JPS62227224A - デジタルアナログ変換器 - Google Patents
デジタルアナログ変換器Info
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- JPS62227224A JPS62227224A JP7017886A JP7017886A JPS62227224A JP S62227224 A JPS62227224 A JP S62227224A JP 7017886 A JP7017886 A JP 7017886A JP 7017886 A JP7017886 A JP 7017886A JP S62227224 A JPS62227224 A JP S62227224A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
抵抗ストリング型D/A変換器と重み付けされた抵抗を
組合わせることにより、高精度のD/A変換器を小面積
で実現する。
組合わせることにより、高精度のD/A変換器を小面積
で実現する。
本発明は、使用素子数の低減及び入力デジタル値に対す
る出力アナログ量の正確な比例化を図ったデジタルアナ
ログ変換器に関する。
る出力アナログ量の正確な比例化を図ったデジタルアナ
ログ変換器に関する。
基本的なデジタル/アナログ(D/A)変換器の構成と
して、抵抗ストリング型とR−2R型が挙げられる。第
2図(a)に前者の、同図(b)に後者の例を示す。
して、抵抗ストリング型とR−2R型が挙げられる。第
2図(a)に前者の、同図(b)に後者の例を示す。
第2図(a)の抵抗ストリング型では互いに等しい値の
抵抗Rをn個(nは例えば16)直列に、基準電源Vr
(−) 、 Vr (+)間に接続し、電源電圧を■
としてこれをn等分し、その各1つを抵抗の直列接続点
より得、アナログセレクタAsへ入力する。アナログセ
レクタASへはコントロールビット(入力デジタル値)
CBを入力し、該CBにより分割電圧の1つを選択し、
バッファBUFを通して出力する。n=16の場合はC
Bは4ビツトであり、16種あるそのoooo、oo。
抵抗Rをn個(nは例えば16)直列に、基準電源Vr
(−) 、 Vr (+)間に接続し、電源電圧を■
としてこれをn等分し、その各1つを抵抗の直列接続点
より得、アナログセレクタAsへ入力する。アナログセ
レクタASへはコントロールビット(入力デジタル値)
CBを入力し、該CBにより分割電圧の1つを選択し、
バッファBUFを通して出力する。n=16の場合はC
Bは4ビツトであり、16種あるそのoooo、oo。
1、 0010. ・−−−−−111N::よりO,
V/16゜2V/16.・・・・・・15V/16を出
力する。
V/16゜2V/16.・・・・・・15V/16を出
力する。
第2図(b)のR−2R型では、抵抗値がR,2Rの各
抵抗(同じ符号R,2Rで示す)をスイッチS1.S2
.・・・・・・Snと共に図示の如く接続してなる。ス
イッチSl、S2.・・・・・・はコントロールピッ)
CBで1側又は0側に閉じる。この1.0はCBの1,
0に対応しており、またSlはLSB側、SnはMSB
側各スイッチである。n=4とすればスイッチはS4ま
でで、これらを全て0側に閉じれば出力(バッファBU
Fの入力)は01S1のみ1側でS2〜S4はO側に閉
じれば出力はV/16、S2のみ上側でSl、S3.S
aは1側に閉じれば出力は2V/16で、以下これに準
する。
抵抗(同じ符号R,2Rで示す)をスイッチS1.S2
.・・・・・・Snと共に図示の如く接続してなる。ス
イッチSl、S2.・・・・・・はコントロールピッ)
CBで1側又は0側に閉じる。この1.0はCBの1,
0に対応しており、またSlはLSB側、SnはMSB
側各スイッチである。n=4とすればスイッチはS4ま
でで、これらを全て0側に閉じれば出力(バッファBU
Fの入力)は01S1のみ1側でS2〜S4はO側に閉
じれば出力はV/16、S2のみ上側でSl、S3.S
aは1側に閉じれば出力は2V/16で、以下これに準
する。
抵抗ストリング型は単調性がとれる半面、ビット数が大
になると抵抗数が大になり、所要面積が大になる。これ
に対してR−2R型は抵抗の数は少ないが、単調性がと
れない恐れがある。即ちスイッチSl、S2.・・・・
・・Snは具体的にはトランジスタであるが、集積度を
上げるには小型化する必要があり、小型トランジスタで
はオン抵抗が大になる。スイッチのオン抵抗が大になる
