JPS61196621A - Digital-analog converter - Google Patents
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- JPS61196621A JPS61196621A JP60035281A JP3528185A JPS61196621A JP S61196621 A JPS61196621 A JP S61196621A JP 60035281 A JP60035281 A JP 60035281A JP 3528185 A JP3528185 A JP 3528185A JP S61196621 A JPS61196621 A JP S61196621A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、サーボ装置などの出力回路に用いられ、中心
付近の直線性が要求されるディジタル−アナログ変換器
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a digital-to-analog converter that is used in an output circuit of a servo device or the like and requires linearity near the center.
(従来の技術)
近年、制御の分野ではアナログ方式に代わり、ディジタ
ル方式が主流となってきているが、駆動部への出力はア
ナログ信号として出力されることが多く、ディジタル方
式の場合制御信号をディジタル−アナログ変換して駆動
部へ出力している。(Prior technology) In recent years, digital systems have become mainstream in place of analog systems in the field of control, but the output to the drive unit is often output as analog signals, and in the case of digital systems, control signals are It converts digital to analog and outputs it to the drive unit.
ディジタル−アナログ変換器(以下D/A変換器と称す
る)の入出力特性として、直線性が重要であり、直線性
を容易に得ることが大きな問題となっている。Linearity is important as an input/output characteristic of a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a D/A converter), and it is a major problem to easily obtain linearity.
以下図面を参照しながら、上述した従来のD/A変換器
の一例について説明する。An example of the conventional D/A converter mentioned above will be described below with reference to the drawings.
第4図は、従来のD/A変換器を示すものであり、ここ
では8ビツトのラダー抵抗回路網型のD/A変換器につ
いて説明する。同図において、1は基準電圧源、100
は同一の抵抗値2Rの抵抗101ないし】10と同一の
抵抗値Rの抵抗111ないし117とから成るラダー抵
抗回路網、200はラダー抵抗回路網の重み付けられた
各抵抗101ないし108の一3一
端に接続されたスイッチ201ないし208から成るス
イッチ回路群、2ないし9はディジタル信号入力端子で
2が最−E位側で9が最下位側である。10はD/A変
換出力を増幅する演算増幅器、11は演算増幅器の帰還
抵抗、12は演算増幅器のオフセット補償用抵抗、13
とD/A変換出力端子である。スイッチ201ないし2
08はラダー抵抗回路網の重み付けられた各抵抗の一端
を、2ないし9の入力端子に入力されるディジタル信号
のレベルにより基準電圧源1、または接地側に接続する
。演算増幅器10の帰還抵抗11の抵抗値はラダー抵抗
回路網100の111ないし117の抵抗値の3倍であ
る3Rとする。FIG. 4 shows a conventional D/A converter, and here an 8-bit ladder resistance network type D/A converter will be explained. In the figure, 1 is a reference voltage source, 100
is a ladder resistance network consisting of resistors 101 to 10 with the same resistance value 2R and resistors 111 to 117 with the same resistance value R, and 200 is one end of each weighted resistor 101 to 108 of the ladder resistance network. A switch circuit group consisting of switches 201 to 208 connected to , 2 to 9 are digital signal input terminals, 2 being the lowest -E side and 9 being the lowest side. 10 is an operational amplifier that amplifies the D/A conversion output, 11 is a feedback resistor of the operational amplifier, 12 is a resistor for offset compensation of the operational amplifier, 13
and a D/A conversion output terminal. Switch 201 or 2
08 connects one end of each weighted resistor of the ladder resistance network to the reference voltage source 1 or the ground side depending on the level of the digital signal input to the input terminals 2 to 9. The resistance value of the feedback resistor 11 of the operational amplifier 10 is assumed to be 3R, which is three times the resistance value of the resistor ladder network 100 from 111 to 117.
以上の゛ように構成されたD/A変換器について以下そ
の動作について説明する。The operation of the D/A converter configured as described above will be explained below.
