JPH06112833A - DA converter and DA converter - Google Patents

DA converter and DA converter

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Publication number
JPH06112833A
JPH06112833A JP28075492A JP28075492A JPH06112833A JP H06112833 A JPH06112833 A JP H06112833A JP 28075492 A JP28075492 A JP 28075492A JP 28075492 A JP28075492 A JP 28075492A JP H06112833 A JPH06112833 A JP H06112833A
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JP
Japan
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converter
digital signal
bit
bit group
voltage
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Application number
JP28075492A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisayoshi Shiyouji
寿喜 庄司
Katsuhiko Aisu
克彦 愛須
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リファレンス電圧を切り換えるスイッチの使
用可能範囲を広げる。 【構成】 入力デジタル信号の各ビットごとにリファレ
ンス電圧Vref2又はVref1を抵抗回路82に印加するた
めに2組のCMOSアナログスイッチ92,94が設け
られている。スイッチコントロール回路2による入力デ
ジタル信号の各ビットに対応した信号電圧が第1のイン
バータ88(F1〜Fn)で反転されて、アナログスイ
ッチ92のNMOSトランジスタAN1〜ANnとアナ
ログスイッチ94のPMOSトランジスタBP1〜BP
nのゲート電極に印加され、インバータ88で反転され
た信号が第2のインバータ90(E1〜En)で再度反
転されて、アナログスイッチ92のPMOSトランジス
タAP1〜APnとアナログスイッチ94のNMOSト
ランジスタBN1〜BNnに印加されている。各ビット
の一対のアナログスイッチ92,94の一方がオンとな
ることによって、各ビットのスイッチではリファレンス
電圧Vref1又はVref2のいずれかが抵抗回路82に印加
される。
(57) [Abstract] [Purpose] Expand the usable range of the switch that switches the reference voltage. [Structure] Two sets of CMOS analog switches 92 and 94 are provided for applying a reference voltage Vref 2 or Vref 1 to a resistance circuit 82 for each bit of an input digital signal. The signal voltage corresponding to each bit of the input digital signal by the switch control circuit 2 is inverted by the first inverter 88 (F1 to Fn), and the NMOS transistors AN1 to ANn of the analog switch 92 and the PMOS transistors BP1 to BP1 of the analog switch 94. BP
The signal applied to the gate electrode of n and inverted by the inverter 88 is again inverted by the second inverter 90 (E1 to En), and the PMOS transistors AP1 to APn of the analog switch 92 and the NMOS transistors BN1 to BN1 of the analog switch 94 are inverted. It is applied to BNn. When one of the pair of analog switches 92, 94 for each bit is turned on, either the reference voltage Vref 1 or Vref 2 is applied to the resistance circuit 82 in the switch for each bit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はDA(デジタル・アナロ
グ)コンバータとDA変換装置に関し、特に電圧分割R
−2Rラダー抵抗型DAコンバータと、そのDAコンバ
ータを用いた、オーディオ機器その他で利用するのに適
するDA変換装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DA (digital / analog) converter and a DA converter, and more particularly to a voltage division R
The present invention relates to a -2R ladder resistance type DA converter and a DA converter using the DA converter, which is suitable for use in audio equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】R−2R型DAコンバータは、図1に示
されるように電圧分割用R−2Rラダー抵抗回路82の
2R抵抗部に直列に、スイッチコントロール回路2によ
り制御された入力デジタル信号の各ビットにより2つの
リファレンス電圧(Vref1,Vref2)を切り換えるスイ
ッチ83がそれぞれ接続されている。入力デジタル信号
によって対応するビットのスイッチ83をVref1又はV
ref2(Vref1>Vref2)に切り換えることによって抵抗
回路82で分割された電圧が出力として得られる。抵抗
回路82の終端は低電圧側リファレンス電圧Vref2又は
アナロググラウンド(AGND)に接続されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 1, an R-2R type DA converter has an input digital signal controlled by a switch control circuit 2 in series with a 2R resistance portion of a voltage dividing R-2R ladder resistance circuit 82. A switch 83 for switching between two reference voltages (Vref 1 , Vref 2 ) is connected to each bit. Depending on the input digital signal, switch the corresponding bit switch 83 to Vref 1 or V
By switching to ref 2 (Vref 1 > Vref 2 ), the voltage divided by the resistance circuit 82 is obtained as an output. The terminal end of the resistance circuit 82 is connected to the low voltage side reference voltage Vref 2 or the analog ground (AGND).

【0003】このようなR−2Rラダー抵抗型DAコン
バータのスイッチ83としては、図2(A)に示される
ようなMOSトランジスタを用いたものが使われてい
る。高電圧側のリファレンス電圧Vref1に接続するため
のスイッチ84としてPMOSトランジスタが用いら
れ、低電圧側のリファレンス電圧Vref2に接続するため
のスイッチ86としてNMOSトランジスタが用いられ
ている。両MOSトランジスタ84,86のゲート電極
にはスイッチコントロール回路で制御された入力デジタ
ル信号Diに応じてハイレベル又はローレベルの信号が
印加される。
As the switch 83 of such an R-2R ladder resistance type DA converter, one using a MOS transistor as shown in FIG. 2A is used. A PMOS transistor is used as the switch 84 for connecting to the high voltage side reference voltage Vref 1, and an NMOS transistor is used as the switch 86 for connecting to the low voltage side reference voltage Vref 2 . A high level signal or a low level signal is applied to the gate electrodes of both MOS transistors 84 and 86 according to the input digital signal Di controlled by the switch control circuit.

【0004】また、バイナリ・コードのデジタル信号を
アナログ信号に変換するDAコンバータとしてR−2R
ラダー抵抗型DAコンバータがある。そのDAコンバー
タにおいては、スイッチのオン抵抗によってDA変換精
度が低下する問題があるので、それを解決する1つの方
法として、スイッチ素子のオン抵抗の比が上位側から下
位側に向かって1:2:4:8……となるように設定し
たDAコンバータが提案されている(特開昭61−26
3325号公報参照)。
Further, R-2R is used as a DA converter for converting a binary code digital signal into an analog signal.
There is a ladder resistance type DA converter. In the DA converter, there is a problem that the DA conversion accuracy is lowered due to the on resistance of the switch. Therefore, as one method for solving the problem, the ratio of the on resistance of the switch elements is 1: 2 from the upper side to the lower side. : 4: 8 ... A DA converter set so that it has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 61-26).
3325 gazette).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図2(A)のスイッチ
では、高電圧側リファレンス電圧Vref1を抵抗回路に印
加するためにPMOSトランジスタ84がオンとされ、
一方、低電圧側リファレンス電圧Vref2を抵抗回路に印
加するためにNMOSトランジスタ86がオンとされ
る。
In the switch of FIG. 2A, the PMOS transistor 84 is turned on in order to apply the high voltage side reference voltage Vref 1 to the resistance circuit,
On the other hand, the NMOS transistor 86 is turned on to apply the low-voltage side reference voltage Vref 2 to the resistance circuit.

【0006】入力デジタル信号によりスイッチコントロ
ール回路を経てスイッチ83のゲート電極に印加される
電圧がVDDとGNDのいずれかであるとすると、Vref1
の取りうる電圧範囲、すなわちスイッチ84の動作範囲
は図4(B)に示されるようにVDDとVTH(VTHはMO
Sトランジスタのしきい値電圧)の範囲であり、一方N
MOSトランジスタ86を経て抵抗回路に印加されるV
ref2の取りうる電圧範囲はVDD−VTHとGNDの範囲で
ある。そのため、リファレンス電圧の値によってはスイ
ッチのMOSトランジスタが使用できなくなることがあ
る。また、電源電圧が低電圧化されるにつれて、より一
層スイッチの使用可能範囲が小さくなってしまう。
If the voltage applied to the gate electrode of the switch 83 via the switch control circuit by the input digital signal is either V DD or GND, V ref 1
4B, the range of voltage that can be taken by the switch 84, that is, the operating range of the switch 84 is V DD and V TH (V TH is MO
Threshold voltage of the S-transistor), while N
V applied to the resistance circuit via the MOS transistor 86
The voltage range that ref 2 can take is between V DD -V TH and GND. Therefore, the MOS transistor of the switch may not be usable depending on the value of the reference voltage. Moreover, as the power supply voltage is lowered, the usable range of the switch is further reduced.

【0007】また、引用例(特開昭61−263325
号公報)で提案されているDAコンバータでは、スイッ
チ素子のオン抵抗の比が1:2:4:8……となるよう
に形成されているため、入力デジタル信号のビット数が
多くなるにつれてスイッチ素子のオン抵抗の比も大きく
なる。引用例ではスイッチ素子をMOSトランジスタで
実現しているが、MOSトランジスタのオン抵抗はチャ
ネル長さが一定であればチャネル幅に反比例するので、
オン抵抗が1:2:4:8……となるようにしようとす
れば、チャネル幅を1:1/2:1/4:1/8……と
なるようにしなければならない。そのため、入力デジタ
ル信号のビット数の多いDAコンバータを設計しようと
すれば、チャネル幅の比を大きくしなければならない。
MOSトランジスタのチャネル幅の最小値はトランジス
タ特性などによって決まるので、入力デジタル信号のビ
ット数の多いDAコンバータではチャネル幅の非常に大
きいMOSトランジスタを使用しなければならなくな
り、スイッチ部の面積が非常に大きくなり、そのDAコ
ンバータを含んだ半導体集積回路装置全体の面積も大き
くなる問題がある。そのため、実現可能な入力デジタル
信号のビット数に制約を受ける。
Further, a reference example (Japanese Patent Laid-Open No. 61-263325).
In the DA converter proposed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-331242, since the ON resistance ratio of the switch elements is formed to be 1: 2: 4: 8 ..., the switching is performed as the number of bits of the input digital signal increases. The on-resistance ratio of the device also increases. In the cited example, the switch element is realized by a MOS transistor, but since the on resistance of the MOS transistor is inversely proportional to the channel width if the channel length is constant,
If the on-resistance is to be 1: 2: 4: 8 ..., The channel width must be 1: 1/2: 1/4: 1/8. Therefore, in order to design a DA converter having a large number of input digital signal bits, the channel width ratio must be increased.
Since the minimum value of the channel width of the MOS transistor is determined by the transistor characteristics and the like, it is necessary to use a MOS transistor having a very large channel width in a DA converter having a large number of bits of an input digital signal, and the area of the switch portion is very large. However, there is a problem in that the area of the entire semiconductor integrated circuit device including the DA converter becomes large. Therefore, the number of bits of the input digital signal that can be realized is limited.

