JP2000224039A - DA converter - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 DA変換器の立上り時と立ち下がり時のセト
リング特性における時定数を一致させることができる低
歪のDA変換器を提供する。
【解決手段】 DA変換器のデジタル入力コード11に
応じてアナログ出力端子16のRC時定数を調整するこ
とが可能な時定数調整回路19をアナログ出力端子16
に設けたものである。
(57) Abstract: Provided is a low-distortion DA converter capable of making the time constants of settling characteristics at the time of rise and fall of the DA converter coincide with each other. A time constant adjusting circuit for adjusting an RC time constant of an analog output terminal according to a digital input code of a DA converter is provided.
It is provided in.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は任意のデジタル入力
信号に応じたアナログ信号を出力するDA変換器に関す
るものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a DA converter for outputting an analog signal corresponding to an arbitrary digital input signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】以下、図面を参照しながら従来のDA変
換器について説明する。図8は従来のDA変換器の一例
を示す回路図であり、nビット電流加算型のDA変換器
を示している。図中、81はDA変換器のnビットのデ
ジタル入力コード(D1〜Dn)、82はデジタル入力
コード81に応じて所定の電流セル回路をON/OFF
させる(2のn−1乗)個の制御信号を出力するデコー
ダ、83はデコーダ82から制御信号として出力される
(2のn−1乗)個の電流セル選択信号、84は電流セ
ル選択信号83によって選択される電流セル回路、85
は(2のn−1乗)個の同一の電流セル回路84から構
成される電流セルブロック、86はアナログ出力端子、
87はアナログ出力端子86と接地電位の間に接続され
た抵抗値Rの抵抗素子、88はアナログ出力端子86と
接地電位の間に寄生する容量値CLの容量である。2. Description of the Related Art A conventional DA converter will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a conventional DA converter, and shows an n-bit current addition type DA converter. In the figure, reference numeral 81 denotes an n-bit digital input code (D1 to Dn) of the DA converter, and reference numeral 82 denotes ON / OFF of a predetermined current cell circuit according to the digital input code 81.
A decoder for outputting (2 n-1) control signals to be output, 83 a (2 n-1) current cell selection signal output as a control signal from the decoder 82, 84 a current cell selection signal Current cell circuit selected by 83, 85
Is a current cell block composed of (2 n-1) identical current cell circuits 84, 86 is an analog output terminal,
87 is a resistance element having a resistance value R connected between the analog output terminal 86 and the ground potential, and 88 is a capacitance having a capacitance value CL parasitic between the analog output terminal 86 and the ground potential.
【0003】図9は図8に示す従来のDA変換器におけ
る電流セル回路の回路図である。図中、91は電流出力
端子、92は電流セル選択信号(SEL)、93は単位
電流IEを供給する定電流源、94は非出力側のスイッ
チであるPchトランジスタ(TP1)、95は電流出力
端子91側のスイッチであるPchトランジスタ(TR
2)、96はインバータ、97はPchトランジスタ(T
R2)95のドレインに寄生する容量であり、電流セル
選択信号(SEL)92をPchトランジスタ(TP1)
94のゲートに入力すると共に、その反転信号をインバ
ータ96を介してPchトランジスタ(TP2)95のゲ
ートに入力し、電流セル回路のON/OFF状態を制御
する。このような回路構成にすることによって、ON→
OFF、ON→OFFの各状態変化の速度を一致させ、
歪の原因となる立ち上がりと立ち下がりの遅延時間の相
違を低減している。FIG. 9 is a circuit diagram of a current cell circuit in the conventional DA converter shown in FIG. In the figure, 91 is a current output terminal, 92 is a current cell selection signal (SEL), 93 is a constant current source for supplying a unit current IE, 94 is a Pch transistor (TP1) which is a non-output side switch, and 95 is a current output A Pch transistor (TR) which is a switch on the terminal 91 side
2), 96 is an inverter, 97 is a Pch transistor (T
R2) is a capacitance that is parasitic on the drain of the transistor 95. The current cell selection signal (SEL) 92 is a Pch transistor (TP1).
In addition to the input to the gate of 94, the inverted signal is input to the gate of the Pch transistor (TP2) 95 via the inverter 96 to control the ON / OFF state of the current cell circuit. With such a circuit configuration, ON →
Match the speed of each state change from OFF, ON to OFF,
The difference in delay time between rising and falling, which causes distortion, is reduced.