と、抵抗2Rにそのオン抵抗が加わるのでR−2Rのラ
ダー回路ではなくなってしまい、コントロールピッ)C
Bを例えば0000,0001,0010゜・・・・・
・と昇順に変えて行ったとき出力アナログ電圧が0.V
/16,2V/16.・・・・・・と単調増加を示さず
、途中で一時減少したりすることさえある。
になると抵抗数が大になり、所要面積が大になる。これ
に対してR−2R型は抵抗の数は少ないが、単調性がと
れない恐れがある。即ちスイッチSl、S2.・・・・
・・Snは具体的にはトランジスタであるが、集積度を
上げるには小型化する必要があり、小型トランジスタで
はオン抵抗が大になる。スイッチのオン抵抗が大になる
と、抵抗2Rにそのオン抵抗が加わるのでR−2Rのラ
ダー回路ではなくなってしまい、コントロールピッ)C
Bを例えば0000,0001,0010゜・・・・・
・と昇順に変えて行ったとき出力アナログ電圧が0.V
/16,2V/16.・・・・・・と単調増加を示さず
、途中で一時減少したりすることさえある。
アナログセレクタASも具体的にはトランジスタスイッ
チであり、抵抗分圧回路のタップ数だけのトランジスタ
を設け、CBを入力とするデコーダの出力でその1つの
トランジスタをオンにするもの、又はスイッチをトリー
状に配設し、各段のスイッチをCBで切換えるもの、等
であるが、複数の抵抗を直列に接続してその各接続点を
出力タップとしたものでは上段の出力電圧が下段や出力
電圧より低くなることはあり得す、アナログセレクタA
Sを通した出力電圧でも上段出力電圧が下段出力電圧よ
り低くなることはまずない。従って抵抗ストリング型で
は単調性はあるが、抵抗数が多いのは問題である。例え
ばn=8であれば抵抗は2 〜256個になり、スイッ
チ等もそれだけ多くなる。
チであり、抵抗分圧回路のタップ数だけのトランジスタ
を設け、CBを入力とするデコーダの出力でその1つの
トランジスタをオンにするもの、又はスイッチをトリー
状に配設し、各段のスイッチをCBで切換えるもの、等
であるが、複数の抵抗を直列に接続してその各接続点を
出力タップとしたものでは上段の出力電圧が下段や出力
電圧より低くなることはあり得す、アナログセレクタA
Sを通した出力電圧でも上段出力電圧が下段出力電圧よ
り低くなることはまずない。従って抵抗ストリング型で
は単調性はあるが、抵抗数が多いのは問題である。例え
ばn=8であれば抵抗は2 〜256個になり、スイッ
チ等もそれだけ多くなる。
本発明は単調性もあり、所要スイッチ数もそれ程多くな
いD/A変換回路を提供しようとするものである。
いD/A変換回路を提供しようとするものである。
第1図に示すように本発明では抵抗ストリング型DAC
と重み付け回路を使用する。抵抗ストリングは(n−1
)個の抵抗Rを直列にしたものと、その各接続点の電位
を入力されコントロールビットCBによりその1つを選
択するアナログセレクタAsおよびバッファBUFから
なり、これは第2図(a)と同種のものである。重み付
け回路は抵抗R/2.R/4.R/8.・・・・・・と
そのスイッチs!、 〜S14.S21〜324からな
り、これは図示のように2群設けられて一方は負電源V
r(−)と抵抗ストリングの下端との間にまた他方は正
電源Vr(+)と抵抗ストリングの上端との間に設けら
れる。
と重み付け回路を使用する。抵抗ストリングは(n−1
)個の抵抗Rを直列にしたものと、その各接続点の電位
を入力されコントロールビットCBによりその1つを選
択するアナログセレクタAsおよびバッファBUFから
なり、これは第2図(a)と同種のものである。重み付
け回路は抵抗R/2.R/4.R/8.・・・・・・と
そのスイッチs!、 〜S14.S21〜324からな
り、これは図示のように2群設けられて一方は負電源V
r(−)と抵抗ストリングの下端との間にまた他方は正
電源Vr(+)と抵抗ストリングの上端との間に設けら
れる。
上側の重み付け抵抗群は、その総和が、抵抗ストリング
の一つの抵抗Rに等しい。即ち、上側の重み付け抵抗群
はR/2+R/4+R/8+R/16+R/16=Rで
ある。下側の抵抗群はR/2、R/4.R/8.R/1
6で、総和は15R/16である。下側の抵抗群は上側
の抵抗群と逆に挿脱される。即ちスイッチSit がO
側に閉じている(R/16を除いている)とき、スイッ
チ321 は1側(R/16を挿入する側)に閉じてお
り、R/8.R/4.・・・・・・についても同様であ
る。こうして、一方で除いたら他方で同じものを挿入す