【0008】本発明の第1の目的はスイッチの使用可能
範囲を広げることである。本発明の第2の目的は電圧分
割型R−2Rラダー抵抗型DAコンバータを含む半導体
集積回路装置で、半導体チップ上の面積を少なくして高
ビット数の入力デジタル信号を扱うことのできるDA変
換装置を提供することである。
A first object of the present invention is to extend the usable range of the switch. A second object of the present invention is a semiconductor integrated circuit device including a voltage division type R-2R ladder resistance type DA converter, which is capable of handling an input digital signal with a high bit number by reducing the area on a semiconductor chip. It is to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明では、電圧分割用
R−2Rラダー抵抗回路の2R抵抗部に直列に接続さ
れ、デジタル入力信号の各ビットにより2つのリファレ
ンス電圧を切り換えるスイッチとして、PMOSトラン
ジスタとNMOSトランジスタとを含むアナログスイッ
チがリファレンス電圧の2つの電圧用にそれぞれ設けら
れたものとする。好ましい態様では、そのスイッチはN
ウエルCMOS構造であり、かつそのCMOSのNMO
Sトランジスタのバックゲート電位をソース電位Vss
とし、そのCMOSのPMOSトランジスタのバックゲ
ート電位をリファレンス電圧の高電圧側の電位とする。
According to the present invention, a PMOS transistor is used as a switch which is connected in series to the 2R resistance portion of an R-2R ladder resistance circuit for voltage division and which switches between two reference voltages according to each bit of a digital input signal. It is assumed that analog switches including an NMOS transistor and an NMOS transistor are provided for each of the two reference voltages. In the preferred embodiment, the switch is N
Well CMOS structure and NMO of the CMOS
The back gate potential of the S transistor is set to the source potential Vss.
And the back gate potential of the CMOS PMOS transistor is set to the potential on the high voltage side of the reference voltage.

【0010】また、他の好ましい態様では、そのスイッ
チはダブルウエルCMOS構造であり、かつそのCMO
SのNMOSトランジスタのバックゲート電位をソース
電位VSS又はリファレンス電圧の低電圧側の電位とし、
そのCMOSのPMOSトランジスタのバックゲート電
位をリファレンス電圧の高電圧側の電位とする。
In another preferred embodiment, the switch is a double well CMOS structure and the CMO is
The back gate potential of the NMOS transistor of S is set to the source potential V SS or the potential on the low voltage side of the reference voltage,
The back gate potential of the PMOS transistor of the CMOS is set to the potential on the high voltage side of the reference voltage.

【0011】本発明のDA変換装置は、入力デジタル信
号を上位ビットから数ビットずつのビット群に区切り、
最下位ビット群以外のビット群に対してそのビット群の
デジタル信号をDA変換するDAコンバータとそのビッ
ト群の最下位ビットに1を加算したデジタル信号をDA
変換するDAコンバータとを備え、最下位ビット群に対
してはそのビット群のデジタル信号をDA変換するDA
コンバータを備え、最上位ビット群のDAコンバータに
は与えられた高電圧側と低電圧側のリファレンス電圧を
2つのリファレンス電圧として供給し、下位のビット群
のDAコンバータにはその1つ上位のビット群の2つの
アナログ出力電圧をリファレンス電圧として供給して、
最下位ビット群のデジタル信号によるDA変換結果を最
終的なDA変換値とするとともに、各DAコンバータで
は電圧分割用R−2Rラダー抵抗回路の2R抵抗部に直
列に、デジタル入力信号の各ビットによりそのDAコン
バータの2つのリファレンス電圧を切り換えるスイッチ
が接続されており、そのスイッチはPMOSトランジス
タとNMOSトランジスタとを含むアナログスイッチが
その2つのリファレンス電圧用にそれぞれ設けられてい
る。
The DA converter of the present invention divides the input digital signal into bit groups of several bits from the upper bits,
A DA converter that DA-converts a digital signal of a bit group other than the least significant bit group and a digital signal obtained by adding 1 to the least significant bit of the bit group is DA
A DA converter for converting, and a DA for converting the digital signal of the bit group to the least significant bit group
A converter is provided, and the supplied high-voltage side and low-voltage side reference voltages are supplied as two reference voltages to the DA converter of the most significant bit group, and the DA converter of the lower bit group has one higher bit. Supply the two analog output voltages of the group as reference voltage,
The DA conversion result of the digital signal of the least significant bit group is used as the final DA conversion value, and each DA converter serially connects to the 2R resistance section of the voltage dividing R-2R ladder resistance circuit, depending on each bit of the digital input signal. A switch for switching between two reference voltages of the DA converter is connected, and the switch is provided with an analog switch including a PMOS transistor and an NMOS transistor for each of the two reference voltages.

【0012】[0012]

【作用】スイッチ部にアナログスイッチを用いると、ス
イッチの動作範囲が広くなる。スイッチ部にアナログス
イッチを用いた場合、NMOSトランジスタのバックゲ
ート電位をVSSとし、PMOSトランジスタのバックゲ
ート電位をVDDにするのが一般的である。その場合、リ
ファレンス電圧Vref1,Vref2の値によってバックゲー
ト効果によるしきい値電圧VTHの増加があり、アナログ
スイッチ部のNMOSトランジスタ、PMOSトランジ
スタのオン抵抗のバランスが崩れてしまい、VDD/2の
抵抗値が大きくなってしまう。また、NウエルCMOS
の場合、アナログスイッチのPMOSトランジスタのバ
ックゲート電圧をVDDにすると、スイッチ投入のシーケ
ンスによってはラッチアップを起こす危険性がある。ま
た、WウエルCMOSの場合、NウエルCMOSと同様
にPMOSトランジスタのバックゲート電圧をVDDにす
ると、スイッチ投入のシーケンスによってはラッチアッ
プを起こす危険性がある。そこで、請求項2又は3のよ
うにバックゲート電位を設定することによってオン抵抗
のバランスを保ち、ラッチアップを防ぐ。
When an analog switch is used for the switch section, the operating range of the switch is widened. When an analog switch is used for the switch section, it is general to set the back gate potential of the NMOS transistor to V SS and the back gate potential of the PMOS transistor to V DD . In that case, the threshold voltage V TH increases due to the back gate effect depending on the values of the reference voltages Vref 1 and Vref 2 , and the on resistance of the NMOS transistor and the PMOS transistor in the analog switch portion is lost, and V DD / The resistance value of 2 becomes large. Also, N-well CMOS
In this case, if the back gate voltage of the PMOS transistor of the analog switch is set to V DD , there is a risk of latch-up depending on the sequence of switching on. Further, in the case of the W-well CMOS, if the back gate voltage of the PMOS transistor is set to V DD as in the N-well CMOS, there is a risk of latch-up depending on the switching sequence. Therefore, by setting the back gate potential as in claim 2 or 3, the balance of the on-resistance is maintained and the latch-up is prevented.

【0013】[0013]

【実施例】図3は一実施例を表わす。抵抗回路82の2
R抵抗部に直列に接続されて、入力デジタル信号の各ビ
ットに対応してスイッチコントロール回路2から印加さ
れる電圧によりリファレンス電圧を切り換えるために、
各ビットごとに2組のCMOSアナログスイッチ92と
94が接続されている。アナログスイッチ92は低電圧
側リファレンス電圧Vref2を抵抗回路82に印加するた
めのアナログスイッチであり、94は高電圧側リファレ
ンス電圧Vref1を抵抗回路82に印加するためのアナロ
グスイッチである。スイッチコントロール回路2による
入力デジタル信号の各ビットに対応した信号電圧が第1
のインバータ88(F1〜Fn)で反転されて、各ビッ
トごとの一対のアナログスイッチの低電圧側リファレン
ス電圧用アナログスイッチ92のNMOSトランジスタ
AN1〜ANnと、高電圧側リファレンス電圧用アナロ
グスイッチ94のPMOSトランジスタBP1〜BPn
のゲート電極に印加されている。インバータ88で反転
された信号電圧を再度反転するために第2のインバータ
90(E1〜En)が設けられており、インバータ90
の出力電圧がアナログスイッチ92のPMOSトランジ
スタAP1〜APnと、アナログスイッチ94のNMO
SトランジスタBN1〜BNnに印加されている。
EXAMPLE FIG. 3 shows an example. 2 of resistance circuit 82
In order to switch the reference voltage according to the voltage applied from the switch control circuit 2 corresponding to each bit of the input digital signal, the reference voltage is connected in series with the R resistor section,
Two sets of CMOS analog switches 92 and 94 are connected for each bit. The analog switch 92 is an analog switch for applying the low voltage side reference voltage Vref 2 to the resistance circuit 82, and 94 is an analog switch for applying the high voltage side reference voltage Vref 1 to the resistance circuit 82. The signal voltage corresponding to each bit of the input digital signal by the switch control circuit 2 is the first
Are inverted by the inverter 88 (F1 to Fn) of each of the above, and the NMOS transistors AN1 to ANn of the analog switch 92 for the low voltage side reference voltage of the pair of analog switches for each bit and the PMOS of the analog switch 94 for the high voltage side reference voltage. Transistors BP1 to BPn
Is applied to the gate electrode of. A second inverter 90 (E1 to En) is provided to invert the signal voltage inverted by the inverter 88 again.
Of the analog switch 92 and the NMO of the analog switch 94.
It is applied to the S transistors BN1 to BNn.

