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JP2000244318A - アナログディジタル変換装置およびアナログディジタル変換方法 - Google Patents

アナログディジタル変換装置およびアナログディジタル変換方法

Info

Publication number
JP2000244318A
JP2000244318A JP11365679A JP36567999A JP2000244318A JP 2000244318 A JP2000244318 A JP 2000244318A JP 11365679 A JP11365679 A JP 11365679A JP 36567999 A JP36567999 A JP 36567999A JP 2000244318 A JP2000244318 A JP 2000244318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ladder
group
switch
lsb
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11365679A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Tokumoto
剛 徳本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority to JP11365679A priority Critical patent/JP2000244318A/ja
Publication of JP2000244318A publication Critical patent/JP2000244318A/ja
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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テスト時間を短縮して、量産性を向上させて
製造原価が低下させることができるようなアナログディ
ジタル変換装置の提供およびアナログディジタル変換方
法の提供。 【解決手段】ラダー抵抗回路を、第1のスイッチおよび
第2のスイッチにより第1のラダー抵抗と、第2のラダ
ー抵抗に分割し、分割されたラダー抵抗を0.5LSB
分交互に変化させ、テストモード時におけるリファレン
ス電圧を分割した一方のラダー抵抗から出力してコンパ
レータにより比較することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラダー抵抗回路を
有するアナログディジタル変換装置およびアナログディ
ジタル変換方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、比較的高速のA/Dコンバー
タとして、逐次比較型のA/Dコンバータが知られてい
る。このような従来のアナログディジタル変換装置の1
例を図5に示す。このアナログディジタル変換装置は、
基準電圧AVREF(アナログ回路用リファレンス電
圧、以下、AVREFという)を分割して、所定の分割
電圧を出力するラダー抵抗回路111と、入力端子10
6から入力されるアナログ電圧またはラダー抵抗回路1
11からの分割電圧と入力端子106からの電圧を比較
するコンパレータ107とを有している。入力端子10
6からのアナログ値をデジタル値に変換するには、入力
端子106から入力されるアナログ値に近い値を、抵抗
ラダー回路の分割抵抗比を変化させて作り出さなければ
ならない。このため、1つのアナログ値を作り出すため
には、抵抗ラダー回路111の分割電圧をバイナリサー
チ法により逐次選択する。すなわち、最初に分割電圧と
してAVREF/2を選択し、入力端子106の電圧>
AVREF/2である時には、次にAVREF×3/2
2 (=4)を選択する。一方、入力端子106の電圧<
AVREF/2であるときには、AVREF/22 を選
択する。そして、同様にして、入力端子106の電圧>
AVREF3/22 である時には、さらにAVREF×
7/23 (=8)を選択し、入力端子106の電圧<A
VREF/22 であるときには、AVREF/23 (=
8)を選択する。以下同様にして、AVREF/2n
AVREF×(2n −1/2n )までバイナリサーチが
行われる。
【0003】このようにバイナリサーチによる選択を徐
々に細かいレベルまで行うが、この比較はアナログディ
ジタル変換装置のビット数分だけ行われる。例えば、8
ビットA/Dコンバータであれば、1つのアナログ入力
に対して8回の比較が行われる。
【0004】ところで、上述したアナログディジタル変
換装置の変換精度を調べるために、8ビットの時には、
次のようなテストが行われている。先ず入力端子106
から既知のアナログ電圧を入力する。これに対して、ラ
ダー抵抗回路111は8回の比較が行われ、入力する既
知のアナログ電圧を256(=28 )段階に変化させて
入力する。つまり、ラダー抵抗回路で行う比較回数は8
×256=2048回となる。
【0005】また、特開平2−41029号公報に記載
