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JP2014017778A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2014017778A
JP2014017778A JP2012155639A JP2012155639A JP2014017778A JP 2014017778 A JP2014017778 A JP 2014017778A JP 2012155639 A JP2012155639 A JP 2012155639A JP 2012155639 A JP2012155639 A JP 2012155639A JP 2014017778 A JP2014017778 A JP 2014017778A
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Abstract

【課題】消費電流を低減することができる半導体集積回路を提供する。
【解決手段】半導体集積回路1は、デジタル入力信号Dinを相補なアナログ電流Io,Ioxに変換し、第1出力端子Po1及び第2出力端子Po2からアナログ電流Io,Ioxをそれぞれ出力する電流DAC10を有する。また、半導体集積回路1は、電源電圧AVDから出力電圧Voを生成し、その出力電圧Voを第2出力端子Po2に接続された出力端子Po3から負荷に供給するリニアレギュレータ20を有する。半導体集積回路1は、出力電圧Voが所定の電圧よりも高くなったときに、出力端子Po3に流れる動作電流IRL0の一部をグランドに流すことにより、出力電圧Voの過電圧から上記負荷を保護する過電圧保護回路30を有する。
【選択図】図1
A semiconductor integrated circuit capable of reducing current consumption is provided.
A semiconductor integrated circuit converts a digital input signal Din into complementary analog currents Io and Iox, and outputs a current DAC10 that outputs the analog currents Io and Iox from a first output terminal Po1 and a second output terminal Po2, respectively. Have. The semiconductor integrated circuit 1 also includes a linear regulator 20 that generates an output voltage Vo from the power supply voltage AVD and supplies the output voltage Vo to the load from the output terminal Po3 connected to the second output terminal Po2. When the output voltage Vo becomes higher than a predetermined voltage, the semiconductor integrated circuit 1 protects the load from an overvoltage of the output voltage Vo by flowing a part of the operating current IRL0 flowing through the output terminal Po3 to the ground. An overvoltage protection circuit 30 is provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体集積回路に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.

従来、電流デジタルアナログコンバータ(電流DAC)とリニアレギュレータ等の電源回路とが混載された半導体集積回路が知られている。
図8及び図9は、従来のシングルエンド出力型の電流DACの一例を示す。図8に示すように、シングルエンド出力型の電流DAC50には、n+1ビットのデジタル入力信号D0〜Dnが入力される。この電流DAC50は、デジタル入力信号D0〜Dnに対応したアナログ電流Ioを負荷RL1に供給する。例えば電流DAC50では、図9に示すように、デジタル入力信号D0〜Dn及びそれらの反転レベルの入力信号XD0〜XDnにより差動対B1〜Bn内の差動トランジスタがオンオフされる。これにより、電流源A1〜Anの電流I1〜Inを第1出力端子Po1に流すか、第2出力端子Po2に流すかが切り替えられる。そして、第1出力端子Po1から出力されるアナログ電流Ioが負荷RL1に流れ、その負荷RL1にて入力信号D0〜Dnに応じたアナログ電圧が生成される。一方、第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxは、グランド電圧AVSが供給されるグランド(接地線)に流れる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor integrated circuit in which a current digital analog converter (current DAC) and a power supply circuit such as a linear regulator are mounted together is known.
8 and 9 show an example of a conventional single-ended output type current DAC. As shown in FIG. 8, n + 1-bit digital input signals D0 to Dn are input to the single-end output type current DAC50. The current DAC 50 supplies an analog current Io corresponding to the digital input signals D0 to Dn to the load RL1. For example, in the current DAC 50, as shown in FIG. 9, the differential transistors in the differential pairs B1 to Bn are turned on and off by the digital input signals D0 to Dn and the input signals XD0 to XDn at their inverted levels. Thereby, the current I1 to In of the current sources A1 to An is switched to flow to the first output terminal Po1 or to the second output terminal Po2. Then, the analog current Io output from the first output terminal Po1 flows to the load RL1, and an analog voltage corresponding to the input signals D0 to Dn is generated at the load RL1. On the other hand, the analog current Iox output from the second output terminal Po2 flows to the ground (ground line) to which the ground voltage AVS is supplied.

このように、電流DAC50では、電流源A1〜Anの電流I1〜Inを第1出力端子Po1及び第2出力端子Po2のいずれかに常に流すことにより、電流源A1〜Anからの電流I1〜Inを一定の設定電流に維持することができる。これにより、所望の設定電流に維持された電流I1〜Inの第1出力端子Po1への供給・停止を高速及び安定に切り替えることができ、電流DAC50を高速及び安定に動作させることができる。   As described above, in the current DAC 50, the currents I1 to In from the current sources A1 to An are always supplied by flowing the currents I1 to In of the current sources A1 to An to either the first output terminal Po1 or the second output terminal Po2. Can be maintained at a constant set current. Thereby, supply / stop of the currents I1 to In maintained at a desired set current to the first output terminal Po1 can be switched at high speed and stably, and the current DAC 50 can be operated at high speed and stably.

図10は、従来のリニアレギュレータの一例を示す。図10に示すように、リニアレギュレータ60は、オペアンプ61と、抵抗R11,R12と、PチャネルMOSトランジスタT61と、出力抵抗Roと、出力コンデンサCoとを有している。オペアンプ61は、抵抗R11,R12により高電位電源電圧(入力電圧)AVDを分圧した基準電圧Vr1を基準としてトランジスタT61のゲートを駆動する。このトランジスタT61は、ゲート電圧に応じた駆動電流Irを出力抵抗Roに流す。これにより、出力抵抗Roに流れる電流と出力抵抗Roの抵抗値とに応じた出力電圧Voが出力端子Poに生成される。この出力電圧Voは、オペアンプ61の反転入力端子に帰還される。このオペアンプ61は、反転入力端子に供給される出力電圧Voを上記基準電圧Vr1と等しくするように、トランジスタT61を制御する。これにより、電源電圧AVDに基づいて安定した出力電圧Vo{=Vr1=AVD×R12/(R11+R12)}が出力端子Poに生成される。   FIG. 10 shows an example of a conventional linear regulator. As shown in FIG. 10, the linear regulator 60 includes an operational amplifier 61, resistors R11 and R12, a P-channel MOS transistor T61, an output resistor Ro, and an output capacitor Co. The operational amplifier 61 drives the gate of the transistor T61 with reference to a reference voltage Vr1 obtained by dividing the high potential power supply voltage (input voltage) AVD by the resistors R11 and R12. The transistor T61 causes a drive current Ir corresponding to the gate voltage to flow through the output resistor Ro. As a result, an output voltage Vo corresponding to the current flowing through the output resistor Ro and the resistance value of the output resistor Ro is generated at the output terminal Po. This output voltage Vo is fed back to the inverting input terminal of the operational amplifier 61. The operational amplifier 61 controls the transistor T61 so that the output voltage Vo supplied to the inverting input terminal is equal to the reference voltage Vr1. Accordingly, a stable output voltage Vo {= Vr1 = AVD × R12 / (R11 + R12)} is generated at the output terminal Po based on the power supply voltage AVD.

このようなリニアレギュレータ60では、トランジスタT61にドレイン電流(駆動電流Ir)を常に流すことで、トランジスタT61の高速動作を実現し、オペアンプ61及びトランジスタT61等による高速なフィードバック動作を実現している。これにより、出力端子Poに接続される負荷に対して上記出力端子Poから供給される電流が上記負荷の変動に伴って変動した場合であっても、安定した出力電圧Voを生成することができる。   In such a linear regulator 60, the drain current (driving current Ir) is always supplied to the transistor T61, thereby realizing a high-speed operation of the transistor T61 and a high-speed feedback operation by the operational amplifier 61, the transistor T61, and the like. As a result, a stable output voltage Vo can be generated even when the current supplied from the output terminal Po with respect to the load connected to the output terminal Po varies as the load varies. .

なお、上記従来技術に関連する先行技術としては、例えば特許文献1が知られている。   For example, Patent Document 1 is known as a prior art related to the above prior art.

国際公開第2008/012955号公報International Publication No. 2008/012955

しかし、上記電流DAC50では、電流源A1〜Anからの電流I1〜Inが第2出力端子Po2に出力されると、それら電流I1〜Inはアナログ電圧に変換されることなく(負荷RL1で消費されずに)グランドに流れる。すなわち、電流DAC50では、当該電流DAC50の高速動作のために第2出力端子Po2に出力された電流が不要な電流としてグランドに流れる。また、リニアレギュレータ60では、出力端子Poに接続される負荷の状態に関わらずトランジスタT61に駆動電流Irが常に流れるため、上記負荷が無負荷のときにトランジスタT61から出力抵抗Roに不要な電流が流れてしまう。このため、これら電流DAC50及びリニアレギュレータ60が混載された半導体集積回路では、電流DAC50で生じる不要な電流とリニアレギュレータ60で生じる不要な電流とによって回路全体の消費電流が増加してしまうという問題が発生する。   However, in the current DAC 50, when the currents I1 to In from the current sources A1 to An are output to the second output terminal Po2, the currents I1 to In are not converted into analog voltages (consumed by the load RL1). Flow) to the ground. That is, in the current DAC 50, the current output to the second output terminal Po2 for the high-speed operation of the current DAC 50 flows to the ground as an unnecessary current. In the linear regulator 60, since the drive current Ir always flows through the transistor T61 regardless of the state of the load connected to the output terminal Po, when the load is unloaded, an unnecessary current is output from the transistor T61 to the output resistor Ro. It will flow. For this reason, in the semiconductor integrated circuit in which the current DAC 50 and the linear regulator 60 are mixedly mounted, the current consumption of the entire circuit increases due to an unnecessary current generated in the current DAC 50 and an unnecessary current generated in the linear regulator 60. Occur.

本発明の一観点によれば、デジタル入力信号を相補なアナログ電流に変換し、第1出力端子及び第2出力端子から前記相補なアナログ電流を出力する電流DAコンバータと、入力電圧から出力電圧を生成し、該出力電圧を前記第2出力端子に接続された第3出力端子から負荷に供給する電源回路と、前記第3出力端子に接続され、前記出力電圧の過電圧から前記負荷を保護する保護回路と、を有する。   According to one aspect of the present invention, a current DA converter that converts a digital input signal into a complementary analog current and outputs the complementary analog current from the first output terminal and the second output terminal, and an output voltage from the input voltage. A power supply circuit for generating and supplying the output voltage to a load from a third output terminal connected to the second output terminal; and a protection connected to the third output terminal for protecting the load from an overvoltage of the output voltage A circuit.

本発明の一観点によれば、消費電流を低減することができるという効果を奏する。   According to one aspect of the present invention, it is possible to reduce current consumption.

一実施形態の半導体集積回路を示すブロック回路図。1 is a block circuit diagram showing a semiconductor integrated circuit according to an embodiment. 一実施形態の電流DACの内部構成例を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of an internal configuration of a current DAC according to an embodiment. 一実施形態の過電圧保護回路の内部構成例を示す回路図。1 is a circuit diagram showing an example of an internal configuration of an overvoltage protection circuit according to an embodiment. 一実施形態の半導体集積回路を示すブロック図。1 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit according to an embodiment. 一実施形態の電流DAC及びリニアレギュレータの作用を説明するための波形図。The wave form diagram for demonstrating the effect | action of the electric current DAC and linear regulator of one Embodiment. 一実施形態の過電圧保護回路の動作を示す波形図。The wave form diagram which shows the operation | movement of the overvoltage protection circuit of one Embodiment. 一実施形態の過電圧保護回路の動作を示す波形図。The wave form diagram which shows the operation | movement of the overvoltage protection circuit of one Embodiment. 従来の電流DACを示すブロック図。The block diagram which shows the conventional electric current DAC. 従来の電流DACの内部構成例を示す回路図。The circuit diagram which shows the example of an internal structure of the conventional electric current DAC. 従来のリニアレギュレータの内部構成例を示す回路図。The circuit diagram which shows the internal structural example of the conventional linear regulator.

(一実施形態)
以下、一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
図4に示すように、半導体集積回路1は、電流デジタルアナログコンバータ(電流DAC)10と、その電流DAC10と接続されたリニアレギュレータ20と、そのリニアレギュレータ20の出力電圧Voが供給される負荷RL0と、出力電圧Voの過電圧から負荷RL0を保護する過電圧保護回路30とを有している。
(One embodiment)
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, the semiconductor integrated circuit 1 includes a current digital-to-analog converter (current DAC) 10, a linear regulator 20 connected to the current DAC 10, and a load RL0 to which an output voltage Vo of the linear regulator 20 is supplied. And an overvoltage protection circuit 30 that protects the load RL0 from an overvoltage of the output voltage Vo.