【0014】図3の実施例で、入力デジタル信号の各ビ
ットに対応してスイッチコントロール回路2からの制御
信号がインバータ88を経て、及び更にインバータ90
を経て、それぞれのビットごとの一対のアナログスイッ
チ92,94に印加され、各ビットの一対のアナログス
イッチ92,94の一方がオンとなることによって、各
ビットのスイッチではリファレンス電圧Vref1又はVre
f2のいずれかが抵抗回路82に印加される。スイッチ9
2,94としてアナログスイッチを用いているため、リ
ファレンス電圧がGNDとVCCの間にあればどのような
電圧でもスイッチが動作するため、リファレンス電圧を
自由に定めることができる。
In the embodiment of FIG. 3, the control signal from the switch control circuit 2 passes through the inverter 88 and further the inverter 90 corresponding to each bit of the input digital signal.
Is applied to a pair of analog switches 92, 94 for each bit, and one of the pair of analog switches 92, 94 for each bit is turned on, so that the switch for each bit has a reference voltage Vref 1 or Vre.
Either f 2 is applied to the resistance circuit 82. Switch 9
Since the analog switches are used as the circuits 2, 94, the switch operates at any voltage as long as the reference voltage is between GND and V CC , so that the reference voltage can be freely determined.

【0015】アナログスイッチ92,94のバックゲー
ト電圧は、PMOSトランジスタのバックゲート電圧を
高電圧側リファレンス電圧Vref1にすることにより、P
MOSトランジスタのバックゲート電圧を与えるのとア
ナログスイッチの一方の端子にリファレンス電圧Vref1
を与えるのを同時に行なうようにする。それによりオン
抵抗の増加を防ぐとともに、ラッチアップも防ぐことが
できる。
The back gate voltage of the analog switches 92 and 94 is P by setting the back gate voltage of the PMOS transistor to the high voltage side reference voltage Vref 1.
The back gate voltage of the MOS transistor is applied and the reference voltage Vref 1 is applied to one terminal of the analog switch.
Try to give at the same time. This can prevent an increase in on-resistance and prevent latch-up.

【0016】図3のDAコンバータを備えたDA変換装
置の実施例を以下に説明する。入力デジタル信号をD0
〜D7とし、これを上位ビット群(D4〜D7)と下位ビ
ット群(D0〜D3)とに分けてDA変換を行なう態様に
ついて動作を説明する。図4に示されるように、入力デ
ジタル信号の上位ビット群D4〜D7を4ビットのデジタ
ル信号とみなし、高電圧側リファレンス電圧Vref1と低
電圧側リファレンス電圧Vref2とをリファレンス電圧と
して、4ビット信号D4〜D7の最下位ビットD4に1を
加算したデジタル信号をDA変換してVrefaを得る。
それと同時に、デジタル信号D4〜D7をVref1,Vref2
をリファレンス電圧としてDA変換してVrefbを得
る。
An embodiment of a DA converter having the DA converter of FIG. 3 will be described below. Input digital signal to D 0
And to D 7, which will be described an operation for mode for performing DA conversion divided into upper bit group and (D 4 ~D 7) the lower bit group and (D 0 ~D 3). As shown in FIG. 4, the higher-order bit groups D 4 to D 7 of the input digital signal are regarded as 4-bit digital signals, and the high-voltage side reference voltage Vref 1 and the low-voltage side reference voltage Vref 2 are used as reference voltages. The digital signal obtained by adding 1 to the least significant bit D 4 of the 4-bit signals D 4 to D 7 is DA-converted to obtain Vrefa.
At the same time, the digital signals D 4 to D 7 are transferred to Vref 1 and Vref 2
Is used as a reference voltage to obtain Vrefb.

【0017】次に、下位ビット群D0〜D3を4ビットの
信号とみなし、上位ビット群のDA変換により得られた
電圧VrefaとVrefbをリファレンス電圧としてDA変
換を行ない、Voutを得る。このDA変換値Voutが8ビ
ットのデジタル入力信号D0〜D7のDA変換値である。
Next, the lower bit group D 0 to D 3 is regarded as a 4-bit signal, and DA conversion is performed by using the voltages Vrefa and Vrefb obtained by the DA conversion of the upper bit group as reference voltages to obtain Vout. This DA conversion value Vout is the DA conversion value of the 8-bit digital input signals D 0 to D 7 .

【0018】図5は請求項4に対応した実施例を表わ
す。入力デジタル信号はD0〜Dnで表わされる(n+
1)ビットのデジタル信号である。この入力デジタル信
号はスイッチコントロール回路2によって上位ビットか
ら数ビットずつのビット群に区切られてDAコンバータ
に送られる。最上位ビット群のデジタル信号Dm-1〜Dn
はDAコンバータ8に入力されるとともに、+1加算器
4を経てDAコンバータ6にも入力される。+1加算器
4は入力されるデジタル信号の最下位ビットDm-1に1
を加算するものである。DAコンバータ6,8にはリフ
ァレンス電圧として高電圧側電圧Vref1と低電圧側点電
圧Vref2が印加されている。DAコンバータ6,8の出
力はそれぞれ出力バッファ回路10,12を経て次の下
位のビット群のデジタル信号が入力されるDAコンバー
タ16,18のリファレンス電圧として供給される。D
Aコンバータ16,18に入力されるビット群のデジタ
ル信号Dj-1〜Dm-2も同様にして、DAコンバータ18
に入力されるとともに、+1加算器14を経てDAコン
バータ16にも入力される。DAコンバータ16,18
の出力電圧はそれぞれ出力バッファ回路20,22を経
て次のビット群のデジタル信号用のDAコンバータのリ
ファレンス電圧として供給される。最下位ビット群D0
〜Diが入力されるDAコンバータ24には、その1つ
上位のビット群のデジタル信号のDA変換の結果得られ
た2つの出力電圧がリファレンス電圧として供給され
る。DAコンバータ24の出力が(n+1)ビットの入
力デジタル信号D0〜DnのDA変換出力である。
FIG. 5 shows an embodiment corresponding to claim 4. The input digital signal is represented by D 0 to Dn (n +
1) A bit digital signal. The input digital signal is divided by the switch control circuit 2 into bit groups of several bits from the upper bits and sent to the DA converter. Digital signal Dm- 1 to Dn of the most significant bit group
Is input to the DA converter 8 and also input to the DA converter 6 via the +1 adder 4. The +1 adder 4 outputs 1 to the least significant bit Dm- 1 of the input digital signal.
Is to be added. A high voltage side voltage Vref 1 and a low voltage side point voltage Vref 2 are applied to the DA converters 6 and 8 as reference voltages. The outputs of the DA converters 6 and 8 are supplied as reference voltages of the DA converters 16 and 18 to which the digital signals of the next lower bit group are input via the output buffer circuits 10 and 12, respectively. D
Similarly, the digital signals Dj- 1 to Dm- 2 of the bit groups input to the A converters 16 and 18 are processed by the DA converter 18 as well.
Is also input to the DA converter 16 via the +1 adder 14. DA converters 16 and 18
Is supplied as a reference voltage of the DA converter for the digital signal of the next bit group via the output buffer circuits 20 and 22, respectively. Least significant bit group D 0
The two output voltages obtained as a result of the DA conversion of the digital signal of the bit group one higher than that are supplied to the DA converter 24 to which ~ Di is input as reference voltages. The output of the DA converter 24 is the DA conversion output of the (n + 1) -bit input digital signals D 0 to Dn.

【0019】各DAコンバータ6,8,16,18,2
4は、図3に示されたように、リファレンス電圧を切り
換えるスイッチとしてCMOSアナログスイッチを用い
ている。以下の各実施例においても同じである。
Each DA converter 6, 8, 16, 18, 2
Reference numeral 4 uses a CMOS analog switch as a switch for switching the reference voltage, as shown in FIG. The same applies to each of the following examples.

【0020】このように、入力デジタル信号のMSBか
ら数ビットずつに分けて上位側のデジタル信号から順次
DA変換し、その結果を次の下位のビット群のデジタル
信号のリファレンス電圧としていき、最後にLSBから
数ビットのデジタル信号をその1つ上位のデジタル信号
をDA変換した出力アナログ信号をリファレンス電圧と
してDA変換することによりDA変換出力Voutが求め
られる。
In this manner, the MSB of the input digital signal is divided into several bits, and DA conversion is sequentially performed from the upper digital signal, and the result is used as the reference voltage of the digital signal of the next lower bit group. The DA conversion output Vout is obtained by DA-converting a digital signal of several bits from the LSB and DA-converting the output analog signal obtained by DA-converting the digital signal one level above.

【0021】入力デジタル信号を上位ビットから数ビッ
トずつのM個のビット群に区切ってDA変換をし、出力
アナログ信号を求めるとすれば、Mが大きくなるに連れ
てDAコンバータの数も多くなり、回路全体の面積も大
きくなる。実際にこうした回路でDA変換装置を設計す
る場合は、入力デジタル信号を上位ビット群と下位ビッ
ト群とに分けて、すなわちM=2に分けて変換するのが
実用的である。
If the input analog signal is divided into M bit groups of several bits from the upper bits and DA-converted to obtain the output analog signal, the number of DA converters increases as M increases. The area of the entire circuit also becomes large. When actually designing a DA converter with such a circuit, it is practical to divide the input digital signal into a high-order bit group and a low-order bit group, that is, divide M = 2 for conversion.