【0004】図10は図9に示す電流セル選択信号と電
流セル回路のON/OFF状態の関係説明図であり、S
EL=1の場合、Pchトランジスタ(TP1)94がO
FFし、Pchトランジスタ(TP2)95がONするの
で電流出力端子91に定電流IEが出力され電流セル回
路はON状態となる。これとは逆に、SEL=0の場
合、Pchトランジスタ(TP1)94がONし、Pch
トランジスタ(TP2)95がOFFするので電流出力端
子91には電流が流れず電流セル回路はOFF状態とな
る。FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the current cell selection signal shown in FIG. 9 and the ON / OFF state of the current cell circuit.
When EL = 1, the Pch transistor (TP1) 94
Since the FF is performed and the Pch transistor (TP2) 95 is turned on, the constant current IE is output to the current output terminal 91, and the current cell circuit is turned on. Conversely, when SEL = 0, the Pch transistor (TP1) 94 is turned on,
Since the transistor (TP2) 95 is turned off, no current flows to the current output terminal 91 and the current cell circuit is turned off.
【0005】次に、以上のように構成された図8に示す
nビット電流加算型のDA変換器の動作について説明す
る。まず、前記動作をする(2のn−1乗)個の電流セ
ル回路84をデジタル入力コードに応じた数N個だけ選
択することによって、アナログ出力端子86にIE×N
の電流を出力し、その電流を抵抗素子87で電流−電圧
変換することによってIE×R×Nの電圧をアナログ出
力端子86に発生する。その際、所定の出力電圧に達す
るまでのセトリング特性はアナログ出力端子86におけ
るRC時定数に依存する充放電特性にしたがうので、前
記構成の場合、RC時定数は抵抗素子87、寄生容量8
8と(2のn−1乗)個の寄生容量97で定まり、ま
た、出力電圧IE×R×NにおいてNはデジタル入力コ
ードに応じて0から(2のn−1乗)まで変化するので
(2のn−1乗)階調をもつDA変換器が実現できる。Next, the operation of the DA converter of the n-bit current addition type shown in FIG. 8 configured as described above will be described. First, by selecting (N 2 -1) current cell circuits 84 that perform the above operation by the number N corresponding to the digital input code, IE × N is applied to the analog output terminal 86.
, And the current is subjected to current-voltage conversion by the resistance element 87 to generate a voltage IE × R × N at the analog output terminal 86. At this time, the settling characteristic until reaching the predetermined output voltage follows the charge / discharge characteristic depending on the RC time constant at the analog output terminal 86. Therefore, in the above-described configuration, the RC time constant is set to the resistance element 87 and the parasitic capacitance 8
8 and (2 to the power of n-1) parasitic capacitances 97. In the output voltage IE × R × N, N changes from 0 to (2 to the power of n−1) according to the digital input code. A DA converter having (2 to the power of n-1) gradation can be realized.
【0006】なお、このような電流加算型DA変換器の
最大の長所である変換速度はアナログ出力端子86のR
C時定数の大きさでほぼ決定され、上述のようにセトリ
ング特性もまたRC時定数に大きく依存するので、アナ
ログ出力端子におけるRC時定数は電流加算型DA変換
器において最も重要なパラメータの一つであるといえ
る。The conversion speed, which is the greatest advantage of such a current addition type D / A converter, is based on the R output of the analog output terminal 86.
The RC time constant at the analog output terminal is one of the most important parameters in the current addition type D / A converter because the settling characteristic is also largely determined by the RC time constant as described above. You can say that.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、デジタル入力コードに応じて出力容量が
変化するので、所定のアナログ出力に到達するまでのセ
トリング特性におけるRC時定数が変化し、次のような
問題点が発生する。However, in such a configuration, since the output capacitance changes in accordance with the digital input code, the RC time constant in the settling characteristic until the output reaches the predetermined analog output changes. The following problems occur.
【0008】図11は一般的なデジタル入力に対する出
力容量値の変化の一例を示す説明図、図12は一般的な
デジタル入力に対する出力容量値の変化の他の例を示す
説明図、図13は出力容量値の変化が図11に示す状態
にある場合の一般的なDA変換器のシミュレーション結
果の説明図、図14は図13に示す波形の周波数特性の
説明図、図15は出力容量値の変化が図12に示す状態
にある場合の一般的なDA変換器のシミュレーション結
果の説明図、図16は図15に示す波形の周波数特性の
説明図であり、以下、これら各図を参照しながら説明す
る。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a change in output capacitance value with respect to a general digital input, FIG. 12 is an explanatory diagram showing another example of a change in output capacitance value with respect to a general digital input, and FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram of a simulation result of a general DA converter when the change of the output capacitance value is in the state shown in FIG. 11, FIG. 14 is an explanatory diagram of the frequency characteristic of the waveform shown in FIG. 13, and FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram of a simulation result of a general DA converter when the change is in the state shown in FIG. 12, and FIG. 16 is an explanatory diagram of a frequency characteristic of the waveform shown in FIG. explain.