電流DAC10には、複数ビット(ここでは、4ビット)のデジタル入力信号(入力信号)D0〜D3が入力される。電流DAC10には、高電位電源電圧(電源電圧)AVDが供給される。電流DAC10の第1出力端子Po1は負荷RL1に接続され、電流DAC10の第2出力端子Po2はリニアレギュレータ20に接続されている。この電流DAC10は、4ビットの入力信号D0〜D3に対応した相補(逆相)なアナログ電流Io,Ioxを出力する。すなわち、電流DAC10は、4ビットのデジタル入力信号D0〜D3に対して、16階調のアナログ電流Io,Ioxを出力する4ビットの電流DACである。例えば、電流DAC10は、4ビットの入力信号D0〜D3に対応したアナログ電流Ioを負荷RL1に供給するとともに、上記アナログ電流Ioの反転レベルのアナログ電流Ioxをリニアレギュレータ20に供給する。なお、以下の説明では、入力信号D0〜D3を総称して「入力信号Din」ということもある。   A plurality of bits (here, 4 bits) digital input signals (input signals) D0 to D3 are input to the current DAC10. A high potential power supply voltage (power supply voltage) AVD is supplied to the current DAC10. The first output terminal Po1 of the current DAC10 is connected to the load RL1, and the second output terminal Po2 of the current DAC10 is connected to the linear regulator 20. The current DAC10 outputs complementary (reverse phase) analog currents Io and Iox corresponding to the 4-bit input signals D0 to D3. That is, the current DAC 10 is a 4-bit current DAC that outputs analog currents Io and Iox having 16 gradations with respect to the 4-bit digital input signals D0 to D3. For example, the current DAC 10 supplies an analog current Io corresponding to the 4-bit input signals D0 to D3 to the load RL1, and supplies an analog current Iox at an inversion level of the analog current Io to the linear regulator 20. In the following description, the input signals D0 to D3 may be collectively referred to as “input signal Din”.

リニアレギュレータ20には、電源電圧AVDが入力電圧として供給される。リニアレギュレータ20の出力端子Po3は負荷RL0に接続されている。このリニアレギュレータ20は、電源電圧AVDから安定した出力電圧Voを生成し、その出力電圧Voを負荷RL0に供給する。また、リニアレギュレータ20は、上記電流DAC10の第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxに応じた動作電流IRL0を負荷RL0に供給する。なお、アナログ電流Ioxは、出力電圧Voの生成にも利用される。   The linear regulator 20 is supplied with the power supply voltage AVD as an input voltage. The output terminal Po3 of the linear regulator 20 is connected to the load RL0. The linear regulator 20 generates a stable output voltage Vo from the power supply voltage AVD and supplies the output voltage Vo to the load RL0. The linear regulator 20 supplies an operating current IRL0 corresponding to the analog current Iox output from the second output terminal Po2 of the current DAC10 to the load RL0. The analog current Iox is also used for generating the output voltage Vo.

過電圧保護回路30には、電流DAC10に入力される4ビットのデジタル入力信号D0〜D3が供給される。過電圧保護回路30は、出力電圧Voが所定の電圧よりも高くなった場合に、リニアレギュレータ20の出力端子Po3に流れる動作電流IRL0(アナログ電流Iox)を制御することにより、出力電圧Voが所望の電圧値よりも上昇することを抑制する。   The overvoltage protection circuit 30 is supplied with 4-bit digital input signals D0 to D3 input to the current DAC10. The overvoltage protection circuit 30 controls the operating current IRL0 (analog current Iox) flowing through the output terminal Po3 of the linear regulator 20 when the output voltage Vo becomes higher than a predetermined voltage, whereby the output voltage Vo is set to a desired value. Suppresses the voltage value from rising.

図1に示すように、リニアレギュレータ20は、抵抗R1,R2と、オペアンプ21と、出力コンデンサCoと、PチャネルMOSトランジスタT21と、出力抵抗Roとを有している。   As shown in FIG. 1, the linear regulator 20 includes resistors R1 and R2, an operational amplifier 21, an output capacitor Co, a P-channel MOS transistor T21, and an output resistor Ro.

オペアンプ21の高電位側電源端子には電源電圧AVDが供給され、オペアンプ21の低電位側電源端子には高電位電源電圧よりも低い低電位電源電圧(ここでは、グランド電圧)AVSが供給される。このオペアンプ21の非反転入力端子には、電源電圧AVDに応じた基準電圧Vrが供給される。本例では、オペアンプ21の非反転入力端子には、抵抗R1,R2により生成された基準電圧Vrが供給される。具体的には、抵抗R1の第1端子には、電源電圧AVDが供給される電源線が接続されている。また、抵抗R1の第2端子は抵抗R2の第1端子に接続されるとともに、その抵抗R2の第2端子はグランド電圧AVSが供給される電源線(以下、グランドともいう。)に接続されている。これら抵抗R1,R2間のノードN21がオペアンプ21の非反転入力端子に接続されている。ここで、抵抗R1,R2は、それぞれの抵抗値に応じて、電源電圧AVDを分圧した基準電圧Vrを生成する。この基準電圧Vrの値は、抵抗R1,R2の抵抗値の比と、電源電圧AVDとグランド電圧AVSの電位差とに対応する。このため、オペアンプ21の非反転入力端子には、電源電圧AVDに比例した基準電圧Vr{=AVD×R2/(R1+R2)}が供給されることになる。   A power supply voltage AVD is supplied to the high potential power supply terminal of the operational amplifier 21, and a low potential power supply voltage (here, ground voltage) AVS lower than the high potential power supply voltage is supplied to the low potential power supply terminal of the operational amplifier 21. . A reference voltage Vr corresponding to the power supply voltage AVD is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21. In this example, the reference voltage Vr generated by the resistors R1 and R2 is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21. Specifically, a power supply line to which the power supply voltage AVD is supplied is connected to the first terminal of the resistor R1. The second terminal of the resistor R1 is connected to the first terminal of the resistor R2, and the second terminal of the resistor R2 is connected to a power supply line (hereinafter also referred to as ground) to which the ground voltage AVS is supplied. Yes. A node N21 between the resistors R1 and R2 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21. Here, the resistors R1 and R2 generate a reference voltage Vr obtained by dividing the power supply voltage AVD according to the respective resistance values. The value of the reference voltage Vr corresponds to the resistance value ratio between the resistors R1 and R2 and the potential difference between the power supply voltage AVD and the ground voltage AVS. Therefore, the reference voltage Vr {= AVD × R2 / (R1 + R2)} proportional to the power supply voltage AVD is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21.

オペアンプ21の出力端子はトランジスタT21のゲートに接続されている。このトランジスタT21のソースには電源電圧AVDが供給され、トランジスタT21のドレインは出力抵抗Roの第1端子に接続されている。出力抵抗Roの第2端子はグランドに接続されている。これらトランジスタT21と出力抵抗Roとの間の接続点は、当該リニアレギュレータ20の出力端子Po3と出力コンデンサCoの第1端子とに接続されている。出力コンデンサCoの第2端子はグランドに接続されている。   The output terminal of the operational amplifier 21 is connected to the gate of the transistor T21. The source of the transistor T21 is supplied with the power supply voltage AVD, and the drain of the transistor T21 is connected to the first terminal of the output resistor Ro. The second terminal of the output resistor Ro is connected to the ground. A connection point between the transistor T21 and the output resistor Ro is connected to the output terminal Po3 of the linear regulator 20 and the first terminal of the output capacitor Co. The second terminal of the output capacitor Co is connected to the ground.

上記オペアンプ21は、抵抗R1,R2により電源電圧AVDを分圧した基準電圧Vrを基準としてトランジスタT21のゲートを駆動する。このトランジスタT21は、ゲート電圧に応じた駆動電流Irを出力抵抗Roに流す。これにより、出力抵抗Roの両端子間には、出力抵抗Roに流れる電流と出力抵抗Roの抵抗値とに応じた電位差が生じる。そして、この出力抵抗Roの第1端子の電圧が上記出力電圧Voとして出力端子Po3から出力される。   The operational amplifier 21 drives the gate of the transistor T21 based on the reference voltage Vr obtained by dividing the power supply voltage AVD by the resistors R1 and R2. The transistor T21 causes the drive current Ir corresponding to the gate voltage to flow through the output resistor Ro. Thereby, a potential difference corresponding to the current flowing through the output resistor Ro and the resistance value of the output resistor Ro is generated between both terminals of the output resistor Ro. The voltage at the first terminal of the output resistor Ro is output from the output terminal Po3 as the output voltage Vo.

また、出力端子Po3(出力抵抗Roの第1端子)は、上記オペアンプ21の反転入力端子に接続されている。このため、オペアンプ21の反転入力端子には、出力端子Po3に生成される上記出力電圧Voが帰還される。このオペアンプ21は、反転入力端子に供給される出力電圧Voを上記基準電圧Vrと等しくするように、トランジスタT21を制御する。これにより、電源電圧AVDに基づいて安定した出力電圧Vo{=Vr=AVD×R2/(R1+R2)}が出力端子Po3に生成される。なお、出力コンデンサCoは、出力端子Po3に接続される負荷RL0(図4参照)による出力電圧Voの変動を抑制するように機能する。   The output terminal Po3 (the first terminal of the output resistor Ro) is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 21. Therefore, the output voltage Vo generated at the output terminal Po3 is fed back to the inverting input terminal of the operational amplifier 21. The operational amplifier 21 controls the transistor T21 so that the output voltage Vo supplied to the inverting input terminal is equal to the reference voltage Vr. As a result, a stable output voltage Vo {= Vr = AVD × R2 / (R1 + R2)} is generated at the output terminal Po3 based on the power supply voltage AVD. The output capacitor Co functions to suppress fluctuations in the output voltage Vo due to the load RL0 (see FIG. 4) connected to the output terminal Po3.

また、出力端子Po3(出力抵抗Roの第1端子)には、電流DAC10の第2出力端子Po2が接続されている。このため、出力端子Po3に接続された負荷RL0(図4参照)には、トランジスタT21が流す駆動電流Irと、電流DAC10の第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxとに応じた動作電流IRL0が供給される。すなわち、電流DAC10の第2出力端子Po2をリニアレギュレータ20の出力端子Po3に接続することにより、電流DAC10から出力されるアナログ電流Ioxをリニアレギュレータ20の動作電流の一部として利用している。また、出力抵抗Roには、上記駆動電流Irとアナログ電流Ioxと動作電流IRL0とに応じた電流(=Ir−IRL0+Iox)が供給される。   The output terminal Po3 (the first terminal of the output resistor Ro) is connected to the second output terminal Po2 of the current DAC10. For this reason, the load RL0 (see FIG. 4) connected to the output terminal Po3 has an operating current corresponding to the drive current Ir flowing through the transistor T21 and the analog current Iox output from the second output terminal Po2 of the current DAC10. IRL0 is supplied. That is, by connecting the second output terminal Po2 of the current DAC10 to the output terminal Po3 of the linear regulator 20, the analog current Iox output from the current DAC10 is used as part of the operating current of the linear regulator 20. The output resistor Ro is supplied with a current (= Ir−IRL0 + Iox) corresponding to the drive current Ir, the analog current Iox, and the operating current IRL0.

さらに、出力端子Po3には、過電圧保護回路30が接続されている。この過電圧保護回路30は、出力電圧Voが所定の電圧よりも高くなった場合に、入力信号D0〜D3に応じて上記動作電流IRL0(アナログ電流Iox)の一部をグランド(接地線)に抜くことにより、出力電圧Voが上記所定の電圧よりも高くなることを抑制する。   Further, an overvoltage protection circuit 30 is connected to the output terminal Po3. When the output voltage Vo becomes higher than a predetermined voltage, the overvoltage protection circuit 30 extracts a part of the operation current IRL0 (analog current Iox) to the ground (ground line) according to the input signals D0 to D3. This suppresses the output voltage Vo from becoming higher than the predetermined voltage.