された従来のアナログディジタル変換装置の他の例を、
図6に示す。図6に示すように、このアナログディジタ
ル変換装置においては、このアナログディジタル変換装
置のテストの際は、内部のテスト信号210によりスイ
ッチ203が切り替わり、入力端子206は抵抗ラダー
回路の出力と短絡する。また、抵抗ラダー回路211の
入力であった逐次変換レジスタ212の経路がセレクタ
213で切り離され、テストのために用意したカウンタ
214と接続される。次に、カウンタの値に伴ったラダ
ー抵抗の出力信号が、入力端子206に出力されるので
外部のコンパレータでその出力値を上下の規格で2回測
定することで検査する。このアナログディジタル変換装
置のテストの場合でも8ビットのアナログディジタル変
換装置の場合に、256×2回=512回の選択時間が
かかる。
【0006】さらに、特開平5−227028号公報に
記載された従来のアナログディジタル変換装置のさらに
他の例を図7に示す。図7に示すように、このアナログ
ディジタル変換装置のテストの際には、スイッチ303
が切り替わり、コンパレータ307の出力が外部へ出力
されるようにし、同時にセレクタ313によって、逐次
比較レジスタ312の出力をカットし、カウンタ314
の値をラダー抵抗311に入力するように構成されてい
る。このアナログディジタル変換装置でのテスト時の動
作は、先ずカウンタ314の値を0にする。その後、入
力端子306から、0.5LSBに相当するアナログ値
を入力する。この時、コンパレータ307の値は、1に
なるとする。次にカウンタ314の値を1にし、入力端
子306は、0.5LSBのままで、コンパレータ30
7に入力する。この時、コンパレータ307から0が出
力される。次に、カウンタ314の値を1のままで、ア
ナログ値を、1.5LSBにすると、コンパレータ30
7の値は1になる。この動作を、図8のように、カウン
タ値を0→255まで1つずつ上げていく。この場合の
効果として、1つのアナログ電圧に対して、2回の比較
しかないため、ラダー抵抗数の分の2倍の選択時間しか
かからない。これによってこの例では、テスト時間の短
縮を図っている。このアナログディジタル変換装置のテ
ストでも、8ビットのアナログディジタル変換装置の場
合、256×2回=512回の選択時間がかかる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような、従来のア
ナログディジタル変換装置においては、テスト時間に長
時間を要するため、アナログディジタル変換装置を大量
に量産しようとしても、量産性が低下してしまい、製造
原価が高くなるという問題がある。
【0008】本発明は、テスト時間を短縮して、量産性
を向上させて製造原価を低下させることができるような
アナログディジタル変換装置およびアナログディジタル
変換方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1記載のアナログディジタル変換装置の発明
は、ラダー抵抗回路を、第1のスイッチおよび第2のス
イッチにより第1群のラダー抵抗と、第2群のラダー抵
抗に分割し、分割された前記第1群のラダー抵抗および
第2群のラダー抵抗を0.5LSB分交互に変化させ、
テストモード時におけるリファレンス電圧を分割した一
方のラダー抵抗から出力してコンパレータにより比較す
ることを特徴とする。
【0010】請求項2に記載のアナログディジタル変換
装置の発明は、1つの0.5LSBのラダー抵抗と複数
の1LSBのラダー抵抗からなる第1群のラダー抵抗
と、1つの0.5LSBのラダー抵抗と複数の1LSB
のラダー抵抗からなる第2群のラダー抵抗と、前記第1
群のラダー抵抗の1LSB端と前記第2群のラダー抵抗
の1LSB端との間に、1つの1LSBの中間抵抗とを
有するラダー抵抗と、テストモード時以外は前記第1群
のラダー抵抗と前記中間抵抗とが接続され、テストモー
ド時は前記第1群のラダー抵抗の1LSB端とAGND
とが接続される第1のスイッチと、テストモード時以外
は前記中間抵抗と前記第2群のラダー抵抗とが接続さ
れ、テストモード時はAVREFと前記第2群のラダー
抵抗の1LSB端とが接続される第2のスイッチと、コ
ンパレータと、テストモード時以外は前記コンパレータ
の第1の入力端子と外部からの入力端子とが接続され、
テストモード時は前記コンパレータの第1の入力端子と
前記第1群のラダー抵抗に基づいた第1の分割電圧出力
端子とが接続される第3のスイッチと、テストモード時
以外は前記コンパレータの第2の入力端子が前記第1群
のラダー抵抗、前記中間抵抗および前記第2群のラダー
抵抗からなる連結ラダー抵抗回路の分割電圧出力端子と
が接続され、テストモード時は前記コンパレータの第2
の入力端子と前記第2群のラダー抵抗に基づいた第2の
分割電圧出力端子とが接続される第4のスイッチと、外
部からのテスト信号と前記第1群のラダー抵抗の分割電
圧出力端子との間に配設され、テストモード時に当該第
1群のラダー抵抗を特定の分割比に選択可能な第1のテ
スト回路と、外部からのテスト信号と前記第2群のラダ
ー抵抗の分割電圧出力端子との間に配設され、テストモ