まず、ディジタル信号入力端子2ないし9に最上側から
最下位側に向かって[1,0000000]のディジタ
ル信号が入力されたとする。ここでは、信号のローレベ
ルを”O゛とし、ハイレベルを”1゛としている。スイ
ッチ201ないし208はピッ1へに応じて重み付けら
れた抵抗201ないし208をディジタル入力信号が“
1”のとき基準電圧源1側に、ディジタル入力信号がO
゛のとき接地側に接続する。したがって、ディジタル入
力信号によりスイッチ201は基準電圧源1の方へ接続
され、スイッチ202ないし208は接地側に接続され
る。抵抗101ないし110の抵抗値は2Rで、抵抗1
11ないし117の抵抗値はRであるので、A点の合成
インピーダンスはRとなる。基準電圧源1の電圧をEと
すると、A点の電圧は173畦となりD/A変換出力端
子13に出力される電圧は、演算増幅器の入力抵抗11
0の抵抗値が2R1帰還抵抗11の抵抗値が3Rである
ので1./2*Eとなり、最」1位ビットに対応した出
力が得られる。他の信号入力端子3ないし9についても
同様のことが言え、信号入力端子3から信号入力端子9
に向かって、ビットの重みが小さくなる。First, it is assumed that [1,0000000] digital signals are input to the digital signal input terminals 2 to 9 from the uppermost side to the lowermost side. Here, the low level of the signal is set to "O", and the high level of the signal is set to "1". The switches 201 to 208 connect the resistors 201 to 208, which are weighted according to the pin 1, to the digital input signal.
1”, the digital input signal is output to the reference voltage source 1 side.
When ゛, connect to the ground side. Thus, the digital input signal connects switch 201 towards reference voltage source 1 and switches 202 to 208 to ground. The resistance value of resistors 101 to 110 is 2R, and the resistance value of resistor 1
Since the resistance value of 11 to 117 is R, the combined impedance at point A is R. If the voltage of the reference voltage source 1 is E, the voltage at point A is 173, and the voltage output to the D/A conversion output terminal 13 is the voltage of the input resistor 11 of the operational amplifier.
Since the resistance value of 0 is 2R1 and the resistance value of feedback resistor 11 is 3R, 1. /2*E, and an output corresponding to the most significant bit is obtained. The same thing can be said about the other signal input terminals 3 to 9, from signal input terminal 3 to signal input terminal 9.
The weight of the bit decreases towards .
ディジタル信号入力端子2ないし9に最」1位側から最
下位側に向って[00000001]のディジタル信号
が入力されると、スイッチ208のみが基準電圧源1側
に接続され、他のスイッチ201ないし207は接地さ
れる、したがって、D/A変換出力端子13に出力され
る電圧は1/128*Eとなり、最下位ビットすなわち
8ピツ1〜目に対応した出力が得られる。When a digital signal of [00000001] is input to the digital signal input terminals 2 to 9 from the lowest to the lowest side, only the switch 208 is connected to the reference voltage source 1 side, and the other switches 201 to 9 are connected to the reference voltage source 1 side. 207 is grounded. Therefore, the voltage output to the D/A conversion output terminal 13 is 1/128*E, and an output corresponding to the least significant bit, that is, the first to eighth bits is obtained.
(発明が解決しようとする問題点)
上記のような構成では、D/A変換器の出力特性におい
て直線性を得るには、各ビットに対応した重み付けをす
る抵抗の相対精度を確保することが重要である。しかし
、最上位ビットに対応する抵抗の相対精度を確保するこ
とが困難となり、D/A変換器の中心付近において、す
なわちディジタル入力信号が最上位側から最下位側に向
かって[01111ill ]から(10000000
)に変わるときに、D/A変換出力の直線性が保てなく
なる。最上位側から最下位側に向って[0111111
1)から[]OO’00000]に変わるときに直線性
をたもつには抵抗109以外の抵抗の抵抗値の相対誤差
を零としても、抵抗109の相対誤差を0.4%以下に
しなければならない。(Problems to be Solved by the Invention) In the above configuration, in order to obtain linearity in the output characteristics of the D/A converter, it is necessary to ensure the relative accuracy of the resistance that weights each bit. is important. However, it becomes difficult to ensure the relative accuracy of the resistor corresponding to the most significant bit, and the digital input signal is moved from [01111ill] to ( 10000000
), the linearity of the D/A conversion output cannot be maintained. From the highest side to the lowest side [0111111
In order to maintain linearity when changing from 1) to []OO'00000], even if the relative error of the resistance values of resistors other than resistor 109 is zero, the relative error of resistor 109 must be 0.4% or less. No.
集積回路において、相対精度を0.4%以下にすること
は難しく、抵抗をトリミングなどして精度を得ている。In integrated circuits, it is difficult to reduce the relative accuracy to 0.4% or less, so accuracy is obtained by trimming the resistors.
特に、サーボ装置においては、r5/A変換器の中心付
近におけるD/A変換出力の直線性は重要であり、サー
ボ装置の性能を決める上で大きな役割を果す。In particular, in a servo device, the linearity of the D/A conversion output near the center of the r5/A converter is important and plays a major role in determining the performance of the servo device.