次に、電流DAC10の内部構成例を図2に従って説明する。
電流DAC10は、所定の比率、具体的にはバイナリ(2のべき乗)の比率(1:2:4:8)で重み付けされた電流値の電流I1,I2,I3,I4を流す電流源11〜14と、それら電流源11〜14にそれぞれ接続された差動対15〜18とを有している。なお、以下の説明では、図中に示されるとおり、電流I1,I2,I3,I4の電流値をそれぞれ、1I,2I,4I,8Iと標記する。このときの「I」は単位電流値を意味する。
Next, an internal configuration example of the current DAC 10 will be described with reference to FIG.
The current DAC 10 is a current source 11 through which currents I1, I2, I3, and I4 having current values weighted at a predetermined ratio, specifically, a binary (power of 2) ratio (1: 2: 4: 8). 14 and differential pairs 15 to 18 connected to the current sources 11 to 14, respectively. In the following description, as shown in the figure, the current values of the currents I1, I2, I3, and I4 are denoted as 1I, 2I, 4I, and 8I, respectively. “I” at this time means a unit current value.

電流源11の第1端子には、電源電圧AVDが供給される。この電流源11の第2端子は差動対15に接続されている。差動対15は、互いに相補な入力信号D0,XD0がそれぞれ供給される一対の差動トランジスタT11,T12を有している。ここで、入力信号D0は入力信号Dinの第1ビット(最下位ビット)であり、入力信号XD0は上記入力信号D0を論理反転して生成した信号である。このように、入力信号Dinの最下位ビットに対応する入力信号D0,XD0を受ける差動対15には、電流値1Iの電流I1が供給される。   A power supply voltage AVD is supplied to the first terminal of the current source 11. A second terminal of the current source 11 is connected to the differential pair 15. The differential pair 15 has a pair of differential transistors T11 and T12 to which complementary input signals D0 and XD0 are supplied, respectively. Here, the input signal D0 is the first bit (least significant bit) of the input signal Din, and the input signal XD0 is a signal generated by logically inverting the input signal D0. As described above, the current I1 having the current value of 1I is supplied to the differential pair 15 that receives the input signals D0 and XD0 corresponding to the least significant bit of the input signal Din.

差動トランジスタT11,T12は、例えばPチャネルMOSトランジスタである。差動トランジスタT11,T12は、同一の電気的特性を有している。これら差動トランジスタT11,T12のソースは、互いに接続されるとともに上記電流源11の第2端子に接続されている。差動トランジスタT11のゲートには、入力信号D0の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT11のドレインは第1出力端子Po1に接続されている。一方、差動トランジスタT12のゲートには、入力信号XD0の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT12のドレインは第2出力端子Po2に接続されている。   The differential transistors T11 and T12 are, for example, P channel MOS transistors. The differential transistors T11 and T12 have the same electrical characteristics. The sources of the differential transistors T11 and T12 are connected to each other and to the second terminal of the current source 11. The inversion level of the input signal D0 is supplied to the gate of the differential transistor T11. The drain of the differential transistor T11 is connected to the first output terminal Po1. On the other hand, the inverted level of the input signal XD0 is supplied to the gate of the differential transistor T12. The drain of the differential transistor T12 is connected to the second output terminal Po2.

なお、上述したように、第1出力端子Po1は負荷RL1に接続され、第2出力端子Po2はリニアレギュレータ20の出力端子Po3に接続されている。
電流源12の第1端子には、電源電圧AVDが供給される。この電流源12の第2端子は差動対16が接続されている。差動対16は、互いに相補な入力信号D1,XD1がそれぞれ供給される一対の差動トランジスタT13,T14を有している。ここで、入力信号D1は入力信号Dinの第2ビット(2番目の下位ビット)であり、入力信号XD1は上記入力信号D1を論理反転して生成した信号である。このように、入力信号Dinの第2ビットに対応する入力信号D1,XD1を受ける差動対16には、電流値2Iの電流I2が供給される。
As described above, the first output terminal Po1 is connected to the load RL1, and the second output terminal Po2 is connected to the output terminal Po3 of the linear regulator 20.
A power supply voltage AVD is supplied to the first terminal of the current source 12. A differential pair 16 is connected to the second terminal of the current source 12. The differential pair 16 has a pair of differential transistors T13 and T14 to which complementary input signals D1 and XD1 are supplied, respectively. Here, the input signal D1 is the second bit (second lower bit) of the input signal Din, and the input signal XD1 is a signal generated by logically inverting the input signal D1. As described above, the current I2 having the current value 2I is supplied to the differential pair 16 that receives the input signals D1 and XD1 corresponding to the second bit of the input signal Din.

差動トランジスタT13,T14は、例えばPチャネルMOSトランジスタである。差動トランジスタT13,T14は、同一の電気的特性を有している。これら差動トランジスタT13,T14のソースは、互いに接続されるとともに上記電流源12の第2端子に接続されている。差動トランジスタT13のゲートには、入力信号D1の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT13のドレインは第1出力端子Po1に接続されている。一方、差動トランジスタT14のゲートには、入力信号XD1の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT14のドレインは第2出力端子Po2に接続されている。   The differential transistors T13 and T14 are, for example, P channel MOS transistors. The differential transistors T13 and T14 have the same electrical characteristics. The sources of the differential transistors T13 and T14 are connected to each other and to the second terminal of the current source 12. The inverted level of the input signal D1 is supplied to the gate of the differential transistor T13. The drain of the differential transistor T13 is connected to the first output terminal Po1. On the other hand, the inverted level of the input signal XD1 is supplied to the gate of the differential transistor T14. The drain of the differential transistor T14 is connected to the second output terminal Po2.

電流源13の第1端子には、電源電圧AVDが供給される。この電流源13の第2端子は差動対17が接続されている。差動対17は、互いに相補な入力信号D2,XD2がそれぞれ供給される一対の差動トランジスタT15,T16を有している。ここで、入力信号D2は入力信号Dinの第3ビット(3番目の下位ビット)であり、入力信号XD2は上記入力信号D2を論理反転して生成した信号である。このように、入力信号Dinの第3ビットに対応する入力信号D2,XD2を受ける差動対17には、電流値4Iの電流I4が供給される。   A power supply voltage AVD is supplied to the first terminal of the current source 13. A differential pair 17 is connected to the second terminal of the current source 13. The differential pair 17 includes a pair of differential transistors T15 and T16 to which complementary input signals D2 and XD2 are supplied, respectively. Here, the input signal D2 is the third bit (third lower bit) of the input signal Din, and the input signal XD2 is a signal generated by logically inverting the input signal D2. As described above, the current I4 having the current value 4I is supplied to the differential pair 17 that receives the input signals D2 and XD2 corresponding to the third bit of the input signal Din.

差動トランジスタT15,T16は、例えばPチャネルMOSトランジスタである。差動トランジスタT15,T16は、同一の電気的特性を有している。これら差動トランジスタT15,T16のソースは、互いに接続されるとともに上記電流源13の第2端子に接続されている。差動トランジスタT15のゲートには、入力信号D2の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT15のドレインは第1出力端子Po1に接続されている。一方、差動トランジスタT16のゲートには、入力信号XD2の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT16のドレインは第2出力端子Po2に接続されている。   The differential transistors T15 and T16 are, for example, P channel MOS transistors. The differential transistors T15 and T16 have the same electrical characteristics. The sources of the differential transistors T15 and T16 are connected to each other and to the second terminal of the current source 13. The inverted level of the input signal D2 is supplied to the gate of the differential transistor T15. The drain of the differential transistor T15 is connected to the first output terminal Po1. On the other hand, the inverted level of the input signal XD2 is supplied to the gate of the differential transistor T16. The drain of the differential transistor T16 is connected to the second output terminal Po2.

電流源14の第1端子には、電源電圧AVDが供給される。この電流源14の第2端子は差動対18が接続されている。差動対18は、互いに相補な入力信号D3,XD3がそれぞれ供給される一対の差動トランジスタT17,T18を有している。ここで、入力信号D3は入力信号Dinの第4ビット(最上位ビット)であり、入力信号XD3は上記入力信号D3を論理反転して生成した信号である。このように、入力信号Dinの最上位ビットに対応する入力信号D3,XD3を受ける差動対18には、電流値8Iの電流I4が供給される。   A power supply voltage AVD is supplied to the first terminal of the current source 14. A differential pair 18 is connected to the second terminal of the current source 14. The differential pair 18 has a pair of differential transistors T17 and T18 to which complementary input signals D3 and XD3 are respectively supplied. Here, the input signal D3 is the fourth bit (most significant bit) of the input signal Din, and the input signal XD3 is a signal generated by logically inverting the input signal D3. In this manner, the current I4 having the current value 8I is supplied to the differential pair 18 that receives the input signals D3 and XD3 corresponding to the most significant bit of the input signal Din.

差動トランジスタT17,T18は、例えばPチャネルMOSトランジスタである。差動トランジスタT17,T18は、同一の電気的特性を有している。これら差動トランジスタT17,T18のソースは、互いに接続されるとともに上記電流源14の第2端子に接続されている。差動トランジスタT17のゲートには、入力信号D3の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT17のドレインは第1出力端子Po1に接続されている。一方、差動トランジスタT18のゲートには、入力信号XD3の反転レベルが供給される。この差動トランジスタT18のドレインは第2出力端子Po2に接続されている。   The differential transistors T17 and T18 are, for example, P channel MOS transistors. The differential transistors T17 and T18 have the same electrical characteristics. The sources of the differential transistors T17 and T18 are connected to each other and to the second terminal of the current source 14. The inverted level of the input signal D3 is supplied to the gate of the differential transistor T17. The drain of the differential transistor T17 is connected to the first output terminal Po1. On the other hand, the inverted level of the input signal XD3 is supplied to the gate of the differential transistor T18. The drain of the differential transistor T18 is connected to the second output terminal Po2.

このような電流DAC10では、入力信号D0〜D3,XD0〜XD3に応じて差動トランジスタT11〜T18がオンオフされ、電流源11〜14の電流I1〜I4を第1出力端子Po1に流すか、第2出力端子Po2に流すかが切り替えられる。例えば入力信号D0が「0(論理Lレベル)」、入力信号D1が「1(論理Hレベル)」、入力信号D2が「1」、入力信号D3が「1」の場合、つまり入力信号Dinが「1110」の場合について説明する。この場合には、入力信号XD0〜XD3はそれぞれ「1」、「0」、「0」、「0」になる。これら入力信号D0〜D3及び入力信号XD0〜XD3に応答して、差動トランジスタT12,T13,T15,T17がオンされ、差動トランジスタT11,T14,T16,T18がオフされる。このため、電流源11の電流I1は第2出力端子Po2に流れる一方、電流源12〜14の電流I2〜I4は第1出力端子Po1に流れる。したがって、第1出力端子Po1から出力されるアナログ電流Ioの電流値は、入力信号D0〜D3に対応した「14I(=2I+4I+8I)」となり、第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxの電流値は「1I」となる。なお、電流DAC10から出力されるアナログ電流Ioとアナログ電流Ioxとの総電流量は、入力信号D0〜D3の信号レベルに関わらず常に「15I」となる。   In such a current DAC10, the differential transistors T11 to T18 are turned on / off in response to the input signals D0 to D3, XD0 to XD3, and the currents I1 to I4 of the current sources 11 to 14 are supplied to the first output terminal Po1. Switching between the two output terminals Po2 is switched. For example, when the input signal D0 is “0 (logic L level)”, the input signal D1 is “1 (logic H level)”, the input signal D2 is “1”, and the input signal D3 is “1”, that is, the input signal Din is A case of “1110” will be described. In this case, the input signals XD0 to XD3 are “1”, “0”, “0”, and “0”, respectively. In response to the input signals D0 to D3 and the input signals XD0 to XD3, the differential transistors T12, T13, T15, and T17 are turned on, and the differential transistors T11, T14, T16, and T18 are turned off. For this reason, the current I1 of the current source 11 flows to the second output terminal Po2, while the currents I2 to I4 of the current sources 12 to 14 flow to the first output terminal Po1. Therefore, the current value of the analog current Io output from the first output terminal Po1 becomes “14I (= 2I + 4I + 8I)” corresponding to the input signals D0 to D3, and the current of the analog current Iox output from the second output terminal Po2 The value is “1I”. Note that the total amount of the analog current Io and the analog current Iox output from the current DAC 10 is always “15I” regardless of the signal levels of the input signals D0 to D3.

