TW498622B - Selecting circuit, digital/analog converter and analog/digital converter - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498622 A7 B7 五、發明說明（1 ) 【發明之技術領域】 本發明係關於選擇電路，尤其關於在D/A變換器或A/D 變換器中用以選擇CMOS(互補金氧半導體）反向器或恆定電 流源之選擇電路。 【先前技術】 首先，舉出美國專利第5，138,317號公報所揭示的D/A變 換器，以作爲習知D / A變換器之第一例子説明如下。 本例子之D/A變換器，如圖12所示，·首先，將n(正整數） 位元數位資料變換成2n資料，亦即所謂的予以溫度計解碼 (Thermometer-Decoding)(步驟A)，之後，根據重排運算法 ，將該經施加Thermometer-Decoding之2n値資料，再以 DWA(資料加權平均：Data Weighted Averaging)-Decoding(解 碼）變換成2n値資料（步驟B )。然後，按照該經k以DWA-Decoding之；2n値資料選取恆定電流源（步驟C)。 DWA-Decoding可使用選擇電路（重排運算電.路）來實現。 選擇電路係根據重排運算法選取CMOS反向器或恆定電流源 。具體而言，選擇電路係將η位元資料加以Thermometer-Decoding而產生2n値資料（2n-lSm$0)，並將該2n値資料 根據重排運算法加以重排（DWA- Decoding)，再根據經加以 DWA-Decoding之2n値資料，選取爲其中之被選取的m個線 所控制之m個CMOS反向器或恆定電流源。其結果，例如， 被選取之恆定電流源（i)之電流就被合計（m X i)，並以I-V 變換電路使之變換成電壓即可獲得類比資料。 茲就CMOS反向器或恆定電流源之選擇方法加以説明。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -n ϋ n ^ I I I I n n ϋ I · n I (請先閱讀背面之注意事項本頁) 訂· -丨線· 498622 A7 _B7_ 五、發明說明（2 ) CMOS反向器或怪定電流源之選擇方法，例如於表1 ( 3位 元—5値）及表2(3位元—7値）所示之Thermometer- Decoding 方式己爲眾所周知。該方式之特徵乃在於如溫度計 (Thermometer)般，按每一次資料變換就從經常互相並排佈 局的複數個恆定電流源之一方側選出一定數目之恆定電流 源之處。 --------- (請先閱讀背面之注意事項本頁) 訂： --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 A7 B7 五、發明說明（3 ) 【表1】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 溫度計编碼 選擇：〇 5値輸出 資料 1 2 3 4 +2 4 0 〇 〇 0 •1 1 0 參 • Φ 0 2 0 〇 • • 十1 3 〇 0 〇 曇 +2 4 〇 〇 0 〇 -1 1 0 • • • •2 0 • • 癱 睿 0 2 0 〇 ❹ • +1 3 〇 0 〇 • 0 2 0 0 • • -2 0 • • ❶ • 0 2 〇 〇 • -1 1 0 • • • +2 4 0 0 〇 0 +1 3 0 〇 〇 0 -2 0 • • • • -1 1 0 • • +1 3 〇 〇 〇 • -2 0 參 • # • 0 2 〇 0 • • :1 1 0 ❷ • • +2 4 〇 0 0 〇 •2 0 • • • • +1 3 〇 〇 〇 • -1 1 0 • • • 0 2 0 〇 • • +2 4 〇 〇 0 0 +1 3 〇 〇 〇 0 0 2 Q f Φ (請先閱讀背面之注意事項

本頁) 訂： --線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 A7 B7 五、發明說明（4 ) 【表2】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 溫度計编碼 7値 資# ΤΊ 2 3 7" 6 +2丨 5 0" σ 〇 θ' 〇 • •1 2 O' cr • • • 0 3 〇 o' 0" • Φ +1 4 OI α 〇 〇 • +3 ! 6 0" οι σ 〇 0 +2 5 〇 ol 〇 〇 〇 • •2 1 〇 •Ί ¥ ϊ • • 0 3 O' 〇 〇 蠔 ο • +1 4 〇 o' 〇 〇 • • -3 0 ·" • • 響 • • •2 1 0 • 參 • 0 3 〇 〇 0 • 豢 • -1 2 〇 o' ·" ❿ JL Φ +3 6 0 〇 θ' 〇 〇 〇 +2 5 0" 〇 0 σ ό" • -2 1 〇 • • 癱 • -1 2 〇 〇 • 瘳 • +1 4 〇 〇 〇 o' • -2 1 "0 • • • 〇 0 3 o' Ό 0" \¥ • -1 2 〇 ίο" ·' r# • • +3 6 〇 0" ο π 〇 〇 -3 0 ❿ Ϋ ί W ϊ" ‘ 0 +2 5 〇 o' ^0 Ό 0 • •1 2 〇 ϊ¥ • • ❹ -3 0 • 皇 I • • • 十3 6 〇 "ο- 〇 ο" 〇 〇 +2 5 o' ίο 0 "0 〇 m _0 3 Ό Ό 0 參 • m 二3 一 0 +1 4 οιοιοιοι·ι·ι (請先閱讀背面之注意事項 —裝--- 本頁) 訂· -丨線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 2.97公釐） 498622 A7 _B7_ 五、發明說明（5 ) 另外，也有一種爲把產生於複數個恆定電流源之電流誤 差（雜訊）加以雜訊修整（noise shaving)，以使複數個怪定電 流源各自以相同或然率下進行選擇的選擇方式已爲眾人所 知0 例如’於表3 ( 3位元-> 5値）、及表4 ( 3位元—7値）所示選 擇方式係被稱爲DWA解碼方式（Data Weighted Averaging -Decoding)之選擇方式。 該方式之特徵乃在於從互相並排佈局的複數個恆定電流 源之一方側向另一方側依序選取怪定電流源之處。就是説 ，該方式，假如反復進行資料變換時，恆定電流源則從複 數個恆定電流源之一方朝另一方側依序選取，並且，當最 位於另一方側之恆定電流源被選擇時，其次則選取最位於 一方側之恆定電流源，因而就結果而言，受到選擇之恆定 電流源就以環狀移動。 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項

訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費. 合、 社 印 製 A7 B7 五、發明說明（6 ) 【表3】 DWA编碼 選擇："〇 5値輸出 資科 Τ" ΓΓ 4 +2 4 Ό "Ο "ό Ο -1 1 〇 $ JL 0 1 2 • θ' 0 參 +1 3 0. 〇 ίο +2 1 4 a 0 -1 1 • α JL -2 0 • • • 0 2 • • 0" +1 3 〇 0 〇 0 2 〇 〇 JL -2 0 • • • 0 · 2 • •1 ο. 0" -1 1 〇 • ι φ +2 4 〇 ο ο1 +1 3 • ο σ 〇 -2 0 • W ❹ • •1 1 α • # • +1 3 JL 0! OJ -2 0 φ\ W φ 0 2 3 σ ❿ -1 1 □π@ο +2 4 0 Οι 〇 〇 -2 0 w W +1 3 ο" "0 W -1 1 • • "ο 隻 0 2 ο； • # +2 4 〇 〇 〇 眷 +1 3 ϊ 0~ 0 2 Ο ι〇 _ (請先閱讀背面之注意事項