【0022】図6は8ビットの入力デジタル信号D0
7を4ビットの上位ビット群と4ビットの下位ビット
群に分けた、請求項5に対応した実施例を表わしたもの
である。
FIG. 6 shows an 8-bit input digital signal D 0- .
6 shows an embodiment corresponding to claim 5, in which D 7 is divided into a 4-bit upper bit group and a 4-bit lower bit group.

【0023】図7は図6をトランジスタレベルで表わし
た回路図である。DAコンバータ6,8,24における
スイッチ26として図3のようにアナログスイッチが用
いられたR−2Rラダー抵抗型DAコンバータを用いた
例であり、特にスイッチのオン抵抗による誤差を少なく
するために、特開昭61−263325号公報に記載さ
れているように、各スイッチをCMOSFETで構成
し、それらのスイッチのオン抵抗をMSB側からLSB
側に向かって2倍、4倍、8倍、……となるように設定
されたものである。E1〜E5は各スイッチ26のオン抵
抗を表わしている。上位ビット群と下位ビット群がそれ
ぞれ4ビットのデジタル信号として扱われる。DAコン
バータ6は、入力されるデジタル信号の最下位ビットD
4に+1が加算されるので、デジタル信号が5ビットに
なることもあり、そのため5ビットのDAコンバータが
使用されている。DAコンバータ8と24は4ビットの
DAコンバータである。
FIG. 7 is a circuit diagram showing FIG. 6 at the transistor level. This is an example in which an R-2R ladder resistance type DA converter using an analog switch as shown in FIG. 3 is used as the switch 26 in the DA converters 6, 8 and 24. In particular, in order to reduce the error due to the ON resistance of the switch, As described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-263325, each switch is composed of a CMOSFET, and the ON resistance of these switches is set from the MSB side to the LSB.
It is set to double, four times, eight times, and so on toward the side. E 1 to E 5 represent the ON resistance of each switch 26. The high-order bit group and the low-order bit group are treated as 4-bit digital signals. The DA converter 6 receives the least significant bit D of the input digital signal.
Since +1 is added to 4 , the digital signal may have 5 bits, so a 5-bit DA converter is used. The DA converters 8 and 24 are 4-bit DA converters.

【0024】ゲートアレイでDAコンバータを設計する
場合、ユーザの用途によって何ビットのDAコンバータ
を何個必要とするかがわからない。そのためゲートアレ
イでは1個のDAコンバータのみを含むマスターチップ
や、2個のDAコンバータを含むマスターチップ、3個
のDAコンバータを含むマスターチップなどを用意して
いる。そのためマスターチップの種類が多くなる。そこ
で、高ビットDA変換部と数個の低ビットDA変換部を
備え、入力デジタル信号に応じて切り換えることができ
るようにして、マスターチップの種類を1種類とした請
求項6に対応した実施例を図8に示す。
When designing a DA converter with a gate array, it is not known how many DA converters of which bits are required depending on the user's application. Therefore, in the gate array, a master chip including only one DA converter, a master chip including two DA converters, and a master chip including three DA converters are prepared. Therefore, there are many types of master chips. Therefore, an embodiment corresponding to claim 6 in which a high-bit DA converter and several low-bit DA converters are provided so that they can be switched according to an input digital signal, and the master chip is one kind. Is shown in FIG.

【0025】図8のDA変換装置の特徴は、入力デジタ
ル信号部が複数個あり、出力アナログ信号部も複数個あ
る点にある。入力信号として高ビット数(n+1ビッ
ト)のデジタル信号S1と低ビット数(i+1ビット)
の2つのデジタル信号S2,S3が入力される。スイッチ
コントロール回路2a〜2cはそれぞれの入力信号をD
Aコンバータに入力するためのコントロール回路であ
る。特に入力デジタル信号S1についてはスイッチコン
トロール回路2aで上位ビット群Dm-1〜Dnと下位ビッ
ト群D0〜Dm-2とに区分される。入力デジタル信号S1
については図6の実施例と同様に、上位ビット群Dm-1
〜Dnのデジタル信号がDAC−INコントロール回路
32を経てDAコンバータ8aに入力され、上位ビット
群Dm-1〜Dnのデジタル信号のうちの最下位ビットDm-
1に加算器4で1が加算されてDAC−INコントロー
ル回路30を経てDAコンバータ6aに入力される。D
Aコンバータ6aと8aにはVref1とVref2がリファレ
ンス電圧として印加される。DAC−INコントロール
回路30と32は、この場合DAコンバータ6aと8a
にそれぞれ入力されるデジタル信号が信号S1のもの又
は信号S2,S3に切り換えるためのコントロール回路で
ある。入力デジタル信号S2はスイッチコントロール回
路2bによってDAC−INコントロール回路30を経
てDAコンバータ6aに入力され、入力デジタル信号S
3はスイッチコントロール回路2cによってDAC−I
Nコントロール回路32を経てDAコンバータ8aに入
力される。DAコンバータ6a,8aの変換結果をそれ
ぞれのバッファ10,12を経て出力Vout2,Vout3
して出力するか、入力デジタル信号S1の下位ビット群
0〜Dm-2のデジタル信号が入力されるDAコンバータ
24のリファレンス電圧としてDAコンバータ24に供
給するかを切り換えるためにDAC−OUTコントロー
ル回路34,36がそれぞれ設けられている。
The characteristic of the DA converter of FIG. 8 is that there are a plurality of input digital signal sections and a plurality of output analog signal sections. High bit number (n + 1 bit) digital signal S 1 and low bit number (i + 1 bit) as input signals
Two digital signals S 2 and S 3 are input. The switch control circuits 2a to 2c send the respective input signals to D
It is a control circuit for inputting to the A converter. In particular, the input digital signal S 1 is divided by the switch control circuit 2a into upper bit groups Dm- 1 to Dn and lower bit groups D 0 to Dm- 2 . Input digital signal S 1
For the upper bit group Dm- 1 as in the embodiment of FIG.
Digital signals Dn to Dn are input to the DA converter 8a via the DAC-IN control circuit 32, and the least significant bit Dm- of the digital signals of the upper bit groups Dm- 1 to Dn.
1 is added to 1 by the adder 4 and is input to the DA converter 6a via the DAC-IN control circuit 30. D
Vref 1 and Vref 2 are applied as reference voltages to the A converters 6a and 8a. In this case, the DAC-IN control circuits 30 and 32 are the DA converters 6a and 8a.
It is a control circuit for switching the digital signals respectively inputted to the signals S 1 and S 2 and S 3 . The input digital signal S 2 is input to the DA converter 6a via the DAC-IN control circuit 30 by the switch control circuit 2b, and the input digital signal S 2 is input.
3 is DAC-I by the switch control circuit 2c
It is input to the DA converter 8a via the N control circuit 32. DA converters 6a, or outputs 8a of the conversion result as the output Vout 2, Vout 3 via respective buffers 10, 12, a digital signal of the lower bit group D 0 ~Dm- 2 of the input digital signal S 1 is input DAC-OUT control circuits 34 and 36 are provided to switch whether the reference voltage of the DA converter 24 is supplied to the DA converter 24.

【0026】DAC−INコントロール回路30,32
の一例を図9に示す。入力デジタル信号として2つの信
号α,βがそれぞれ(n+1)ビットずつのデジタル信
号として供給されるものとする。入力デジタル信号のビ
ット数の数だけのCMOSが配置されており、各CMO
SのPMOSトランジスタのソースには入力デジタル信
号αの各1ビットが入力され、NMOSトランジスタの
ドレインには入力デジタル信号βの各1ビットが入力さ
れ、各CMOSのPMOSトランジスタのドレインとN
MOSトランジスタのソースとのノードが各ビットの出
力として取り出されている。各PMOSトランジスタと
NMOSトランジスタのゲートにはDACコントロール
信号が印加される。DACコントロール信号がLの場合
に入力デジタル信号αが出力信号となり、DACコント
ロール信号がHの場合に入力デジタル信号βが出力信号
となる。
DAC-IN control circuits 30, 32
An example is shown in FIG. It is assumed that two signals α and β are supplied as input digital signals, each of which is a digital signal of (n + 1) bits. As many CMOS as the number of bits of the input digital signal are arranged, and each CMO is
Each bit of the input digital signal α is input to the source of the PMOS transistor of S, and each bit of the input digital signal β is input to the drain of the NMOS transistor.
The node with the source of the MOS transistor is taken out as the output of each bit. A DAC control signal is applied to the gate of each PMOS transistor and NMOS transistor. When the DAC control signal is L, the input digital signal α becomes an output signal, and when the DAC control signal is H, the input digital signal β becomes an output signal.

【0027】図10に図8におけるTAC−OUTコン
トロール回路34,36の一例を示す。バッファ回路1
0又は12からのアナログ出力信号がCMOSの転送ゲ
ート42,44に印加される。転送ゲート42と44の
一方のゲート電極にはDACコントロール信号が印加さ
れ、他方のゲート電極にはDACコントロール信号がイ
ンバータを介して印加される。転送ゲート42と44は
一方がオン、他方がオフになる。図10の場合、DAC
コントロール信号がLのときはアナログ出力信号が出力
2に出力され、DACコントロール信号がHのときはア
ナログ出力信号が出力1に出力される。
FIG. 10 shows an example of the TAC-OUT control circuits 34 and 36 in FIG. Buffer circuit 1
The analog output signal from 0 or 12 is applied to the transfer gates 42 and 44 of the CMOS. The DAC control signal is applied to one gate electrode of the transfer gates 42 and 44, and the DAC control signal is applied to the other gate electrode of the transfer gates 42 and 44 through an inverter. One of the transfer gates 42 and 44 is turned on and the other is turned off. In the case of FIG. 10, DAC
When the control signal is L, the analog output signal is output to the output 2, and when the DAC control signal is H, the analog output signal is output to the output 1.