次に、過電圧保護回路30の内部構成例を説明する。
図3に示すように、過電圧保護回路30は、比較器31と、上記入力信号Dinのビット数に対応した個数(ここでは、4個)のNOR回路32〜35と、それらNOR回路32〜35の出力端子にゲートがそれぞれ接続されたNチャネルMOSトランジスタT31〜T34とを有している。各トランジスタT31〜T34は、デジタル入力信号Dinの各ビットに対応するバイナリの比率(1:2:4:8)で重み付けされた個数のNチャネルMOSトランジスタT31〜T34(スイッチ回路)をそれぞれ有している。すなわち、トランジスタT31は1個のNチャネルMOSトランジスタT31であり、トランジスタT32は2(=2)個並列に接続されたNチャネルMOSトランジスタT32である。また、トランジスタT33は4(=2)個並列に接続されたNチャネルMOSトランジスタT33であり、トランジスタT34は8(=2)個並列に接続されたNチャネルMOSトランジスタT34である。これら全てのトランジスタT31〜T34は、同一の電気的特性を有している。
Next, an internal configuration example of the overvoltage protection circuit 30 will be described.
As shown in FIG. 3, the overvoltage protection circuit 30 includes a comparator 31, a number of NOR circuits 32 to 35 corresponding to the number of bits of the input signal Din (here, four), and the NOR circuits 32 to 35. N-channel MOS transistors T31 to T34 each having a gate connected to each output terminal. Each of the transistors T31 to T34 has a number of N-channel MOS transistors T31 to T34 (switch circuits) weighted by a binary ratio (1: 2: 4: 8) corresponding to each bit of the digital input signal Din. ing. That is, the transistor T31 is one N-channel MOS transistor T31, and the transistor T32 is an N-channel MOS transistor T32 connected in parallel (= 2 1 ). The transistor T33 is an N-channel MOS transistor T33 connected in parallel with 4 (= 2 2 ) transistors, and the transistor T34 is an N-channel MOS transistor T34 connected in parallel with 8 (= 2 3 ) transistors. All these transistors T31 to T34 have the same electrical characteristics.

比較器31の高電位側電源端子には電源電圧AVDが供給され、比較器31の低電位側電源端子にはグランド電圧AVSが供給される。この比較器31の反転入力端子には、リニアレギュレータ20の出力端子Po3が接続されており、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが供給される。また、比較器31の非反転入力端子には、所定の電圧値に設定された設定電圧Vsが供給される。   The power supply voltage AVD is supplied to the high potential side power supply terminal of the comparator 31, and the ground voltage AVS is supplied to the low potential side power supply terminal of the comparator 31. The output terminal Po3 of the linear regulator 20 is connected to the inverting input terminal of the comparator 31, and the output voltage Vo of the linear regulator 20 is supplied. The set voltage Vs set to a predetermined voltage value is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 31.

ここで、設定電圧Vsの電圧値は、例えばリニアレギュレータ20の出力電圧Voの目標電圧に応じて設定される。この場合には、例えば図1に示したノードN21を比較器31の非反転入力端子を接続し、設定電圧Vsを基準電圧Vrと同電位に設定するようにしてもよい。これにより、リニアレギュレータ20において、変動量の少ない(つまり、リップル電圧の小さい)出力電圧Voを生成することができる。また、設定電圧Vsの電圧値は、例えばリニアレギュレータ20の出力電圧Voを電源電圧とする素子の耐圧電圧Vtに応じて設定するようにしてもよい。これにより、出力電圧Voを電源電圧とする素子の破壊を抑制することができる。以上のことから、設定電圧Vsの電圧値は、以下の範囲で設定することが好ましい。   Here, the voltage value of the set voltage Vs is set according to the target voltage of the output voltage Vo of the linear regulator 20, for example. In this case, for example, the node N21 shown in FIG. 1 may be connected to the non-inverting input terminal of the comparator 31, and the set voltage Vs may be set to the same potential as the reference voltage Vr. As a result, the linear regulator 20 can generate the output voltage Vo with a small fluctuation amount (that is, a ripple voltage is small). Further, the voltage value of the set voltage Vs may be set according to the withstand voltage Vt of an element using the output voltage Vo of the linear regulator 20 as a power supply voltage, for example. As a result, it is possible to suppress the destruction of the element whose output voltage Vo is the power supply voltage. From the above, it is preferable to set the voltage value of the set voltage Vs in the following range.

Vr≦Vs<Vt
比較器31は、出力電圧Voと設定電圧Vsとを比較し、その比較結果に応じた比較信号Vcを生成する。例えば比較器31は、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも低いときにHレベル(電源電圧AVDレベル)の比較信号Vcを生成し、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高いときにLレベル(グランド電圧AVS)の比較信号Vcを生成する。この比較信号Vcは、NOR回路32〜35に供給される。
Vr ≦ Vs <Vt
The comparator 31 compares the output voltage Vo and the set voltage Vs, and generates a comparison signal Vc corresponding to the comparison result. For example, the comparator 31 generates an H level (power supply voltage AVD level) comparison signal Vc when the output voltage Vo is lower than the set voltage Vs, and L level (ground) when the output voltage Vo is higher than the set voltage Vs. A comparison signal Vc of voltage AVS) is generated. This comparison signal Vc is supplied to the NOR circuits 32-35.

NOR回路32には、入力信号D0が入力される。NOR回路32は、入力信号D0と比較信号Vcとを否定論理輪演算した結果を持つ出力信号S1を、1個のトランジスタT31のゲートに出力する。トランジスタT31のドレイン(第1端子)は上記出力端子Po3に接続され、トランジスタT31のソース(第2端子)はグランド(接地線)に接続されている。このように、入力信号Dinの最下位ビットである入力信号D0から生成される出力信号S1は、1個のトランジスタT31に供給される。   An input signal D0 is input to the NOR circuit 32. The NOR circuit 32 outputs, to the gate of one transistor T31, an output signal S1 having a result obtained by performing a negative logic operation on the input signal D0 and the comparison signal Vc. The drain (first terminal) of the transistor T31 is connected to the output terminal Po3, and the source (second terminal) of the transistor T31 is connected to the ground (ground line). Thus, the output signal S1 generated from the input signal D0 which is the least significant bit of the input signal Din is supplied to one transistor T31.

NOR回路33には、入力信号D1が入力される。NOR回路33は、入力信号D1と比較信号Vcとを否定論理輪演算した結果を持つ出力信号S2を、2個のトランジスタT32のゲートに出力する。各トランジスタT32のドレイン(第1端子)は上記出力端子Po3に接続され、トランジスタT32のソース(第2端子)はグランド(接地線)に接続されている。このように、入力信号Dinの第2ビットである入力信号D1から生成される出力信号S2は、並列に接続された2個のトランジスタT32に供給される。   An input signal D1 is input to the NOR circuit 33. The NOR circuit 33 outputs an output signal S2 having a result obtained by performing a negative logic operation on the input signal D1 and the comparison signal Vc to the gates of the two transistors T32. The drain (first terminal) of each transistor T32 is connected to the output terminal Po3, and the source (second terminal) of the transistor T32 is connected to the ground (ground line). As described above, the output signal S2 generated from the input signal D1 which is the second bit of the input signal Din is supplied to the two transistors T32 connected in parallel.

NOR回路34には、入力信号D2が入力される。NOR回路34は、入力信号D2と比較信号Vcとを否定論理輪演算した結果を持つ出力信号S3を、4個のトランジスタT33のゲートに出力する。各トランジスタT33のドレイン(第1端子)は上記出力端子Po3に接続され、トランジスタT33のソース(第2端子)はグランド(接地線)に接続されている。このように、入力信号Dinの第3ビットである入力信号D2に応じた出力信号S3は、並列に接続された4個のトランジスタT33に供給される。   An input signal D2 is input to the NOR circuit 34. The NOR circuit 34 outputs, to the gates of the four transistors T33, an output signal S3 having a result obtained by performing a negative logic operation on the input signal D2 and the comparison signal Vc. The drain (first terminal) of each transistor T33 is connected to the output terminal Po3, and the source (second terminal) of the transistor T33 is connected to the ground (ground line). As described above, the output signal S3 corresponding to the input signal D2 which is the third bit of the input signal Din is supplied to the four transistors T33 connected in parallel.

NOR回路35には、入力信号D3が入力される。NOR回路35は、入力信号D3と比較信号Vcとを否定論理輪演算した結果を持つ出力信号S4を、8個のトランジスタT34のゲートに出力する。各トランジスタT34のドレイン(第1端子)は上記出力端子Po3に接続され、トランジスタT34のソース(第2端子)はグランド(接地線)に接続されている。このように、入力信号Dinの最上位ビットである入力信号D3から生成される出力信号S4は、並列に接続された8個のトランジスタT34に供給される。   An input signal D3 is input to the NOR circuit 35. The NOR circuit 35 outputs, to the gates of the eight transistors T34, an output signal S4 having a result obtained by performing a negative logic operation on the input signal D3 and the comparison signal Vc. The drain (first terminal) of each transistor T34 is connected to the output terminal Po3, and the source (second terminal) of the transistor T34 is connected to the ground (ground line). As described above, the output signal S4 generated from the input signal D3 which is the most significant bit of the input signal Din is supplied to the eight transistors T34 connected in parallel.

このような過電圧保護回路30では、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも低い場合には、比較器31からHレベルの比較信号Vcが出力されるため、入力信号D0〜D3の信号レベルに関わらず、NOR回路32〜35からLレベルの出力信号S1〜S4が出力される。このため、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも低い場合には、トランジスタT31〜T34が全てオフされる。一方、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなると、比較器31からLレベルの比較信号Vcが出力されるため、入力信号D0〜D3に応じてトランジスタT31〜T34がオンオフされる。これにより、オンされたトランジスタT31〜T34の個数に応じた電流Itが上記出力端子Po3からグランドに流れ、出力端子Po3に流れる動作電流IRL0(アナログ電流Iox)の一部がグランドに抜かれるため、出力電圧Voの上昇が抑制される。   In such an overvoltage protection circuit 30, when the output voltage Vo is lower than the set voltage Vs, the comparator 31 outputs the H level comparison signal Vc, so that regardless of the signal levels of the input signals D 0 to D 3. The NOR circuits 32 to 35 output L level output signals S1 to S4. For this reason, when the output voltage Vo is lower than the set voltage Vs, the transistors T31 to T34 are all turned off. On the other hand, when the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs, the L level comparison signal Vc is output from the comparator 31, so that the transistors T31 to T34 are turned on / off according to the input signals D0 to D3. As a result, a current It according to the number of turned-on transistors T31 to T34 flows from the output terminal Po3 to the ground, and a part of the operating current IRL0 (analog current Iox) flowing to the output terminal Po3 is extracted to the ground. An increase in the output voltage Vo is suppressed.

なお、本実施形態において、電流DAC10は電流DAコンバータの一例、リニアレギュレータ20は電源回路の一例、過電圧保護回路30は保護回路の一例、トランジスタT31〜T34はスイッチ回路の一例である。また、出力端子Po3は第3出力端子の一例、設定電圧Vsは基準電圧の一例、動作電流IRL0は第3出力端子に流れる電流の一例、電流Itは第1電流の一例、アナログ電流Ioxは第1アナログ電流の一例である。   In the present embodiment, the current DAC 10 is an example of a current DA converter, the linear regulator 20 is an example of a power supply circuit, the overvoltage protection circuit 30 is an example of a protection circuit, and the transistors T31 to T34 are examples of a switch circuit. The output terminal Po3 is an example of the third output terminal, the set voltage Vs is an example of the reference voltage, the operating current IRL0 is an example of the current flowing through the third output terminal, the current It is an example of the first current, and the analog current Iox is the first It is an example of 1 analog current.

次に、従来例と対比しつつ、上記電流DAC10及びリニアレギュレータ20の作用を説明する。ここでは、説明の簡便化のために、過電圧保護回路30が動作しない場合の電流DAC10及びリニアレギュレータ20の作用について説明する。   Next, the operation of the current DAC 10 and the linear regulator 20 will be described in comparison with the conventional example. Here, for simplification of description, the operation of the current DAC 10 and the linear regulator 20 when the overvoltage protection circuit 30 does not operate will be described.

図5は、電流DAC10,50がSin波を出力しているときの電流DAC10,50の消費電流Idと、リニアレギュレータ20,60の駆動電流Irと、本実施形態の電流DAC10の第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxとを示している。また、図5は、従来の電流DAC50及びリニアレギュレータ60の消費電流Ic2と、本実施形態の電流DAC10及びリニアレギュレータ20の消費電流Icとを示している。図5からも明らかなように、電流DAC50とリニアレギュレータ60を個別に使用する従来例の消費電流Ic2は、
Ic2=Ir+Id
となる(一点鎖線参照)。
FIG. 5 shows the current consumption Id of the current DACs 10 and 50 when the current DACs 10 and 50 are outputting sine waves, the drive current Ir of the linear regulators 20 and 60, and the second output terminal of the current DAC 10 of this embodiment. The analog current Iox output from Po2 is shown. FIG. 5 shows the current DAC 50 and the current consumption Ic2 of the linear regulator 60, and the current DAC 10 and the current consumption Ic of the linear regulator 20 of the present embodiment. As is apparent from FIG. 5, the consumption current Ic2 of the conventional example using the current DAC 50 and the linear regulator 60 individually is
Ic2 = Ir + Id
(Refer to the alternate long and short dash line).