【0009】まず、出力容量が変化する要因は、図9の
Pchトランジスタ(TP2)95のドレインの寄生容
量97の容量値Ctがゲート電圧、すなわち電流セル回
路のON/OFFの状態に依存するからであり、仮に電
流セル回路がOFF→ON状態変化よって寄生容量97
の容量値がCt→Ct+Cdだけ変化すると仮定する
と、ON状態にある電流セル回路の個数が0個からN個
に変化したとき、出力容量値が+Cd×Nだけ変化する
ことになり、たとえば10ビットDA変換器の場合、デ
ジタル入力コードNに応じて出力容量値は図11に示す
ように変化する。したがって出力アナログ電圧の変化が
大きい場合、立ち上がり時と立ち下がり時でRC時定数
が大きく異なり、以下に説明するようにDA変換器の出
力波形に歪を発生させる。First, the output capacitance changes because the capacitance Ct of the parasitic capacitance 97 at the drain of the Pch transistor (TP2) 95 in FIG. 9 depends on the gate voltage, that is, the ON / OFF state of the current cell circuit. If the current cell circuit changes from OFF to ON, the parasitic capacitance 97
Is assumed to change by Ct → Ct + Cd, when the number of current cell circuits in the ON state changes from 0 to N, the output capacitance changes by + Cd × N, for example, 10 bits In the case of a DA converter, the output capacitance value changes as shown in FIG. 11 according to the digital input code N. Therefore, when the change of the output analog voltage is large, the RC time constant is significantly different between the rise time and the fall time, and the output waveform of the DA converter is distorted as described below.
【0010】DA変換器に周波数fin、振幅フルスケ
ールの正弦波をデジタルコードで入力し、DA変換器を
finの5倍の変換周波数で動作させた場合のDA変換
器の出力波形のシミュレーション結果は図13に示すよ
うになり、横軸の単位であるTsはDA変換器の変換周
期、縦軸はデジタル入力コードに応じて出力されるアナ
ログ電圧をLSB単位で表している。このDA変換器
は、立ち下がりに比べて立ち上がりの時定数を一律に7
0%に設定している。図14に図13の波形の周波数特
性を示すが、この図14から観測されるように入力周波
数finの整数倍において歪が発生し、DA変換器の特
性を劣化させていることが分かる。一方、図12に示す
ように出力容量値がデジタル入力コードに関らず一定で
ある場合は、そのDA変換器の出力波形のシミュレーシ
ョン結果とその周波数特性は図15,図16にそれぞれ
示すようになり、図16から図14に示すような歪が発
生していないことが分かる。When a sine wave of frequency fin and amplitude full scale is input as a digital code to the DA converter, and the DA converter is operated at a conversion frequency five times fin, the simulation result of the output waveform of the DA converter is as follows. As shown in FIG. 13, Ts, which is the unit on the horizontal axis, indicates the conversion period of the DA converter, and the vertical axis indicates the analog voltage output according to the digital input code in LSB units. This DA converter has a constant time constant of 7 times higher than that of falling.
It is set to 0%. FIG. 14 shows the frequency characteristics of the waveform of FIG. 13. As can be seen from FIG. 14, it can be seen that distortion occurs at an integral multiple of the input frequency fin, deteriorating the characteristics of the DA converter. On the other hand, when the output capacitance value is constant irrespective of the digital input code as shown in FIG. 12, the simulation result of the output waveform of the DA converter and its frequency characteristic are as shown in FIGS. 15 and 16, respectively. That is, it can be seen that the distortion as shown in FIGS. 16 to 14 is not generated.
【0011】以上のように上記従来のDA変換器では立
ち上がり時と立ち下がり時でRC時定数が大きく異な
り、その出力波形に歪が発生することを避けられないと
いう大きな問題点があった。As described above, the above conventional DA converter has a large problem that the RC time constant is greatly different between the rise time and the fall time, and it is inevitable that the output waveform is distorted.
【0012】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、DA変換器の立上り時と立ち下がり時のセトリ
ング特性における時定数を一致させることができる低歪
のDA変換器を提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a low-distortion DA converter capable of making the time constants of the settling characteristics at the time of rise and fall of the DA converter coincide with each other. With the goal.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明のDA変換器は、
DA変換器に入力されるデジタル入力コードに応じて出
力端子のRC時定数を調整することが可能な時定数調整
回路を前記出力端子に設けたものである。The DA converter according to the present invention comprises:
A time constant adjusting circuit capable of adjusting the RC time constant of the output terminal according to the digital input code input to the DA converter is provided at the output terminal.