本発明の目的は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡
易な構成でD/A変換出力の中心付近において直線性の
良いD/A変換器を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a D/A converter that has a simple configuration and has good linearity near the center of the D/A conversion output.
(問題点を解決するための手段)
本発明のD/A変換器は、Lビットの第1のD/A変換
器と、第1のD/A変換器の最下位からMビット目に対
応した出力値が最大値になるNビットの第2のD/A変
換器と、第1、第2のD/A変換器に入力されるディジ
タル信号を制御するディジタル入力信号制御回路と、第
1、第2のD/A変換器の出力を加算する加算回路とか
らなる(r=十N−M+1)ビットのD/A変換器であ
る。(Means for Solving the Problems) The D/A converter of the present invention corresponds to the L-bit first D/A converter and the M-th bit from the lowest order of the first D/A converter. a second N-bit D/A converter whose output value is a maximum value; a digital input signal control circuit that controls digital signals input to the first and second D/A converters; , and an adder circuit that adds the outputs of the second D/A converter.
(作 用)
本発明は上記した構成によって、D/A変換器の出力の
中心付近の直線性は、第2のD/A変換器の出力特性に
よって決まり、第2のD/A変換器のビット数を第1の
D/A変換器のビット数より少なくすることにより、第
2のD/A変換器の直線性を得易くして、D / A変
換器の中心付近の直線性を良くしている。(Function) According to the present invention, the linearity near the center of the output of the D/A converter is determined by the output characteristics of the second D/A converter, and the linearity of the output of the D/A converter is determined by the output characteristics of the second D/A converter. By making the number of bits smaller than the number of bits of the first D/A converter, it is easier to obtain the linearity of the second D/A converter, and the linearity near the center of the D/A converter is improved. are doing.
(実施例)
本発明の一実施例のD/A変換器について第1図ないし
第3図に基づいて説明する。(Embodiment) A D/A converter according to an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3.
第1図は本発明のD/A変換器の基本構成を示すもので
ある。1.laはそれぞれは第1、第2の基準電圧源で
、第1の基準電圧源1の電圧値をEとすると第2の基準
電圧源1aの電圧値は、16/256*Eである。10
0は同一の抵抗値2Rの抵抗101ないし107と同一
の抵抗値Rの抵抗108ないし111からなる第1のラ
ダー抵抗回路網、200は第1のラダー抵抗回路網10
0の重み付けられた各抵抗101ないし105の一端に
接続されたスイッチ201ないし205からなる第1の
スイッチ回路群、300は同一の抵抗値2Rの抵抗30
1ないし306と同一の抵抗値Rの抵抗307ないし3
09からなる第2のラダー抵抗回路網、400は第2の
ラダー抵抗回路網300の重み付けられた各抵抗301
ないし304の一端に接続されたスイッチ401ないし
404からなる第2のスイッチ回路群、2ないし9はデ
ィジタル信号入力端子で2が最上位側で9が最下位側で
ある。500はディジタル入力信号制御回路で、ディジ
タル信号入力端子2ないし6が接続されている。ディジ
タル入力信号制御回路500の出力端子515なし51
9の出力信号により、スイッチ201ないし205は第
1の基準電圧源1、または接地側に接続される。また、
ディジタル入力信号制御回路500の出力端子520の
出力信号により、スイッチ401は第2の基準電圧源1
a、または接地側に接続される。ディジタル信号入力端
子7ないし9のディジタル信号により、スイッチ402
ないし404は第2の基準電圧源1a、または接地側に
接続される。10.14はそれぞれD/A変換出力を増
幅する演算増幅器、11.15はそれぞれ3Rの抵抗値
をもつ演算増幅器10.14の帰還抵抗、12.16は
それぞれ演算増幅器10.14のオフセット補償用抵抗
、17は演算増幅器10.14の出力を加算する加算回
路、18は加算回路17の出力端子である。600は第
1の基準電圧源1、第1のう・ダー抵抗回路網100、
第1−のスイッチ回路群200、演算増幅器10、帰還
抵抗11、オフセット補償用抵抗12からなる第1のD
/A変換器、700は第2の基準電圧源1a、第2のラ
ダー抵抗回路網300、第2のスイッチ回路群400、
演算増幅器14.帰還抵抗15、オフセット補償用抵抗
16からなる第2のD/A変換器である。FIG. 1 shows the basic configuration of the D/A converter of the present invention. 1. la are the first and second reference voltage sources, respectively, and if the voltage value of the first reference voltage source 1 is E, the voltage value of the second reference voltage source 1a is 16/256*E. 10
0 is a first ladder resistance network consisting of resistors 101 to 107 with the same resistance value 2R and resistors 108 to 111 with the same resistance value R, and 200 is the first ladder resistance network 10.