これに対し、本実施形態では、電流DAC10の第2出力端子Po2をリニアレギュレータ20の出力端子Po3に接続したことにより、電流DAC10の第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxがリニアレギュレータ20の動作電流IRL0に加算される。すなわち、電流DACを高速に動作させるためにグランドに流していたアナログ電流Ioxがリニアレギュレータ20の動作電流IRL0に加算される。このため、加算されたアナログ電流Ioxの分だけリニアレギュレータ20自身が供給する電流が少なくなる。したがって、本実施形態の電流DAC10及びリニアレギュレータ20の消費電流Icは、
Ic=Ir−Iox+Id
となる。すなわち、本実施形態では、電流DAC10及びリニアレギュレータ20における消費電流Icを、従来の消費電流Ic2よりも、アナログ電流Ioxの分だけ低減することができる(図5の斜線領域参照)。ここで、電流DAC10がSin波を出力している場合のアナログ電流Ioxは、時間平均すると、
Iox=Id/2
となる。このため、この場合には、本実施形態の電流DAC10及びリニアレギュレータ20は、従来の消費電流Ic2よりも電流DAC10の消費電流Idの1/2だけ消費電流を低減することができる。
In contrast, in this embodiment, the second output terminal Po2 of the current DAC10 is connected to the output terminal Po3 of the linear regulator 20, so that the analog current Iox output from the second output terminal Po2 of the current DAC10 is changed to the linear regulator 20. Is added to the operating current IRL0. That is, the analog current Iox that has been supplied to the ground in order to operate the current DAC at high speed is added to the operating current IRL0 of the linear regulator 20. For this reason, the current supplied by the linear regulator 20 is reduced by an amount corresponding to the added analog current Iox. Therefore, the current DAC 10 and the current consumption Ic of the linear regulator 20 of the present embodiment are
Ic = Ir-Iox + Id
It becomes. That is, in the present embodiment, the current consumption Ic in the current DAC 10 and the linear regulator 20 can be reduced by the analog current Iox as compared with the conventional current consumption Ic2 (see the hatched area in FIG. 5). Here, the analog current Iox when the current DAC 10 outputs a sine wave is time-averaged,
Iox = Id / 2
It becomes. For this reason, in this case, the current DAC 10 and the linear regulator 20 of the present embodiment can reduce the current consumption by ½ of the current consumption Id of the current DAC 10 rather than the conventional current consumption Ic2.

続いて、過電圧保護回路30の作用を説明する。
まず、本実施形態の半導体集積回路1から過電圧保護回路30のみを省略した場合の回路(以下、「第1回路」という。)について説明する。
Next, the operation of the overvoltage protection circuit 30 will be described.
First, a circuit when only the overvoltage protection circuit 30 is omitted from the semiconductor integrated circuit 1 of the present embodiment (hereinafter referred to as “first circuit”) will be described.

本発明者の鋭意研究によって、第1回路内のリニアレギュレータ20で安定した出力電圧Voを生成するためには、その第1回路の使用条件に以下の制約が生じることが明らかになった。すなわち、第1回路では、負荷RL0が無負荷の場合にリニアレギュレータ20で消費される駆動電流(無効電流)Ir0と、負荷RL0が動作可能な最小動作電流IRL0minと、電流DAC10の第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxの最大電流(フルスケール電流)Ioxmaxとが以下の関係を満たす必要がある。   As a result of diligent research by the present inventor, in order to generate a stable output voltage Vo with the linear regulator 20 in the first circuit, it has been clarified that the following restrictions are imposed on the use conditions of the first circuit. That is, in the first circuit, the drive current (reactive current) Ir0 consumed by the linear regulator 20 when the load RL0 is no load, the minimum operating current IRL0min that the load RL0 can operate, and the second output terminal of the current DAC10 The maximum current (full scale current) Ioxmax of the analog current Iox output from Po2 needs to satisfy the following relationship.

Ir0+IRL0min>Ioxmax
以下に、上記制約が必要になる理由について詳述する。
リニアレギュレータ20を電流DAC10とは別に単独で定常状態で使用した場合には、リニアレギュレータ20で生成される出力電圧Vrgoは、
Vrgo=Ir0×Ro …(1)
と表わすことができる。このとき、図1に示すように電流DAC10の第2出力端子Po2がリニアレギュレータ20の出力端子Po3に接続された場合には、出力抵抗Roに流れ込む電流がアナログ電流Iox分だけ増加する。したがって、リニアレギュレータ20の駆動電流Irと、アナログ電流Ioxと、負荷RL0の動作電流IRL0との関係から、リニアレギュレータ20の出力電圧Voは、
Vo=(Ir−IRL0+Iox)×Ro …(2)
となる。ここで、上記出力電圧Vrgoと出力電圧Voとを等しくするためには、上記式1及び式2より、
Ir0=Ir−IRL0+Iox …(3)
という関係を満たす必要がある。上記アナログ電流Ioxは、電流DAC10に入力されるデジタル入力信号D0〜D3(入力コード)によってその電流値が異なる。具体的には、アナログ電流Ioxの電流値の範囲は、以下の式に示すように、0から最大電流Ioxmaxまでである。
Ir0 + IRL0min> Ioxmax
The reason why the above restrictions are required will be described in detail below.
When the linear regulator 20 is used in a steady state independently of the current DAC 10, the output voltage Vrgo generated by the linear regulator 20 is
Vrgo = Ir0 × Ro (1)
Can be expressed as At this time, when the second output terminal Po2 of the current DAC 10 is connected to the output terminal Po3 of the linear regulator 20 as shown in FIG. 1, the current flowing into the output resistor Ro increases by the analog current Iox. Therefore, from the relationship between the drive current Ir of the linear regulator 20, the analog current Iox, and the operating current IRL0 of the load RL0, the output voltage Vo of the linear regulator 20 is
Vo = (Ir−IRL0 + Iox) × Ro (2)
It becomes. Here, in order to make the output voltage Vrgo and the output voltage Vo equal, from the above formulas 1 and 2,
Ir0 = Ir-IRL0 + Iox (3)
It is necessary to satisfy the relationship. The analog current Iox has different current values depending on the digital input signals D0 to D3 (input codes) input to the current DAC10. Specifically, the range of the current value of the analog current Iox is from 0 to the maximum current Ioxmax as shown in the following equation.

0≦Iox≦Ioxmax
上記リニアレギュレータ20では、フィードバック制御により上記式3が成り立つように、オペアンプ21がトランジスタT21のゲート電圧を制御して駆動電流Irの電流値を調整することで、出力電圧Voを制御している。例えば電流DAC10から供給されるアナログ電流Ioxが減少した場合には、駆動電流Irを増加させるようにトランジスタT21のゲート電圧が制御される。一方、電流DAC10から供給されるアナログ電流Ioxが増加した場合には、駆動電流Irを減少させるようにトランジスタT21のゲート電圧が制御される。したがって、アナログ電流Ioxが最大電流Ioxmaxのときに、リニアレギュレータ20が制御可能な出力電圧Voの下限値Vo_limitは、駆動電流Irが0A、負荷RL0の動作電流IRL0が最小動作電流IRL0minのときの出力電圧Voとなるため、
Vo_limit=(Ioxmax−IRL0min)×Ro …(4)
となる。このとき、この下限値Vo_limitが上記出力電圧Vrgo(つまり、リニアレギュレータ20単独で使用した場合の出力電圧)よりも低くなければ、リニアレギュレータ20内の上記フィードバック制御によって所望の出力電圧Voを得ることができなくなる。このため、上記過電圧保護回路30を省略した第1回路では、リニアレギュレータ20において所望の出力電圧Voを生成するためには、
Vrgo>Vo_limit …(5)
を満たす必要がある。さらに、この式5と上記式1,4より、上記第1回路では、リニアレギュレータ20において所望の出力電圧Voを生成するためには、
Ir0+IRL0min>Ioxmax …(6)
という関係(制約条件)を満たす必要があることが分かる。
0 ≦ Iox ≦ Ioxmax
In the linear regulator 20, the operational amplifier 21 controls the gate voltage of the transistor T 21 to adjust the current value of the drive current Ir so that Equation 3 is satisfied by feedback control, thereby controlling the output voltage Vo. For example, when the analog current Iox supplied from the current DAC 10 decreases, the gate voltage of the transistor T21 is controlled so as to increase the drive current Ir. On the other hand, when the analog current Iox supplied from the current DAC10 increases, the gate voltage of the transistor T21 is controlled so as to decrease the drive current Ir. Therefore, when the analog current Iox is the maximum current Ioxmax, the lower limit value Vo_limit of the output voltage Vo that can be controlled by the linear regulator 20 is output when the drive current Ir is 0 A and the operating current IRL0 of the load RL0 is the minimum operating current IRL0min. Since the voltage is Vo,
Vo_limit = (Ioxmax−IRL0min) × Ro (4)
It becomes. At this time, if the lower limit value Vo_limit is not lower than the output voltage Vrgo (that is, the output voltage when the linear regulator 20 is used alone), the desired output voltage Vo is obtained by the feedback control in the linear regulator 20. Can not be. For this reason, in the first circuit in which the overvoltage protection circuit 30 is omitted, in order to generate the desired output voltage Vo in the linear regulator 20,
Vrgo> Vo_limit (5)
It is necessary to satisfy. Further, from this formula 5 and the above formulas 1 and 4, in the first circuit, in order to generate the desired output voltage Vo in the linear regulator 20,
Ir0 + IRL0min> Ioxmax (6)
It is understood that it is necessary to satisfy the relationship (constraint condition).

ここで、過電圧保護回路30を省略した第1回路において上記制約条件が満たされていない場合には、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが所望の電圧値よりも上昇してしまって安定した出力電圧Voを生成することができない。この上昇した出力電圧Voが、その出力電圧Voを電源電圧とする素子の耐圧電圧を超えた場合には、その素子を破壊してしまうという問題がある。   Here, in the first circuit in which the overvoltage protection circuit 30 is omitted, when the above constraint is not satisfied, the output voltage Vo of the linear regulator 20 rises higher than a desired voltage value, and the stable output voltage Vo. Cannot be generated. When the increased output voltage Vo exceeds the withstand voltage of an element using the output voltage Vo as a power supply voltage, there is a problem that the element is destroyed.

これに対し、本実施形態の半導体集積回路1では、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなることを抑制する過電圧保護回路30を設けるようにした。この過電圧保護回路30は、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなると、デジタル入力信号Dinに応じてリニアレギュレータ20の動作電流IRL0(アナログ電流Iox)の一部をグランドに抜くことで、出力電圧Voの上昇を抑制している。これにより、出力電圧Voの過電圧によって負荷RL0内の素子が破壊されることを抑制することができる。   On the other hand, in the semiconductor integrated circuit 1 of the present embodiment, the overvoltage protection circuit 30 that suppresses the output voltage Vo of the linear regulator 20 from becoming higher than the set voltage Vs is provided. When the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs, the overvoltage protection circuit 30 draws a part of the operating current IRL0 (analog current Iox) of the linear regulator 20 to the ground in accordance with the digital input signal Din. The rise of Vo is suppressed. Thereby, it can suppress that the element in load RL0 is destroyed by the overvoltage of output voltage Vo.

次に、過電圧保護回路30の動作について図6及び図7に従って詳述する。なお、図6及び図7において、縦軸及び横軸は、説明を簡潔にするため、適宜拡大、縮小して示している。   Next, the operation of the overvoltage protection circuit 30 will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7, the vertical axis and the horizontal axis are enlarged or reduced as appropriate for the sake of brevity.

まず、入力信号Dinが「1110」の場合について図6に従って説明する。この場合には、上述したように、電流DAC10の第1出力端子Po1から出力されるアナログ電流Ioの電流値は「14I」となり、第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxの電流値は「1I」となる。すなわち、電流DAC10から出力されるアナログ電流Io,Ioxの総電流量(=15I)のうち1/15の電流量のアナログ電流Ioxがリニアレギュレータ20に供給されている。   First, the case where the input signal Din is “1110” will be described with reference to FIG. In this case, as described above, the current value of the analog current Io output from the first output terminal Po1 of the current DAC10 is “14I”, and the current value of the analog current Iox output from the second output terminal Po2 is “1I”. That is, the analog current Iox having a current amount of 1/15 of the total current amount (= 15I) of the analog currents Io and Iox output from the current DAC 10 is supplied to the linear regulator 20.

