 상기 M+N이 10 일때 상기 M은 7보다 작을 수 있고 상기 M+N이 12 일때 상기 M은 8보다 작을 수 있다. 다만, 상기 M 값이 적정 수 이하로 작아지면 상대적으로 저항 스트링 컨버터에서 처리하여야할 상위 N 비트 수가 증가하게 된다. Therefore, when M + N is 10, M may be less than 7, and when M + N is 12, M may be less than 8. However, when the M value becomes smaller than an appropriate number, the number of upper N bits to be processed in the resistance string converter increases relatively.

그러므로 상기 M과 N 값을 정함에 있어 상기 M 값이 작아질수록 본 발명의 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버의 면적이 증가하게 됨을 고려하여야 한다.Therefore, in determining the M and N values, it should be considered that as the M value becomes smaller, the area of the digital-analog converting driver of the present invention increases.

상기 예들과 같은 M과 N 값을 갖는다면, 본원발명은 8 비트 시스템의 저항 스트링 컨버터에 비하여도 약 절반 수준의 면적만을 필요로 하게 된다. 또한, 커패시터 컨버터에서 가장 큰 에러를 발생시킨 최상위 비트를 저항 스트링 컨버터에 의하도록 함으로써 시스템의 안정성이 크게 향상된다. With the same M and N values as the above examples, the present invention requires only about half the area compared to a resistive string converter in an 8-bit system. In addition, the stability string of the system is greatly improved by having the resistance string converter transmit the most significant bit causing the largest error in the capacitor converter.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 방법을 나타내는 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a digital-analog converting method according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 방법은 상기 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버 로 M+N 비트의 디지털 데이터를 입력하는 810 단계, 상기 디지털 데이터를 소정수로 분리하는 820 단계, 상기 분리된 디지털 데이터의 비트 값들에 대하여 각각 디지털-아날로그 컨버팅을 수행하여 각 비트 값들에 상응하는 전압을 830 출력하는 단계, 상기 컨버팅의 결과 출력되는 전압들을 가산하는 840 단계 및 상기 가산된 전압을 아날로그 전압으로서 출력하는 850 단계를 구비한다. Referring to FIG. 8, in the digital-analog converting method according to the embodiment of the present invention for achieving the another technical problem, in step 810 of inputting digital data of M + N bits into the digital-analog converting driver, the digital data Dividing a number into a predetermined number; performing digital-analog conversion on the separated bit values of the digital data, and outputting a voltage corresponding to each bit value by 830; adding voltages output as a result of the converting Step 840 and step 850 of outputting the added voltage as an analog voltage.

본 발명의 일실시예에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 방법은 앞서 설명된 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버와 기술적 사상이 동일하며 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버의 동작에 대응된다. 따라서 당업자라면 앞서의 설명으로부터 본 발명에 따른 디지털-아날로그 컨버팅 방법을 용이하게 이해할 수 있는바 이에 대한 설명은 생략된다.The digital-analog converting method according to an embodiment of the present invention has the same technical idea as the digital-analog converting driver described above and corresponds to the operation of the digital-analog converting driver. Therefore, those skilled in the art can easily understand the digital-analog converting method according to the present invention from the foregoing description, and a description thereof will be omitted.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, these terms are only used for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버 및 디지털-아날로그 칸버팅 방법에 의 하면 안정적인 저항 스트링 컨버터와 면적 효율성이 뛰어난 커패시터 컨버터를 결합한 새로운 구조의 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버에 의하여 컨버팅을 수행함으로써 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버 및 디지털-아날로그 칸버팅 방법의 안정성과 면적 효율성을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the digital-analog converting driver and the digital-analog converting method, which combine the resistor string converter and the capacitor converter according to the present invention, the digital structure of the novel structure combining the stable resistor string converter and the capacitor converter with excellent area efficiency By converting by the analog converting driver, there is an advantage of maximizing the stability and area efficiency of the digital-analog converting driver and the digital-analog converting method.

Claims (24)