A first switch circuit group consisting of switches 201 to 205 connected to one end of each resistor 101 to 105 weighted with 0, 300 is a resistor 30 with the same resistance value 2R.
Resistors 307 to 3 with the same resistance value R as 1 to 306
09, 400 each weighted resistor 301 of the second ladder resistance network 300;
A second switch circuit group consisting of switches 401 to 404 connected to one end of switches 401 to 304, 2 to 9 are digital signal input terminals, 2 being the most significant side and 9 being the least significant side. 500 is a digital input signal control circuit to which digital signal input terminals 2 to 6 are connected. No output terminal 515 of digital input signal control circuit 500 51
9 connects the switches 201 to 205 to the first reference voltage source 1 or to the ground side. Also,
An output signal from the output terminal 520 of the digital input signal control circuit 500 causes the switch 401 to switch to the second reference voltage source 1.
a, or connected to the ground side. Switch 402 is activated by digital signals from digital signal input terminals 7 to 9.
404 are connected to the second reference voltage source 1a or the ground side. 10.14 are operational amplifiers that amplify the D/A conversion output, 11.15 are feedback resistors of the operational amplifiers 10.14 each having a resistance value of 3R, and 12.16 are each for offset compensation of the operational amplifiers 10.14. A resistor 17 is an adder circuit for adding the outputs of the operational amplifiers 10 and 14, and 18 is an output terminal of the adder circuit 17. 600 is a first reference voltage source 1, a first load resistance network 100,
A first D consisting of a first switch circuit group 200, an operational amplifier 10, a feedback resistor 11, and an offset compensation resistor 12.
/A converter 700 includes a second reference voltage source 1a, a second ladder resistance network 300, a second switch circuit group 400,
Operational amplifier 14. This is a second D/A converter consisting of a feedback resistor 15 and an offset compensation resistor 16.
第2図は、ディジタル信号入力信号制御回路500の一
具体例である。同図において、501ないし505は、
それぞれの入力端子がディジタル信号入力端子2ないし
6に接続されているインバータ、506はディジタル信
号入力端子2とインバータ502ないし505の出力端
子が入力端子に接続されているNANDゲート、507
はディジタル信号入力端子3ないし6とインバータ50
1の出力端子が入力端子に接続されているNANDゲー
ト、508はNANDゲート506.507の出力端子
が入力端子に接続されているANDゲート、509はA
NDゲート508の出力端子とディジタル信号入力端子
2が入力端子に接続されているANDゲート、510な
いし513はそれぞれの第1の入力端子にANDゲート
508の出力端子が、第2の入力端子にそれぞれインバ
ータ502ないし505の出力端子が接続されているN
ANDゲー1−1514は入力端子にNANDゲート5
06の出力端子が接続されたインバータである。AND
ゲート509.NANDゲート510ないし513、イ
ンバータ514の各出力端子はディジタル入力信号制御
回路500の出力端子515ないし520に接続される
。FIG. 2 shows a specific example of the digital signal input signal control circuit 500. In the figure, 501 to 505 are
507 is an inverter whose respective input terminals are connected to digital signal input terminals 2 to 6; 506 is a NAND gate whose input terminals are connected to digital signal input terminal 2 and the output terminals of inverters 502 to 505;
is the digital signal input terminal 3 to 6 and the inverter 50
1 is a NAND gate whose output terminal is connected to the input terminal, 508 is an AND gate whose output terminals of NAND gates 506 and 507 are connected to the input terminal, and 509 is an A
AND gates 510 to 513 have the output terminal of the ND gate 508 and the digital signal input terminal 2 connected to their input terminals, and the output terminals of the AND gate 508 are connected to their respective first input terminals, and the output terminals of the AND gate 508 are connected to their second input terminals, respectively. N to which the output terminals of inverters 502 to 505 are connected
AND game 1-1514 has NAND gate 5 on the input terminal.
This is an inverter to which the output terminal of 06 is connected. AND
Gate 509. Output terminals of NAND gates 510 to 513 and inverter 514 are connected to output terminals 515 to 520 of digital input signal control circuit 500.
以上のように構成されたD/A変換器について以下第1
図及び第2図を用いてその動作を説明する。Regarding the D/A converter configured as above, the following is the first part.
The operation will be explained using FIG.