図6に示す時刻t1において、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなると、比較器からLレベルの比較信号Vcが出力される。このLレベルの比較信号Vcに応答して、NOR回路32〜35からデジタル入力信号D0〜D3に応じた信号レベルの出力信号S1〜S4が出力される。具体的には、上記時刻t1からNOR回路32〜35による遅延時間が経過すると(時刻t2)、信号レベルが「0」の入力信号D0が入力されるNOR回路32のみからHレベルの出力信号S1が出力される。なお、信号レベルが「1」の入力信号D1〜D3が入力されるNOR回路33〜35からはLレベルの出力信号S2〜S4が出力され続ける。   When the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs at time t1 shown in FIG. 6, an L level comparison signal Vc is output from the comparator. In response to the L level comparison signal Vc, the NOR circuits 32 to 35 output signal level output signals S1 to S4 corresponding to the digital input signals D0 to D3. Specifically, when the delay time by the NOR circuits 32 to 35 elapses from the time t1 (time t2), only the NOR circuit 32 to which the input signal D0 having the signal level “0” is input is the H level output signal S1. Is output. Note that the L level output signals S2 to S4 are continuously output from the NOR circuits 33 to 35 to which the input signals D1 to D3 having the signal level “1” are input.

上記Hレベルの出力信号S1に応答して1個のトランジスタT31がオンされ、Lレベルの出力信号S2〜S4に応答してトランジスタT32〜T34がオフされる。このとき、上記オンしたトランジスタT31のソース・ドレイン間の電位差は時刻t2における出力電圧Voの電圧値Vs1になる。このため、過電圧保護回路30によって出力端子Po3からグランドに引き抜かれる時刻t2における電流It1は、各トランジスタT31〜T34の1個のオン抵抗をRonとすると、
It1=1×Vs1/Ron
となる。
In response to the H level output signal S1, one transistor T31 is turned on, and in response to the L level output signals S2 to S4, the transistors T32 to T34 are turned off. At this time, the potential difference between the source and drain of the transistor T31 that is turned on becomes the voltage value Vs1 of the output voltage Vo at time t2. For this reason, the current It1 at time t2 that is pulled out from the output terminal Po3 to the ground by the overvoltage protection circuit 30 is Ron when one on-resistance of each transistor T31 to T34 is Ron.
It1 = 1 × Vs1 / Ron
It becomes.

なお、上記電圧値Vs1は、時刻t1からトランジスタT31がオンするまでの遅延時間(つまり、NOR回路32による遅延時間)経過後の出力電圧Voである。但し、上記遅延時間は、図6では拡大して示しているものの、実際には、図1に示したオペアンプ21のフィードバック制御によって調整される出力電圧Voの変動に対して十分に短い時間である。このため、上記電圧値Vs1は、
Vs1≒Vs
と表わすことができる。
The voltage value Vs1 is the output voltage Vo after the elapse of the delay time (that is, the delay time by the NOR circuit 32) from the time t1 until the transistor T31 is turned on. However, although the delay time is shown in an enlarged manner in FIG. 6, the delay time is actually sufficiently short with respect to the fluctuation of the output voltage Vo adjusted by the feedback control of the operational amplifier 21 shown in FIG. . Therefore, the voltage value Vs1 is
Vs1≈Vs
Can be expressed as

上述のように過電圧保護回路30によって出力端子Po3からグランドに動作電流IRLOの一部が引き抜かれると、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが徐々に低下する。この出力電圧Voが設定電圧Vsよりも低くなると、比較器31からHレベルの比較信号Vcが出力される(時刻t3)。このHレベルの比較信号Vcに応答して、全てのNOR回路32〜35からLレベルの出力信号S1〜S4が出力される。具体的には、上記時刻t3からNOR回路32〜35による遅延時間が経過すると(時刻t4)、全てのNOR回路32〜35からLレベルの出力信号S1〜S4が出力される。これらLレベルの出力信号S1〜S4に応答して、全てのトランジスタT31〜34がオフされ、出力端子Po3からグランドに抜かれる電流Itが0Aになる。   As described above, when a part of the operating current IRLO is drawn from the output terminal Po3 to the ground by the overvoltage protection circuit 30, the output voltage Vo of the linear regulator 20 gradually decreases. When the output voltage Vo becomes lower than the set voltage Vs, the comparator 31 outputs an H level comparison signal Vc (time t3). In response to the H level comparison signal Vc, L level output signals S1 to S4 are output from all NOR circuits 32 to 35. Specifically, when the delay time by the NOR circuits 32 to 35 elapses from the time t3 (time t4), L level output signals S1 to S4 are output from all the NOR circuits 32 to 35. In response to these L level output signals S1 to S4, all the transistors T31 to T34 are turned off, and the current It drawn from the output terminal Po3 to the ground becomes 0A.

その後、上記時刻t1〜t4までの一連の動作が繰り返し実行され、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが設定電圧Vsに次第に収束していく。
なお、上述した時刻t2において、電流DAC10の第2出力端子Po2からリニアレギュレータ20に出力されるアナログ電流Iox1と、過電圧保護回路30によってグランドに引き抜かれる電流It1との比は、
Iox1:It1=1×I:1×Vs1/Ron
Iox1:It1=I:Vs1/Ron …(7)
となる。
Thereafter, a series of operations from time t1 to time t4 is repeatedly performed, and the output voltage Vo of the linear regulator 20 gradually converges to the set voltage Vs.
At the time t2, the ratio of the analog current Iox1 output from the second output terminal Po2 of the current DAC 10 to the linear regulator 20 and the current It1 drawn to the ground by the overvoltage protection circuit 30 is
Iox1: It1 = 1 × I: 1 × Vs1 / Ron
Iox1: It1 = I: Vs1 / Ron (7)
It becomes.

次に、入力信号Dinが「0001」の場合について図7に従って説明する。この場合には、電流DAC10の第1出力端子Po1から出力されるアナログ電流Ioの電流値は「1I」となり、第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxの電流値は「14I」となる。すなわち、電流DAC10から出力されるアナログ電流Io,Ioxの総電流量(=15I)のうち14/15の電流量のアナログ電流Ioxがリニアレギュレータ20に供給されている。   Next, the case where the input signal Din is “0001” will be described with reference to FIG. In this case, the current value of the analog current Io output from the first output terminal Po1 of the current DAC10 is “1I”, and the current value of the analog current Iox output from the second output terminal Po2 is “14I”. . That is, the analog current Iox having a current amount of 14/15 out of the total current amount (= 15I) of the analog currents Io and Iox output from the current DAC 10 is supplied to the linear regulator 20.

図7に示す時刻t5において、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなると、比較器31からLレベルの比較信号Vcが出力される。このLレベルの比較信号Vcに応答して、NOR回路33〜35からHレベルの出力信号S2〜S4が出力され、NOR回路32からLレベルの出力信号S1が出力される(時刻t6)。Hレベルの出力信号S2に応答して2個のトランジスタT32がオンされ、Hレベルの出力信号S3に応答して4個のトランジスタT33がオンされ、Hレベルの出力信号S4に応答して8個のトランジスタT34がオンされる。また、Lレベルの出力信号S1に応答して1個のトランジスタT31がオフされる。このとき、上記オンした各トランジスタT32〜T34のソース・ドレイン間の電位差は時刻t6における出力電圧Voの電圧値Vs1になる。このため、過電圧保護回路30によって出力端子Po3からグランドに引き抜かれる時刻t6における電流It2は、各トランジスタT32〜T34の1個のオン抵抗をRonとすると、
It2=Vs1/(Ron/14)=14×Vs1/Ron
となる。
At time t5 shown in FIG. 7, when the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs, the comparator 31 outputs an L level comparison signal Vc. In response to the L level comparison signal Vc, the NOR circuits 33 to 35 output the H level output signals S2 to S4, and the NOR circuit 32 outputs the L level output signal S1 (time t6). In response to the H level output signal S2, the two transistors T32 are turned on, in response to the H level output signal S3, the four transistors T33 are turned on, and in response to the H level output signal S4, eight transistors. The transistor T34 is turned on. Also, one transistor T31 is turned off in response to the L level output signal S1. At this time, the potential difference between the source and drain of each of the turned on transistors T32 to T34 becomes the voltage value Vs1 of the output voltage Vo at time t6. For this reason, the current It2 at time t6 that is pulled out from the output terminal Po3 to the ground by the overvoltage protection circuit 30 is represented by Ron as one on-resistance of each of the transistors T32 to T34
It2 = Vs1 / (Ron / 14) = 14 × Vs1 / Ron
It becomes.

このように出力端子Po3に流れる動作電流IRL0(アナログ電流Iox)の一部がグランドに引き抜かれると、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが徐々に低下する。この出力電圧Voが設定電圧Vsよりも低くなると、比較器31からHレベルの比較信号Vcが出力される(時刻t7)。このHレベルの比較信号Vcに応答して、全てのNOR回路32〜35からLレベルの出力信号S1〜S4が出力される(時刻t8)。これらLレベルの出力信号S1〜S4に応答して、全てのトランジスタT31〜34がオフされ、出力端子Po3からグランドに引き抜かれる電流Itが0Aになる。   As described above, when part of the operating current IRL0 (analog current Iox) flowing through the output terminal Po3 is drawn to the ground, the output voltage Vo of the linear regulator 20 gradually decreases. When the output voltage Vo becomes lower than the set voltage Vs, the comparator 31 outputs an H level comparison signal Vc (time t7). In response to the H level comparison signal Vc, L level output signals S1 to S4 are output from all the NOR circuits 32 to 35 (time t8). In response to these L level output signals S1 to S4, all the transistors T31 to T34 are turned off, and the current It drawn from the output terminal Po3 to the ground becomes 0A.

その後、上記時刻t5〜t8までの一連の動作が繰り返し実行され、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが設定電圧Vsに次第に収束していく。
なお、上述した時刻t6において、電流DAC10の第2出力端子Po2からリニアレギュレータ20に出力されるアナログ電流Iox2と、過電圧保護回路30によってグランドに引き抜かれる電流It2との比は、
Iox2:It2=14×I:14×Vs1/Ron
Iox2:It2=I:Vs1/Ron …(8)
となる。
Thereafter, a series of operations from time t5 to time t8 is repeatedly performed, and the output voltage Vo of the linear regulator 20 gradually converges to the set voltage Vs.
At the time t6 described above, the ratio between the analog current Iox2 output from the second output terminal Po2 of the current DAC 10 to the linear regulator 20 and the current It2 drawn to the ground by the overvoltage protection circuit 30 is:
Iox2: It2 = 14 × I: 14 × Vs1 / Ron
Iox2: It2 = I: Vs1 / Ron (8)
It becomes.

この式8及び上記式7から明らかなように、過電圧保護回路30が動作するときには、第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxと、過電圧保護回路30によってグランドに引き抜かれる電流Itとの比は常に一定になる(下記式参照)。   As is clear from Equation 8 and Equation 7 above, when the overvoltage protection circuit 30 operates, the ratio between the analog current Iox output from the second output terminal Po2 and the current It drawn to the ground by the overvoltage protection circuit 30. Is always constant (see formula below).

Iox:It=I:Vs1/Ron
このように、アナログ電流Ioxと電流Itとの比が常に一定となるのは、アナログ電流Ioxの電流量を決定するデジタル入力信号D0〜D3に応じて、出力端子Po3からグランドに引き抜く電流Itの電流量を決定しているためである。さらに、入力信号D0〜D3に応じてオンオフされる各トランジスタT31〜T34の個数を、デジタル入力信号Dinの各ビットに対応するバイナリの比率で重み付けし、全てのトランジスタT31〜T34の電気的特性を同一にしたためである。
Iox: It = I: Vs1 / Ron
As described above, the ratio of the analog current Iox to the current It is always constant because the current It drawn from the output terminal Po3 to the ground according to the digital input signals D0 to D3 that determine the amount of the analog current Iox. This is because the amount of current is determined. Further, the number of transistors T31 to T34 that are turned on / off according to the input signals D0 to D3 is weighted by a binary ratio corresponding to each bit of the digital input signal Din, and the electrical characteristics of all the transistors T31 to T34 are determined. This is because they are identical.