ード時に当該第2群のラダー抵抗を特定の分割比に選択
可能な第2のテスト回路と、を有することを特徴とす
る。
【0011】請求項3に記載のアナログディジタル変換
装置の発明は、請求項2に記載のアナログディジタル変
換装置において、テストモード時に外部からのテスト信
号により、前記第1のテスト回路、前記第2のテスト回
路、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第3ス
イッチおよび前記第4のスイッチが、前記第1のテスト
回路が前記第1群のラダー抵抗を特定の分割比で選択
し、かつ前記第2のテスト回路が前記第2群のラダー抵
抗を特定の分割比で選択し、前記第1群のラダー抵抗に
基づいた第1の分割電圧と前記第2群のラダー抵抗に基
づいた第2の分割電圧とを、0.5LSB分づつ交互に
変化させて、前記第1の分割電圧と前記第2の分割電圧
とを逐次比較して前記特定の分割比で分割されたラダー
抵抗値を測定することを特徴とする。
【0012】請求項4に記載のアナログディジタル変換
装置の発明は、請求項2に記載のアナログディジタル変
換装置において、前記第1のスイッチと前記第2のスイ
ッチとにより前記第1群のラダー抵抗の1LSB端と前
記中間抵抗と前記第2群のラダー抵抗の1LSB端とが
接続された連結ラダー回路の分割電圧出力端子が、前記
第4のスイッチにより前記コンパレータの第2の入力端
子と接続され、前記第3のスイッチにより前記コンパレ
ータの第1の入力端子と外部入力端子とが接続されてな
り、前記分割電圧出力端子により前記第1群のラダー抵
抗のAVREF側から−0.5LSBが選択され、前記
外部入力端子から前記コンパレータにAVREFの電圧
が入力され前記コンパレータからのHigh出力され、
前記外部入力端子からAVREF−1LSB分の電圧が
入力されて前記コンパレータからLow出力されること
により、前記第1のラダー抵抗の0.5LSBの抵抗値
を測定可能とすることを特徴とする。
【0013】請求項5に記載の発明は、請求項2に記載
のアナログディジタル変換装置において、前記第1のス
イッチと前記第2のスイッチとにより前記第1群のラダ
ー抵抗の1LSB端と前記中間抵抗と前記第2群のラダ
ー抵抗の1LSB端とが接続されてなる連結ラダー回路
の分割電圧出力端子が、前記第4のスイッチにより前記
コンパレータの第2の入力端子と接続され、前記第3の
スイッチにより前記コンパレータの第1の入力端子と外
部入力端子とが接続されてなり、前記分割電圧出力端子
により前記第2群のラダー抵抗のAGND側から0.5
LSBが選択され、外部入力端子からAGNDの電圧を
印加して前記コンパレータからのLowが出力され、前
記外部入力端子からAGND+1LSB分の電圧が入力
されて前記コンパレータからLow出力されることによ
り、前記第2のラダー抵抗の0.5LSBの抵抗値を測
定可能としたことを特徴とする。
【0014】請求項6記載の発明は、請求項2に記載の
アナログディジタル変換装置において、前記第1のスイ
ッチと前記第2のスイッチとにより前記第1群のラダー
抵抗の1LSB端と前記中間抵抗と前記第2群のラダー
抵抗の1LSB端とが接続されてなる連結ラダー回路の
分割電圧出力端子が、前記第4のスイッチにより前記コ
ンパレータの第2の入力端子と接続され、前記第3のス
イッチにより前記コンパレータの第1の入力端子と外部
入力端子とが接続されてなり、前記分割電圧出力端子に
より前記第1群のラダー抵抗と前記中間抵抗の中間部が
選択され、外部入力端子から、(第2群のラダー抵抗の
有する1LSBの抵抗数+1)×1LSB分の電圧が入
力されて前記コンパレータからの第1の出力と、前記外
部入力端子から、(第2群のラダー抵抗の有する1LS
Bの抵抗数+2)×1LSB分の電圧が入力され前記コ
ンパレータから前記第1の出力と異なる第2の出力とが
確認され、さらに分割電圧出力端子により前記第2群の
ラダー抵抗と前記中間抵抗の中間近傍が選択され、外部
入力端子から、(第2群のラダー抵抗の有する1LSB
の抵抗数+1)×1LSBの電圧が入力されて前記コン
パレータから第3の出力がされ、前記入力端子から、
(第2群のラダー抵抗の有する1LSBの抵抗数)×1
LSB分の電圧が入力されて前記コンパレータから第3
の出力と異なる第4の出力が確認されることにより、前
記中間抵抗値を測定可能なことを特徴とする。
【0015】請求項7に記載の発明は、請求項2に記載
のアナログディジタル変換装置を用いたアナログディジ
タル変換方法であって、テストモード時に外部からのテ
スト信号により前記第1のスイッチにより前記第1群の
ラダー抵抗の1LSB端とAGNDとが接続され、前記
第2のスイッチにより前記第2群のラダー抵抗の1LS
B端とAVREFとが接続され、前記第3のスイッチに
より前記コンパレータの第1の入力端子が前記第1群の
ラダー抵抗に基づいた第1の分割電圧出力端子と接続さ
れ、前記第4のスイッチにより前記コンパレータの第2
の入力端子が前記第2群のラダー抵抗に基づいた第2の
分割電圧出力端子と接続され、前記第1のテスト回路が
前記第1のラダー抵抗の分割電圧を選択し、前記第2の
テスト回路が前記第2のラダー抵抗の分割電圧を選択