【0014】この発明によれば、任意のデジタル入力コ
ードに対して一定のRC時定数を保つことができるの
で、DA変換後のアナログ信号の波形の立ち上がり時と
立ち下がり時のセトリング特性における時定数の相違が
原因となって発生するDA変換器の歪を低減することが
可能となる。According to the present invention, since a constant RC time constant can be maintained for an arbitrary digital input code, the time constant in the settling characteristics at the time of rising and falling of the waveform of the analog signal after DA conversion is obtained. , It is possible to reduce the distortion of the DA converter caused by the difference.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】(実施の形態1)図1は本発明のDA変換
器の実施の形態1における構成を示す回路図であり、n
ビットの電流加算型DA変換器の構成を示している。図
中、11はDA変換器のnビットのデジタル入力コード
(D1〜Dn)、12はデジタル入力コード11に応じ
て所定の電流セル回路をON/OFFさせる(2のn−
1乗)個の制御信号を出力するデコーダ、13はデコー
ダ12から制御信号として出力される(2のn−1乗)
個の電流セル選択信号、14は電流セル選択信号13に
よって選択される電流セル回路、15は(2のn−1
乗)個の同一の電流セル回路14から構成される電流セ
ルブロック、16はアナログ出力端子、17はアナログ
出力端子16と接地電位の間に接続された抵抗値Rの抵
抗素子、18はアナログ出力端子16と接地電位の間に
寄生する容量値CLの容量であり、ここまでは前記図8
に示した従来例の構成、動作と同様であって、図1中の
電流セル回路14も図9に示したものと構成、動作共同
様である。19はデジタル入力コードに応じてアナログ
出力端子16のRC時定数を調整することが可能な時定
数調整回路である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a DA converter according to Embodiment 1 of the present invention.
2 shows a configuration of a bit current addition type DA converter. In the figure, reference numeral 11 denotes an n-bit digital input code (D1 to Dn) of a DA converter, and reference numeral 12 denotes a predetermined current cell circuit that is turned on / off in accordance with the digital input code 11 (n−2 in FIG. 2).
A decoder 13 for outputting (1) control signals is output from the decoder 12 as a control signal (2 to the power of n-1).
Current cell selection signals, 14 is a current cell circuit selected by the current cell selection signal 13, and 15 is (2−1
Current cell block composed of the same number of the same current cell circuits 14, 16 is an analog output terminal, 17 is a resistance element having a resistance value R connected between the analog output terminal 16 and the ground potential, and 18 is an analog output terminal. This is the capacitance of the capacitance value CL parasitic between the terminal 16 and the ground potential.
1 has the same configuration and operation as that of the conventional example shown in FIG. 1, and the current cell circuit 14 in FIG. 1 has the same configuration and operation as those shown in FIG. Reference numeral 19 denotes a time constant adjusting circuit capable of adjusting the RC time constant of the analog output terminal 16 according to the digital input code.
【0017】図2は本発明のDA変換器の実施の形態1
における時定数調整回路の構成を示す回路図であり、図
中、21はDA変換器のnビットのデジタル入力コード
(D1〜Dn)、22はデジタル入力コード21をアド
レスとしてmビットデータ出力する(2のn−1乗)×
mビットの記憶容量をもつROM、23はROM22か
らmビットデータとして出力される容量セル選択信号、
24は容量セル選択信号23によって選択される容量セ
ル回路、25はm個の同一の容量セル回路24から構成
される可変容量ブロック、26は各容量セル回路の出力
が互いに接続され、図1のアナログ出力端子16に接続
されるアナログ出力端子である。図3は本発明のDA変
換器の実施の形態1における容量セル回路の構成を示す
回路図であり、図中、31は容量セル選択信号(CSE
L)、32は容量素子、33はスイッチ、34は出力端
子である。図4は本発明のDA変換器の実施の形態1に
おけるデジタル入力に対する出力容量値の変化の説明図
である。FIG. 2 is a first embodiment of a DA converter according to the present invention.
3 is a circuit diagram showing the configuration of the time constant adjusting circuit in FIG. 2. In the figure, reference numeral 21 denotes an n-bit digital input code (D1 to Dn) of a DA converter, and 22 outputs m-bit data using the digital input code 21 as an address ( 2 to the power of n-1) ×
a ROM having a storage capacity of m bits; 23, a capacity cell selection signal output from the ROM 22 as m-bit data;
24 is a capacitance cell circuit selected by the capacitance cell selection signal 23, 25 is a variable capacitance block composed of m identical capacitance cell circuits 24, 26 is an output of each capacitance cell circuit connected to each other, and FIG. This is an analog output terminal connected to the analog output terminal 16. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a capacitance cell circuit according to the first embodiment of the DA converter of the present invention.