本頁) - _線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 A7 B7 五、發明說明（7 ) 【表4】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 DV/A编碼 選擇：Ό 7値 資料 1 2 3 4 5 6 十2 5 〇 〇 0 ο 〇 • -1 2 〇 •1 • ❿ 〇 0 3 • 0 〇 〇 • +1 4 Ο ο • ο 〇 〇 十3 6 〇 ο ο 0 〇 0 +2 5 〇 • ο 〇 〇 〇 -2 1 Jt ο • 0 • 0 3 Q • L〇 0 〇 • +1 I 4 [〇L 0 ΙΟ • • L〇 -3 0 • 聋 • • \¥ 1· -2 1 • • ο IO £ 0 3 o • • 參 〇 〇 -1 .2 蠡 ό 〇 l·· • ❿ 十3 6 0 〇 0 〇 〇 〇 +2 5 〇 〇 癱 0 〇 〇 -2 1 • • 1 〇 • •1 JL •1 2 • •J • 0 〇 十1 4 Ol 〇i 〇 • •1 "0 •2 1 • • • 〇 • 1 • 0 3 0 ΪΓ 皇 • σ 〇 -1 2 Οί 〇 ❿i ·! W +3 6 i 〇 α 0! Ο! 〇1 -3 0 # • τ • ·! 0 十2 5 ό- W ο" α 0" -1 2 w "0 〇 Φ • -3 0 蠡 ⑩ • • • 十3 6 0 ο "0 0" "0 +2 5 〇 0" 2 〇； 〇 0 3 參 ¥ 〇 〇 〇 •3 0 □□□□on +1 4 Ο Ο 〇1〇Ι·Ι·Ι -10- (請先閱讀背面之注意事項

本頁) ·- -·線' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 Α7 ___ Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) 圖13係顯示用以將9値數位信號變換成類比値的D/A變換 器之一例子。此電路具有相當於圖12中方塊C之功能。 用來產生電流値4 i之恆定電流源2係連接在電源vdd節點 (node)與運算放大器1之負輸入節點之間。另在運算放大器 2之負輸入節點與接地節點之間，則將經予串聯而成之開關 3及怪足黾4源4連接於其間。該開關3及恒定電流源4共設 有8組，各自並聯連接於運算放大器〗之負輸入節點與接地 節點之間。各恆定電流源4之標稱値（n〇minal value)爲i。 開關電路3係以經施予Thermometer-Decoding之資料或經 施予DWA- Decoding之資料加以選取。運算放大器！之輸入 電流係依連接於恆定電流源2之電流値4i及被選擇之開關電 路3的怪定電流源4之電流値i之總計値而定。由此，運算放 大咨即執行I _ V變換操作，使類比信號以電壓之形態輸出 。此時，恒定電流源4之選擇方式若採用如表3、4所示 DWA-Decoding方式，便可使各恆定電流源4之誤差（雜訊） 獲得資訊修整。 然而，在美國專利第5，138,317號公報中並未揭示任何有 關實施DWA- Decoding所需之具體電路。 其次，舉出美國專利第5,404，142號公報中所揭示之D/A 變換器，以作爲習知D/A變換器之第二例子説明如下。 '在美國專利第5,404，142號公報中則有揭示實施DWa_ Decoding所需選擇電路之具體例。 该逐擇電路具有如圖14及圖15所示之構成。 該選擇電路可供適用於圖1 3之D / A變換器之一例子。亦 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項

Η 頁I 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498622 A7 B7 五、發明說明（9 ) 即，若將圖1 4之DATA2輸入圖1 3之開關電路3並以預定之 重排運算法控制圖1 3之開關電路3，便可實際的執行DWA-Decoding。藉此，經施予 Thermometer-Decoding 之資料 DATA1，便可由本例子之選擇電路重排爲資料 DATA2(DWA-Decoding)，結果，得.以環狀依序選取圖13之 恆定電流源4。 因而，圖1 3之恆定電流源4就可在相同或然率下進行選 擇，使得各恆定電流源4之誤差（雜訊）可獲得雜訊修整。 然而，於圖1 4及圖1 5所示之選擇電路，卻需具有1 2個開 關方塊S6。就是説，當欲實行DWA-Decoding時，則須重 新將這些1 2個開關方塊S B加入於圖1 3之電路。而且如圖 1 5所示，各各開關方塊S B係包括：三個D型正反器電路 (D-FF)，兩個EX-OR(互斥或閘電路；Exclusive- OR gate) ，以及兩個重排閘電路。 因此，美國專利第5,404，142號公報所揭示之D/A變換器 ，則有選擇電路（硬體）會變得複雜化及大規模化之問題。 其次，舉出美國專利第5,539,403號公報所揭示之D/A變 .換器，以作爲習知D / A變換器之第三例子説明如下。 在美國專利第5,539,403號公報所揭示之D/A變換器，在 執行DWA-Decoding上乃是與上述第二例子相同。本例子之 選擇電路之特徵乃在於使用ROM(唯讀記憶體^執行DWA-Decoding之處。重排運算法雖與圖14及圖15之選擇電路相 同，但由於其係具有ROM，以致於會造成選擇電路趨於複 雜化及大規模化之問題。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------、--------裝·-- (請先閱讀背面之注意事項再本頁) . 線- 498622 A7 _ B7 五、發明說明（1〇 ) 【發明所欲解決之課題】 就如上述習知D/A變換器而言，如欲以DWA_Decoding施 予雜訊修整俾實現高精度的D / A變換，則有特別是D / A變 換器的選擇電路之硬體規模變大，且成本也會跟著增高之 問題存在。 本發明係爲解決上述問題所完成，其目的乃在於提供一 種可在並不那麼增大硬體下即可達成高精度的D/A變換， 且可供使用於也對低成本化或低耗電量化做貢獻的D / A變 換器之選擇電路，以及使用其之D/A變換器及A/D變換器。 【課題夂解決手段】 爲達成上述目的，本發明之選擇電路，係具有；邏輯電 路，其係受到η位元、（2 p + 1 )値（211 - 2 p - 2，其中n及p 爲整數）之輸入信號m ( m係符合2 p $ m S 0之整數）之供應， 用以根據上述輸入信號之上位（nd)位元，產生一組均具有 將無視上述輸入信號m的最下位位元之値予以」/2的値之内 4 k號’且在上述輸入信號m具有奇數値時，則在每次輸 入具有奇數値之上述輸入信號時，交替對於上述一組内部 .信號作1之加法運算，以產生第一及第二之信號；第一信號 處理電路，其具有上述p個之第一輸出端子，可根據上述第 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 仏號，從上述P個之第一輸出端子中選擇對應於上逑第一 k唬之値的數目之輸出端子，並且將上述p個輸出端子之選 擇，以能使上述P個之第一輸出端子各各之選擇或然率大致 相等之方式而實施；以及第二信號處理電路，其具有上述P 個之第二輸出端子，可根據上述第二信號，從上述P個之第 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSM4規格（21G X 297公釐） 498622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11 ) 二輸出端子中選擇對應於上述第二信號之値的彡目之輸出 並且將上述P個輸出端子之選擇，以能使上述p個之 第一輸出端子各各之選擇或然率大致相等之方式而實施。 上述第一及第二輸出端子中被選擇的輸出端子之 貝^ 計數 係等於上述輸入信號之値m。 ^述邏輯電路具有：第—電路，其係用以對於上述輸入 仏號m，將無視上述輸入信號m的最下位位元之値予以1/2 而人產生上述一組内部信號；以及第二電路，其係用以上述 輸入信號m若具有偶數値，則將上述—组内部信號照舊直 接輸出，上述輸入信號m若具有奇數値，則對於上述一組 内部信號中任—方作1之加法運算’並且按每次輸入上述1 有奇數値的輸人信號時，對於上述—組内部信號交替實施。 上述輸入信號m係以二進制數表示。 上述第及第一 ^號處理電路，各自具有p個暫存岑，且 具有用以只個之第一及第二指示器（_ 路。 上述第一指示器電路係根據上述卩個暫存器中目前被指定 的暫存器位置與上述第—信號之値，決定其次要指定的— 個ΐ存器，上述第二指示器電路係根據上述ρ個暫存器中目 前被指定的暫存器位置與上述第二信號之値，決定其次要 指定的一個暫存器。 - 上述第一指示器電路在上述第一信號之値爲〇或口時，就 ，原樣指定目前被指定之暫存器，在上述第一信號之値爲 k 1 土 ρ - 1的値中之一時，就重新指定目前被指定的暫存器 本紐尺石财關家標準（CNS)A4規格（2w χ 297公爱） (請先閱讀背面之注音？事項再 11¾本頁) 訂： -_線- -14· ^622 A7 B7 五 、發明說明（ 12 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲〇亦暫存奋，上述第二指示器電路在上述第二信號之値 二/J5時’ 尤照原樣指定目前被指定之暫存器，在上述第 之值爲從1至卜1㈣中之-時，就重新指定目前被 扣疋的暫存器以外之暫存器。 ，則二=4曰不备電路在上述第—信號重復進行相同値時 二产-:—暫存器不料受到指定之方式而動作，上述第 路在上述第二信號重復進行相同値時，則以同 秦存杏不致於受到指定之方式而動作。 局亡上述第-及第二之指示器電路内你 暫存器中之=個並根據孩—個暫存器之輸出値指定上述P個 與器電路係根據目前被指定的暫存器之位置 以下之暫存器，上述第二1個上存㈣取0個以上？個 暫存器之位置與上述第二二？根據目前被指定的 。個以上㈣以下之暫存器〈値’…ρ個暫存器選取 在上述第—信號處理電路中， 暫存器的輸出信號，將爲i，在 中被選擇之 上述p個暫存琴中被撰唬處理電路中， 在上述第二广暫存器的輸出信號，將爲!。 在上忒罘一#唬處理電路中，上 爲-個以上時，則經常選擇上述被指定的―：:二器數 上述第二信號處理電路中，上述被選擇之暫存， :二：經„指定的—個暫存器。馬― W 號處理電路中，具有錯誤檢測電

