[go: up one dir, main page]

JPH11234135A - Digital / analog converter - Google Patents

Digital / analog converter

Info

Publication number
JPH11234135A
JPH11234135A JP2940498A JP2940498A JPH11234135A JP H11234135 A JPH11234135 A JP H11234135A JP 2940498 A JP2940498 A JP 2940498A JP 2940498 A JP2940498 A JP 2940498A JP H11234135 A JPH11234135 A JP H11234135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
digital
output
circuit
input data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2940498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Otsuka
正則 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2940498A priority Critical patent/JPH11234135A/en
Publication of JPH11234135A publication Critical patent/JPH11234135A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 100Ω未満の終端抵抗を駆動しても1Vpp
の電圧を得ることが可能な出力電流を供給でき、かつ、
回路面積の小さな電流出力形DA変換器を得る。 【解決手段】 単位基準電流セルからなる電流セルアレ
イを有するDA変換部と、このDA変換部の出力を増倍
する逓倍回路からなる逓倍部とで電流出力形DA変換器
を構成する。DA変換部の出力は、必要とするDA変換
器出力電流Ioの1/nの出力電流となるように設定
し、逓倍回路はn倍となるように設定する。 【効果】 単位基準電流セルを従来の1/nとデバイス
サイズを小さくできると共に、かつそこまでの電源及び
グランド線を太くする必要がなくなり、占有面積が低減
する。デバイスサイズが小さくなることにより、寄生容
量の低減による雑音の抑圧、動作速度の向上が可能とな
る。
(57) [Summary] [Problem] 1 Vpp even when driving a termination resistor of less than 100Ω
And an output current capable of obtaining a voltage of
A current output DA converter having a small circuit area is obtained. A current output type D / A converter is constituted by a D / A conversion unit having a current cell array composed of unit reference current cells and a multiplication unit composed of a multiplication circuit for multiplying the output of the D / A conversion unit. The output of the DA converter is set to be 1 / n of the required DA converter output current Io, and the multiplication circuit is set to be n times as large. [Effect] The unit reference current cell can be reduced in device size to 1 / n of the conventional one, and the power supply and ground lines to that point need not be thickened, and the occupied area can be reduced. By reducing the device size, it is possible to suppress noise by reducing the parasitic capacitance and improve the operation speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内蔵または外付け
終端抵抗に対してデジタル入力データに対応したアナロ
グ出力電流を供給する電流出力型のデジタル/アナログ
変換器に係り、特に高速動作が必要とされるワークステ
ーション等の高精細ディスプレイ用途に好適なデジタル
/アナログ変換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current output type digital / analog converter for supplying an analog output current corresponding to digital input data to a built-in or an external terminating resistor. The present invention relates to a digital / analog converter suitable for a high definition display application such as a work station.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の高精細ディスプレイ等の
表示系回路には、高速動作が要求されることから電流セ
ルを用いた電流出力型のデジタル/アナログ変換器(Di
gitalAnalog Converter、以下DA変換器と称する)が
用いられている。これらの用途では、終端抵抗として通
常50Ωまたは75Ωの抵抗が用いられる。従って、こ
の終端抵抗に対し、1Vpp程度の出力電圧を発生させる
ために、DA変換器の出力電流は20mAまたは13m
Aの値が必要となる。終端抵抗値及び出力電圧の振幅値
は、システムからの要求により決まっているので、DA
変換器の出力電流値も自動的に決定される。このため、
これらの値は設計者の自由にならない。
2. Description of the Related Art Conventionally, a display system circuit such as a high-definition display of this type is required to operate at a high speed. Therefore, a current output type digital / analog converter (Di / A / D converter) using a current cell has been required.
gitalAnalog Converter, hereinafter referred to as a DA converter). In these applications, a resistor of 50Ω or 75Ω is usually used as a terminating resistor. Therefore, in order to generate an output voltage of about 1 Vpp for this terminating resistor, the output current of the DA converter is 20 mA or 13 mA.
A value of A is required. Since the terminating resistance value and the amplitude value of the output voltage are determined by the request from the system,
The output current value of the converter is also automatically determined. For this reason,
These values are not at the disposal of the designer.