L), 32 is a capacitive element, 33 is a switch, and 34 is an output terminal. FIG. 4 is an explanatory diagram of a change in an output capacitance value with respect to a digital input in the DA converter according to the first embodiment of the present invention.
【0018】次に、以上のように構成された本実施の形
態におけるDA変換器の動作を説明する。まず、図1の
デジタル入力コード11によって電流セル回路14のO
N/OFFの状態変化に依存して変化する出力容量が図
4の曲線Aのように変化するような場合、m個の同一の
容量素子32の選択する数を制御して図4の直線Bのよ
うにデジタル入力コード11の全コードに対して一定の
出力容量値になるようにROM22に記憶させる。この
ROM22を用いてデジタル入力コード11をアドレス
としてROM22が所定の数の容量セル回路24を選択
することによって、すべてのデジタル入力コードに対し
て一定のRC時定数を保持することができる。Next, the operation of the D / A converter according to the present embodiment configured as described above will be described. First, the digital input code 11 of FIG.
In the case where the output capacitance that changes depending on the N / OFF state change changes as shown by the curve A in FIG. 4, the number of the m identical capacitive elements 32 selected is controlled to control the straight line B in FIG. As shown in the above, all the codes of the digital input code 11 are stored in the ROM 22 so as to have a constant output capacitance value. By using the ROM 22 and setting the digital input code 11 as an address and the ROM 22 selecting a predetermined number of capacitor cell circuits 24, a constant RC time constant can be maintained for all the digital input codes.
【0019】以上のように本実施の形態によれば、アナ
ログ出力端子に出力容量を制御するROMを含む時定数
調整回路を設けることにより、すべてのデジタル入力コ
ードに対して一定のRC時定数を保持することが可能と
なり、DA変換器の歪を低減することができる。As described above, according to the present embodiment, by providing a time constant adjusting circuit including a ROM for controlling the output capacitance at the analog output terminal, a constant RC time constant can be set for all digital input codes. This makes it possible to hold the data, thereby reducing the distortion of the DA converter.
【0020】(実施の形態2)本実施の形態は、前記実
施の形態1における時定数調整回路の構成を変更したも
のであり、その他の構成、動作は実施の形態1に記載し
たものと同一であるため重複する説明は省略する。(Embodiment 2) This embodiment is a modification of the configuration of the time constant adjusting circuit in Embodiment 1 described above, and other configurations and operations are the same as those described in Embodiment 1. Therefore, a duplicate description will be omitted.
【0021】図5は本発明のDA変換器の実施の形態2
における時定数調整回路の構成を示す回路図であり、図
中、51はDA変換器のnビットのデジタル入力コード
(D1〜Dn)、52はデジタル入力コード51を(2
のn−1乗)個の制御信号にデコードするデコーダ、5
3はデコーダ52から制御信号として出力される(2の
n−1乗)個の容量セル選択信号、54は容量セル選択
信号53によって選択される容量セル回路、55は(2
のn−1乗)個の同一の容量セル回路54から構成され
る可変容量ブロック、56は各容量セル回路54の出力
が互いに接続されたアナログ出力端子であり、図1に示
すアナログ出力端子16に接続されるものである。FIG. 5 shows a second embodiment of the DA converter according to the present invention.
5 is a circuit diagram showing the configuration of a time constant adjusting circuit in FIG. 5. In the figure, reference numeral 51 denotes an n-bit digital input code (D1 to Dn) of a DA converter, and 52 denotes a digital input code 51 (2
To n-1) control signals, 5
Reference numeral 3 denotes (2 to the (n-1) th) capacity cell selection signals output as control signals from the decoder 52; 54, a capacity cell circuit selected by the capacity cell selection signal 53;
1 is a variable capacity block composed of (n-1) -th same capacity cell circuits 54. Reference numeral 56 denotes an analog output terminal to which the outputs of the respective capacity cell circuits 54 are connected to each other. The analog output terminal 16 shown in FIG. It is connected to.
【0022】図6は本発明のDA変換器の実施の形態2
における容量セル回路の構成を示す回路図であり、図
中、61は容量セル選択信号(CSEL)、62は容量
素子、63は図9の電流セル回路内のPchトランジス
タ(TP2)95と同一のPchトランジスタ(TP3)、
64は出力端子、65はPchトランジスタ(TP3)6
3のドレインの寄生容量である。図7は図6に示す電流
セル選択信号と電流セル回路のON/OFF状態の関係
説明図である。FIG. 6 shows a DA converter according to a second embodiment of the present invention.