このとき、出力電圧Voを低下させるためにグランドに引き抜く電流Itは、アナログ電流Ioxと、負荷RL0が無負荷の場合にリニアレギュレータ20で消費される無効電流Ir0との関係から、
Iox−Ir0≦It …(9)
という関係を満たす必要がある。すなわち、アナログ電流Ioxから無効電流Ir0を引いた差分電流以上の電流Itをグランドに引き抜くことによって、出力電圧Voを低下させることができる。
At this time, the current It drawn to the ground in order to reduce the output voltage Vo is based on the relationship between the analog current Iox and the reactive current Ir0 consumed by the linear regulator 20 when the load RL0 is unloaded.
Iox−Ir0 ≦ It (9)
It is necessary to satisfy the relationship. That is, the output voltage Vo can be lowered by drawing to the ground a current It that is equal to or larger than the differential current obtained by subtracting the reactive current Ir0 from the analog current Iox.

また、過電圧保護回路30において、アナログ電流Ioxの全てをグランドに引き抜いてしまうと、アナログ電流Ioxをリニアレギュレータ20の出力電圧Voの生成に利用することができない。このため、アナログ電流Ioxをリニアレギュレータ20の出力電圧Voの生成に常に利用するためには、グランドに引き抜かれる電流Itは、
It<Iox …(10)
という関係を満たす必要がある。したがって、アナログ電流Ioxを出力電圧Voの生成に常に利用するための電流Itの電流範囲は、
Iox−Ir0≦It<Iox …(11)
となる。これら上記式9〜式11より、各トランジスタT31〜T34の1個のオン抵抗Ronを、
Vs1/Iox<Ron≦Vs1/(Iox−Ir0)
の範囲に設定することで、電流DAC10のアナログ電流Ioxの変化に対して、過不足無く、且つ効率良く電流Itをグランドに抜くことができる。すなわち、各トランジスタT31〜T34のオン抵抗Ronを上記範囲で設定することにより、そのオン抵抗Ronに応じた電流Itをグランドに引き抜くことで出力電圧Voを低下させることができ、且つ、アナログ電流Ioxを出力電圧Voの生成に常に利用することができる。
In addition, if all of the analog current Iox is drawn to the ground in the overvoltage protection circuit 30, the analog current Iox cannot be used to generate the output voltage Vo of the linear regulator 20. Therefore, in order to always use the analog current Iox for generating the output voltage Vo of the linear regulator 20, the current It drawn to the ground is
It <Iox (10)
It is necessary to satisfy the relationship. Therefore, the current range of the current It for always using the analog current Iox to generate the output voltage Vo is
Iox−Ir0 ≦ It <Iox (11)
It becomes. From these equations 9 to 11, one on-resistance Ron of each of the transistors T31 to T34 is
Vs1 / Iox <Ron ≦ Vs1 / (Iox−Ir0)
By setting to this range, the current It can be efficiently extracted to the ground without excess or deficiency with respect to the change in the analog current Iox of the current DAC 10. That is, by setting the on-resistance Ron of each of the transistors T31 to T34 within the above range, the output voltage Vo can be reduced by drawing the current It according to the on-resistance Ron to the ground, and the analog current Iox. Can always be used to generate the output voltage Vo.

次に、過電圧保護回路30が動作した場合に低減可能な消費電流について説明する。
過電圧保護回路30が動作する場合には、半導体集積回路1において出力電圧Voの生成のために消費される消費電流Ic1は、
Ic1=Iox−Ir0−It
となる。このとき、電流Itが上記式10の関係を満たしていると、
−Ir0<Iox−Ir0=Ic1
となり、電流Itが上記式11の関係を満たしていると、
Ic1=Iox−Ir0−It≦0
となる。このため、上記消費電流Ic1の範囲は、
0≦−Ic1<Ir0
となる。
Next, current consumption that can be reduced when the overvoltage protection circuit 30 operates will be described.
When the overvoltage protection circuit 30 operates, the consumption current Ic1 consumed for generating the output voltage Vo in the semiconductor integrated circuit 1 is:
Ic1 = Iox−Ir0−It
It becomes. At this time, if the current It satisfies the relationship of Equation 10 above,
−Ir0 <Iox−Ir0 = Ic1
When the current It satisfies the relationship of the above equation 11,
Ic1 = Iox−Ir0−It ≦ 0
It becomes. For this reason, the range of the consumption current Ic1 is as follows.
0 ≦ −Ic1 <Ir0
It becomes.

ここで、従来の半導体集積回路においてリニアレギュレータ60の出力電圧Voの生成のために消費される消費電流Ic3(≧Ir0)から上記消費電流Ic1を引くと、
Ic3≦Ic3−Ic1<Ic3+Ir0
Ir0≦Ic3≦Ic3−Ic1<2Ir0≦Ic3+Ir0
Ir0≦Ic3−Ic1<2Ir0
となる。したがって、過電圧保護回路30が動作する場合の半導体集積回路1は、従来例の消費電流Ic3よりも、少なくともリニアレギュレータ20の無効電流Ir0だけ消費電流を低減でき、最大で無効電流Ir0の2倍だけ消費電流を低減することができる。
Here, when the consumption current Ic1 is subtracted from the consumption current Ic3 (≧ Ir0) consumed for generating the output voltage Vo of the linear regulator 60 in the conventional semiconductor integrated circuit,
Ic3 ≦ Ic3−Ic1 <Ic3 + Ir0
Ir0 ≦ Ic3 ≦ Ic3-Ic1 <2Ir0 ≦ Ic3 + Ir0
Ir0 ≦ Ic3-Ic1 <2Ir0
It becomes. Therefore, when the overvoltage protection circuit 30 operates, the semiconductor integrated circuit 1 can reduce the current consumption by at least the reactive current Ir0 of the linear regulator 20 as compared with the current consumption Ic3 of the conventional example, and at most twice the reactive current Ir0. Current consumption can be reduced.

なお、過電圧保護回路30が動作しない場合(つまり、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも低い期間)の半導体集積回路1は、上述したように、従来例の消費電流Ic2よりも電流DAC10のアナログ電流Ioxの分だけ消費電流を低減することができる。但し、実際には、低減可能な消費電流は、アナログ電流Ioxから過電圧保護回路30内の比較器31で消費される電流を引いた電流となる。しかし、この比較器31で消費される電流は、リニアレギュレータ20の無効電流Ir0やアナログ電流Ioxの最大電流Ioxmaxに比べると十分に小さい電流であるため、その電流を無視して考えても支障はない。   Note that, as described above, the semiconductor integrated circuit 1 when the overvoltage protection circuit 30 does not operate (that is, the period during which the output voltage Vo is lower than the set voltage Vs) is higher than the analog current of the current DAC10 than the current consumption Ic2 of the conventional example. Current consumption can be reduced by Iox. In practice, however, the current consumption that can be reduced is the current obtained by subtracting the current consumed by the comparator 31 in the overvoltage protection circuit 30 from the analog current Iox. However, since the current consumed by the comparator 31 is sufficiently smaller than the reactive current Ir0 of the linear regulator 20 and the maximum current Ioxmax of the analog current Iox, there is no problem even if the current is ignored. Absent.

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)電流DAC10のアナログ電流Ioxが出力される第2出力端子Po2を、リニアレギュレータ20の出力端子Po3に接続するようにした。すなわち、従来例ではグランドに放出されていたアナログ電流Ioxを、リニアレギュレータ20の動作電流IRL0に加算するようにした。これにより、過電圧保護回路30が動作しない場合には、上記加算されたアナログ電流Ioxの分だけリニアレギュレータ20自身が供給する電流が少なくなる。したがって、過電圧保護回路30が動作しない場合には、従来の半導体集積回路における消費電流よりもアナログ電流Ioxの分だけ消費電流を低減することができる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The second output terminal Po2 from which the analog current Iox of the current DAC10 is output is connected to the output terminal Po3 of the linear regulator 20. That is, the analog current Iox that has been discharged to the ground in the conventional example is added to the operating current IRL0 of the linear regulator 20. Thereby, when the overvoltage protection circuit 30 does not operate, the current supplied by the linear regulator 20 is reduced by the amount of the added analog current Iox. Therefore, when the overvoltage protection circuit 30 does not operate, the current consumption can be reduced by the analog current Iox rather than the current consumption in the conventional semiconductor integrated circuit.

また、電流DAC10では、電流源11〜14の電流I1〜I4を第1出力端子Po1及び第2出力端子Po2のいずれかの端子に常に流す。このため、電流DAC50を高速及び安定に動作させることができる。さらに、リニアレギュレータ20では、出力端子Po3に接続される負荷RL0の状態に関わらずトランジスタT21に駆動電流Irを常に流す。このため、リニアレギュレータ20を高速に動作させることができる。   In the current DAC 10, the currents I1 to I4 of the current sources 11 to 14 are always supplied to one of the first output terminal Po1 and the second output terminal Po2. For this reason, the current DAC 50 can be operated at high speed and stably. Further, in the linear regulator 20, the drive current Ir is always supplied to the transistor T21 regardless of the state of the load RL0 connected to the output terminal Po3. For this reason, the linear regulator 20 can be operated at high speed.

(2)リニアレギュレータ20の出力電圧Voの過電圧から負荷RL0を保護する過電圧保護回路30を設けるようにした。この過電圧保護回路30は、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなったときに、リニアレギュレータ20の出力端子Po3に流れる動作電流IRL0の一部をグランドに抜くことにより、出力電圧Voの上昇を抑制している。これにより、出力電圧Voの過電圧によって負荷RL0内の素子が破壊されることを抑制することができる。   (2) The overvoltage protection circuit 30 that protects the load RL0 from the overvoltage of the output voltage Vo of the linear regulator 20 is provided. When the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs, the overvoltage protection circuit 30 removes a part of the operating current IRL0 flowing through the output terminal Po3 of the linear regulator 20 to the ground, thereby increasing the output voltage Vo. Suppressed. Thereby, it can suppress that the element in load RL0 is destroyed by the overvoltage of output voltage Vo.

また、電流DAC10から供給されるアナログ電流Ioxによって出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなったとしても、過電圧保護回路30によってその出力電圧Voの上昇が抑制される。このため、半導体集積回路1では、上記式6に示したような制約条件をなくすことができる。   Even if the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs due to the analog current Iox supplied from the current DAC 10, the overvoltage protection circuit 30 suppresses the increase in the output voltage Vo. For this reason, in the semiconductor integrated circuit 1, it is possible to eliminate the constraint condition as shown in the above formula 6.

ところで、上記式6で示したような制約条件がある場合には、リニアレギュレータ20の無効電流Ir0を上記アナログ電流Ioxよりも大きくしなければならない。このため、過電圧保護回路30を省略した第1回路では、仮にリニアレギュレータ20に要求される消費電流が電流DAC10のアナログ電流Ioxより小さい場合には、電流DAC10とリニアレギュレータ20とを個別に使用しなければならない。このような場合には、半導体集積回路1全体の消費電流を低減することができない、という問題がある。   By the way, when there is a constraint condition as shown in the above equation 6, the reactive current Ir0 of the linear regulator 20 must be made larger than the analog current Iox. Therefore, in the first circuit in which the overvoltage protection circuit 30 is omitted, if the current consumption required for the linear regulator 20 is smaller than the analog current Iox of the current DAC 10, the current DAC 10 and the linear regulator 20 are used separately. There must be. In such a case, there is a problem that the current consumption of the entire semiconductor integrated circuit 1 cannot be reduced.

これに対し、過電圧保護回路30を有する半導体集積回路1では、上述したように、上記式6で示した制約条件をなくすことができる。このため、どのような仕様(性能)の電流DAC10及びリニアレギュレータ20を使用した場合であっても、それら電流DAC10及びリニアレギュレータ20を有する半導体集積回路1全体の消費電流を低減することができる。   On the other hand, in the semiconductor integrated circuit 1 having the overvoltage protection circuit 30, as described above, it is possible to eliminate the constraint condition expressed by the above equation 6. Therefore, regardless of the specifications (performance) of the current DAC 10 and the linear regulator 20, the current consumption of the entire semiconductor integrated circuit 1 having the current DAC 10 and the linear regulator 20 can be reduced.

(3)アナログ電流Ioxの電流量を決定するデジタル入力信号D0〜D3に応じて、出力端子Po3からグランドに引き抜く電流Itの電流量を決定するようにした。これにより、リニアレギュレータ20に供給されるアナログ電流Ioxの電流量に応じて、出力端子Po3に流れる動作電流IRL0の電流量が制御され、リニアレギュレータ20の出力電圧Voが制御される。このため、過電圧保護回路30が動作する場合であっても、リニアレギュレータ20を高速に動作させることができる。   (3) The amount of current It drawn from the output terminal Po3 to the ground is determined in accordance with the digital input signals D0 to D3 that determine the amount of analog current Iox. Thereby, the amount of operating current IRL0 flowing through the output terminal Po3 is controlled according to the amount of analog current Iox supplied to the linear regulator 20, and the output voltage Vo of the linear regulator 20 is controlled. For this reason, even if the overvoltage protection circuit 30 operates, the linear regulator 20 can be operated at high speed.