【0028】図8に戻ってこの実施例の動作を説明す
る。まず、DACコントロール端子から信号が送られて
いない場合は、DAC−INコントロール回路30と3
2は入力デジタル信号S1側を選択し、DAC−OUT
コントロール回路34と36はDAコンバータ24にリ
ファレンス電圧を印加する側がオンとなる。このときは
入力デジタル信号S1の上位ビット群のデジタル信号が
DAコンバータ6aと8aでDA変換されてDAコンバ
ータ24のリファレンス電圧となり、入力デジタル信号
1の下位ビット群のデジタル信号がDAコンバータ2
4に入力されて、その新たなリファレンス電圧でDA変
換されてVout1として出力される。このときは高ビット
入力デジタル信号による2ステップDA変換回路とな
る。
Returning to FIG. 8, the operation of this embodiment will be described. First, when the signal is not sent from the DAC control terminal, the DAC-IN control circuits 30 and 3
2 selects the input digital signal S 1 side, DAC-OUT
In the control circuits 34 and 36, the side that applies the reference voltage to the DA converter 24 is turned on. At this time, the digital signal of the upper bit group of the input digital signal S 1 is DA-converted by the DA converters 6a and 8a to become the reference voltage of the DA converter 24, and the digital signal of the lower bit group of the input digital signal S 1 is converted to the DA converter 2
4 is input, and is DA-converted by the new reference voltage and output as Vout 1 . In this case, a 2-step DA conversion circuit using a high bit input digital signal is used.

【0029】DACコントロール端子から信号が送られ
ているときにはDAC−INコントロール回路30と3
2が入力デジタル信号S2とS3を選択し、DAコンバー
タ6a,8aによるそれらのデジタル信号のDA変換結
果がDAC−OUTコントロール回路34と36によっ
てVout2とVout3としてそれぞれ出力される。この場合
は低ビットの1ステップDA変換回路となる。
When a signal is sent from the DAC control terminal, the DAC-IN control circuits 30 and 3
2 selects the input digital signals S 2 and S 3, and the DA conversion results of those digital signals by the DA converters 6a and 8a are output as Vout 2 and Vout 3 by the DAC-OUT control circuits 34 and 36, respectively. In this case, the low-bit 1-step DA conversion circuit is used.

【0030】一般にDA変換回路では指定されたリファ
レンス電圧により入力デジタル信号がアナログ信号に変
換される。DA変換回路で入力デジタル信号に対し、リ
ファレンス電圧の異なる出力アナログ値を必要とする場
合、リファレンス電圧の異なる複数個のDAコンバータ
を用意するか、1つのDAコンバータでリファレンス電
圧を変えることにより、出力アナログ値を求める。そこ
で、本発明の請求項7に対応した実施例としては、高ビ
ット入力デジタル信号による2ステップDA変換と、リ
ファレンス電圧の異なる出力アナログ信号を求めること
のできる低ビットDA変換とを切り換えて実行できる例
を図11に示す。
Generally, in a DA conversion circuit, an input digital signal is converted into an analog signal by a designated reference voltage. If the DA converter circuit requires output analog values with different reference voltages for input digital signals, prepare multiple DA converters with different reference voltages, or change the reference voltage with one DA converter to output Calculate the analog value. Therefore, as an embodiment corresponding to claim 7 of the present invention, 2-step DA conversion by a high bit input digital signal and low bit DA conversion capable of obtaining output analog signals having different reference voltages can be switched and executed. An example is shown in FIG.

【0031】図11の実施例ではリファレンス電圧が2
組用意されており、高ビット入力デジタル信号S1に対
しては一方のリファレンス電圧Vref1とVref2による2
ステップDA変換を行ない、低ビット入力デジタル信号
2に対しては何れかのリファレンス電圧(Vref1とVr
ef2)又は(Vref3とVref4)による1ステップDA変
換を行なうことができる。
In the embodiment of FIG. 11, the reference voltage is 2
Two sets are provided for one high reference voltage Vref 1 and Vref 2 for the high bit input digital signal S 1 .
Step DA conversion is performed, and for the low bit input digital signal S 2 , any reference voltage (Vref 1 and Vr
One-step DA conversion by ef 2 ) or (Vref 3 and Vref 4 ) can be performed.

【0032】高ビット入力デジタル信号S1の上位ビッ
ト群のデジタル信号がスイッチコントロール回路2dに
よって、DAC−INコントロール回路32からDAコ
ンバータ8aに入力され、またその上位ビット群のデジ
タル信号に加算回路4によってその最下位ビットに1が
加算されてDAC−INコントロール回路30からDA
コンバータ6aに入力される。一方、低ビット入力デジ
タル信号S2はスイッチコントロール回路2eを経てD
AC−INコントロール回路30と32からそれぞれD
Aコンバータ6aと8aに入力される。DAコンバータ
6aには一組のリファレンス電圧Vref1とVref2が印加
され、DAコンバータ8aにはVREFコントロール回
路46,48によって何れかの組のリファレンス電圧
(Vref1とVref2)又は(Vref3とVref4)が印加され
る。DAC−OUTコントロール回路34と36はDA
コンバータ6aと6bの出力をそれぞれ出力Vout2又は
Vout3として出力するか、バッファ回路10,12を経
てDAコンバータ24のリファレンス電圧として印加す
る。
The digital signal of the high-order bit group of the high-bit input digital signal S 1 is input from the DAC-IN control circuit 32 to the DA converter 8a by the switch control circuit 2d, and the addition circuit 4 is added to the digital signal of the high-order bit group. 1 is added to the least significant bit of the DAC-IN control circuit 30 and DA
It is input to the converter 6a. On the other hand, the low bit input digital signal S 2 is passed through the switch control circuit 2e to D
From the AC-IN control circuits 30 and 32, D
It is input to the A converters 6a and 8a. A pair of reference voltages Vref 1 and Vref 2 is applied to the DA converter 6a, and one of the reference voltages (Vref 1 and Vref 2 ) or (Vref 3 and Vref 3 ) is applied to the DA converter 8a by the VREF control circuits 46 and 48. Vref 4 ) is applied. DAC-OUT control circuits 34 and 36 are DA
The outputs of the converters 6a and 6b are output as the output Vout 2 or Vout 3 , respectively, or are applied as the reference voltage of the DA converter 24 via the buffer circuits 10 and 12.

【0033】VREFコントロール回路46,48の一
例を図12に示す。一方の組のVrefαと他方の組のVr
efβがそれぞれの転送ゲート50,52に印加され、D
ACコントロール信号により何れかが選択されてVref
として出力される。この場合、DACコントロール信号
がLレベルのときはVrefαがVrefとして出力され、D
ACコントロール信号がHレベルのときはVrefβがVr
efとして出力される。
FIG. 12 shows an example of the VREF control circuits 46 and 48. One set of Vrefα and the other set of Vr
efβ is applied to the respective transfer gates 50 and 52, and D
Any one is selected by the AC control signal and Vref
Is output as. In this case, when the DAC control signal is at L level, Vrefα is output as Vref, and Dref
When the AC control signal is H level, Vrefβ is Vr
Output as ef.

【0034】次に、図11の実施例の動作を説明する。
DACコントロール信号にHレベル信号が供給される
と、DAC−INコントロール回路30,32によって
DAコンバータ6a,8aの入力信号として入力デジタ
ル信号S2が選択される。同時に、VREFコントロー
ル回路46,48によってDAコンバータ8aのリファ
レンス電圧としてVref3,Vref4が選択される。これに
よりDAコンバータ6aでは入力デジタル信号S2がリ
ファレンス電圧Vref1とVref2によってDA変換され、
DAC−OUTコントロール回路34を経てVout2とし
て出力される。一方、DAコンバータ8aでは同じ入力
デジタル信号S2がリファレンス電圧Vref3とVref4
よってDA変換され、DAC−OUTコントロール回路
36を経てVout3として出力される。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 11 will be described.
When the H level signal is supplied to the DAC control signal, the DAC-IN control circuits 30 and 32 select the input digital signal S 2 as the input signal of the DA converters 6a and 8a. At the same time, the VREF control circuits 46 and 48 select Vref 3 and Vref 4 as reference voltages for the DA converter 8a. As a result, in the DA converter 6a, the input digital signal S 2 is DA-converted by the reference voltages Vref 1 and Vref 2 ,
It is output as Vout 2 via the DAC-OUT control circuit 34. On the other hand, DA converter in 8a same input digital signal S 2 is DA converted by the reference voltage Vref 3 and Vref 4, is outputted as Vout 3 via the DAC-OUT control circuit 36.

【0035】一方、DACコントロール信号がLレベル
の場合には、DAC−INコントロール回路30,32
によって入力デジタル信号S1が選択され、VREFコ
ントロール回路46,48によってDAコンバータ8a
のリファレンス電圧としてVref1とVref2が選択され、
DAC−OUTコントロール回路34と36はDAコン
バータ6aと8aの出力をバッファ回路10,12を経
てDAコンバータ24のリファレンス電圧として供給す
る側に選択される。このときは入力デジタル信号S1
2ステップDA変換されてVout1として出力される。
On the other hand, when the DAC control signal is at L level, the DAC-IN control circuits 30, 32 are provided.
The input digital signal S 1 is selected by the VREF control circuits 46 and 48, and the DA converter 8a is selected.
Vref 1 and Vref 2 are selected as the reference voltage of
The DAC-OUT control circuits 34 and 36 are selected to supply the outputs of the DA converters 6a and 8a as reference voltages to the DA converter 24 via the buffer circuits 10 and 12. At this time, the input digital signal S 1 is DA converted in two steps and output as Vout 1 .