9 is a circuit diagram showing a configuration of a capacity cell circuit in FIG. 7, in which 61 is a capacity cell selection signal (CSEL), 62 is a capacity element, and 63 is the same as the Pch transistor (TP2) 95 in the current cell circuit of FIG. Pch transistor (TP3),
64 is an output terminal, 65 is a Pch transistor (TP3) 6
3 is the parasitic capacitance of the drain. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the current cell selection signal shown in FIG. 6 and the ON / OFF state of the current cell circuit.
【0023】次に、以上のように構成された本実施の形
態のDA変換器の動作について説明する。まず、(2の
n−1乗)個の電流セル回路14と(2のn−1乗)個
の容量セル回路54はそれぞれ対になって動作する。こ
の対になる電流セル回路14と容量セル回路54のそれ
ぞれのON/OFFの状態と電流セル選択信号92(S
EL)と容量セル選択信号61(CSEL)の関係は図
7の説明図に示すとおりであり、SEL=1のとき、C
EL=1となり、したがって図9,図6に示すように各
PchトランジスタはTP1がOFF、TP2がON、
TP3がOFFするので電流セル回路がONし、容量セ
ル回路がOFFする。逆にSEL=0のとき、CEL=
0となり、したがって図9,、図6に示すように各Pc
hトランジスタはTP1がON、TP2がOFF、TP
3がONするので電流セル回路がOFFし、容量セル回
路がONする。Next, the operation of the DA converter having the above-described configuration according to the present embodiment will be described. First, (2 n-1) current cell circuits 14 and (2 n-1) capacity cell circuits 54 operate in pairs. The ON / OFF state of each of the paired current cell circuit 14 and capacitance cell circuit 54 and the current cell selection signal 92 (S
EL) and the capacitance cell selection signal 61 (CSEL) are as shown in the explanatory diagram of FIG. 7, and when SEL = 1, C
EL = 1, and therefore, as shown in FIGS. 9 and 6, TP1 of each Pch transistor is OFF, TP2 is ON,
Since TP3 is turned off, the current cell circuit is turned on, and the capacity cell circuit is turned off. Conversely, when SEL = 0, CEL =
0, and therefore each Pc as shown in FIGS.
For the h transistor, TP1 is ON, TP2 is OFF, TP
3 turns on, the current cell circuit turns off, and the capacity cell circuit turns on.
【0024】このように互いに対となる電流セル回路と
容量セル回路が存在し、一方がONのとき、他方がOF
Fとなる。ここで、電流セル回路内のPchトランジス
タ(TP2)95と容量セル回路内のPchトランジス
タ(TP3)63は同一のものなので、電流セル回路の
ON/OFFの状態変化に伴うPchトランジスタ(T
P2)95のドレインに寄生するトランジスタ容量97
の容量値の変化を、それとは逆のON/OFFの状態変
化をする容量セル回路のPchトランジスタ(TP3)
63のドレインに寄生する寄生容量65の容量値が打ち
消しあうように変化する。ここで、容量セル回路内の容
量素子62は出力端子の容量値を調整するためのもので
はなく、Pchトランジスタ(TP3)63のソースに
寄生する容量であり、電流セル回路のPchトランジス
タ(TP2)95のソースに寄生する容量値と等価であ
る(図9においては省略している)。As described above, the current cell circuit and the capacitance cell circuit which are paired with each other exist, and when one is turned on, the other is turned off.
It becomes F. Here, since the Pch transistor (TP2) 95 in the current cell circuit and the Pch transistor (TP3) 63 in the capacity cell circuit are the same, the Pch transistor (T
P2) Transistor capacitance 97 parasitic on the drain of 95
Pch transistor (TP3) of the capacitance cell circuit that changes the ON / OFF state of the capacitance value
The capacitance value of the parasitic capacitance 65 parasitic on the drain of 63 changes so as to cancel each other. Here, the capacitance element 62 in the capacitance cell circuit is not for adjusting the capacitance value of the output terminal, but is a capacitance parasitic on the source of the Pch transistor (TP3) 63, and is a Pch transistor (TP2) for the current cell circuit. It is equivalent to the capacitance value parasitic on the source 95 (omitted in FIG. 9).
【0025】以上のように本実施の形態によれば、アナ
ログ出力端子に互いに対となる電流セル回路と容量セル
回路を含む時定数調整回路を設けることにより、すべて
のデジタル入力コードに対して一定のRC時定数を保持
することが可能となり、DA変換器の歪を低減すること
ができる。As described above, according to the present embodiment, by providing the analog output terminal with the time constant adjusting circuit including the current cell circuit and the capacitor cell circuit which are paired with each other, a constant value can be maintained for all digital input codes. Can be held, and the distortion of the DA converter can be reduced.
