JPS5934191Y2 - Ｄａ変換回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ＤＡ変換回路のアナログ出力の特性を所望
の非線形に補正する手段に関するもので、その目的とす
るところは、例えば発光ダイオードのような非線形負荷
に対してこれと逆特性をなす非線形のアナログ出力を与
えることのできるＤＡ変換回路を提供することにある。

デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器によ
って、デジタル信号を電流あるいは電圧値に変換する場
合には、２進法による重みづけ、つまり、１．２，４，
８・・・のような値の電流あるいは電圧値を加算するこ
とによってアナログ化された出力を得ている。

第１図は電流値のアナログ出力を得るための従来のＤＡ
変換回路の回路図で、ビット数が４の場合を示す。

この回路では、第１ビツトのデジタル入力によってスイ
ッチング素子Ｓ１がオンになった場合に電流工が流れ、
以下、第２ビツトのスイッチング素子Ｓ２がオンになっ
た場合に電流２Ｉが、第３ビツトのスイッチング素子Ｓ
３がオンになった場合に電流４Ｉが、第４ビツトのスイ
ッチング素子Ｓ４がオンになった場合に電流８工が流れ
る。

なお、上記各ビットの重みづげに従って設けられた４通
りの電流源は、共通電源Ｅ。

と定電流抵抗Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４とによって形成さ
れる。

従って、上記の電流値が加算されたアナログ出力である
電流ｉ。

はｉｏ＝ ８４（８Ｉ） ＋８３（４Ｉ） 十８２（２
Ｉ）＋Ｓ、（Ｉ） ・・・・・・■ で表わされ、第２図のｉ。

に示すような線形特性を呈する。

このような線形のアナログ出力は、線形負荷に対しては
適切なものであるが、これをもって非線形負荷を制御す
る場合には、なんらかの手段によって負荷の非線形を補
正して線形に近づけたいことがある。

例えばＤＡ変換された電流出力をもって発光ダイオード
を点灯する場合には、駆動電流と発光ダイオードの照度
の関係は非線形であるから、駆動電流に比例した照度を
得るためには、これと逆特性の非線形素子が用いられる
。

しかしながら、このような非線形素子は一般的に温度特
性その他のバラツキが大きく、かつ、安定性にも欠ける
という欠点があり、また、任意の非線形負荷と逆特性の
素子が常に存在するとは限らないので、不充分な補正し
かできないか、あるいは全く補正ができないという場合
も起り得る。

この考案は、このような間素を解決するためのもので、
ＤＡ変換回路のアナログ出力が所望の非線形特性を有す
るようにしたものである。

第３図はこの考案によるＤＡ変換回路の一実施例の回路
図を示し、第１ビツトのデジタル入力によって、スイッ
チング素子Ｓ１を通じて電流■を流し、以下、第２ビツ
トのスイッチング素子Ｓ２によって電流２Ｉを、第３ビ
ツトのスイッチング素子Ｓ３によって電流４Ｉを流し、
これらの電流源として定電流抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と共
通電源Ｅｏを備える点は従来回路と同様である。

ただし、実施例の回路には第４ビツトがオンになった場
合に上記の電流ＩをＪだけ増加させるための電源Ｅ１が
付加されており、第４ビツトのデジタル入力によってス
イッチング素子８４′がオンになった場合に、これより
下位ビット、つ壕り、第１．第２．第３ビツトに流れる
電流を各ビットの重みづげに従ってそれぞれＩ＋Ｊ、２
（Ｉ＋Ｊ）４（Ｉ−ｔ−Ｊ）に増加させる。

次に、第４ビツトがオンになるとスイッチング素子Ｓ４
によって第４ビツト自体にも電流が流れるが、この場合
の電流値は、下位ビットによる電流加算値との連続性を
保つために Ｉ’＝８Ｉ ・・・・・・■に
設定され、かつ、Ｅｏ＋Ｅ１なる電源によって上記電流
を流すように抵抗Ｒ４の値を決める。