るので、重み付け抵抗群の総和は常にRである。
の一つの抵抗Rに等しい。即ち、上側の重み付け抵抗群
はR/2+R/4+R/8+R/16+R/16=Rで
ある。下側の抵抗群はR/2、R/4.R/8.R/1
6で、総和は15R/16である。下側の抵抗群は上側
の抵抗群と逆に挿脱される。即ちスイッチSit がO
側に閉じている(R/16を除いている)とき、スイッ
チ321 は1側(R/16を挿入する側)に閉じてお
り、R/8.R/4.・・・・・・についても同様であ
る。こうして、一方で除いたら他方で同じものを挿入す
るので、重み付け抵抗群の総和は常にRである。
この回嘉では抵抗ストリングで21 のステップ数が
得られ(nビットのD/A変換ができ)、その各ステッ
プを重み付け抵抗群で2m ステップ(mは重み付け抵
抗R/2.R/4.・・・・・・の個数)に細分するの
で、全体では2 のステップが得られ、m + nビ
ットのD/A変換をすることができる。
得られ(nビットのD/A変換ができ)、その各ステッ
プを重み付け抵抗群で2m ステップ(mは重み付け抵
抗R/2.R/4.・・・・・・の個数)に細分するの
で、全体では2 のステップが得られ、m + nビ
ットのD/A変換をすることができる。
8ピッl−D/A変換器の実施例を第3図に示す。
アナログセレクタAsにはスイッチのトリー回路を使用
している。バッファBUFは、演算増幅器十入力端をア
ナログセレクタASの出力端に結び、−入力端には出力
端を接続して100%負帰還して利得lの電圧ホロアに
しである。入力端のコンデンサCは、スイッチ切換時の
入力電圧安定化用である。
している。バッファBUFは、演算増幅器十入力端をア
ナログセレクタASの出力端に結び、−入力端には出力
端を接続して100%負帰還して利得lの電圧ホロアに
しである。入力端のコンデンサCは、スイッチ切換時の
入力電圧安定化用である。
抵抗ストリングは抵抗値Rの抵抗を15個を接続してな
り、重み付け抵抗群はR/2. R/4゜R/8.R/
16.R/16としている。これらの重み付け抵抗の挿
脱スイッチは8ビツトデジタル入力の下位4ビットDo
、Di、D2.D3で切換え、抵抗ストリングは上位4
ビツトD4〜D7で切換える。
り、重み付け抵抗群はR/2. R/4゜R/8.R/
16.R/16としている。これらの重み付け抵抗の挿
脱スイッチは8ビツトデジタル入力の下位4ビットDo
、Di、D2.D3で切換え、抵抗ストリングは上位4
ビツトD4〜D7で切換える。
スイッチのオン抵抗およびバッファBUFの入力電流を
無視すると、基準電源Vr (+) 、 Vr(−)間
の抵抗の総和は、スイッチをどのように切換えても16
R一定である。抵抗ストリングの下段A点の電位は であり (こ−でV=Vr (+) −Vr (−
) 、Dは当該ビットのデータ1.0)、Dθ〜D3が
0000なら0.0001ならV/256.0010な
ら2V/256.・・・・・・1111なら15V/2
56になる。抵抗ストリングではlステップで■/16
だけ変り、重み付け抵抗群と抵抗ストリングで出力電圧
は になる。つまり8ピツトD/A変換出力が得られる。−
例を次表に示す。こ−ではVr(+)=3゜78V、V
r (−)=1.22Vとしており、アナログ出力電圧
Voは で表わされる。重み付け回路部での1ステツプは0、O
IV、抵抗ストリング部での1ステツプは0゜8ビツト
D/A変換器では、抵抗ストリングのみで実現すると2
56本の抵抗が必要になるが、本発明では15+9=2
4本で済み、小面積化が可能である。また単調性も得ら
れる。
無視すると、基準電源Vr (+) 、 Vr(−)間
の抵抗の総和は、スイッチをどのように切換えても16
R一定である。抵抗ストリングの下段A点の電位は であり (こ−でV=Vr (+) −Vr (−
) 、Dは当該ビットのデータ1.0)、Dθ〜D3が
0000なら0.0001ならV/256.0010な
ら2V/256.・・・・・・1111なら15V/2
56になる。抵抗ストリングではlステップで■/16
だけ変り、重み付け抵抗群と抵抗ストリングで出力電圧
は になる。つまり8ピツトD/A変換出力が得られる。−
例を次表に示す。こ−ではVr(+)=3゜78V、V
r (−)=1.22Vとしており、アナログ出力電圧
Voは で表わされる。重み付け回路部での1ステツプは0、O
IV、抵抗ストリング部での1ステツプは0゜8ビツト
D/A変換器では、抵抗ストリングのみで実現すると2