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本紙張尺度刺+關家棵準（CNS)A4規格（210] 297公釐） 498622 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498622 五、發明說明（14 ) 各自輸入於兩個資料處理電路丨丨^、lib。 另外，按照二位元資料中LSB所示之値，決定對於上位二 位元所示之値是否作1之加法運算。 LSB=〇時·，則將上位二位元之値照原樣直接作爲二位元 資料而輸入於兩個資料處理電路lla、llb。這樣就等於將瓜 予以1 / 2而輸入。 LSB = 1時，則對於輸入於兩個資料處理電路丨^、^中 任一方的上位二位元之二位元資料，作丨之加法運算。兩個 資料處理電路11a、llb中另一方，則將上位二位元之値照 原樣直接作爲二位元資料而輸入。這樣對於奇數瓜在經作工 之加法運算而輸入之方式算是輸入7(m + 1)/2，而在不作 1之加法運算的方式算是輸入了（ιη·1)/2。將兩輸入値加在 一起時將成爲m。就是説，輸入於兩個資料處理電路丨u、 lib之值的合計値，就結果來説，會相等於輸入信號瓜。然 後’在兩個資料處理電路lla、1比則將選擇按照輸入値之 數目的輸出端子。就是説，等於選取了按照輸入信號m之 數目的輸出端子。 4圖1之選擇電路之順序（sequence)顯示於表5之眞理表 (truth table)。 -17- 本紙張尺度I用甲國國豕標準（Cns)A4規格（210 χ 297公釐）

498622 A7 B7 五、發弭說明ί 15 ) 【表5】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 O o I o o ο ο I o o - o o ο ο 一 ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο - - § o o - o ο ο o ο ο ο ξ o 一 o o ο ο 产丨 ο σ ο - ο ο - ο ο ο ο ο - - - ο 〇 o ο ο δ o o o ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο — ο ο ο δ S o o o - T* - - 一 ο ο - - ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο 5 产 - o o ο ο ο - ο ο - 一 - ^F· - ο ο ο ο ο ο 3 o o o 产 o 一 - ο ο ο - ο - - ο ο ο ο ο ο ο - ο ▼— - ο δ V-· o ο ο - — ο V·, ο ο - ο ο - - ο - - ο - - ο 产 ο ο ο 8 o o o - - ο ο - ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο σ o ο ο ο ο 产 ο ο — ο ο ο ο ο ο - ο - o o ο o V o o o ο ο ο ο ο ο ο ο - ο ο ο ο ο ο ο - ο ο ο ο - ό ο ο o o o o ο - ο ο ο ο ο ο ▼"· ο ο ο ο ο ο ο ο ο 一 ο ο ο ο ο § o o o o ο ο ο - ο - ο - ο ο ο ο ο ο ο - ο ο ο ο ο ο ο - ο 1 o - o o - - ο ο ο ο ο ο ο - 一 ο ο ▼— ο ο ο 一 ο ο ο 一 一 ο ο o o o o - ο ο ο ο ο ο ο ο ο - ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο - ο ο - - - o o 产 - ο ο ο - - - - ο ο - - ο - ο ο ο - ο ο ο — - 容 s 丄 X S 1 〒 J X 丄 X mJ ζ 丄 ζ L 干 丄 X X i o o o ο ο ο ο ο ο 户 ο V» ο ο ο - ο ο - - ο ο - ο ο i o o o - ο ο ο - V— - ο - ο ο ο ο 一 ο - ο ο ο - ο - ο - ο i o - o o o 一 ο ο ο ο ο ο ο ο - ο ο ο ο ο ο ο 一 ο ο ο ο - ο ο ο 运 t X J J -J J J J -J J -J s %n OJ CO ο CNJ ο CU ο C\J - ο ο - ο ο C\i - ο ΓΟ - e\j CO CNJ CJ 3 o V· o o ▼— ο ο 一 ο ο ο - ο - ο - - ο ο 一 ο ο - — ο ο - ο ο ο 8 o o r— - o ο ο - V-· ο - ο ο - ο ο - ο - ο ο ο <r— ο - ο - V-· ο o o o ο ο ο ο ο ο ο ο - ο ο ο ο ο ο ο - ο ο ο ο ο ο - ο -18- ---!.-----------裝---(請先閱讀背面之注意事項再本頁) 訂· •線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1〇 在本發明之選擇電路，5値資料m若爲偶數（0、2、4)， 則在資料處理電路11a之輸出OUT1、OUT2中會變成Η(被選 擇）之數目，與在資料處理電路lib之輸出OUT3、OUT4中會 變成Η(被選擇）之數目即將相等_。5値資料m若爲0，OUT1 〜4則將全部變成L (不被選擇）。m二2時，OUT1、OUT2中 有一方會變成Η，OUT3、OUT4中有一方會變成Η。m二4 時，OUT1〜4就全部變成H(被選擇）。 在本發明之選擇電路，5値資料m若爲奇數（1、3 )，則在 資料處理電路1 1 a之輸出OUT1、OUT2中會變成Η (被選擇） 之數目/與在資料處理電路lib之輸出OUT3、OUT4中會變 成Η(被選擇）之數目並非相等。 5値資料m若爲1，則將變成爲：在OUT1、OUT2中之一方 將變成Η，而OUT3、OUT4之雙方均變成L，或是OUT1、 OUT2之雙方均變成L，而在OUT3、OUT4中之一方將變成Η 的兩種情形中之任一種情形。如上述，究竟會使OUT1、 OUT2群與OUT3、OUT4群中任一方變成爲雙方均爲L，係 在每次m以奇數輸入時就交替作切換。 m二3時，則將變成爲：在OUT1、OUT2中之一方將變成 Η，而在OUT3、OUT4之雙方均變成Η，或是OUT1、OUT2 之雙方均變成Η，而在OUT3、OUT4中之一方將變成Η的兩 種'情形中之任一種情形。此種情形下，究竟會使OUT1、 OUT2群與OUT3、OUT4群中之何方變成爲雙方均爲Η，也 係在每次m以奇數輸入時就交替作切換。 在兩個資料處理電路1 la、1 lb内則由經予輸入之値與指 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再本頁)