第1図は本発明のD/A変換器の基本構成を示すもので
あって、第1のD/A変換器600は、ディジタル入力
信号制御回路500より出力される上位5ビツトのディ
ジタル信号をD/A変換する。FIG. 1 shows the basic configuration of the D/A converter of the present invention, and the first D/A converter 600 receives the upper 5-bit digital signal output from the digital input signal control circuit 500. Perform D/A conversion.
第2のD/A変換器700は、ディジタル信号入力端子
7ないし9に入力される下位3ビツトのディジタル入力
信号と、最下位側から4ビツト目に相当するディジタル
入力信号制御回路500の出力端子520のディジタル
信号の4ビツトをD/A変換する。第1、第2のD/A
変換器600,700でD/A変換された出力は加算回
路17で加算され、D/A変換出力としてD/A変換出
力端子18から出力される。The second D/A converter 700 receives the lower 3 bits of the digital input signal inputted to the digital signal input terminals 7 to 9 and the output terminal of the digital input signal control circuit 500 corresponding to the 4th bit from the lowest order side. 4 bits of the 520 digital signal are D/A converted. 1st and 2nd D/A
The D/A converted outputs of the converters 600 and 700 are added together in the adder circuit 17 and output from the D/A conversion output terminal 18 as a D/A conversion output.
第2図のディジタル入力信号制御回路は、ディジタル入
力信号の上位5ビツトが最上位側から最下位側に向って
[01111)と(10000)のときに、ディジタル
入力信号制御回路の出力端子515ないし519を(0
1111]に固定する。また、ディジタル入力信号が上
記以外のとき、ディジタル入力信号制御回路500の出
力端子515ないし519にはディジタル信号入力端子
2ないし6に入力されるディジタル入力信号がそのまま
あられれ、ディジタル入力信号制御回路500の出力端
子520はローレベルになったままとなる。ディジタル
入力信号制御回路500の出力端子520はディジタル
信号入力端子2がハイレベル、3ないし6がローレベル
のときにハイレベルとなる。The digital input signal control circuit shown in FIG. 519 (0
1111]. Further, when the digital input signal is other than the above, the digital input signal inputted to the digital signal input terminals 2 to 6 is directly applied to the output terminals 515 to 519 of the digital input signal control circuit 500, and the digital input signal control circuit 500 The output terminal 520 of remains at a low level. The output terminal 520 of the digital input signal control circuit 500 becomes high level when digital signal input terminal 2 is high level and digital signal input terminals 3 to 6 are low level.
第3図に本発明のD/A変換器のD/A変換特性を示す
。第3図の(a)は、第1のD/A変換器600のD/
A変換特性であり、(b)は第2のD/A変換器700
のD/A変換特性である。FIG. 3 shows the D/A conversion characteristics of the D/A converter of the present invention. FIG. 3(a) shows the D/A converter 600.
A conversion characteristics, (b) is the second D/A converter 700
This is the D/A conversion characteristic of
第1のD/A変換器600の入力は、ディジタル入力信
号の上位5ピツi・が最上位側から最下位側に向って(
01111)から[10000]の間は、ディジタル入
力信号制御回路500により(01111)に固定され
るので、一定の値を出力する。また、上記以外のときに
は、最上位から5ビツト目までの入力信号はディジタル
信号入力端子2ないし6に入力される信号と同じになる
ので、実質、上位5ビツトのD/A変換器となる。The input of the first D/A converter 600 is as follows:
01111) to [10000] is fixed to (01111) by the digital input signal control circuit 500, so a constant value is output. In addition, in cases other than the above, the input signal from the most significant bit to the fifth bit is the same as the signal input to the digital signal input terminals 2 to 6, so it essentially becomes a D/A converter for the most significant five bits.