し、前記第1のラダー抵抗の分割電圧と前記第2のラダ
ー抵抗の分割電圧を交互に0.5LSB分づつずらして
前記第1群のラダー抵抗に基づいた第1の分割電圧と前
記第2群のラダー抵抗に基づいた第2の分割電圧とを発
生させるステップと、前記コンパレータにより前記第1
の分割電圧と前記第2の分割電圧とを逐次比較するステ
ップと、を有することを特徴とする。
【0016】請求項8記載の発明は、請求項2に記載の
アナログディジタル変換装置を用いたアナログディジタ
ル変換方法において、前記第1群のラダー抵抗の0.5
LSBの抵抗を測定するステップと、前記第2群のラダ
ー抵抗の0.5LSBの抵抗を測定するステップと、前
記中間抵抗の1LSBの抵抗を測定するステップと、前
記第1群のラダー抵抗および前記第2群のラダー抵抗を
測定するステップと、を有することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明は、A/D回路に内蔵され
るラダー抵抗回路を、第1のスイッチおよび第2のスイ
ッチで2分割し、分割したラダー抵抗を0.5LSB分
程度交互に変化させて、A/Dのテスト時におけるリフ
ァレンス電圧を分割した一方のラダー抵抗から出力し、
これをA/D回路に内蔵されたコンパレータでその高低
(HighとLow )を比較して、確認するようなテストモー
ドを有している。これによって、テストの際に、A/D
変換動作時間を必要とせず、短時間でテストを完了する
ことができる。
【0018】次に、発明の実施の形態を図面に基づいて
詳細に説明する。図1に、本発明のアナログディジタル
変換装置を示す。本第1実施形態においては、8ビット
のアナログディジタル変換装置の構成を示すが、このビ
ット数は単なる例示にすぎず、他の整数値であってよ
い。このアナログディジタル変換装置は、ラダー抵抗回
路1と第1のスイッチ2と第2のスイッチ3とコンパレ
ータ4と第3のスイッチ5と第4のスイッチ6とスイッ
チ11と第1のテスト回路7と第2のテスト回路8とを
有している。
【0019】本発明に係るアナログディジタル変換回路
は、図1に示すように、1つの0.5LSBのラダー抵
抗(1/2R)と複数の1LSBのラダー抵抗(R)か
らなる第1群のラダー抵抗1Aと、1つの0.5LSB
のラダー抵抗(1/2R)と複数の1LSBのラダー抵
抗(R)からなる第2群のラダー抵抗1Bと、前記第1
群のラダー抵抗1Aの1LSB端と、前記第2群のラダ
ー抵抗1Bの1LSB端との間に、1つの1LSBの中
間抵抗1Cと、からなるラダー抵抗回路を有する。また
本発明に係るアナログディジタル変換回路は、図1に示
すように、第1群のラダー抵抗1Aと、中間抵抗1Cと
の間に、第1のスイッチ2が設けられ、また第2群のラ
ダー抵抗1Bと、中間抵抗1Cとの間に、第2のスイッ
チ3が設けられ、さらにコンパレータと、第3のスイッ
チと、第4のスイッチと、第1のテスト回路と、第2の
テスト回路とを有する。
【0020】そして、第1のスイッチ2は、テストモー
ド時以外は第1群のラダー抵抗1Aと中間抵抗1Cとを
接続し、テストモード時は第1群のラダー抵抗の1LS
B端と、AGND(アナログ回路用グランド、以下、A
GNDという)とを接続する。また第2のスイッチは、
テストモード時以外は中間抵抗1Cと第2群のラダー抵
抗とを接続し、テストモード時はAVREFと第2群の
ラダー抵抗の1LSB端とを接続する。また第3のスイ
ッチは、テストモード時以外は前記コンパレータの第1
の入力端子と外部からの入力端子とを接続し、テストモ
ード時はコンパレータの第1の入力端子と第1群のラダ
ー抵抗に基づいた第1の分割電圧出力端子とを接続す
る。また第4のスイッチは、テストモード時以外はコン
パレータの第2の入力端子と、連結ラダー抵抗回路の分
割電圧出力端子とを接続し、テストモード時はコンパレ
ータの第2の入力端子と第2群のラダー抵抗に基づいた
第2の分割電圧出力端子とを接続する。また第1のテス
ト回路は、外部からのテスト信号と第1群のラダー抵抗
の分割電圧出力端子との間に配設され、テストモード時
に第1群のラダー抵抗を特定の分割比に選択可能とす
る。また第2のテスト回路は、外部からのテスト信号と
前記第2群のラダー抵抗の分割電圧出力端子との間に配
設され、テストモード時に第2群のラダー抵抗を特定の
分割比に選択可能とする。
【0021】テストモード時には、外部からのテスト信
号9により、第1のスイッチ2を動作させ第1群のラダ
ー抵抗1Aの1LSB端とAGNDとを接続し、第2の
スイッチ3を動作させAVREFと第2群のラダー抵抗
1Bの1LSB端とを接続し、第3のスイッチ5を動作
させ第1群のラダー抵抗1Aに基づいた第1の分割電圧
出力端子とコンパレータ4の第1の入力端子とを接続
し、かつ、第4のスイッチ6を動作させコンパレータ4
の第2の入力端子とラダー抵抗1Bに基づいた第2の分
割電圧出力端子とを接続する。さらに、テスト信号9に
より、第1のテスト回路7はラダー抵抗1Aの分割電圧
を選択し、第2のテスト回路8はラダー抵抗1Bの分割
電圧を選択する。この第1のテスト回路7および第2の
テスト回路8を制御することにより、第1のラダー抵抗
1Aの分割電圧および第2のラダー抵抗1Bの分割電圧