【0036】DA変換回路では例えば8ビットのDA変
換を行なう場合は入力デジタル信号8ビットに対し出力
アナログ値を求めている。しかし、普通は入力デジタル
信号が8ビットであっても、ある範囲だけ最も精度のよ
い出力値が要求される場合、例えば10ビットの精度が
要求される場合がある。そのような場合には10ビット
のDAコンバータを用い、10ビットの変換を行なって
いる。そのため、DAコンバータが大型化する。そこ
で、8ビットでよい場合は8ビットのDA変換を行な
い、10ビットの精度が必要である場合にだけ10ビッ
トの変換を行ないうるようにした請求項8に対応した実
施例を図13に示す。
In the DA conversion circuit, for example, when performing 8-bit DA conversion, an output analog value is obtained for 8-bit input digital signal. However, normally, even if the input digital signal is 8 bits, when the output value with the highest accuracy within a certain range is required, for example, the accuracy of 10 bits may be required. In such a case, a 10-bit DA converter is used to perform 10-bit conversion. Therefore, the DA converter becomes large. Therefore, FIG. 13 shows an embodiment corresponding to claim 8 in which 8-bit DA conversion is performed when 8-bit is sufficient and 10-bit conversion is performed only when 10-bit precision is required. .

【0037】図13を図6と比較すると、制御信号とし
て入力端子に比較電圧V1とV2が印加され、DAC−O
UTコントロール回路54によって入力デジタル信号D
0〜Dnのうちの上位ビット群Dl-1〜DnのMビットの
デジタル信号によるDA変換値が比較電圧V1とV2の間
になければそのMビットのDA変換値を出力とし、比較
電圧V1とV2の間にあればD0〜Dn全ての入力デジタ
ル信号による2ステップDA変換を出力とするものであ
る点で相違している。比較電圧V1とV2の間の範囲で高
精度のDA変換が要求されるのである。
Comparing FIG. 13 with FIG. 6, the comparison voltages V 1 and V 2 are applied to the input terminals as control signals, and the DAC-O
Input digital signal D by the UT control circuit 54
0 If DA conversion by the upper bit group DL-1 -Dn the M-bit digital signal in the -Dn is not in between the comparison voltage V 1 and V 2 and outputs the DA conversion value of the M bits, the comparison voltage The difference is that if it is between V 1 and V 2 , 2-step DA conversion by all input digital signals of D 0 to Dn is output. High precision DA conversion is required in the range between the comparison voltages V 1 and V 2 .

【0038】DAC−OUTコントロール回路54は上
位ビット群Dl-1〜DnのDAコンバータ8によるDA変
換結果がV1〜V2の間にあるか否かを判断する回路であ
り、例えば図14に示される構成になっている。バッフ
ァ回路12を経たDAコンバータ8の出力が入力信号と
して図14のコンパレータ60の反転入力端子とコンパ
レータ62の非反転入力端子に印加され、コンパレータ
60の非反転入力端子には比較電圧V1が印加され、コ
ンパレータ62の反転入力端子には比較電圧V2が印加
される。ここで、V1<V2である。コンパレータ60と
62の出力はAND回路64の両入力端子に印加され
る。一方、入力信号は2つの転送ゲート66,68に入
力され、AND回路64からの出力により出力α又はβ
として出力される。AND回路64からの出力はまた、
出力γとして出力される。
The DAC-OUT control circuit 54 is a circuit for determining whether the DA conversion result by the DA converter 8 of the upper bit group DL-1 -Dn is between V 1 ~V 2, for example, in FIG. 14 It has the configuration shown. The output of the DA converter 8 passing through the buffer circuit 12 is applied as an input signal to the inverting input terminal of the comparator 60 and the non-inverting input terminal of the comparator 62 of FIG. 14, and the comparison voltage V 1 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 60. Then, the comparison voltage V 2 is applied to the inverting input terminal of the comparator 62. Here, V 1 <V 2 . The outputs of the comparators 60 and 62 are applied to both input terminals of the AND circuit 64. On the other hand, the input signal is input to the two transfer gates 66 and 68, and the output from the AND circuit 64 outputs α or β.
Is output as. The output from the AND circuit 64 is also
It is output as the output γ.

【0039】DAC−OUTコントロール回路56には
DAC−OUTコントロール回路54から信号α,γが
入力され、DAコンバータ24の出力がバッファ回路5
8を経て信号δとして印加される。図15は図13にお
けるDAC−OUTコントロール回路56の一例を表わ
したものであり、信号αとδは転送ゲート70,72に
入力され、信号γによって何れかが出力Voutとして出
力される。
Signals α and γ are input from the DAC-OUT control circuit 54 to the DAC-OUT control circuit 56, and the output of the DA converter 24 is output to the buffer circuit 5.
It is applied as signal δ via 8. FIG. 15 shows an example of the DAC-OUT control circuit 56 in FIG. 13. The signals α and δ are input to the transfer gates 70 and 72, and either one of them is output as the output Vout by the signal γ.

【0040】図14では入力信号がコンパレータ60,
62によって比較電圧V1とV2の間にあるかどうかが調
べられ、あれば出力βに、なければ出力αに信号が出力
される。出力γには入力信号がV1とV2あればHレベル
信号、なければLレベル信号が出力される。図15で
は、入力信号γがLレベルの場合に入力信号αがVout
に出力され、入力信号γがHレベルの場合に入力信号δ
がVoutに出力される。
In FIG. 14, the input signal is the comparator 60,
It is checked by 62 whether it is between the comparison voltages V 1 and V 2 , and a signal is output to the output β if there is one, and to the output α if not. An H level signal is output to the output γ if the input signals are V 1 and V 2, and an L level signal is output otherwise. In FIG. 15, when the input signal γ is L level, the input signal α is Vout
Output to the input signal γ when the input signal γ is at the H level.
Is output to Vout.

【0041】次に、図13の実施例の動作を説明する。
入力デジタル信号D0〜Dnのうち上位ビット群Dl-1
Dnのデジタル信号が+1加算器4によってその最下位
ビットに1が加算されてDAコンバータ6でDA変換さ
れ、他方、DAコンバータ8ではその上位ビット群Dl-
1〜Dnのデジタル信号がDA変換される。DAC−OU
Tコントロール回路54ではDAコンバータ8でDA変
換された出力値が比較電圧V1とV2の間にあるかどうか
が調べられ、その間になければそのDA変換値が信号α
としてDAC−OUTコントロール回路56に送られ、
またV1とV2の間にないことを示す信号(γ=L)もD
AC−OUTコントロール回路56に送られる。DAC
−OUTコントロール回路56ではDAコンバータ8で
DA変換した上位ビット群Dl-1〜Dnのデジタル信号に
よるDA変換値を出力としてVoutに出力する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 13 will be described.
Of the input digital signals D 0 to Dn, the upper bit group Dl- 1 to
The digital signal of Dn is added to its least significant bit by 1 by the +1 adder 4 and DA-converted by the DA converter 6, while the higher-order bit group Dl-
The digital signals 1 to Dn are DA converted. DAC-OU
The T control circuit 54 checks whether the output value DA-converted by the DA converter 8 is between the comparison voltages V 1 and V 2 , and if not, the DA conversion value is output as the signal α.
Is sent to the DAC-OUT control circuit 56 as
Also, the signal (γ = L) indicating that it is not between V 1 and V 2 is D
It is sent to the AC-OUT control circuit 56. DAC
The -OUT control circuit 56 outputs the DA conversion value by the digital signal of the upper bit group Dl- 1 to Dn, which is DA converted by the DA converter 8, to Vout as an output.

【0042】DAコンバータ8でのDA変換値が比較電
圧V1とV2の間にあった場合には、DAC−OUTコン
トロール回路54はDAコンバータ24にDAコンバー
タ8でDA変換した出力値を一方のリファレンス電圧と
して供給し(β)、DAC−OUTコントロール回路5
6にDAコンバータ8での変換信号が比較電圧V1とV2
の間にあったことを示す信号(γ=H)を送る。DAコ
ンバータ24では入力デジタル信号D0〜Dnの下位ビッ
ト群D0〜Diのデジタル信号をDAコンバータ6,8の
出力信号をリファレンス電圧としてDA変換する。その
出力値をバッファ回路58を経てDAC−OUTコント
ロール回路56に送り、DAC−OUTコントロール回
路56ではDAC−OUTコントロール回路54から送
られたγ=HによってDAコンバータ24の出力をVou
tとして出力する。この場合はD0〜Dnの高ビットDA
変換回路となる。
When the DA conversion value in the DA converter 8 is between the comparison voltages V 1 and V 2 , the DAC-OUT control circuit 54 causes the DA converter 24 to output the DA value converted by the DA converter 8 to one reference. It is supplied as a voltage (β), and the DAC-OUT control circuit 5
6, the converted signal from the DA converter 8 is the comparison voltage V 1 and V 2
A signal (γ = H) indicating that it was in between is sent. In the DA converter 24, the digital signals of the lower bit groups D 0 to Di of the input digital signals D 0 to Dn are DA converted using the output signals of the DA converters 6 and 8 as reference voltages. The output value is sent to the DAC-OUT control circuit 56 via the buffer circuit 58, and the DAC-OUT control circuit 56 outputs the output of the DA converter 24 to Vou according to γ = H sent from the DAC-OUT control circuit 54.
Output as t. In this case, high bit DA of D 0 to Dn
It becomes a conversion circuit.