- -丨線· 498622 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（17 ) 示暫存器（在圖1中輸出Ql、Q3之D-FF)之値，0UT1、 0UT2即得以在相同或然率下加以選擇，〇UT3、0UT4也得 以在相同或然率下加以選擇。 指示暫存器在被選擇的輸出端子數目有一個以上時，則 指定最初要選擇的輸出端子之位置。例如，在資料處理電 路1 1 a中，指示暫存器在指定著用以輸出0UT1的暫存器之 情形下，資料LSB1、MSB1正在表示著要選取一個輸出端子 時，則選擇用以輸出0UT1的暫存器，且使0UT1成爲” 1” 。之後，指示暫存器之輸出將變爲指定用以輸出0UT2的暫 存器。- 另外，在資料處理電路1 la中，指示暫存器在指定著用以 輸出0UT1的暫存器之情形下，資料LSB1、MSB1正在表示 著要選取兩個輸出端子時，則選擇用以輸出0UT1、0UT2 的兩個暫存器，且使0UT1及0UT2均成爲” 1 ” 。另夕卜，此 種情形下，資料LSB1、MSB1正在表示著要输出0個輸出端 子時，兩個暫存器均將變成非選擇，且使0UT1及0UT2均 成爲” 0 ” 。在這些場合下，指示暫存器之輸出則照舊繼續 指定用以輸出0UT1的暫存器。 藉由以上之運作，便可使四個輸出端子0UT1、0UT2、 OUT3、OUT4會變成Η(被選擇）之或然率相等。 '圖2係顯示可供適用圖1之選擇電路之D/A變換器。 該D / Α變換器斤系採用多位元Σ A ( sigma delta)調變方式 。圖1之選擇電路之輸出0UT1〜4係相對應於圖2之輸出 0UT1〜4 〇 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再本頁)

訂： 丨線. 498622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、發明說明（18 ) 擇、、2向斋InV 1、InV 2、Inv·3、Inv.4中會成爲1^(被選 數量係依存於5値資料m。例如，m = 〇時，四個反向 斋1ην· 1、Ιην·2、Ιην·3、Inv 4之所有的輸出將變成H(不被選 睪）m— 1、2、3、4時，四個反向器Invl、Inv 2、 Ιην·3、Ιην·4的輸出中會成爲[之數量將各自爲1、2、3、 4 〇 表6係將圖1之選擇電路適用於圖2之〇/八變換器時顯示$値 貝料與反向器Ιην.1、Ιην·2、Ιην·3、Ιην·4之輸出間的關係 。另外，表中白圈係表示被選擇（〗/ 2工作（duty) L輪出）。 1 本紙張尺度郝巾關家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 : A7 B7 五、發明說明（ 【表6】 PDWA编碼 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 選擇：〇 5植輸出 DATA 1 2 3 4 +2 4 0 〇 〇 〇 •1 1 • • 〇 • 0 2 〇 • • 〇 +1 3 〇 〇 0 • +2 4 〇 〇 〇 〇 -1 1 • • 0 〇 -2 0 • • Φ 0 0 . 2 • 〇 0 • +1 3 〇 〇 • 〇 0 2 〇 • 〇 • •2 0 參 • 0 • 0 2 • 〇 • 〇 •1 1 • Φ 〇 • +2 4 〇 0 〇 〇 +1 3 〇 〇 • 〇 •2 0 • ❹ 0 • •1 1 參 • 〇 • +1 3 〇 〇 • 0 •2 0 • • • • 0 2 〇 • 0 • -1 1 • 參 • 〇 +2 4 〇 〇 〇 0 •2’ 0 • • • • +1 3 〇 〇 〇 • -1 1 • • • 〇 0 2 • 〇 〇 • +2 4 〇 〇 〇 〇 +1 3 〇 〇 • 〇 0 2 〇 • 〇 • -22- (請先閱讀背面之注意事項再Wie本頁) -裝 訂·· -丨線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498622 A7 B7 五、發明說明（20 ) 茲將如表6所示本發明之選擇方式，新命名爲PDWA-Decoding 0 PDWA-Decoding之特徵在於：四個反向器Inv. 1、Inv.2、 Inv. 3、Inv. 4係分成爲兩個反向器Inv. 1、Inv. 2，與兩個反向 器Inv. 3、Inv· 4，並且，選擇電路係在反向器Inv. 1、Inv. 2群 以能使各反向器之選擇或然率相等，且在反向器Inv. 3、 Inv.4群以能使各反向器之選擇或然率相等之方式而動作。 另外，關於將三位元（5値）資料中上位二位元（MSB、2SB) 之値予以1/2，並只以將該經予1/2之値的數目以反向器 Inv· 1、Inv. 2群及Inv. 3、Inv· 4群各自選擇反向器之搡作情 形乃與上述情形相同。 另方面，最下位位元（LSB)若爲1，亦即，三位元（5値）資 料爲奇數時，則按每次輸入其奇數資料，就以反向器， Ιην.1、Ιην·2群與Inv.3、Inv.4群交替切換經由該LSB所選擇之 反向器。 由於此，四個反向器Inv· 1、Inv·2、Inv·3、Inv.4，各自即得 以在相同或然率下被選擇，可使反向器Inv. 1、Inv.2、Inv. 3 、Inv. 4與連接於其之電阻R所產生誤差（雜訊），力口以雜訊 修整至帶外。因而可提供具有高S/N値之D/A變換器。 此外，表7係顯示圖2之D/A變換器之操作。惟在表7中， 爲了簡化，係顯示仍舊以根據將5値資料加以拌碼 (scramble)之前所施加 Thermometer- Deco ding的 5 値資料，實 施D/A變換之場合。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---1，-----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再本頁) . •線· 498622 A7B7 五、發明說明（21 ) 【表7】 5値 INV.1 INV.2 INV.3 INV.4 (5) 注入電流 4 L· L· L， L1 .2L -VDD/R 3 L· L· L· H 2L -VDD/2R 2 L· L· H H 2L 0 1 L， Η H. H 2L +VDD/2R 0 Η Η H H 2L +VDD/R L.=l/2工作 (請先閱讀背面之注意事項再本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，於圖3顯示輸入於圖2之運算放大器之負輸入命點 的電流波形i與類比電壓輸出波形。本例子之波形池爲簡化 而顯示仍舊以根據將5値資料加以掉碼（scramble)之前所施 r- · 加Thermometer-Decoding的5値資料，實施D/A變換之場合 。另外，也無視運算放大器之回饋電容所引起低通滤波器 之效果。 圖4係顯示將圖1之選擇電路適用於多位元Σ △調變方式 的A/D變換器時之構成例。 本例子之A/D變換器回饋部之運作（D/A變換棒作γ，：係 與圖2之D/A變換器之運作大致相同。但是，三位元（5値） 資；料係將A/D變換部之類比積分器输電路2 0之輸出，;以 四個類比比較器CM.P1、CMP2、CMP3、CMP4及邏輯f路2 1 予以A/D變換而得。 另外，表8係顯示比較器輸出與A/D變換値間之關係、 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 訂·· •線· 498622 A7 B7 五、發明說明（22 ) 【表8 INT.OUT —⑤~ CMP1 CMP2 CMP3 CMP4