第2のD/A変換器700の入力端子には、ディジタル
信号入力端子7ないし9とディジタル入力信号制御回路
500の出力端子520が接続されているが、上記区間
外では、ディジタル入力信号制御回路500の出力端子
520がローレベルであるので、第2のD/A変換器7
00は下位3ビツトのD/A変換器として動作する。し
かし、上記区間では、ディジタル入力信号制御回路50
0の出力端子520はNANDゲート506のインバー
タ出力となり、第2のD/A変換器700は4ビツトの
D/A変換器となる。たとえば、ディジタル信号入力端
子に最上位側から最下位側に向って[10000000
]が入力されると、第1のD/A変換器600にはディ
ジタル入力信号制御回路500によって5ビツトのディ
ジタル信号[01111)が入力されるので、ディジタ
ル油号(01111)に応じた値を出力し、第2のD/
A変換器700にはディジタル入力信号制御回路500
の出力端子520がハイレベルで、ディジタル信号入力
端子7ないし9の入力信号がローレベルであるので、デ
ィジタル信号(1000)に応じた値を出力する。ここ
で、第2のD/A変換器700の最大出力値は第1のD
/A変換器600の最下位側から2ビツト目の出力値に
対応しているので、第1のD/A変換器600と第2の
D/A変換器700の加算出力はディジタル入力信号で
[01111000)と〔00001,000)の和、
すなわち[10000000]となり、ディジタル入力
信号(10000000)が入力されたのと同じになる
。したがって、ディジタル信号入力端子の上位5ビツト
が最上位側から最下位側に向って[011,11]から
[10000]の区間では、第1のD/A変換器600
が上位5ビツトの固定した値〔01111〕を、第2の
D/A変換器700が下位4ビツトを変換し、第1のD
/A変換器600の出力と第2のD/A変換器700の
出力を加算することにより、8ビツトのD/A変換出力
を得ている。また、ディジタル信号入力端子に最上位側
から最下位側に向って[01111111,)のディジ
タル信号が入力されると、第1のD/A変換器600は
」1位5ビットに応じた出力値である120/256*
Eを出力する。第2のD/A変換器700は、ディジタ
ル入力信号制御回路500の出力端子520がローレベ
ルであるので、下位4ビツトのディジタル信号が(01
11)に応じた出力値である7/256畦を出力する。The digital signal input terminals 7 to 9 and the output terminal 520 of the digital input signal control circuit 500 are connected to the input terminal of the second D/A converter 700. Since the output terminal 520 of 500 is at low level, the second D/A converter 7
00 operates as a D/A converter for the lower 3 bits. However, in the above section, the digital input signal control circuit 50
The zero output terminal 520 becomes the inverter output of the NAND gate 506, and the second D/A converter 700 becomes a 4-bit D/A converter. For example, input [10000000] to the digital signal input terminal from the highest level to the lowest level.
] is input, a 5-bit digital signal [01111) is input to the first D/A converter 600 by the digital input signal control circuit 500, so a value corresponding to the digital oil number (01111) is inputted to the first D/A converter 600. output and the second D/
The A converter 700 includes a digital input signal control circuit 500.
Since the output terminal 520 of is at high level and the input signals of digital signal input terminals 7 to 9 are at low level, a value corresponding to the digital signal (1000) is output. Here, the maximum output value of the second D/A converter 700 is the maximum output value of the first D/A converter 700.
/A converter 600 corresponds to the output value of the second bit from the least significant side, so the summed output of the first D/A converter 600 and the second D/A converter 700 is a digital input signal. The sum of [01111000) and [00001,000),
That is, it becomes [10000000], which is the same as if a digital input signal (10000000) was input. Therefore, in the interval from [011, 11] to [10000] in which the upper five bits of the digital signal input terminal go from the most significant side to the least significant side, the first D/A converter 600
converts the upper 5 bits of the fixed value [01111], the second D/A converter 700 converts the lower 4 bits, and the first D/A converter 700 converts the lower 4 bits.
By adding the output of the /A converter 600 and the output of the second D/A converter 700, an 8-bit D/A conversion output is obtained. Furthermore, when a digital signal of [01111111,) is input to the digital signal input terminal from the most significant side to the least significant side, the first D/A converter 600 outputs an output value corresponding to the 1st-order 5 bits. is 120/256*
Outputs E. Since the output terminal 520 of the digital input signal control circuit 500 is at a low level, the second D/A converter 700 outputs a digital signal of (01
11), which is an output value corresponding to 7/256 ridges.
第1、第2のD/A変換器600,700の出力値を加
算すれば、127/256*Eとなり、ディジタル信号
人力[01111111〕に応じたD/A変換出力とな
る。さらに、ディジタル信号入力端子に最上位側から最
下位側に向って[10000000)のディジタル信号
が入力されると、第1のD/A変換器600はディジタ
ル入力信号が、ディジタル入力信号制御回路500によ
り最上位側から最下位側に向って(0111)となるの
で、120/256*Eを出力する。第2のD/A変換
器700は、ディジタル信号入力端子500の°出力端
子520がハイレベルであるので、下位4ビツトのディ
ジタル信号(1001)に応じた出力である9/256
18を出力する。したがって、第1、第2のD/A変換
器の出力を加算すれば、129/2561Eとなりディ
ジタル信号入力(10000001)に応じたD/A変
換出力を得ることができる。Adding the output values of the first and second D/A converters 600 and 700 gives 127/256*E, which is the D/A conversion output corresponding to the digital signal input [01111111]. Furthermore, when a digital signal of [10000000) is input to the digital signal input terminal from the highest side to the lowest side, the first D/A converter 600 receives the digital input signal from the digital input signal control circuit 500. Therefore, 120/256*E is output since it becomes (0111) from the most significant side to the least significant side. Since the output terminal 520 of the digital signal input terminal 500 is at a high level, the second D/A converter 700 outputs a 9/256 signal corresponding to the digital signal (1001) of the lower 4 bits.