【0043】実施例の図7ではDAコンバータ6,8,
24として引用例にあるようなスイッチ素子のオン抵抗
が2倍、4倍、8倍……と変化するように設計されたも
のを用いているが、特にそのようなDAコンバータに限
らず、従来から一般に用いられているものを用いてもよ
い。
In FIG. 7 of the embodiment, DA converters 6, 8,
As the reference numeral 24, a switch element designed so that the ON resistance of the switch element is changed to 2 times, 4 times, 8 times ... Any of those generally used in the above may be used.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のDAコンバータでは、リファレ
ンス電圧を切り換えるスイッチとしてCMOSアナログ
スイッチを用いたので、スイッチの動作範囲が広くな
る。その際、請求項2又は3のようにバックゲート電位
を設定することによってオン抵抗のバランスを保ち、ラ
ッチアップを防ぐことができる。
In the DA converter of the present invention, since the CMOS analog switch is used as the switch for switching the reference voltage, the operating range of the switch is widened. At that time, by setting the back gate potential as in claim 2 or 3, the balance of the on-resistance can be maintained and the latch-up can be prevented.

【0045】請求項4のDA変換装置では、入力デジタ
ル信号を複数のビット群に区切り、それぞれを順次DA
変換するようにしたので、スイッチ素子のオン抵抗を変
化させる場合でも各DAコンバータのビット数が小さく
なることにより、スイッチ素子の大きさを大きくするこ
となく高ビットのDA変換を実行することができる。請
求項5では入力デジタル信号を上位と下位の2つのビッ
ト群に区切ることにより、実用的なDA変換を行なうこ
とができる。請求項6ではゲートアレイのマスターチッ
プにおいて、ユーザが必要とする入力ビット数が異なっ
ていても1つのマスターチップで対応することができる
ようになる。
According to another aspect of the DA converter of the present invention, the input digital signal is divided into a plurality of bit groups and each of them is sequentially DA converted.
Since the conversion is performed, even when the ON resistance of the switch element is changed, the number of bits of each DA converter is reduced, so that high-bit DA conversion can be performed without increasing the size of the switch element. . According to the fifth aspect, by dividing the input digital signal into two high-order and low-order bit groups, practical DA conversion can be performed. According to the sixth aspect, in the master chip of the gate array, even if the number of input bits required by the user is different, one master chip can be used.

【0046】請求項7では、入力信号が同じでリファレ
ンス電圧の異なるアナログ出力信号が必要な場合、リフ
ァレンス電圧をそのたびに変える必要がなく、コントロ
ール信号のみで対応することができる。請求項8ではア
ナログ出力値に高精度が要求されない場合には入力デジ
タル信号の一部を用いて低ビットDA変換を行なって素
早く出力し、高精度が要求される場合には複数ステップ
によるDA変換により精度よく出力することができる。
これは、例えば音や画像などで人がよく聞こえるところ
やよく見えるところは高精度にDA変換し、あまり見え
たり聞こえたりしないところでは低精度でDA変換する
というように、目的に応じて変換精度を使い分けるよう
な場合に便利である。
In the seventh aspect, when analog output signals having the same input signal but different reference voltages are required, it is not necessary to change the reference voltage each time, and only the control signal can be used. According to claim 8, when high precision is not required for the analog output value, low bit DA conversion is performed by using a part of the input digital signal to quickly output, and when high precision is required, DA conversion by a plurality of steps is performed. Can output with high accuracy.
This is a conversion precision according to the purpose, such as highly accurate DA conversion in places where people can often hear or see sounds or images, and low precision in places where people cannot see or hear much. This is convenient when you want to use differently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】R−2Rラダー型DAコンバータを示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an R-2R ladder type DA converter.

【図2】従来のR−2Rラダー型DAコンバータを示す
図であり、(A)はその主要部を示す回路図、(B)は
スイッチの動作範囲を示す図である。
2A and 2B are diagrams showing a conventional R-2R ladder type DA converter, in which FIG. 2A is a circuit diagram showing a main part thereof, and FIG. 2B is a diagram showing an operation range of a switch.

【図3】一実施例のDAコンバータを示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a DA converter of one embodiment.

【図4】本発明の動作を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an operation of the present invention.

【図5】請求項4に対応したDA変換装置の実施例を示
す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of a DA converter corresponding to claim 4;

【図6】請求項5に対応したDA変換装置の実施例を回
路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of a DA converter corresponding to claim 5;

【図7】図6の実施例をトランジスタレベルで表現した
回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram expressing the embodiment of FIG. 6 at a transistor level.

【図8】請求項6に対応したDA変換装置の実施例を回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of an embodiment of a DA converter corresponding to claim 6;

【図9】DAC−INコントロール回路30,32の一
例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of DAC-IN control circuits 30 and 32.

【図10】DAC−OUTコントロール回路34,36
の一例を示す回路図である。
FIG. 10 shows DAC-OUT control circuits 34 and 36.
It is a circuit diagram which shows an example.

【図11】請求項7に対応したDA変換装置の実施例を
回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of an embodiment of a DA converter corresponding to claim 7;

【図12】VREFコントロール回路46,48の一例
を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of VREF control circuits 46 and 48.

【図13】請求項8に対応したDA変換装置の実施例を
回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram of an embodiment of a DA converter corresponding to claim 8.

【図14】DAC−OUTコントロール回路54の一例
を示す回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of a DAC-OUT control circuit 54.

【図15】DAC−OUTコントロール回路56の一例
を示す回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing an example of a DAC-OUT control circuit 56.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 加算器 6,8,16,18,24 DAコンバータ 30,32 DAC−INコントロール回路 34,36,54,56 DAC−OUTコントロ
ール回路 46,48 VREFコントロール回路 92,94 アナログスイッチ
4 adder 6,8,16,18,24 DA converter 30,32 DAC-IN control circuit 34,36,54,56 DAC-OUT control circuit 46,48 VREF control circuit 92,94 Analog switch