MSB

2SB

LSB 2’s Comp 氺 + 0 0 010 ④ + + 0 001 ③ + + 0 0 ② 0 0 111 ①

I 0 0 0 110 (請先閱讀背面之注意事項再 *2's Comj)係對自然二進制數作no的加法運算即可得 本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 像此種A/D變換電路，由回饋部D/A變換電路之反向器 Ιην.1、Ιην·2、Ιην·3、Ιην·4，與連接於此之電阻r所產生之誤 差（雜訊），也可加以雜訊修整至信號帶外。因此，本例子 之A/D變換器可實現高S/N値之A/D變換。 圖5至圖7係顯示本發明第二實施形態之選擇電路。 本發明之選擇電路具有兩個資料處理電路lla、llb。資 料處理電路11 a係用以控制輸出OUT1、〇UT2、OUT3，資料 處^理電路1 lb係用以控制OUT4、OUT5、OUT6。 设輸入資料爲7値（p = 3)。輸入値瓜之値將爲〇〜6之整數 另外’ m係以·一進制數輸入。在本發明則在m的三位元資 料中將上位二位元（MSB、2SB)所示之値予以1 / 2，並將之 -25- 、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 五、發明說明（23) 供給兩個資料處理電路11a、llb使用。 ^如，MSB : 〇、2SB二1時，則將無視最下位位元（LSB) 而丁以l/2t値（在丨、2位元二進制數爲〇丨），分別輸入於 兩個資料處理電路lla、nb。 另方面’按照三位元資料中LSB所示之値，決定是否對於 上么'一位元所示之值作1的加法運算。 LSB - 〇時，則將上位二位元之値照原樣直接當做三位元 資料而輸入於兩個資料處理電路lla、llb。這是等於將瓜予 以1 / 2而輸入。 LSB二1時，則對於輸入兩個資料處理電路ua、ub中任 方的上位二位兀之二位元資料，作丨的加法運算。兩個資 料處理電路11a、llb*另一方則將上位二位元之値照原樣 直接當做二位元資料而輸入。這對於經對於奇數⑽作丨之加 法運算而輸入之方式而言，即等於輸入了（m + 1)/2，對於 未經作1之加法運算之方式而言，即等於輸入了（m_1)/2。 就是説，輸入於兩個資料處理電路na、Ub之値的合計値 ，就結果來説，即等於輸入信號m。並且，在兩個資料處 理電路Ua、Hb即將選擇按照輸入値的數目之輸出端子。 就是説，按照輸入信號m之數目的輸出端子即將被選取。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 炫將孩圖5至圖7之選擇電路順序，顯示於表9及表1〇之 眞理表。 _ -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 A7B7 五、發明說明（j 【表9】 7値 MSB 2S巳 LSB LF MSB2 LSB2 MSB1 LSB1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 -0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 2 0 1 1 0 0 1 0 1 2 0 1 1 · 1 0 1 0 1 3 1 0 0 0 1 0 0 1 3 1 0 0 ^ 1 0 1 1 0 4 1 0 1 0 r 0 1 · 0 4 1 0 1 1 1 0 1 0 5 1 1 0 0 1 1 1 0 5 1 1 0 1 1 0 1 1 6 1 1 1 0 1 1 1 1 6 1 1 1 1 1 1 1 1 【表10】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 指示器 •輸出， im RST MSB! ⑵ LSB1 (2) Q1⑷ Q2⑸ QW) om Q2.(51 Q3'(5〇 0 丁 1W 0了2⑸ (^6) 一 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 V 0 1 2 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 2 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 2 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 3 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 3 0 1 1 0 1 0 0 , 1 0 1 1 1 3 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（％ ) 在本發明之選擇電路，若7値資料m爲偶數（0、2、4、6) ，則在資料處理電路1 1 a之輸出OUT1、OUT2、OUT3中會變 成Η(被選擇）之數目，與在資料處理電路lib之輸出OUT4 、OUT 5、OUT6中會變成Η (被選擇）之數目，會相等。7値 資料m爲0時，OUT1〜6全部會變成L(不被選擇）。m = 2時 ，OUT1、OUT2、OUT3 中之一個將變成 η，OUT4、OUT5、 OUT6 中之一個將變成 Η。m = 4 時，OUT1、OUT2、OUT3 中 之兩個將變成Η，OUT4、OUT5、OUT6·中之兩個將變成Η。 m = 6時，OUT1〜6將全部變成Η(被選擇）。 在本發枘之選擇電路，若7値資料m爲奇數（1、3、5)， 則在資料處理電路1 1 a之輸出OUT1、OUT2、OUT3中會變成 Η(被選擇）之數目，與在資料處理電路lib之輸出OUT4、 〇UT5、OUT6中會變成Η(被選擇）之數目，並非相等。 7値資料m若爲1，則將變成爲：在OUT1、OUT2、OUT3 中之一個將變成Η，而在OUT4、OUT5、OUT6之全部將變成 L，或是在OUT1、OUT2、OUT3中之全部變成L，而在OUT4 、OUT5、OUT6中之一將變成Η的兩種情形中之任一種。如 上述，究竟 OUT1、OUT2、OUT3 群與 OUT4、OUT5、OUT6 群中之何方會全部變成爲L，係在每次m以奇數輸入時就交 替作切換。 m二3時，則將變成爲：在OUT1、OUT2、OUT3中之一個 將變成Η，而在OUT4、OUT5、OUT6中之兩個將變成Η，或 是在OUT1、OUT2、OUT3中之兩個將變成Η，而在OUT4、 〇UT5、OUT6中之一個將變成Η的兩種情形中之任一種。此 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再 本頁) 裝 . --線· 498622 A7 B7 五、發明說明（26 ) 種情形下，究竟會使0UT1、0UT2、0UT3群與0UT4、0UT5 、0UT6群中之何方變成兩個Η，也係在每次m以奇數輸入 時就交替作切換。 m = 5時，則將變成爲：在0UT1、0UT2、0UT3中之兩個 將變成Η，而在0UT4、0UT5、0UT6中之全部將變成Η，或 是在0UT1、0UT2、0UT3中之全部將變成Η，而在0UT4、 0UT5、0UT6中之兩個將變成Η的兩種情形中之任一種。此 種情形下，究竟會使0UT1、0UT2 A 0UT3群與0UT4、 0UT5、0UT6群中之何方變成全部Η，也係在每次m以奇數 輸入時就交替作切換。 在資料處理電路1 la内則由經予輸入之値與指示暫存器（ 在圖 5 中輸出 Ql、Q2、Q3 之 D-FF)之値，0UT1、〇U丁 2、 0UT3即得以在相同或然率下加以選擇，在資料處理電路 1 lb内則由經予輸入之値與指示暫存器（在圖5中輸出Q 4、 Q5、Q6 之 D-FF)之値，0UT4、0UT5、0UT6 即得以在相 同或然率下加以選擇。 