を交互に0.5LSBづつずらして分割電圧を選択し、
かつ、コンパレータ4は0.5LSBづつずらされた第
1のラダー抵抗1Aの分割電圧および第2のラダー抵抗
1Bの分割電圧を逐次比較する。
【0022】本実施形態は8ビットのアナログディジタ
ル変換装置を例にとっているので、ラダー抵抗1Aは、
1つの0.5LSBのラダー抵抗(1/2R)と127
個の1LSBのラダー抵抗(R)からなる。同様に、ラ
ダー抵抗1Bは1つの0.5LSBのラダー抵抗(1/
2R)と127個の1LSBのラダー抵抗(R)からな
る。また、テストモード時には、テスト信号9により、
前記逐次比較した結果はスイッチ11を介して外部へ出
力することもできる。
【0023】次に、アナログディジタル変換装置の動作
を説明する。テストモード時以外は、図4に示すよう
に、第1のスイッチ2、第2のスイッチ、第3のスイッ
チおよび第4のスイッチにより、それぞれ第1のスイッ
チ2によって第1群のラダー抵抗1Aの1LSB端と中
間抵抗1Cとを接続し、第2のスイッチ3により第2群
のラダー抵抗1Bの1LSB端と中間抵抗1Cとを接続
して、前記第1群のラダー抵抗1A、中間抵抗1Cおよ
び第2群のラダー抵抗1Bとを1つの連結ラダー抵抗と
する。この連結ラダー抵抗とする分割電圧出力端子と、
コンパレータの第2の入力端子とを、第4のスイッチ6
により接続する。また第3のスイッチ5によりコンパレ
ータの第1の入力端子と外部入力端子とを接続する。
【0024】このとき、連結ラダー抵抗の分割電圧出力
端子を、第1群のラダー抵抗のAVREF側から−0.
5LSBとなる部に選択し、外部入力端子10から、電
圧AVREFを入力して、コンパレータ4からHigh
が出力されることを確認する。その後、外部入力端子1
0から、AVREF−1LSB分の電圧を入力し、コン
パレータ4によりLowが出力されることを確認する
と、第1のラダー抵抗の0.5LSBの抵抗値を測定す
ることができる。
【0025】また連結ラダー抵抗の分割電圧出力端子
を、第2群のラダー抵抗1BのAGND側から0.5L
SB部に選択し、外部入力端子10からAGNDの電圧
を入力し、コンパレータ4からLowが出力されること
を確認する。次いで外部入力端子10からAGND+1
LSB分の電圧を入力し、コンパレータ4からHigh
が出力されることを確認すると、第2のラダー抵抗の
0.5LSBの抵抗値を測定することができる。
【0026】さらに、連結ラダー抵抗の分割電圧出力端
子を、第1群のラダー抵抗1Aと、中間抵抗1Cの間
(中間近傍)を選択し、外部入力端子から(第2群のラ
ダー抵抗の有する1LSBの抵抗数+1)×1LSB分
の電圧を入力し、コンパレータ4からLowが出力され
ることを確認する。次いで入力端子から(第2群のラダ
ー抵抗の有する1LSBの抵抗数+2)×1LSB分の
電圧を入力し、コンパレータ4からHighが出力され
ることを確認し、さらに分割電圧出力端子を、第2群の
ラダー抵抗1Bと中間抵抗1C部との間(中間近傍)を
選択し、外部入力端子から(第2群のラダー抵抗の有す
る1LSBの抵抗数+1)×1LSB分の電圧を入力
し、コンパレータ4からHighが出力されることを確
認する。次いで入力端子から(第2群のラダー抵抗の有
する1LSBの抵抗数)×1LSB分の電圧を入力し
て、コンパレータ4からLowが出力されることを確認
すると、中間抵抗1Cの1LSBの抵抗値を測定するこ
とができる。
【0027】アナログディジタル変換装置の第1群のラ
ダー抵抗1Aと第2群のラダー抵抗1Bとを用いたテス
ト時には、テスト信号9により、第1のスイッチ2を動
作させ第1群のラダー抵抗1Aの1LSB端とAGND
とを接続し、かつ、第2のスイッチ3を動作させてAV
REFと第2群のラダー抵抗1Bの1LSB端とを接続
する。このときのラダー抵抗の状態を図2に示す。第1
群のラダー抵抗1Aと第2群のラダー抵抗1Bとは、第
1のスイッチ2および第2のスイッチ3により分割され
ている。第1群のラダー抵抗1Aと第2群のラダー抵抗
1Bとをそれぞれr1とr2と表示する。
【0028】また、テスト信号9により、第3のスイッ
チ5を動作させて第1群のラダー抵抗1Aに基づいた第
1の分割電圧出力端子とコンパレータ4の第1の入力端
子とを接続し、かつ、第4のスイッチ6を動作させてコ
ンパレータ4の第2の入力端子と第2群のラダー抵抗1
Bに基づいた第2の分割電圧出力端子とを接続させる。
さらに、テスト信号9により、スイッチ11を動作させ
てコンパレータ4の結果を外部に出力することも可能で
ある。
【0029】まず、ラダー抵抗のAGNDからの比を、
r1は、第1のテスト回路7により、127R:1/2
Rとする部分に選択される。またr2は、第2のテスト
回路8により、1/2R+126R:1Rとする部分に
選択される。このときの第1群のラダー抵抗1Aに基づ
いた第1の分割電圧と、第2群のラダー抵抗1Bに基づ
いた第2の分割電圧とを、コンパレータ4により測定す
る。この場合、r1側の電圧のほうが高いため、図3
(1)に示すように、コンパレータ4から、Highが
出力される。
【0030】次に、r1は第1のテスト回路7により、
126R:1R+1/2Rとする部分に選択され、また