な釦、ダイオードＤはスイッチング素子８４′によって
電源Ｅ、が短絡されないようにするためのものである。

従って、実施例の回路に第４ビツトオン以降に流れる電
流ｉ、は ｉ、＝Ｓ４ Ｉ’＋５３（４（Ｉ＋Ｊ） ）＋５２（２
（Ｉ−＋−Ｊ） ） ＋ｓ１（Ｉ＋Ｊ）・・・■となり
、その特性は第２図の１１にて示すようになる。

すなわち、第２図の電流出力ｉ。

は、第４ビツトオン以降は、電流１１の値に変り、その
出力特性は折線状の非線形になる。

なお、上記実施例では最上位ビットにおいて補正を１回
行なった場合について述べているが、この考案はこれに
限定されるものではなく、必要に応じて最下位ビット以
外の各ビットにおいて複数回の補正を行なうこともでき
、さらに、電流補正値Ａの値を変えることによって所望
形状の折線を得ることができる。

第４図はこの、ような実施例として第３ビツトと第４ビ
ツトにおいて２回の補正を行ない、かつ、各回のｊの値
を変えた場合の特性を示すもので、第２図の１１の特性
と比べると、より細かい特性の補正を行なっている。

また、以上の説明ではアナログ出力としての電流値を得
る場合について説明したが、電圧値を得る場合には、例
えば負荷抵抗ＲＬの端子電圧を取り出せばよく、基本的
な補正手段に関しては上記実施例の場合と変りはない。

以上のように、この考案によるＤＡ変換回路は、特定ビ
ットに対するデジタル入力がオンになった場合に、この
特定ビットより下位ビットに生ずる電流あるいは電圧値
を２進法の重みづげに従って所望量補正し、かつ、特定
ビットの電流あるいは電圧値を連続性を保つような値に
設定することによって、上記特定ビットの動作開始点を
境にして折線状に特性を変化させるようにしたことを要
旨とするものである。

従って、このような補正を繰り返すことによって、所望
の非線形特性に極めて近い特性のアナログ出力を得るこ
とができ、さらに、ビット数と補正回数を増やすことに
よって特性の相似性をより高めることが可能である。

この考案によれば、上述のように、所望の非線形特性を
有するアナログ出力が容易に得られるので、例えば発光
ダイオードのような非線形負荷に対してこれと逆特性の
出力を印加することによって、デジタル信号に比例した
照度の制御を行なうことができ、しかも、別途に補償用
素子などを用いる必要がなく、賛た、補償作用をデジタ
ル回路中で行なっているために、これをアナログ回路で
行なう場合に比べて温度特性などの影響が少く、動作の
安定度が向上する。

従って、発光ダイオードとｃｄｓ などの光電素子とを
組み合わせたフォトカップラを用いて信号系を制御する
場合の制御源として甚だ好適なもので、筐た、デジタル
信号を入力とするものであるから、コンピュータによる
信号系の制御手段としての応用性が大であるなどの効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＤＡ変換回路の回路図、第２図は従来の
ものとこの考案によるものとのアナログ出力の特性図、
第３図はこの考案の実施例を示すＤＡ変換回路の回路図
、第４図は他の実施例のアナログ出力の特性図である。 Ｅｏ、 Ｅｌ・・・電源、Ｓｌ 、Ｓ２ ｔ Ｓ３
ｔ Ｓ４ ””ＤＡ変換回路中のスイッチング素子
、Ｒ１ｔ Ｒ２９Ｒ３ｖ Ｒ４９Ｒ４・・・定電流抵抗
、Ｄ・・・ダイオード、ＲＬ・・・負荷抵抛

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. デジタル入力によって複数ビットのそれぞれの重みづげ
   に応じた電流あるいは電圧値が加算されたアナログ出力
   を得るようにしたＤＡ変換器において、各ビットに共通
   の電流あるいは電圧源に対する可変手段を設け、特定ビ
   ットに対するデジタル入力がオンになった場合に上記可
   変手段によってこの特定ビットより下位ビットのそれぞ
   れの電流または電圧値に対して２進法による重みづけに
   比例した補正値を与え、かつ、上記特定ビットの電流あ
   るいは電圧値を補正前の加算値との連続性を保つような
   値に設定し、上記複数ビットの電流あるいは電圧値を加
   算して得られるアナログ出力がデジタル入力に対して非
   線形特性を呈するように構成したことを特徴とするＤＡ
   変換回路。