指示暫存器在被選擇的輸出端子數目有一個以上時，則 指定最初要選擇的輸出端子之位置。例如，在資料處理電 路11a中，指示暫存器在指定著用以輸出0UT1的暫存器之 情形下，資料LSB1、MSB1正在表示著要選取一個輸出端子 時，則選擇用以輸出0UT1的暫存器，且使0UT1成爲” i，， 。之後，指示暫存器之輸出將變爲指定用以輸出0UT2的暫 存器。另外，指示暫存器在指定著用以輸出0UT2的暫存器 之情形下，資料LSB1、MSB1正在表示著要選取一個輸出端 -29 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------I (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 訂-· -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498622 A7 ----- B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（27 ) 子時，則選擇用以輸出0UT2的暫存器，且使〇UT2成爲，， 。之後’指示暫存器之輸出，會變化爲指定輸出OUT3之暫 存器。另外，指示暫存器指定輸出0UT3之暫存器時，當資料 LSBl ’ MSB1指示選擇1個輸出端子時，輸出〇υτ3之暫存器 會被選擇，且0UT3會成爲1。之後.，指示暫存器之輸出即 變爲指定用以輸出0UT1之暫存器。 另外，在資料處理電路1 1 a中，指示暫存器在指定著用以 輸出0UT1的暫存器之情形下，資料LSB1、MSB1正在表示 著要選取兩個輸出端子時，則選擇用以輸出OUT 1、〇UT2 的兩個暫> 器，且使0UT1及0UT2均成爲” 1，，。之後，指 示暫存器之輸出即變爲指定用以輸出0UT1之暫存器。另外 ，指示暫存器指定輸出OUT1之暫存器之場合，資料LSB1、 MSB 1正在表示著要輸出〇個輸出端子時，三個暫存器均將 變成爲非選擇，且使OUT1、OUT2及OUT3均成爲”0” 。 並且，指示暫存器之輸出則照舊繼續指定用Θ輸出〇 U T 1 的暫存器。 藉由以上運作，便可使六個輸出端子OUT1、OUT2、 OUT3、OUT4、OUT5、OUT6變成Η(被選擇）之或然率相等。 另外，在圖5至圖7之選擇電路中，例如因非常大的雜訊 或電源VDD不穩定而產生錯誤動作時，錯誤檢測電路 ERJROR-DETECT就動作，使得選擇電路再回到正常狀態。 圖8係顯示可適用圖5至圖7的選擇電路之D/A變換器。 在該D/Α變換器則採用多位元Σ △調變方式。圖5至圖7 的選擇電路之輸出OUT1〜6係對應於圖8之輸出OUT1〜6。 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 太 --線- 498622 A7 五、發明說明（28) 六個反向器11-1、11-2、⑹·3、Ιην·4、Ιην·5、Ιην.6_ 出中會變成L(被選擇）者之數目，係依存於7値資料瓜。例 如’瓜=〇 時’六個反向器 Ιην.1、Ιην.2、Ιην.3、Ιην.4、Ιην·5 、InV·6的所有輸出將變成H(不被選擇），m=1、2、3、4 時，、個反向器 Inv. 1、Inv.2、Ιην·3、Inv.4、Inv.5、 InV·6的輸出中會變成L(被選擇）者之數目，則分別爲i、2 、3、4、5、6。 表1 1係將圖5至圖7的選擇電路適用.於圖8之D/A變換器 時顯示其7値資料與反向器Inv.l、lnv.2、Inv.3、Inv.4、lnv.5 、Ιην·6的輸出間的關係。另外，表中之白圈係表示被選擇 (1/2工作L輸出）。 (請先閱讀背面之注意事項再一本頁) :裝 一^太 -·線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622 A7 B7 五、發明說明（29) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 PDWA編碼 ό" 7値 資科, I-- 1 2 [Γ 丁 Τ' +2 5 〇 o' 〇 〇 〇 -1 2 ❿ • 0" o' φ" JL 0 3 o' ❶ • 0 0 +1 I 4 0 w 〇 Ό • ό" +3 6 〇 "0 〇 ο 0 〇 +2 ! 5 〇 〇 iO "0 〇 -2 1 0^ • • • ❿ 0 3 • 〇 • If 〇 〇 + 1 4 〇 "ο 0" 〇 參 •3 0 ϊ • • w • "· -2 1 • "0 • • Ρ 0 3 • • 〇 "0 • ο •1 2 ΒΙΠΠΠΒΙΠ 十3 6 01 〇 0 οι 〇| 〇 +2 5 OI 0" 〇 Oi •Ί 〇 -2 1 W\ • ΐ ο1 • -1 2 9 oj • Ε • 0 +1 4 Oi • ο 〇 免 -2 1 • • • • • 0 3 ·" • 0 0" ο" -1 2 〇 ¥" ❿ 皇 σ 瓦 +3 6 0 *0 0 0 〇· -3 0 • 免 參 ϊ ϊ • +2 5 σ 0 〇 0! • "0 -1 2 JL σ • ϊ ο" 1 •3 0 • • • • \¥ +3 6 οιο ο "0 0； 〇L +2 5 〇!· Oj 〇 〇 0 3 # ίο ο :φ W -3 0 w φ [ϊ φ •φ +1 4 [ο at Ω： Ε 1 -32- (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -裝 士 · 線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 498622

五、發明說明（3〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 兹將如表Η所示本發明之選擇方式，如上述稱此爲 PDWA-Decoding 〇 PDWA-Decoding之特徵在於：六個反向器inv」、心2、 Ιην·3、Ιην·4、Ιην·5、Ιην·6係分成爲三個反向器 inyλ、inv 2、 1^3，與三個反向器11^4、1^5、11^6，並且，選擇電路 係在反向器Ιην.1、Ιην·2、Ιην·3群中以使各反向器之選擇或 然率相等，且在反向器Ιην·4、ιην·5、ιην 6群中以使各反向 器之選擇或然率相等之方式而動作。另外，關於將三位元 (7値）資料中上位二位元（MSB、2SB)之値予以1/2，並只以 將該經予1/2之値的數目以反向器Inv丨、Inv2、inv3群及 Ιην·4、Ιην·5、Ιην·6群各自選擇反向器之操作乃與上述情形 相同。 另方面，最下位位元（LSB)若爲i，亦即，三位元（7値）資 料爲奇數時，則按每次輸入其奇數資料，即以反向器Inv l 、：[ην·2、Ιην·3群與inv 4、Inv 5、Inv 6群交替切換經由該lsb 所選擇之反向器。 由於此，六個反向器 Ιην·1、Inv 2、Inv 3、Inv 4、Inv 5、 Ιην. 6，各自即彳于以在相同或然率下被選擇，可使反向器 Ιην·1、Ιην·2、Ιην·3、ιην 4、Ιην 5、Ιην 6與連接於其之電阻R 所產生$吳差（雜訊），加以雜訊修整至帶外。因而可提供具 有高S/N値之D/A變換器。 · 此外’表1 2係顯示圖8之〇/八變換器之操作。惟在表i 2 中’爲了簡化，係顯示仍舊以根據將7値資料加以拌碼 (scramble)之％ 所施加 Thermometer-Decoding的 7 値資料，實 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -裝 · 線· 498622 A7