r2は、第2のテスト回路8により、1/2R+126
R:1Rの部分を維持するように選択される。このとき
の第1群のラダー抵抗1Aに基づいた第1の分割電圧
と、第2群のラダー抵抗1Bに基づいた第2の分割電圧
とを、コンパレータ4により測定する。この場合、r2
側のほうが電圧が高いため、図3(2)に示すように、
コンパレータ4から、Lowが出力される。
【0031】次に、r1は126R:1R+1/2Rを
維持するように第1のテスト回路7により選択され、r
2は1/2R+125R:2Rの部分を第2のテスト回
路8により選択される。このときの第1群のラダー抵抗
1Aに基づいた第1の分割電圧と、第2群のラダー抵抗
1Bに基づいた第2の分割電圧とを、コンパレータ4に
より測定する。この場合、r1側のほうが電圧が高いた
め、図3(3)に示すように、コンパレータ4からHi
ghが出力される。以下、この動作を繰り返す。つま
り、r1とr2の抵抗比は、r1をAGND側から、
(127−n)R:(1/2+n)R(ここで{n=
0、1、2、・・・126})とし、r2を、AGND
側から(1/2+126−m)R:(1+m)R(ここ
で{m=0、1、2、・・・126})として、nとm
の選択を(n=0、m=0)→(n=1、m=0)→
(n=1、m=1)→(n=2、m=1)→(n=2、
m=2)→・・・→(n=126、m=126)まで、
順に1ずつ変えていく。よって、この時コンパレータ4
の出力は、High→Low→High→Low…とい
う動作が連続的に繰返される。
【0032】このようにして、本発明のアナログディジ
タル変換装置のテストが実行される。本発明を8ビット
のアナログディジタル変換装置に適用した場合には、前
記したようにして、第1のラダー抵抗1Aと第2のラダ
ー抵抗1Bとを分割し、0.5LSBづつずらして測定
されるため、ラダー抵抗の選択回数は254回となる。
またテストモード時以外の第1のラダー抵抗1Aの0.
5LSBの抵抗のテスト時でのラダー抵抗選択回数およ
び第2のラダー抵抗1Bの0.5LSBの抵抗のテスト
時でのラダー抵抗選択回数はそれぞれ2回であり、ま
た、中間抵抗1Cの1LSBの抵抗のテスト時でのラダ
ー抵抗選択回数は4回である。したがって、本発明のア
ナログディジタル変換装置を8ビットのアナログディジ
タル変換装置に適用した場合は、ラダー抵抗選択回数の
合計は、262回となる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、テストモード時にラダ
ー抵抗回路を第1群のラダー抵抗と第2群のラダー抵抗
とに分割し、それぞれのラダー抵抗値を0.5LSBづ
つずらすように変化させて、第1群のラダー抵抗および
第2群のラダー抵抗に基づいた第1および第2の分割電
圧をコンパレータにより測定するから、テストの際にア
ナログディジタル変換動作を必要とせず、テスト時間を
大幅に短縮でき、量産性を大幅に向上させて製造原価を
低下させることができる。
【0034】また、本発明によれば、アナログディジタ
ル変換装置の内部でテストするために、外部の測定機器
の精度に左右されず、常に安定した高精度の測定が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアナログディジタル変換装置を示す第
1の実施形態のブロック図である。
【図2】図1のアナログディジタル変換装置の動作を説
明した図である。
【図3】図1のアナログディジタル変換装置の動作を説
明するための他の図である。
【図4】第1図に示す第1のラダー抵抗と、中間抵抗
と、第2のラダー抵抗とが連結された連結ラダー抵抗を
示す。
【図5】従来のアナログディジタル変換装置を示すブロ
ック図である。
【図6】従来の他のアナログディジタル変換装置を示す
ブロック図である。
【図7】従来の他のアナログディジタル変換装置を示す
ブロック図である。
【図8】図7の従来のアナログディジタル変換装置の動
作を説明するための図である。
【符号の説明】
1 ラダー抵抗回路 1A 第1群のラダー抵抗 1B 第2群のラダー抵抗 1C 中間抵抗 2 第1のスイッチ 3 第2のスイッチ 4 コンパレータ 5 第3のスイッチ 6 第4のスイッチ 7 第1のテスト回路 8 第2のテスト回路 9 テスト信号 10 入力信号 11 第5のスイッチ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラダー抵抗回路を、第1のスイッチおよ
    び第2のスイッチにより第1群のラダー抵抗と、第2群
    のラダー抵抗に分割し、分割された前記第1群のラダー
    抵抗および第2群のラダー抵抗を0.5LSB分交互に
    変化させ、テストモード時におけるリファレンス電圧を
    分割した一方のラダー抵抗から出力してコンパレータに
    より比較することを特徴とするアナログディジタル変換
    装置。
  2. 【請求項2】 1つの0.5LSBのラダー抵抗と複数
    の1LSBのラダー抵抗からなる第1群のラダー抵抗
    と、1つの0.5LSBのラダー抵抗と複数の1LSB
    のラダー抵抗からなる第2群のラダー抵抗と、前記第1