56本の抵抗が必要になるが、本発明では15+9=2
4本で済み、小面積化が可能である。また単調性も得ら
れる。
即ち本回路の抵抗ストリング部分についての単調性は第
2図(alと同じであり、また重み付け抵抗部分につい
ては、直列に入っている抵抗を挿脱するだけなので、ス
イッチのオン抵抗を考慮しても抵抗挿入後は挿入前より
抵抗は確実に高く、電位の逆転はない。特に図示のよう
に切換スイッチ311 、S12.・・・・・・を用い
ると、スイッチのオン抵抗をRoとして例えばR/16
については、挿入前はRO、挿入後はR/16+Roで
あり、R/16が確実に挿脱されている。他の抵抗につ
いても同様である。
2図(alと同じであり、また重み付け抵抗部分につい
ては、直列に入っている抵抗を挿脱するだけなので、ス
イッチのオン抵抗を考慮しても抵抗挿入後は挿入前より
抵抗は確実に高く、電位の逆転はない。特に図示のよう
に切換スイッチ311 、S12.・・・・・・を用い
ると、スイッチのオン抵抗をRoとして例えばR/16
については、挿入前はRO、挿入後はR/16+Roで
あり、R/16が確実に挿脱されている。他の抵抗につ
いても同様である。
抵抗挿脱は、抵抗例えばR/16を常時回路に挿入して
おき、スイッチでその両端を短絡することにより該R/
16を除去するようにしてもよい。
おき、スイッチでその両端を短絡することにより該R/
16を除去するようにしてもよい。
この場合は、短絡前の抵抗値はR/16、短絡後はRo
とR/16の並列合成抵抗であり、R/16より確実に
小さい。
とR/16の並列合成抵抗であり、R/16より確実に
小さい。
重み付け抵抗群は抵抗ストリングの1ステツプを複数段
に細分するものであり、その細分数は2゜4.8.・・
・・・・のいずれでもよい。
に細分するものであり、その細分数は2゜4.8.・・
・・・・のいずれでもよい。
以上説明したように本発明によれば、少数の抵抗及びス
イッチで多ビットのD/A変換を行なうことができ、ま
た単調性も失なわないA/D変換器を提供することがで
きる。
イッチで多ビットのD/A変換を行なうことができ、ま
た単調性も失なわないA/D変換器を提供することがで
きる。
第1図は本発明の原理説明図、
第2図は従来例の説明図、
第3図は本発明の実施例を示す回路図である。
第1図でR,R,・・・・・・及びASは抵抗ストリン
グ型り/A変換部、抵抗R/2.R/4.・・・・・・
及びスイッチS11””314・ S21〜S24は重
み付け回路である。
グ型り/A変換部、抵抗R/2.R/4.・・・・・・
及びスイッチS11””314・ S21〜S24は重
み付け回路である。
Claims (2)
- (1)入力デジタル値の上位nビット(D_4〜D_7
)を受け、それに対応するアナログ電圧を出力する抵抗
ストリング型のデジタルアナログ変換部と、入力デジタ
ル値の下位mビット(D_0〜D_3)を受け、前記変
換部の抵抗ストリングの正電源側と正電源(Vr(+)
)との間および負電源側と負電源(Vr(−))との間
に挿入された抵抗群(R/2、R/4、・・・・・・)
および該抵抗群の各抵抗を前記下位mビットに従って挿
脱するスイッチ群(S_1_1、S_1_2、・・・・
・・)を備え、前記変換部の1ステップ分の電圧を2^
m分の1で細分した電位を出力する重み付け回路とを備
えることを特徴とするデジタルアナログ変換器。 - (2)重み付け回路の抵抗は、抵抗ストリングの1つの
抵抗の値をRとしてR/2、R/4、・・・・・・にさ
れ、スイッチ(S_1_1、S_2_1、S_1_2、
S_2_2、・・・・・・)は、正電源側の抵抗を挿入
するとは同じ抵抗値の負電源側の抵抗を挿入するように
、正電源側と負電源側では逆動作し、かつ抵抗を挿入す
る固定接点と抵抗を除去する固定接点を有する切換スイ
ッチであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のデジタルアナログ変換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61070178A JPH0732364B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | デジタルアナログ変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61070178A JPH0732364B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | デジタルアナログ変換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62227224A true JPS62227224A (ja) | 1987-10-06 |
JPH0732364B2 JPH0732364B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=13424012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61070178A Expired - Fee Related JPH0732364B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | デジタルアナログ変換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0732364B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6469647B1 (en) | 1999-12-21 | 2002-10-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-precision D-A converter circuit |
JP2005222063A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Lg Electron Inc | エレクトロ−ルミネセンス表示装置 |
JP2009302973A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Sharp Corp | D/a変換器及びこれを備える基準電圧回路 |
JP2010258950A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Seiko Epson Corp | 比較回路、集積回路装置及び電子機器 |
WO2023021576A1 (ja) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | 日本電信電話株式会社 | ディジタル・アナログ変換回路 |
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JPS58133031A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | Toshiba Corp | Da変換回路 |
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-
1986
- 1986-03-28 JP JP61070178A patent/JPH0732364B2/ja not_active Expired - Fee Related
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EP1098443A3 (en) * | 1999-11-08 | 2003-09-10 | Fujitsu Limited | Digital-analog conversion circuit |
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US6469647B1 (en) | 1999-12-21 | 2002-10-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-precision D-A converter circuit |
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WO2023021576A1 (ja) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | 日本電信電話株式会社 | ディジタル・アナログ変換回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0732364B2 (ja) | 1995-04-10 |
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