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電圧分割用R−2Rラダー抵抗回路の2
R抵抗部に直列に、デジタル入力信号の各ビットにより
2つのリファレンス電圧を切り換えるスイッチが接続さ
れているDAコンバータにおいて、前記スイッチはPM
OSトランジスタとNMOSトランジスタとを含むアナ
ログスイッチがリファレンス電圧の2つの電圧用にそれ
ぞれ設けられたものであることを特徴とするDAコンバ
ータ。
1. A R-2R ladder resistor circuit for voltage division 2
In a DA converter in which a switch for switching between two reference voltages according to each bit of a digital input signal is connected in series with an R resistor unit, the switch is PM
A DA converter characterized in that an analog switch including an OS transistor and an NMOS transistor is provided for each of two reference voltages.
【請求項2】 前記スイッチはNウエルCMOS構造で
あり、かつそのCMOSのNMOSトランジスタのバッ
クゲート電位をソース電位Vssとし、そのCMOSの
PMOSトランジスタのバックゲート電位をリファレン
ス電圧の高電圧側の電位とした請求項1に記載のDAコ
ンバータ。
2. The switch has an N-well CMOS structure, the back gate potential of the NMOS transistor of the CMOS is set to the source potential Vss, and the back gate potential of the PMOS transistor of the CMOS is set to a potential on the high voltage side of the reference voltage. The DA converter according to claim 1.
【請求項3】 前記スイッチはダブルウエルCMOS構
造であり、かつそのCMOSのNMOSトランジスタの
バックゲート電位をソース電位VSS又はリファレンス電
圧の低電圧側の電位とし、そのCMOSのPMOSトラ
ンジスタのバックゲート電位をリファレンス電圧の高電
圧側の電位とした請求項1に記載のDAコンバータ。
3. The switch has a double-well CMOS structure, and the back gate potential of the NMOS transistor of the CMOS is set to the source potential V SS or the potential on the low voltage side of the reference voltage, and the back gate potential of the PMOS transistor of the CMOS is set. The DA converter according to claim 1, wherein is a potential on the high voltage side of the reference voltage.
【請求項4】 入力デジタル信号を上位ビットから数ビ
ットずつのビット群に区切り、最下位ビット群以外のビ
ット群に対してそのビット群のデジタル信号をDA変換
するDAコンバータとそのビット群の最下位ビットに1
を加算したデジタル信号をDA変換するDAコンバータ
とを備え、最下位ビット群に対してはそのビット群のデ
ジタル信号をDA変換するDAコンバータを備え、最上
位ビット群のDAコンバータには与えられた高電圧側と
低電圧側のリファレンス電圧を2つのリファレンス電圧
として供給し、下位のビット群のDAコンバータにはそ
の1つ上位のビット群の2つのアナログ出力電圧をリフ
ァレンス電圧として供給して、最下位ビット群のデジタ
ル信号によるDA変換結果を最終的なDA変換値とする
とともに、各DAコンバータでは電圧分割用R−2Rラ
ダー抵抗回路の2R抵抗部に直列に、デジタル入力信号
の各ビットによりそのDAコンバータの2つのリファレ
ンス電圧を切り換えるスイッチが接続されており、その
スイッチはPMOSトランジスタとNMOSトランジス
タとを含むアナログスイッチがその2つのリファレンス
電圧用にそれぞれ設けられていることを特徴とするDA
変換装置。
4. A DA converter that divides an input digital signal into bit groups of several bits from the upper bit and DA-converts a digital signal of the bit group other than the least significant bit group and a maximum of the bit group. 1 in lower bit
Is provided to the DA converter of the most significant bit group, and the DA converter of the least significant bit group is provided to the DA converter of the most significant bit group. The reference voltage on the high voltage side and the reference voltage on the low voltage side are supplied as two reference voltages, and the DA converter of the lower bit group is supplied with the two analog output voltages of the upper one bit group as the reference voltage. The DA conversion result of the digital signal of the lower bit group is used as a final DA conversion value, and each DA converter serially connects the 2R resistor section of the R-2R ladder resistor circuit for voltage division with each bit of the digital input signal. A switch for switching between two reference voltages of the DA converter is connected, and the switch is a PMO. DA, wherein the analog switch includes a transistor and a NMOS transistor are respectively provided for the two reference voltages that
Converter.
【請求項5】 入力デジタル信号を上位ビット群と下位
ビット群とに区切り、与えられたリファレンス電圧に対
して上位ビット群のデジタル信号とその最下位ビットに
1を加算したデジタル信号とによるDA変換結果の出力
電圧をリファレンス電圧として下位ビット群のデジタル
信号をDA変換する請求項4に記載のDA変換装置。
5. A DA conversion by dividing an input digital signal into a high-order bit group and a low-order bit group, and a digital signal of the high-order bit group and a digital signal obtained by adding 1 to the least significant bit of a given reference voltage. The DA converter according to claim 4, wherein the resulting output voltage is used as a reference voltage to perform DA conversion of the digital signal of the lower bit group.
【請求項6】 高ビット数の入力デジタル信号と複数の
それより低ビット数の入力デジタル信号とを入力する入
力部を有し、高ビット数の入力デジタル信号に対し、入
力デジタル信号を上位ビットから数ビットずつのビット
群に区切り、最下位ビット群以外のビット群に対してそ
のビット群のデジタル信号をDA変換するDAコンバー
タとそのビット群の最下位ビットに1を加算したデジタ
ル信号をDA変換するDAコンバータとを備え、最下位
ビット群に対してはそのビット群のデジタル信号をDA
変換するDAコンバータを備え、最上位ビット群のDA
コンバータには与えられた高電圧側と低電圧側のリファ
レンス電圧を2つのリファレンス電圧として供給し、下
位のビット群のDAコンバータにはその1つ上位のビッ
ト群の2つのアナログ出力電圧をリファレンス電圧とし
て供給して、最下位ビット群のデジタル信号によるDA
変換結果を最終的なDA変換値とする高ビットDA変換
部と、低ビット数の入力デジタル信号に対し、1回のD
A変換を行なって出力電圧を得る低ビットDA変換部と
を有し、両DA変換部でDAコンバータを共用し、制御
信号により両DA変換部を切り換えるとともに、各DA
コンバータでは電圧分割用R−2Rラダー抵抗回路の2
R抵抗部に直列に、デジタル入力信号の各ビットにより
そのDAコンバータの2つのリファレンス電圧を切り換
えるスイッチが接続されており、そのスイッチはPMO
SトランジスタとNMOSトランジスタとを含むアナロ
グスイッチがその2つのリファレンス電圧用にそれぞれ
設けられていることを特徴とするDA変換装置。
6. An input section for inputting a high-bit-number input digital signal and a plurality of lower-bit-number input digital signals, wherein the input digital signal is higher-order bits than the high-bit-number input digital signal. To a bit group of several bits, and a DA converter that performs DA conversion of the digital signal of the bit group other than the least significant bit group and a digital signal obtained by adding 1 to the least significant bit of the bit group And a DA converter for converting the digital signal of the bit group to the least significant bit group.
Equipped with a DA converter for conversion, the DA of the most significant bit group
The converter is supplied with the applied high-voltage side and low-voltage side reference voltages as two reference voltages, and the DA converter of the lower bit group is supplied with the two analog output voltages of the one higher bit group as the reference voltage. As a digital signal of the least significant bit group
A high bit DA converter that takes the conversion result as the final DA converted value, and a D bit once for an input digital signal with a low bit number.
It has a low bit DA converter that performs A conversion to obtain an output voltage, and both DA converters share the DA converter, and both DA converters are switched by a control signal.
In the converter, 2 of R-2R ladder resistance circuit for voltage division is used.
A switch that switches between two reference voltages of the DA converter according to each bit of the digital input signal is connected in series with the R resistor section, and the switch is a PMO.
A DA converter characterized in that an analog switch including an S transistor and an NMOS transistor is provided for each of the two reference voltages.
【請求項7】 高ビット数の入力デジタル信号と複数の
それより低ビット数の入力デジタル信号とを入力する入
力部を有し、高ビット数の入力デジタル信号に対し、入
力デジタル信号を上位ビットから数ビットずつのビット
群に区切り、最下位ビット群以外のビット群に対してそ
のビット群のデジタル信号をDA変換するDAコンバー
タとそのビット群の最下位ビットに1を加算したデジタ
ル信号をDA変換するDAコンバータとを備え、最下位
ビット群に対してはそのビット群のデジタル信号をDA
変換するDAコンバータを備え、最上位ビット群のDA
コンバータには与えられた高電圧側と低電圧側のリファ
レンス電圧を2つのリファレンス電圧として供給し、下
位のビット群のDAコンバータにはその1つ上位のビッ
ト群の2つのアナログ出力電圧をリファレンス電圧とし
て供給して、最下位ビット群のデジタル信号によるDA
変換結果を最終的なDA変換値とする高ビットDA変換
部と、低ビット数の入力デジタル信号に対し、1回のD
A変換を行なって出力電圧を得る低ビットDA変換部と
を有し、両DA変換部でDAコンバータを共用し、制御
信号により両DA変換部を切り換えることができ、さら
に前記低ビットDA変換部では入力デジタル信号を2つ
のDAコンバータに入力させ、それらのDAコンバータ
ではリファレンス電圧を互いに異なったものとすること
ができ、それらのDAコンバータの出力電圧を切り換え
て出力できるとともに、各DAコンバータでは電圧分割
用R−2Rラダー抵抗回路の2R抵抗部に直列に、デジ
タル入力信号の各ビットによりそのDAコンバータの2
つのリファレンス電圧を切り換えるスイッチが接続され
ており、そのスイッチはPMOSトランジスタとNMO
Sトランジスタとを含むアナログスイッチがその2つの
リファレンス電圧用にそれぞれ設けられていることを特
徴とするDA変換装置。
7. An input unit for inputting a high-bit-number input digital signal and a plurality of lower-bit-number input digital signals, wherein the input digital signal is higher-order bits than the high-bit-number input digital signal. To a bit group of several bits, and a DA converter that performs DA conversion of the digital signal of the bit group other than the least significant bit group and a digital signal obtained by adding 1 to the least significant bit of the bit group And a DA converter for converting the digital signal of the bit group to the least significant bit group.
Equipped with a DA converter for conversion, the DA of the most significant bit group
The converter is supplied with the applied high-voltage side and low-voltage side reference voltages as two reference voltages, and the DA converter of the lower bit group is supplied with the two analog output voltages of the one higher bit group as the reference voltage. As a digital signal of the least significant bit group
A high bit DA converter that takes the conversion result as the final DA converted value, and a D bit once for an input digital signal with a low bit number.
A low-bit DA converter that performs A conversion to obtain an output voltage, both DA converters share the DA converter, and both DA converters can be switched by a control signal. The input digital signal is input to two DA converters, and the reference voltages of the DA converters can be different from each other. The output voltages of the DA converters can be switched and output, and the voltage of each DA converter can be changed. In accordance with each bit of the digital input signal, 2 of the DA converter is serially connected to the 2R resistance part of the R-2R ladder resistance circuit for division.
A switch for switching between two reference voltages is connected, and the switch is a PMOS transistor and an NMO.
A DA converter, wherein an analog switch including an S transistor is provided for each of the two reference voltages.
【請求項8】 入力デジタル信号を上位ビット群と下位
ビット群とに区切り、上位ビット群のデジタル信号をD
A変換するDAコンバータとそのビット群の最下位ビッ
トに1を加算したデジタル信号をDA変換するDAコン
バータとを備え、下位ビット群に対してはそのビット群
のデジタル信号をDA変換するDAコンバータを備え、
与えられたリファレンス電圧に対して上位ビット群のデ
ジタル信号をDA変換したアナログ電圧値が所定の範囲
外であればそのDA変換値を出力とし、前記アナログ電
圧値が所定の範囲内にあれば、前記アナログ電圧値と上
位ビット群のデジタル信号の最下位ビットに1を加算し
たデジタル信号による前記リファレンス電圧でのDA変
換値とをリファレンス電圧として下位ビット群のデジタ
ル信号をDA変換して出力を得るとともに、各DAコン
バータでは電圧分割用R−2Rラダー抵抗回路の2R抵
抗部に直列に、デジタル入力信号の各ビットによりその
DAコンバータの2つのリファレンス電圧を切り換える
スイッチが接続されており、そのスイッチはPMOSト
ランジスタとNMOSトランジスタとを含むアナログス
イッチがその2つのリファレンス電圧用にそれぞれ設け
られていることを特徴とするDA変換装置。
8. An input digital signal is divided into an upper bit group and a lower bit group, and the upper bit group digital signal is D
A DA converter that performs A conversion and a DA converter that DA converts a digital signal obtained by adding 1 to the least significant bit of the bit group, and a DA converter that DA converts the digital signal of the bit group to the lower bit group is provided. Prepare,
If the analog voltage value obtained by DA converting the digital signal of the upper bit group with respect to the given reference voltage is outside the predetermined range, the DA converted value is output, and if the analog voltage value is within the predetermined range, Using the analog voltage value and the DA converted value at the reference voltage by the digital signal obtained by adding 1 to the least significant bit of the digital signal of the upper bit group as a reference voltage, the digital signal of the lower bit group is DA converted to obtain an output. At the same time, in each DA converter, a switch that switches between two reference voltages of the DA converter according to each bit of the digital input signal is connected in series to the 2R resistance portion of the voltage dividing R-2R ladder resistance circuit. Two analog switches that include a PMOS transistor and an NMOS transistor DA converter, characterized in that provided respectively for the reference voltage.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100707304B1 (en) * 2001-06-29 2007-04-12 삼성전자주식회사 Current-Output Digital-to-Analog Converter
KR100738196B1 (en) * 2005-12-29 2007-07-10 매그나칩 반도체 유한회사 DAC of small-sized TFT driver IC

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