    群のラダー抵抗の1LSB端と前記第2群のラダー抵抗
    の1LSB端との間に、1つの1LSBの中間抵抗とを
    有するラダー抵抗と、 テストモード時以外は前記第1群のラダー抵抗と前記中
    間抵抗とが接続され、テストモード時は前記第1群のラ
    ダー抵抗の1LSB端とAGNDとが接続される第1の
    スイッチと、 テストモード時以外は前記中間抵抗と前記第2群のラダ
    ー抵抗とが接続され、テストモード時はAVREFと前
    記第2群のラダー抵抗の1LSB端とが接続される第2
    のスイッチと、 コンパレータと、 テストモード時以外は前記コンパレータの第1の入力端
    子と外部からの入力端子とが接続され、テストモード時
    は前記コンパレータの第1の入力端子と前記第1群のラ
    ダー抵抗に基づいた第1の分割電圧出力端子とが接続さ
    れる第3のスイッチと、 テストモード時以外は前記コンパレータの第2の入力端
    子が前記第1群のラダー抵抗、前記中間抵抗および前記
    第2群のラダー抵抗からなる連結ラダー抵抗回路の分割
    電圧出力端子とが接続され、テストモード時は前記コン
    パレータの第2の入力端子と前記第2群のラダー抵抗に
    基づいた第2の分割電圧出力端子とが接続される第4の
    スイッチと、 外部からのテスト信号と前記第1群のラダー抵抗の分割
    電圧出力端子との間に配設され、テストモード時に当該
    第1群のラダー抵抗を特定の分割比に選択可能な第1の
    テスト回路と、 外部からのテスト信号と前記第2群のラダー抵抗の分割
    電圧出力端子との間に配設され、テストモード時に当該
    第2群のラダー抵抗を特定の分割比に選択可能な第2の
    テスト回路と、を有することを特徴とするアナログディ
    ジタル変換装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のアナログディジタル変
    換装置において、 テストモード時に外部からのテスト信号により、前記第
    1のテスト回路、前記第2のテスト回路、前記第1スイ
    ッチ、前記第2スイッチ、前記第3スイッチおよび前記
    第4のスイッチが、前記第1のテスト回路が前記第1群
    のラダー抵抗を特定の分割比で選択し、かつ前記第2の
    テスト回路が前記第2群のラダー抵抗を特定の分割比で
    選択し、前記第1群のラダー抵抗に基づいた第1の分割
    電圧と前記第2群のラダー抵抗に基づいた第2の分割電
    圧とを、0.5LSB分づつ交互に変化させて、前記第
    1の分割電圧と前記第2の分割電圧とを逐次比較して前
    記特定の分割比で分割されたラダー抵抗値を測定するこ
    とを特徴とするアナログディジタル変換装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載のアナログディジタル変
    換装置において、 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとにより前記
    第1群のラダー抵抗の1LSB端と前記中間抵抗と前記
    第2群のラダー抵抗の1LSB端とが接続された連結ラ
    ダー回路の分割電圧出力端子が、前記第4のスイッチに
    より前記コンパレータの第2の入力端子と接続され、前
    記第3のスイッチにより前記コンパレータの第1の入力
    端子と外部入力端子とが接続されてなり、 前記分割電圧出力端子により前記第1群のラダー抵抗の
    AVREF側から−0.5LSBが選択され、前記外部
    入力端子から前記コンパレータにAVREFの電圧が入
    力され前記コンパレータからのHigh出力され、前記
    外部入力端子からAVREF−1LSB分の電圧が入力
    されて前記コンパレータからLow出力されることによ
    り、前記第1のラダー抵抗の0.5LSBの抵抗値を測
    定可能とすることを特徴とするアナログディジタル変換
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載のアナログディジタル変
    換装置において、 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとにより前記
    第1群のラダー抵抗の1LSB端と前記中間抵抗と前記
    第2群のラダー抵抗の1LSB端とが接続されてなる連
    結ラダー回路の分割電圧出力端子が、前記第4のスイッ
    チにより前記コンパレータの第2の入力端子と接続さ
    れ、前記第3のスイッチにより前記コンパレータの第1
    の入力端子と外部入力端子とが接続されてなり、 前記分割電圧出力端子により前記第2群のラダー抵抗の
    AGND側から0.5LSBが選択され、外部入力端子
    からAGNDの電圧を印加して前記コンパレータからの
    Lowが出力され、前記外部入力端子からAGND+1
    LSB分の電圧が入力されて前記コンパレータからLo
    w出力されることにより、前記第2のラダー抵抗の0.