【0003】図2に示した従来の電流出力型の8ビット
のDA変換器を例にして、以下その動作を説明する。単
位電流セルの電流値Ioは、20mA÷256=78μ
Aとなる。8ビットのDA変換器は、この単位電流セル
201を255個設けた電流セルアレイ200から構成
される。ここで、単位電流セルの一般的な構成を図3に
示す。図3において、参照符号301は外部のバイアス
回路から供給されるバイアス電圧により出力電流Ioを
生成するトランジスタ、302は電流を出力するか否か
を選択する電流スイッチ(通常エミッタまたはソース共
通接続の差動回路が用いられる)、303は行および列
の各デコーダ出力信号を用いて電流スイッチを駆動する
ための駆動回路である。
The operation of the conventional current output type 8-bit D / A converter shown in FIG. 2 will be described below. The current value Io of the unit current cell is 20 mA ÷ 256 = 78 μ
A. The 8-bit DA converter includes a current cell array 200 provided with 255 unit current cells 201. Here, a general configuration of the unit current cell is shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 301 denotes a transistor for generating an output current Io by a bias voltage supplied from an external bias circuit, and 302 denotes a current switch for selecting whether or not to output a current (normally, a difference between emitter and source common connection). And 303, a drive circuit for driving the current switch by using each row and column decoder output signal.

【0004】再び図2に戻る。図2において、Ioutは
出力電流、203は終端抵抗、204は基準電圧から所
定のバイアス電圧を生成するバイアス電圧生成回路、2
05および208は入力データに応じた数だけ単位電流
セル201を駆動するためのそれぞれ行デコーダおよび
列デコーダであり、この場合は上位、下位のそれぞれ4
ビットを16へデコードするのが一般的である。B0〜
B7は入力デジタルデータ、207は入力データB0〜
B7を保持するラッチである。
Returning to FIG. In FIG. 2, Iout is an output current, 203 is a terminating resistor, 204 is a bias voltage generation circuit that generates a predetermined bias voltage from a reference voltage,
Numerals 05 and 208 denote a row decoder and a column decoder, respectively, for driving the unit current cells 201 by the number corresponding to the input data.
It is common to decode the bits to 16. B0
B7 is the input digital data, 207 is the input data B0
This is a latch that holds B7.

【0005】動作は次のようになる。8ビットの入力デ
ータB0〜B7は、それぞれ行デコーダ205と列デコ
ーダ208により0から255までにデコードされる。
この数だけの各単位電流セル201が、それぞれ電流値
Ioを出力するように各単位電流セルの電流スイッチ3
02が切り替えられる。従って、電流セルアレイ200
の出力電流Ioutとしては、0、Io、2Io、…、25
5Ioと、0を含む256種類のIoを単位ステップとし
た大きさの電流が得られる。これにより、デジタル/ア
ナログ変換が行われる。
The operation is as follows. The 8-bit input data B0 to B7 are decoded from 0 to 255 by the row decoder 205 and the column decoder 208, respectively.
The current switch 3 of each unit current cell is set such that each unit current cell 201 of this number outputs a current value Io.
02 is switched. Therefore, the current cell array 200
, 25,..., 25
5Io and 256 kinds of current including Io as a unit step are obtained. Thereby, digital / analog conversion is performed.

【0006】なお、電流出力型のDA変換器に関する従
来例としては、例えば、アイ・イー・イー・イー 19
95カスタム インテグレイテッド サーキッツ コン
ファレンスの講演論文集の第211頁から第214頁
(IEEE 1995 CUSTOM INTEGRATED CIRCUITS CONFERENCE,
Digest Technical Papers, pp.211-214)に記載された
8ビットCMOS DA変換器、或いは、アイ・イー・
イー・イー トランザクションズ オン サーキッツ
アンド システムズ、第38巻、第3号1991年3月
の第322頁から第325頁(IEEE TRANSACTIONS ON C
IRCUITS AND SYSTEMS, VOL.38, NO.3, MARCH 1991, pp.
322-325)に記載された10ビットCMOSコンパチブ
ルDA変換器などがある。
A conventional example of a current output type D / A converter is disclosed in, for example, IEE19.
95 Custom Integrated Circuits Conference, pp. 211-214 (IEEE 1995 CUSTOM INTEGRATED CIRCUITS CONFERENCE,
Digest Technical Papers, pp. 211-214), an 8-bit CMOS D / A converter, or
E-E Transactions on Circuits
And Systems, Vol. 38, No. 3, March 1991, pp. 322 to 325 (IEEE TRANSACTIONS ON C
IRCUITS AND SYSTEMS, VOL.38, NO.3, MARCH 1991, pp.
322-325), a 10-bit CMOS compatible DA converter, and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】一般に、電流出力型の
DA変換器の精度を達成するには、所定の単位電流セル
の電流値を確保する必要がある。現状の技術レベルでは
8から10ビットのDA変換器の場合、単位電流セルの
電流は数百nA程度を確保すればよい。従って、図2に
示した従来例においては、78μAという値は精度だけ
を考えたら、必要量の100倍の電流を流していること
になる。MOSトランジスタのゲート電圧が一定であれ
ば電流値はMOSトランジスタのサイズに比例するの
で、このDA変換器は1/100の大きさにすることが
できるはずである。
Generally, in order to achieve the accuracy of a current output type D / A converter, it is necessary to secure a current value of a predetermined unit current cell. At the current technical level, in the case of an 8 to 10-bit DA converter, the current of the unit current cell may be about several hundred nA. Therefore, in the conventional example shown in FIG. 2, a value of 78 μA means that a current of 100 times the required amount flows when only the accuracy is considered. If the gate voltage of the MOS transistor is constant, the current value is proportional to the size of the MOS transistor. Therefore, this DA converter should be able to be reduced to 1/100.