【0026】なお、本実施の形態において、お互いに対
となる電流セル回路と容量セル回路を半導体基板上で近
くに配置することによって、基板の応力や製造工程上等
の要因で生じるトランジスタ特性のばらつきが最小限に
抑えられ、より高精度な容量調整が可能である。また、
容量セル選択信号は、電流セル選択信号をそのまま用い
ることが可能なので、DA変換器の入力側のデコーダと
時定数調整回路のデコーダを兼用することができ、これ
によってDA変換器の省面積化を行うことが可能とな
る。In this embodiment, by arranging a current cell circuit and a capacitor cell circuit which are paired with each other close to each other on a semiconductor substrate, the transistor characteristics caused by factors such as the stress of the substrate and the manufacturing process are reduced. Variation is minimized, and more accurate capacitance adjustment is possible. Also,
Since the current cell selection signal can be used as it is as the capacitance cell selection signal, the decoder on the input side of the DA converter and the decoder of the time constant adjusting circuit can be used in common, thereby reducing the area of the DA converter. It is possible to do.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、DA変換
器のデジタル入力コードに応じて出力端子のRC時定数
を調整することが可能な時定数調整回路を出力端子に設
けることにより、DA変換器の歪を極めて低く抑えるこ
とができるという有利な効果が得られる。As described above, according to the present invention, a time constant adjusting circuit capable of adjusting the RC time constant of the output terminal according to the digital input code of the DA converter is provided at the output terminal. The advantageous effect that the distortion of the DA converter can be suppressed extremely low is obtained.
【図1】本発明のDA変換器の実施の形態1における構
成を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a DA converter according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明のDA変換器の実施の形態1における時
定数調整回路の構成を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a time constant adjusting circuit according to the first embodiment of the DA converter of the present invention.
【図3】本発明のDA変換器の実施の形態1における容
量セル回路の構成を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a capacitance cell circuit in the DA converter according to the first embodiment of the present invention;
【図4】本発明のDA変換器の実施の形態1におけるデ
ジタル入力に対する出力容量値の変化の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a change in an output capacitance value with respect to a digital input in the DA converter according to the first embodiment of the present invention;
【図5】本発明のDA変換器の実施の形態2における時
定数調整回路の構成を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a time constant adjusting circuit according to a second embodiment of the DA converter of the present invention.
【図6】本発明のDA変換器の実施の形態2における容
量セル回路の構成を示す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a capacitance cell circuit in a DA converter according to a second embodiment of the present invention;
【図7】図6に示す電流セル選択信号と電流セル回路の
ON/OFF状態の関係説明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the current cell selection signal shown in FIG. 6 and the ON / OFF state of the current cell circuit.
【図8】従来のDA変換器の一例を示す回路図FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a conventional DA converter.
【図9】従来のDA変換器における電流セル回路の回路
図FIG. 9 is a circuit diagram of a current cell circuit in a conventional DA converter.
【図10】図9に示す電流セル選択信号と電流セル回路
のON/OFF状態の関係説明図10 is an explanatory diagram showing the relationship between the current cell selection signal shown in FIG. 9 and the ON / OFF state of the current cell circuit.
【図11】一般的なデジタル入力に対する出力容量値の
変化の一例を示す説明図FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a change in output capacitance value with respect to a general digital input;
【図12】一般的なデジタル入力に対する出力容量値の
変化の他の例を示す説明図FIG. 12 is an explanatory diagram showing another example of a change in the output capacitance value with respect to a general digital input.
【図13】出力容量値の変化が図11に示す状態にある
場合の一般的なDA変換器のシミュレーション結果の説
明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a simulation result of a general DA converter when the output capacitance value changes in the state shown in FIG. 11;
【図14】図13に示す波形の周波数特性の説明図14 is an explanatory diagram of the frequency characteristics of the waveform shown in FIG.
【図15】出力容量値の変化が図12に示す状態にある
場合の一般的なDA変換器のシミュレーション結果の説
明図FIG. 15 is an explanatory diagram of a simulation result of a general DA converter when the output capacitance value changes in the state shown in FIG. 12;
【図16】図15に示す波形の周波数特性の説明図16 is an explanatory diagram of the frequency characteristics of the waveform shown in FIG.