(4)さらに、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなったときに、アナログ電流Ioxの電流量を決定するデジタル入力信号Dinに応じてオンオフされるトランジスタT31〜T34の個数を、入力信号Dinの各ビットに対応するバイナリの比率で重み付けするようにした。これにより、過電圧保護回路30が動作するときに、第2出力端子Po2から出力されるアナログ電流Ioxと、過電圧保護回路30によってグランドに引き抜かれる電流Itとの比を略一定にすることができる。これにより、入力信号D0〜D3の信号レベル(入力コード)が変化しても、リニアレギュレータ20の出力電圧Voの変動を略一定にすることができる。このため、安定した出力電圧Voを生成することができる。   (4) Further, when the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs, the number of transistors T31 to T34 that are turned on / off in response to the digital input signal Din that determines the amount of the analog current Iox is represented by the input signal Din. The binary ratio corresponding to each bit is weighted. Thereby, when the overvoltage protection circuit 30 operates, the ratio between the analog current Iox output from the second output terminal Po2 and the current It drawn to the ground by the overvoltage protection circuit 30 can be made substantially constant. Thereby, even if the signal level (input code) of the input signals D0 to D3 changes, the fluctuation of the output voltage Vo of the linear regulator 20 can be made substantially constant. For this reason, a stable output voltage Vo can be generated.

(5)出力端子Po3からグランドに抜く電流Itを、電流DAC10のアナログ電流Ioxとリニアレギュレータ20の無効電流Ir0との差分電流以上の電流であって、アナログ電流Ioxよりも小さい電流に設定するようにした。これにより、電流DAC10のアナログ電流Ioxの変化に対して、過不足無く、且つ効率良く動作電流IRL0の一部を電流Itとしてグランドに抜くことができる。すなわち、出力電圧Voが設定電圧Vs以上に上昇することを好適に抑制でき、且つ、出力電圧Voの生成に常にアナログ電流Ioxを利用することができる。このため、過電圧保護回路30が動作する場合においても、少なくともリニアレギュレータ20の無効電流Ir0の分だけ消費電流を低減することができる。   (5) The current It drawn from the output terminal Po3 to the ground is set to a current that is equal to or larger than the differential current between the analog current Iox of the current DAC 10 and the reactive current Ir0 of the linear regulator 20, and smaller than the analog current Iox. I made it. As a result, a part of the operating current IRL0 can be efficiently drawn to the ground as the current It without excess or deficiency with respect to the change in the analog current Iox of the current DAC10. That is, it is possible to suitably suppress the output voltage Vo from rising above the set voltage Vs, and the analog current Iox can always be used to generate the output voltage Vo. For this reason, even when the overvoltage protection circuit 30 operates, the current consumption can be reduced by at least the reactive current Ir0 of the linear regulator 20.

(他の実施形態)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、出力端子Po3からグランドに抜く電流Itを、電流DAC10のアナログ電流Ioxとリニアレギュレータ20の無効電流Ir0との差分電流以上の電流であって、アナログ電流Ioxよりも小さい電流に設定するようにした。しかし、電流Itの電流範囲はこれに限定されない。例えば電流Itを、アナログ電流Ioxの電流値と等しい電流としてもよい。この場合には、過電圧保護回路30が動作するときに、出力電圧Voの生成にアナログ電流Ioxを利用することができない。但し、このような場合であっても、上記実施形態の(1)、(2)と同様の効果を奏することができる。
(Other embodiments)
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the above embodiment, the current It drawn from the output terminal Po3 to the ground is equal to or larger than the differential current between the analog current Iox of the current DAC 10 and the reactive current Ir0 of the linear regulator 20, and is smaller than the analog current Iox. I set it. However, the current range of the current It is not limited to this. For example, the current It may be equal to the current value of the analog current Iox. In this case, when the overvoltage protection circuit 30 operates, the analog current Iox cannot be used to generate the output voltage Vo. However, even in such a case, the same effects as (1) and (2) of the above embodiment can be obtained.

・上記実施形態では、出力端子Po3からグランドに抜く電流Itを、デジタル入力信号D0〜D3に応じて設定するようにした。これに限らず、例えば、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなったときに、予め設定した一定の電流Itをグランドに抜くようにしてもよい。   In the above embodiment, the current It drawn from the output terminal Po3 to the ground is set according to the digital input signals D0 to D3. For example, when the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs, a preset constant current It may be drawn to the ground.

・上記実施形態では、トランジスタT31〜T34の個数を、入力信号Dinの各ビットに対応するバイナリの比率で重み付けするようにした。これに限らず、トランジスタT31〜T34の素子サイズ等により重み付けをするようにしてもよい。   In the above embodiment, the number of transistors T31 to T34 is weighted by a binary ratio corresponding to each bit of the input signal Din. However, the present invention is not limited to this, and weighting may be performed according to the element sizes of the transistors T31 to T34.

・上記実施形態では、トランジスタT31〜T34の個数を、入力信号Dinの各ビットに対応するバイナリの比率で重み付けするようにした。これに限らず、例えば電流の再利用効率や出力電圧Voのリップルの悪化が許容できる場合には、トランジスタT31〜T34の個数を全て同数に設定してもよい。すなわち、トランジスタT31〜T34における上記重み付けを省略してもよい。   In the above embodiment, the number of transistors T31 to T34 is weighted by a binary ratio corresponding to each bit of the input signal Din. For example, when the current reuse efficiency and the deterioration of the ripple of the output voltage Vo can be tolerated, all the transistors T31 to T34 may be set to the same number. That is, the above weighting in the transistors T31 to T34 may be omitted.

・上記実施形態では、スイッチ回路の一例としてNチャネルMOSトランジスタT31〜T34を開示したが、PチャネルMOSトランジスタを用いてもよい。また、スイッチ回路としてバイポーラトランジスタを用いてもよい。   In the above embodiment, the N channel MOS transistors T31 to T34 are disclosed as an example of the switch circuit, but P channel MOS transistors may be used. A bipolar transistor may be used as the switch circuit.

・上記実施形態における過電圧保護回路30の内部構成は特に限定されない。例えばトランジスタT31〜T34のドレイン(第1端子)を電流DAC10の第2出力端子Po2に接続するようにしてもよい。この場合には、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなったときに、第2出力端子Po2に流れるアナログ電流Ioxの少なくとも一部の電流Itがグランドに引き抜かれることになる。   -The internal structure of the overvoltage protection circuit 30 in the said embodiment is not specifically limited. For example, the drains (first terminals) of the transistors T31 to T34 may be connected to the second output terminal Po2 of the current DAC10. In this case, when the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs, at least a part of the current It of the analog current Iox flowing through the second output terminal Po2 is drawn to the ground.

・あるいは、過電圧保護回路30を、出力電圧Voが設定電圧Vsよりも高くなったときに、電流DAC10の第2出力端子Po2とリニアレギュレータ20の出力端子Po3との接続を切り離す回路に変更してもよい。   Alternatively, the overvoltage protection circuit 30 is changed to a circuit that disconnects the connection between the second output terminal Po2 of the current DAC 10 and the output terminal Po3 of the linear regulator 20 when the output voltage Vo becomes higher than the set voltage Vs. Also good.

・上記実施形態における電流DAC10の内部構成は特に限定されない。すなわち、デジタル入力信号Dinを相補なアナログ電流Io,Ioxに変換可能な構成であれば、電流DAC10の内部構成は特に限定されない。   The internal configuration of the current DAC 10 in the above embodiment is not particularly limited. That is, the internal configuration of the current DAC 10 is not particularly limited as long as the digital input signal Din can be converted into complementary analog currents Io and Iox.

・上記実施形態におけるリニアレギュレータ20の内部構成は特に限定されない。すなわち、電源電圧(入力電圧)AVDから安定した出力電圧Voを生成することのできる構成であれば、リニアレギュレータ20の内部構成は特に限定されない。   -The internal structure of the linear regulator 20 in the said embodiment is not specifically limited. That is, the internal configuration of the linear regulator 20 is not particularly limited as long as it can generate a stable output voltage Vo from the power supply voltage (input voltage) AVD.

・上記実施形態におけるデジタル入力信号Dinのビット数は特に限定されない。すなわち、デジタル入力信号Dinは、3ビット以下であってもよいし、5ビット以上であってもよい。   The number of bits of the digital input signal Din in the above embodiment is not particularly limited. That is, the digital input signal Din may be 3 bits or less, or 5 bits or more.

・上記実施形態における過電圧保護回路30を省略してもよい。この場合には、電流DAC10及びリニアレギュレータ20の仕様が上記制約によって制限されるが、その制約を満たしていれば上記実施形態の(1)と同様の効果を奏する。   The overvoltage protection circuit 30 in the above embodiment may be omitted. In this case, the specifications of the current DAC 10 and the linear regulator 20 are limited by the above-described restrictions. If the restrictions are satisfied, the same effects as (1) of the above embodiment are achieved.

1 半導体集積回路
10 電流DAC
20 リニアレギュレータ
30 過電圧保護回路
31 比較器
T31〜T34 NチャネルMOSトランジスタ
RL0 負荷
1 Semiconductor integrated circuit 10 Current DAC
20 Linear regulator 30 Overvoltage protection circuit 31 Comparator T31 to T34 N-channel MOS transistor RL0 Load

Claims (8)

デジタル入力信号を相補なアナログ電流に変換し、第1出力端子及び第2出力端子から前記相補なアナログ電流を出力する電流DAコンバータと、
入力電圧から出力電圧を生成し、該出力電圧を前記第2出力端子に接続された第3出力端子から負荷に供給する電源回路と、
前記第3出力端子に接続され、前記出力電圧の過電圧から前記負荷を保護する保護回路と、
を有することを特徴とする半導体集積回路。
A current DA converter that converts a digital input signal into a complementary analog current and outputs the complementary analog current from a first output terminal and a second output terminal;
A power supply circuit that generates an output voltage from an input voltage and supplies the output voltage to a load from a third output terminal connected to the second output terminal;
A protection circuit connected to the third output terminal and protecting the load from an overvoltage of the output voltage;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記保護回路は、前記出力電圧が基準電圧よりも高くなったときに、前記第3出力端子に流れる電流の一部の第1電流を接地線に流すことを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。   2. The protection circuit according to claim 1, wherein when the output voltage becomes higher than a reference voltage, a part of the first current that flows through the third output terminal flows through the ground line when the output voltage is higher than a reference voltage. Semiconductor integrated circuit. 前記第1電流の電流値は、前記デジタル入力信号に応じて設定されることを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein a current value of the first current is set according to the digital input signal. 前記保護回路は、
前記第3出力端子に第1端子が接続され、前記接地線に第2端子が接続され、前記出力電圧が前記基準電圧よりも高くなったときに、前記デジタル入力信号に基づいてオンオフする複数のスイッチ回路を有していることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路。
The protection circuit is
A first terminal is connected to the third output terminal, a second terminal is connected to the ground line, and when the output voltage becomes higher than the reference voltage, a plurality of on / off operations based on the digital input signal are performed. 4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, further comprising a switch circuit.
前記各スイッチ回路は、前記デジタル入力信号の各ビットに対応するバイナリの比率で重み付けされた個数のスイッチ回路を有していること特徴とする請求項4に記載の半導体集積回路。   5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein each of the switch circuits includes a number of switch circuits weighted by a binary ratio corresponding to each bit of the digital input signal. 前記第1電流は、前記電流DAコンバータから前記電源回路に供給される第1アナログ電流と、前記負荷が無負荷のときに前記電源回路で消費される電流との差分電流以上の電流であって、且つ前記第1アナログ電流よりも小さい電流であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1つに記載の半導体集積回路。   The first current is a current greater than or equal to a difference current between a first analog current supplied from the current DA converter to the power supply circuit and a current consumed by the power supply circuit when the load is unloaded. 6. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the current is smaller than the first analog current. 前記基準電圧は、前記出力電圧の目標電圧に応じて設定されることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the reference voltage is set according to a target voltage of the output voltage. 前記基準電圧は、前記負荷の耐圧電圧に応じて設定されることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the reference voltage is set according to a withstand voltage of the load.
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