Outputs 18. Therefore, by adding the outputs of the first and second D/A converters, the result is 129/2561E, and a D/A conversion output corresponding to the digital signal input (10000001) can be obtained.
すなわち、D/A変換器の直線性をもっとも悪化させて
いるディジタル入力信号が(01111111)から[
10000000)に変化する点での直線性を4ビツト
で構成されている第2のD/A変換器700の出力の直
線性によっているので、D/A変換の中心付近の直線性
を得るには、4ビツトのD/A変換器の精度を確保する
だけで良い。本実施例では、ディジタル信号入力が(0
1111000)から(10000111〕の範囲にお
いてD/A変換出力の直線性が確保される。ちなみに、
4ビツトのD/A変換器の特性を得るには、最上位ビッ
トの抵抗の相対精度を4%以下に抑えればよく、8ビツ
トの場合に比べて非常に容易に構成できる。In other words, the digital input signal that degrades the linearity of the D/A converter the most is from (01111111) to [
10000000) depends on the linearity of the output of the second D/A converter 700, which is composed of 4 bits, so in order to obtain linearity near the center of D/A conversion, , it is sufficient to ensure the accuracy of the 4-bit D/A converter. In this embodiment, the digital signal input is (0
The linearity of the D/A conversion output is ensured in the range from (1111000) to (10000111).By the way,
In order to obtain the characteristics of a 4-bit D/A converter, it is sufficient to suppress the relative accuracy of the resistance of the most significant bit to 4% or less, and the configuration is much easier than in the case of 8 bits.
以上のように本実施例によれば、中心付近において上位
5ビツトをD/A変換している第1のD/A変換器60
0のディジタル入力信号を(01111)に固定し、下
位4ビツトをD/A変換している第2のD/A変換器7
00の出力の直線性の良い特性を利用して、D/A変換
の中心付近の直線性を良くすることができる。As described above, according to this embodiment, the first D/A converter 60 which performs D/A conversion on the upper 5 bits near the center
The second D/A converter 7 fixes the digital input signal of 0 to (01111) and converts the lower 4 bits into D/A.
By utilizing the characteristic of good linearity of the output of 00, it is possible to improve the linearity near the center of D/A conversion.
(発明の効果)
本発明によれば、Lビットの第1のD/A変換器と、第
1のD/A変換器の最下位からMビット目に対応する出
力値が最大値になるNビットの第2のD/A変換器と、
第1、第2のD/A変換器に入力されるディジタル信号
を制御する制御回路と、第1、第2のD/A変換器のア
ナログ出力を加算する加算回路より、(L十N−M+1
)ビットのD/A変換器を構成することにより、D/A
変換器の中心付近のD/A変換特性の直線性を容易に得
ることができる効果がある。(Effects of the Invention) According to the present invention, the output values corresponding to the L-bit first D/A converter and the M-th bit from the lowest order of the first D/A converter have the maximum value N a second D/A converter of bits;
A control circuit that controls the digital signals input to the first and second D/A converters, and an adder circuit that adds the analog outputs of the first and second D/A converters, M+1
) bit by configuring a D/A converter.
This has the effect of easily obtaining linearity of the D/A conversion characteristics near the center of the converter.