五、發明說明（31 ) 施D/A變換之場合。 【表1 2】 7値輸出 DATA INV.1 INV.2 INV.3 INV.4 INV.5 INV.6 (7) 注入電流 +3 6 L· L， L· L· L% L· 3L -3VDD/2R +2 5 L· L· L· L· L· H 3L -2VDD/2R +1 4 L9 L· L· L1 H H 3L -VDD/2R 0 3 Lf L· L· H H H 3L 0 -1 2 L， L· H H H H 3L +VDD/2R -2 1 L· H H H H H 3L +2VDD/2R -3 0 Η H H H H H 3L +3VDD/2R L’=l/2工作 (請先閱讀背面之注意事項再i

另外，於圖9顯不輸入於圖8之運算放大器負輸入節點的 ， 電流波形i與類比電壓輸出波形。本例子之波形也爲簡化而 i 顯示仍舊以根據將7値資料加以拌碼（scramble)之前所施加 |

Thermometer-Decoding的7値資料，實施D/A變換之場合。 j 另外，也無視運算放大器之回饋電容所引起低通濾波器之 & .效果。 參丨 以上’係針對本發明之選擇電路灰使用其之D / A變換器（ | 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 或A / D變換器）加以説明’惟下面則將模擬使用本發明之選 ，丨

擇電路時之雜訊修整效果。 - I 圖10及圖11係顯示依本發明之雜訊修整效果之模擬結果。 Ί 這些是將本發明之選擇電路適用於具有7値輸出的2次Σ ] △調變器時.之模擬結果。其中無拌碼係以往之Therm〇lneter- 1 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） A7 五、發明說明（32 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Decoding，拌碼！係以 之PDWA長codmg。 DWA-Decodmg，拌碼2係本發明 圖10係在橫軸顯示元 σ 一 此模擬牡果^p y ^ 9次上，在縱軸顯不S /N値。由 奴、、口果了以看出的效果如下。 未施加拌碼時，元 下P欠1祆差右有1 %，S/N値即將急劇地 下降馬60dB。另外，亓 也會隨之而下降，例如：差若逐漸地增加，則S/N値 降至侧左右。 凡件間誤差達10%時，酬直就 二ΐ由7L件間誤差至少也有數。/。左右存在，因此，對 万、.’’工她加拌碼《傳統製品而言，仍無法獲得完美的性能 ，以致其實用性非常低。 ”此相對，拌碼！、2 ’其元件間誤差均爲i。時，S 値 則相對於零之情形只低ldB而已，且即使元件間誤差增至 ίο% ’ s/n値充其量只下降15犯左右，因此，s/n値不可 能低於80dB。 如上述，若使用本發明之選擇電路（或重排運算法），則 可在不致於顯著地增大硬體規模下便可獲得與dWA_ Decoding相同程度而足夠大的S/N値，可實施例如高精度的 D / A變換。 .圖1 1係在橫軸顯示元件間誤差，在縱軸顯示失眞値THD + N。由此模擬結果可以看出的效果如下。- 未施加拌碼時，元件間誤差若有1 %，THD + N値即將惡 化爲-55dB。另外，元件間誤差若逐漸地增加，則thd + N 値也會隨之而下降，例如，元件間誤差達丨〇 %時，Thd + 35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再？^本頁) -裝 士 · --線· 498622 A7 B7 五、發明說明（33 ) N値就降至-40dB左右。 與此相對，在拌碼1、2，其元件間誤差均爲1 %時，THD + N値則相對於零之情形只惡化ldB而已，且即使元件間誤 差增至10%，THD+N値之惡化充其量只下降17dB左右， 因此，THD + N値仍能維持-80dB以下。 如上述，若使用本發明之選擇電路（或重排運算法），則 可在不致於顯著地增大硬體規模下便可獲得與DWA-Decoding相同程度而極其完美的THD + .N値，可實施例如高 精度的D/A變換。 【發明之效果】 综上所述，如依照本發明之選擇電路及使用其之D/A(或 A/D)變換器，則可在不致於並不那麼增大硬體規模下，便 可把類比元件所給與變換精度之影響抑制於最小限度。因 此，可不必使動作速度高速化下即可實施高精度的變換。 另外，由於元件間誤差之影響少，不再需要高精度的類比 元件，因此，不需要高成本的製造工序或微調（trimming)等 花費成本之技術，可對製品低價格化做出貢獻。而且，由 .於動作速度降低，也有助於低耗電量化。 【圖式之簡要説明】 圖1係顯示本發明第一實施形態之選擇電路圖。 圖2係顯示可使用圖1之選擇電路的D / A變換器圖。 圖3係顯示圖2之運算放大器的反轉輸入之電流波形一例 子圖。 圖4係顯示可使用圖1之選擇電路的A/D變換器圖。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再#^本頁) 訂· 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣

五、 發明說明（34) 圖5係顯7F本發明第二實施形態之選擇電路圖。 圖6係顯示圖5之錯誤檢測電路之例子圖。 圖7係顯示圖5之開關電路之例子圖。 圖8係顯示可使用圖5至圖7之選擇電路的d/a變換器圖。 圖9係顯示圖8之運算放大器的反轉輸入之電流波形一例 子圖。 圖10係將元件間誤差與S/N値間之關係以本 作比較而顯示之圖。 · " J H 圖11係將元件間誤差與失眞値之關係以本發 比較而顯示之圖。 、/、習知 圖1 2係顯示依DWA- Decoding的選擇方式之图 圖1 3係顯示習知D/A變換器之電路例子圖。 圖1 4係顯示習知選擇電路之例子圖。 圖1 5係顯示圖14之開關方塊SB圖。 【元件符號之説明】 11a、lib :資料處理電路 知 作 I 1-------------- (請先閱讀背面之注意泉項再本頁) 訂： 20 2 1 :類比積分器 :邏輯電路 --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -37 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 498622 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2. A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 一種選擇電路，其特徵在於具有： 邏輯電路，其係受到η位元、（2p +丨）値（211 ^ 2p ^ 2 ’其中n及P爲整數）的輸入信號m(m係符合2ρ δ m ^ 〇 之整數）之供應，用以根據上述輸入信號之上位（η-1)位 元’產生組均具有將無視上述輸入信號m的最下位位 凡之値予以1 /2的値之内部信號，且在上述輸入信號m 具有奇數値時，則在每次輸入具有奇數値之上述輸入信 號時’交替對於上述一組内部信號作i之加法運算，以 產生第一及第二之信號； 第一 k號處理電路，其具有上述P個之第一輸出端子 ，可根據上述第一信號，從上述P個之第一輸出端子中 選擇對應於上述第一信號之値的數目之輸出端子，並且 將上述P個輸出端子之選擇，以能使上述p個之第一輸出 端子各各之選擇或然率大致相等之方式而實施；以及 第一 k號處理電路，其具有上述p個之第二輸出端子 ’可根據上述第二信號，從上述P個之第二輸出端子中 選擇對應於上述第二信號之値的數目之輸出端子，並且 將上述P個輸出端子之選擇，以能使上述p個之第二輸出 端子各各之選擇或然率大致相等之方式而實施。 如申請專利範圍第1項之選擇電路，其中第一及第二輸 出端子中被選擇的輸出端子之合計數係等於上述輸入信 號之値m。 如申請專利範圍第1項之選擇電路，其中之邏輯電路具 有： -38 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------訂---------線 f請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) % 、申請專利範圍 4 6 7 第 境路’其係用以對於上述輸入信號m，將無視上 述知入信號m的最下位位元之値予以1 /2而產生上述一 組内部信號；以及 第一％路’其係用以上述輸入信號m若具有偶數値， ，將上述一組内部信號照舊直接輸出，上述輸入信號❿ 若具有奇數値，則對於上述一組内部信號中任一方作i ，加法運算，並且按每次輸入上述具有奇數値的輸入信 唬時，對於上述一組内部信號交替實施。 如申請專利範圍第i項之選擇電路，其中之輸入信號 係以二進制數表示。 $申請專利範圍第1項之選擇電路，其中之第一及第 仏唬處理電路’各自具有p個暫存器，且具有用以只 疋其中一個之第一及第二指示器電路。 如申請專利範圍第5項之選擇電路，其中之第一指示 ,路係根據上述p個暫存器中目前被指二 ： 與上述第-信號之値，決定其次要指定的—個暫二， 上述弟二指示器電路係根據 ： :的暫存器位置與上述第二信號之俊，Γ 的一個暫存器。 、要4曰 ^請專利範圍第”之選擇電路， 電路在上述第-信號之値爲〇或P時，就0”丄'… 被指定之暫存器，在上述第一信直ς原，目， 中之-時，就重新指定目前被衫 2 厂㈣ 上述第二指示器電路在上述第_^咨以外之暫為弟一 ^唬足値爲0或ρ時 器 本紙張尺度剌巾關家鮮（CNS)A4規格（21〇· -39- x 297^¾ ) m 器置 定 498622 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ，就照原樣指定目前被指定之暫存器，在上述第二竹。 I値爲從1至pq的値中之一時，就重新指定目前被浐二 的暫存器以外之暫存器。 8 ·如申請專利範圍第7項之選擇電路，其中之第—浐二μ 電路在上述第—信號重復進行相同値時，則以同—暫二 器不致：受到指定之方式而動作，上述第二指示器電： 在上述第二信號重復進行相同値時，則以同一 致於受到指定之方式而動作。 "不 9.如申請專利範圍第8項之選擇電路，其中之p値爲 則在上逑第-及第二之指示器電路内佈局一個暫存哭 ::據該一個暫存器之輸出値指定上述p個暫存器；丄 1〇.:::專：範圍第5至9項中任-項之選擇電路，其中之 =二盗電路係根據目前被指定的暫存器之位置盘上 之：，從上述15個暫存器選取。個以上p個以 暫存二ί述第二指示器電路係根據目前被指定的 選取。個以上?個以下之;=〈値，從上_ Η·如中請專利範圍第10项之選擇電路，其中在上… :處：電路中，上述ρ個暫存器中 ：:二 出信唬，將爲1，在上述第二 秦存态的輸 暫存器中被選擇之暫存考“二理電路中，上述Ρ個 12.如申請專利範園化^之選=信號’將爲卜 號處理電路中，上述擇二各’其中在上述第-信 返擇炙暫存器數目爲一個以上時 -40- 線 本纸張尺―中國國 297公釐） 498622 申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 ’則經吊選擇上述被指定的一個暫存器 號處理電路中，上述被選擇之暫存器數 ^二信 ，則經常選擇上述被蚊的-個暫存器。 固以上時 申請專：範圍第8項之選擇電路，其中在 弟二（信號處理電路中，具有錯誤檢測電路，用 土述p個暫存器中被選擇之暫存器 之場 合錄並強制性的使被選擇之暫存器數目變成卜 14· 一種D/A變換器，其特徵在於具有： 選擇電路，其具有：邏輯電路，其係受到η位元、(2p :=Γ:2ρ。，其中…爲整數)的輸入信號吻之整數)之供應，用以根據上述輸入信 二Α二L % ’產生一組均具有將無視上述輸入 =二取下位位元之値予以1/2的値之内部信號，且 f上仙人信號m具有奇數値時，則在每次輸人具有奇 數値（上述輸入信號時，交替對於上述— 1之加法運算，以產生第-及第二之信號；第—信 ，電路^其具有上”個之第_輸出端子，可根據上述 弟：信號，從上述p個之第一輸出端子中選擇對應於上 述叙値的數目之輸出端子，並且將上述p個輸 出端子I選擇，以能使上述1)個之第_輸出端子各各之 選擇或，然率大致相等之方式而實施；以及第二信號處理 電路：其：有上述P個之第二輸出端子，可根據上述第 一 "ί吕號，從上述P個之第-輪ψ上山7丄 々、、 乐一铷出％子中選擇對應於上述 弟一仏^虎之値的數目之· 双㈡1¾出偭子，並且將上述p個輸出 請 先 閱 背 Φ 之 注 意 事一 項 再 填 本 頁 % 訂 線 -41 498622 C8 —~-------_____ 六、申請專利範圍 场子之U擇，以把使上述P個之第二輸出端子各各之選 擇或然率大致相等之方式而實施；以及 、信號產生電路，其係用以根據第—及第二之輸出端子 之數目而產生類比信號。 15·-種A/D變換器，其具有將輸人部之類比信號變換成數 位信號之A/D變換部，與將上述數位信號加以變換而回 饋於上述輸入部之回饋部，特徵在於上述回饋部之d/a 變換電路具有： 選擇電路，其具有··邏輯電路，其係受到η位元、（2p + 1)値（2η^2ρδ2，其中n&p爲整數）的輸入信號 係符合2p^m 之整數）之供應，用以根據上述輸入信 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 唬，上位（η-1)位元，產生一組均具有將無視上述輸入 信號m的最下位位元之値予以1/2的値之内部信號，且 在上述輸入信號m具有奇數値時，則在每次輸入具有奇 數値之上述輸入信號時，交替對於上述一組内部信號作 1又加法運算’以產生第一及第二之信號；第一信號處 理電路，其具有上述p個之第一輸出端子，可根據上述 第一信號，從上述p個之第一輸出端子中選擇對應於上 述第-信號之値的數目之輸出端子，並且將上述p個輸 出端子之選擇，以能使上述p個之第一輸出端子各各之 選擇或然率大致相等之方式而實施；以及第二信號處理 電路，其具有上述P個之第二輸出端子，可根據上述第 一信號，從上述p個之第二輸出端子中選擇對應於上述 第二信號之値的數目之輸出端子，並且將上述p個輸出 498622 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 端子之選擇，以能使上述P個之第二輸出端子各各之選 擇或然率大致相等之方式而實施；以及 信號產生電路，其係用以根據第一及第二之輸出端子 之數目而產生類比信號。 -43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）