    5LSBの抵抗値を測定可能としたことを特徴とするア
    ナログディジタル変換装置。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載のアナログディジタル変
    換装置において、 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとにより前記
    第1群のラダー抵抗の1LSB端と前記中間抵抗と前記
    第2群のラダー抵抗の1LSB端とが接続されてなる連
    結ラダー回路の分割電圧出力端子が、前記第4のスイッ
    チにより前記コンパレータの第2の入力端子と接続さ
    れ、前記第3のスイッチにより前記コンパレータの第1
    の入力端子と外部入力端子とが接続されてなり、 前記分割電圧出力端子により前記第1群のラダー抵抗と
    前記中間抵抗の中間部が選択され、外部入力端子から、
    (第2群のラダー抵抗の有する1LSBの抵抗数+1)
    ×1LSB分の電圧が入力されて前記コンパレータから
    の第1の出力と、 前記外部入力端子から、(第2群のラダー抵抗の有する
    1LSBの抵抗数+2)×1LSB分の電圧が入力され
    前記コンパレータから前記第1の出力と異なる第2の出
    力とが確認され、 さらに分割電圧出力端子により前記第2群のラダー抵抗
    と前記中間抵抗の中間近傍が選択され、外部入力端子か
    ら、(第2群のラダー抵抗の有する1LSBの抵抗数+
    1)×1LSBの電圧が入力されて前記コンパレータか
    ら第3の出力がされ、前記入力端子から、(第2群のラ
    ダー抵抗の有する1LSBの抵抗数)×1LSB分の電
    圧が入力されて前記コンパレータから第3の出力と異な
    る第4の出力が確認されることにより、前記中間抵抗値
    を測定可能なことを特徴とするアナログディジタル変換
    装置。
  7. 【請求項7】 請求項2に記載のアナログディジタル変
    換装置を用いたアナログディジタル変換方法であって、
    テストモード時に外部からのテスト信号により前記第1
    のスイッチにより前記第1群のラダー抵抗の1LSB端
    とAGNDとが接続され、前記第2のスイッチにより前
    記第2群のラダー抵抗の1LSB端とAVREFとが接
    続され、前記第3のスイッチにより前記コンパレータの
    第1の入力端子が前記第1群のラダー抵抗に基づいた第
    1の分割電圧出力端子と接続され、前記第4のスイッチ
    により前記コンパレータの第2の入力端子が前記第2群
    のラダー抵抗に基づいた第2の分割電圧出力端子と接続
    され、前記第1のテスト回路が前記第1のラダー抵抗の
    分割電圧を選択し、前記第2のテスト回路が前記第2の
    ラダー抵抗の分割電圧を選択し、前記第1のラダー抵抗
    の分割電圧と前記第2のラダー抵抗の分割電圧を交互に
    0.5LSB分づつずらして前記第1群のラダー抵抗に
    基づいた第1の分割電圧と前記第2群のラダー抵抗に基
    づいた第2の分割電圧とを発生させるステップと、 前記コンパレータにより前記第1の分割電圧と前記第2
    の分割電圧とを逐次比較するステップと、 を有することを特徴とするアナログディジタル変換方
    法。
  8. 【請求項8】 請求項2に記載のアナログディジタル変
    換装置を用いたアナログディジタル変換方法において、 前記第1群のラダー抵抗の0.5LSBの抵抗を測定す
    るステップと、 前記第2群のラダー抵抗の0.5LSBの抵抗を測定す
    るステップと、 前記中間抵抗の1LSBの抵抗を測定するステップと、 前記第1群のラダー抵抗および前記第2群のラダー抵抗
    を測定するステップと、を有することを特徴とするアナ
    ログディジタル変換方法。
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