第1図は本発明の実施例におけるD/A変換器の基本構
成図、第2図は第1図のディジタル入力信号制御回路の
一具体例を示す図、第3図は、本発明のD/A変換器の
変換特性を示す図、第4図は従来のD/A変換器の基本
構成図である。
1.1a・・・基準電圧源、 2ないし9 ・・・ディ
ジタル信号入力端子、10.14・・・演算増幅器、1
1.15・・・帰還抵抗、12,1.6・・・補償用抵
抗、17・・・加算回路、18・・・D/A変換出力端
子、100.300・・・ラダー抵抗回路網、101な
いし111.301ないし309・・ 抵抗、200,
400・・・スイッチ回路群、201ないし208,4
01ないし404・・・スイッチ、500・・・ディジ
タル入力信号制御回路、515ないし519・・・出力
信号、520・・・出力端子、600・・・第1のD/
A変換器、700・・・第2のD/A変換器。
第3図
(a)
第3図
(b)FIG. 1 is a basic configuration diagram of a D/A converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the digital input signal control circuit of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the conversion characteristics of a D/A converter, and is a basic configuration diagram of a conventional D/A converter. 1.1a... Reference voltage source, 2 to 9... Digital signal input terminal, 10.14... Operational amplifier, 1
1.15... Feedback resistor, 12, 1.6... Compensation resistor, 17... Adder circuit, 18... D/A conversion output terminal, 100.300... Ladder resistance network, 101 to 111.301 to 309... Resistance, 200,
400...Switch circuit group, 201 to 208, 4
01 to 404... Switch, 500... Digital input signal control circuit, 515 to 519... Output signal, 520... Output terminal, 600... First D/
A converter, 700... second D/A converter. Figure 3 (a) Figure 3 (b)
Claims (3)
ログ変換器と、第1のディジタル−アナログ変換器の最
下位からMビット(Mは整数、L>M≧2)目に対応す
る出力値が最大値になるNビット(Nは整数)の第2の
ディジタル−アナログ変換器と、前記第1、第2のディ
ジタル−アナログ変換器に入力されるディジタル信号を
制御するディジタル入力信号制御回路と、前記第1、第
2のディジタル−アナログ変換器のアナログ出力を加算
する加算回路とからなることを特徴とする(L+N−M
+1)ビットのディジタル−アナログ変換器。(1) Corresponds to the first digital-to-analog converter of L bits (L is an integer) and the Mth bit (M is an integer, L>M≧2) from the lowest order of the first digital-to-analog converter. a second digital-to-analog converter of N bits (N is an integer) whose output value is a maximum value; and digital input signal control for controlling digital signals input to the first and second digital-to-analog converters. and an addition circuit for adding the analog outputs of the first and second digital-to-analog converters (L+N-M
+1) bit digital-to-analog converter.
のビット数Mが、第2のディジタル−アナログ変換器の
ビット数Nより小さいことを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載のディジタル−アナログ変換器。(2) Claim (1) characterized in that the number M of bits from the lowest order of the first digital-analog converter is smaller than the number N of bits of the second digital-analog converter. digital-to-analog converter.
ル−アナログ変換器の最上位ビットの入力信号がハイレ
ベルで他のビットの入力信号がローレベルのときに、ま
たは、最上位ビットの入力信号がローレベルで他のビッ
トの入力信号がハイレベルのときに、前記第1のディジ
タル−アナログ変換器の入力信号を最上位ビットの入力
信号をローレベルに他のビットの入力信号をハイレベル
に、第2のディジタル−アナログ変換器の上位(M−1
)ビットの入力信号をディジタル入力信号の最上位ビッ
トと同じ信号に制御し、上記以外のときに、前記第2の
ディジタル−アナログ変換器の上位(M−1)ビットの
入力信号をローレベルに制御することを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載のディジタル−アナログ変換
器。(3) When the input signal of the most significant bit of the first digital-to-analog converter is high level and the input signals of other bits are low level, the digital input signal control circuit receives the input signal of the most significant bit. is low level and the input signals of other bits are high level, the input signals of the first digital-to-analog converter are set so that the input signal of the most significant bit is set to low level and the input signal of other bits is set to high level. , the upper part of the second digital-to-analog converter (M-1
) bit input signal is controlled to be the same signal as the most significant bit of the digital input signal, and at times other than the above, the input signal of the upper (M-1) bits of the second digital-to-analog converter is set to a low level. A digital-to-analog converter according to claim 1, characterized in that the digital-to-analog converter is controlled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035281A JPS61196621A (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Digital-analog converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035281A JPS61196621A (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Digital-analog converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61196621A true JPS61196621A (en) | 1986-08-30 |
Family
ID=12437396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035281A Pending JPS61196621A (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Digital-analog converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61196621A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5799025A (en) * | 1980-12-11 | 1982-06-19 | Sony Corp | D-a converter circuit |
| JPS58117723A (en) * | 1981-12-31 | 1983-07-13 | Advantest Corp | Digital-to-analog converter |
| JPS58152355A (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Jeol Ltd | Lens current setting circuit |
-
1985
- 1985-02-26 JP JP60035281A patent/JPS61196621A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5799025A (en) * | 1980-12-11 | 1982-06-19 | Sony Corp | D-a converter circuit |
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