11 デジタル入力コード 12 デコーダ 13 電流セル選択信号 14 電流セル回路 15 電流セルブロック 16 アナログ出力端子 17 抵抗素子 18 寄生容量 19 時定数調整回路 21 デジタル入力コード 22 ROM 23 容量セル選択信号 24 容量セル回路 25 可変容量ブロック 26 アナログ出力端子 31 容量セル選択信号 32 容量素子 33 スイッチ 34 出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Digital input code 12 Decoder 13 Current cell selection signal 14 Current cell circuit 15 Current cell block 16 Analog output terminal 17 Resistor 18 Parasitic capacitance 19 Time constant adjustment circuit 21 Digital input code 22 ROM 23 Capacity cell selection signal 24 Capacity cell circuit 25 Variable capacitance block 26 Analog output terminal 31 Capacitance cell selection signal 32 Capacitance element 33 Switch 34 Output terminal
Claims (3)
制御信号を出力するデコーダ回路と、前記制御信号によ
って所定の単位電流をON/OFFさせるスイッチおよ
び定電流源を含む複数の電流セル回路を有し、前記各電
流セル回路の出力端子同士は互いに接続され、前記デジ
タル入力コードに応じた数の電流セルが選択されてON
することによって前記デジタル入力コードに応じた電流
が前記出力端子に出力されるDA変換器であって、前記
出力端子に前記デジタル入力コードに応じて出力端子の
RC時定数を調整することが可能な時定数調整回路を設
け、前記出力端子のRC時定数を一定の値に保持するよ
うにしたことを特徴とするDA変換器。1. A decoder circuit for decoding a digital input code and outputting a plurality of control signals, a plurality of current cell circuits including a switch for turning on / off a predetermined unit current by the control signals and a constant current source. The output terminals of the current cell circuits are connected to each other, and the number of current cells corresponding to the digital input code are selected and turned on.
By doing so, a current corresponding to the digital input code is output to the output terminal, and the output terminal can adjust the RC time constant of the output terminal according to the digital input code. A DA converter, comprising a time constant adjusting circuit, wherein an RC time constant of the output terminal is maintained at a constant value.
を介して単位容量が接続された複数の容量セル回路と、
デジタル入力コードをアドレスデータとして出力端子の
全容量をデジタル入力コードに関らず一定に保持するよ
うに複数の前記容量セル回路をON/OFFする制御信
号を記憶したROMとで構成されていることを特徴とす
る請求項1記載のDA変換器。2. A time constant adjustment circuit comprising: a plurality of capacitance cell circuits each having an output terminal connected to a unit capacitance via a switch;
A ROM storing a control signal for turning on / off the plurality of capacitor cell circuits so as to maintain the total capacity of the output terminal constant regardless of the digital input code, using the digital input code as address data. The DA converter according to claim 1, wherein:
ル入力コードをデコードし複数の制御信号を出力するデ
コーダ回路と、電流セル回路内で使用されるものと同一
のスイッチと単位容量から構成され、前記電流セル回路
と同じ数だけ設けられた容量セル回路を有し、前記各容
量セル回路の出力端子同士は互いに接続され、前記制御
信号によって互いに対となる前記電流セル回路と常にO
N/OFFの状態を逆にすることによって出力端子の全
容量をデジタル入力コードに関らず一定に保持するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1記載のDA
変換器。3. The time constant adjusting circuit comprises a decoder circuit for decoding a digital input code of a DA converter and outputting a plurality of control signals, and a switch and a unit capacitor identical to those used in the current cell circuit. And the same number of capacitor cell circuits as the current cell circuits, the output terminals of the respective capacitor cell circuits are connected to each other, and the output terminals of the current cell circuits are always connected to each other by the control signal.
2. The DA according to claim 1, wherein the N / OFF state is reversed so that the total capacitance of the output terminal is kept constant regardless of the digital input code.
converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025554A JP2000224039A (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | DA converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11025554A JP2000224039A (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | DA converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000224039A true JP2000224039A (en) | 2000-08-11 |
Family
ID=12169183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11025554A Pending JP2000224039A (en) | 1999-02-02 | 1999-02-02 | DA converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000224039A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003368A (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Yokogawa Electric Corp | Voltage application device |
| WO2015004829A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | パナソニック株式会社 | Current d/a converter, delta sigma modulator, and communication device |
-
1999
- 1999-02-02 JP JP11025554A patent/JP2000224039A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003368A (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Yokogawa Electric Corp | Voltage application device |
| WO2015004829A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | パナソニック株式会社 | Current d/a converter, delta sigma modulator, and communication device |
| US9438268B2 (en) | 2013-07-11 | 2016-09-06 | Socionext Inc. | Current type D/A converter, delta sigma modulator, and communications device |
| JPWO2015004829A1 (en) * | 2013-07-11 | 2017-03-02 | 株式会社ソシオネクスト | Current-type D / A converter, delta-sigma modulator, and communication apparatus |
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