M+N(M,N은 자연수) 비트의 디지털 데이터를 수신하여 아날로그 전압으로 변환하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버에 있어서,In a digital-analog converting driver that receives digital data of M + N bits (M and N are natural numbers) and converts them into analog voltages 상기 디지털 데이터의 연속되는 M 비트 값을 제 1 전압으로 변환하는 제 1 변환부;A first converter converting consecutive M bit values of the digital data into a first voltage; 상기 디지털 데이터의 연속되는 N 비트 값을 제 2 전압으로 변환하는 제 2 변환부; 및A second converter converting consecutive N bit values of the digital data into a second voltage; And 상기 제 1 전압과 제 2 전압을 가산하여 상기 아날로그 전압으로서 출력하는 아날로그 전압 출력부를 구비하고,An analog voltage output unit configured to add the first voltage and the second voltage to output the analog voltage; 상기 제 1 전압의 출력 범위와 상기 제 2 전압의 출력 범위가 다른 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And a resistor string converter and a capacitor converter, wherein the output range of the first voltage is different from the output range of the second voltage. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 M 비트 값은 상기 디지털 데이터의 하위 M 비트 값이고, 상기 N 비트 값은 상기 디지털 데이터의 상위 N 비트 값인 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And the M bit value is a lower M bit value of the digital data and the N bit value is an upper N bit value of the digital data. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 전압의 출력 범위는 상기 제 2 전압의 출력 범위보다 작은 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And the output range of the first voltage is smaller than the output range of the second voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 변환부와 상기 제 2 변환부는,The method of claim 1, wherein the first converter and the second converter, 서로 다른 종류의 디지털-아날로그 컨버터인 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.Digital-to-analog converting driver that combines a resistor string converter and a capacitor converter, characterized by different types of digital-to-analog converters. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 변환부는 커패시터 컨버터이고 상기 제 2 변환부는 저항 스트링 컨버터인 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털 아날로그 컨버팅 드라이버.And the first converter is a capacitor converter and the second converter is a resistor string converter. 제 5 항에 있어서, 상기 커패시터 컨버터는,The method of claim 5, wherein the capacitor converter, 스위치들을 구비하여 상기 디지털 데이터의 연속되는 M 비트의 각 비트의 논리 레벨에 상응하는 상위 또는 하위 기준 전압을 출력하는 입력 수단; 및Input means having switches for outputting an upper or lower reference voltage corresponding to a logic level of each bit of consecutive M bits of said digital data; And 제 1 커패시터, 제 2 커패시터 및 스위치들을 구비하여 상기 입력 수단으로부터 전달되는 상기 상위 또는 하위 기준 전압의 충전과 분배의 반복을 통해 상기 제 1 전압을 출력하는 변환 수단을 구비하는 커패시터 컨버터이고,A capacitor converter having a first capacitor, a second capacitor, and switches, and converting means for outputting said first voltage through repetition of charging and distributing said upper or lower reference voltage delivered from said input means, 상기 저항 스트링 컨버터는,The resistance string converter, 복수 개의 저항이 일렬로 배치되어 기준 전압들을 형성하는 저항 스트링; 및A resistor string in which a plurality of resistors are arranged in a line to form reference voltages; And 상기 기준 전압들 중 상기 디지털 데이터의 연속되는 N 비트에 상응하는 기준 전압을 상기 제 2 전압으로서 출력하는 저항 스트링 컨버터인 것인 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And a resistor string converter for outputting, as the second voltage, a reference voltage corresponding to consecutive N bits of the digital data among the reference voltages. The digital-analog converting driver coupling the resistor string converter and the capacitor converter. . 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 커패시터 컨버터의 상기 기준 전압 간의 차이는 상기 저항 스트링 컨버터의 인접한 상기 기준 전압과의 차이와 동일한 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버. And a difference between said reference voltage of said capacitor converter is equal to a difference between said adjacent reference voltage of said resistor string converter. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 커패시터 및 상기 제 2 커패시터는,The method of claim 6, wherein the first capacitor and the second capacitor, 동일한 커패시턴스를 갖는 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.A digital-analog converting driver combining resistor string converters and capacitor converters having the same capacitance. 제 6 항에 있어서, 상기 저항 스트링은,The method of claim 6, wherein the resistance string, 2N개의 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.A digital-analog converting driver combining a resistor string converter and a capacitor converter, characterized by having 2 N resistors. 제 5 항에 있어서, 상기 아날로그 전압 출력부는,The method of claim 5, wherein the analog voltage output unit, 버퍼인 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.A digital-analog converting driver combining a resistor string converter and a capacitor converter, characterized in that it is a buffer. 제 10 항에 있어서, 상기 버퍼는,The method of claim 10, wherein the buffer, 상기 제 2 커패시터의 일단과 상기 제 2 전압을 각각 반전 단자와 비반전 단자의 입력으로 하고 상기 제 2 커패시터의 타단과 연결되는 출력 단자를 통하여 상기 아날로그 전압을 출력하는 OP 앰프; 및 An op amp configured to input one end of the second capacitor and the second voltage to an inverting terminal and a non-inverting terminal, respectively, and output the analog voltage through an output terminal connected to the other end of the second capacitor; And 상기 OP 앰프의 출력과 상기 반전 단자에 연결되는 스위치를 구비는 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And a switch connected to the output of said op amp and said inverting terminal. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 M+N이 10일 때 상기 M은 7이고 상기 N은 3인 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And wherein M is 7 and N is 3 when M + N is 10. The digital-analog converting driver coupling a resistor string converter and a capacitor converter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 M+N이 12일 때 상기 M은 8이고 상기 N은 4인 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And wherein M is 8 and N is 4 when M + N is 12. The digital-analog converting driver coupling a resistor string converter and a capacitor converter. 제 1 항에 있어서, 상기 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버는,The method of claim 1, wherein the digital-analog converting driver, 상기 디지털 데이터를 수신하여 상기 M 비트와 상기 N 비트로 나누어 각각 상기 제 1 변환부와 상기 제 2 변환부로 분배하는 데이터 분배부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 저항 스트링 컨버터와 커패시터 컨버터를 결합하는 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버.And a digital divider for receiving the digital data and dividing the digital data into the M bits and the N bits and distributing the digital data to the first and second converters, respectively. Converting driver. 디지털-아날로그 컨버팅 방법에 있어서,In the digital-analog converting method, 상기 디지털-아날로그 컨버팅 드라이버로 M+N 비트의 디지털 데이터를 입력하는 단계;Inputting M + N bits of digital data into the digital-analog converting driver; 상기 디지털 데이터를 각각 M 비트 값 및 N 비트값으로 분리하는 단계;Separating the digital data into M bit values and N bit values, respectively; 상기 M 비트 값 및 N 비트값에 대하여 각각 디지털-아날로그 컨버팅을 수행하여 각 비트 값들에 상응하는 전압을 생성하는 단계;Performing digital-analog converting on the M bit value and the N bit value to generate voltages corresponding to the respective bit values; 상기 컨버팅의 결과 생성되는 전압들을 가산하는 단계; 및Adding voltages resulting from the converting; And 상기 가산된 전압을 아날로그 전압으로서 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.Outputting the added voltage as an analog voltage. 제 15 항에 있어서, 상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 생성하는 단계는,The method of claim 15, wherein generating a voltage corresponding to each bit value comprises: 각 비트 값에 대하여 다른 컨버팅 방식으로 컨버팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.A digital-to-analog converting method for converting each bit value in a different converting method. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 M 비트 값은 상기 디지털 데이터의 하위 M 비트 값이고, 상기 N 비트 값은 상기 디지털 데이터의 상위 N 비트 값인 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법. Wherein the M bit value is a lower M bit value of the digital data and the N bit value is an upper N bit value of the digital data. 제 17 항에 있어서, 상기 컨버팅 방식은,The method of claim 17, wherein the converting method, 상기 상위 M 비트 값과 상위 하위 N 비트 값에 대하여 각각 커패시터 컨버터를 이용한 컨버팅 방식과 저항 스트링을 이용한 컨버팅 방식인 하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.And a converting method using a capacitor converter and a converting method using a resistance string for the upper M bit value and the upper lower N bit value, respectively. 제 15 항에 있어서, 상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 생성하는 단계는,The method of claim 15, wherein generating a voltage corresponding to each bit value comprises: 상기 각 비트 값에 상응하는 전압들의 출력 범위가 다른 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.And an output range of voltages corresponding to the respective bit values is different. 제 19 항에 있어서, 상기 디지털 데이터를 소정수로 분리하는 단계는,The method of claim 19, wherein the separating of the digital data into a predetermined number comprises: 상기 M+N 비트의 디지털 데이터를 상위 M 비트와 하위 N 비트로 분리하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법. And separating the M + N bits of digital data into upper M bits and lower N bits. 제 20 항에 있어서, 상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 생성하는 단계는,The method of claim 20, wherein generating a voltage corresponding to each bit value comprises: 상기 상위 M 비트 값에 대한 전압의 출력 범위가 상기 하위 N 비트 값에 대한 전압의 출력 범위보다 작은 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.And the output range of the voltage for the upper M bit value is smaller than the output range of the voltage for the lower N bit value. 제 20 항에 있어서, 상기 각 비트 값에 상응하는 전압을 생성하는 단계는,The method of claim 20, wherein generating a voltage corresponding to each bit value comprises: 상기 상위 M 비트 값에 대한 컨버팅은 커패시터 컨버터를 이용한 컨버팅이고 상위 하위 N 비트 값에 대한 컨버팅은 저항 스트링 컨버터를 이용한 컨버팅인 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.Converting the upper M bit value using a capacitor converter and converting the upper M bit value using a resistance string converter. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 M은 7이고 상기 N은 3인 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.And wherein M is 7 and N is 3. 3. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 M은 8이고 상기 N은 4인 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 컨버팅 방법.And wherein M is 8 and N is 4. 3.
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