【0008】しかしながら前述したように、DA変換器
の出力電流Ioutの値はシステムからの要求で決められ
ている。すなわち、DA変換器として動作させるのであ
れば1/100の電流で済むところを、システムからの
要求で大きい電流にせざるをえない問題があるといえ
る。本発明が解決しようとしているのはこの点である。
However, as described above, the value of the output current Iout of the DA converter is determined by a request from the system. In other words, it can be said that there is a problem that the current needs to be reduced to 1/100 when the device is operated as a DA converter, but the current must be increased according to a request from the system. It is this point that the present invention seeks to solve.

【0009】更に、電流値が大きいことのデメリットは
デバイスサイズが大きくなることにとどまらず、以下の
点が挙げられる。
Further, the disadvantages of a large current value are not limited to an increase in device size, but include the following.

【0010】(i) 大電流に対応した太い電源およびグ
ランド配線を設ける必要があり、これも面積を増大させ
る一因である。 (ii) アナログ/デジタル混在LSIにおいて、プロセ
スの微細化が進み論理回路面積は縮小されていく一方
で、アナログは論理回路程には縮小できず、相対的に占
有面積が増えている。 (iii)DA変換器の整定時間が増大する。 上記の(i)、(ii)とも換言すれば面積が大きいという問
題である。
(I) It is necessary to provide a thick power supply and a ground wiring corresponding to a large current, which is also a factor of increasing the area. (ii) In a mixed analog / digital LSI, while the miniaturization of the process advances and the logic circuit area is reduced, the analog cannot be reduced as much as the logic circuit, and the occupied area is relatively increased. (iii) The settling time of the DA converter increases. In other words, there is a problem that the area is large in the above (i) and (ii).

【0011】ここで、上記の(iii)項について補足す
る。サイズの大きなデバイスは寄生容量も大きい。この
寄生容量を充放電する充放電電流が出力電流に重畳する
ことにより雑音となる。これを図4および図5により説
明する。図4は図3で示した電流スイッチであるが、充
放電電流をわかりやすく説明するため、寄生容量405
とそこに流れる充放電電流402を書き加えてある。す
なわち、寄生容量405は電流Ioを生成するトランジ
スタ401のドレインと電流スイッチ404のトランジ
スタのソース間につく容量である。また、図4中に示し
た(a)および(b)は、電流スイッチのゲート入力ノード
であり、(c)は共通接続となっている電流スイッチの
ソースのノードである。(a),(b),(c)の各ノードの
電圧波形を図5に示す。ノード(b)の電圧波形は、ノー
ド(a)の電圧波形が反転すると共にインバータを介した
分だけ遅延している。
Here, the above item (iii) will be supplemented. Larger devices have higher parasitic capacitance. The charge / discharge current for charging / discharging the parasitic capacitance is superimposed on the output current, resulting in noise. This will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the current switch shown in FIG. 3. In order to easily explain the charge / discharge current, a parasitic capacitance 405 is shown.
And the charge / discharge current 402 flowing therethrough are added. That is, the parasitic capacitance 405 is a capacitance between the drain of the transistor 401 that generates the current Io and the source of the transistor of the current switch 404. 4A and 4B show the gate input nodes of the current switch, and FIG. 4C shows the source node of the current switch connected in common. FIG. 5 shows voltage waveforms at the nodes (a), (b), and (c). The voltage waveform at the node (b) is inverted by the voltage waveform at the node (a) and delayed by an amount corresponding to the voltage via the inverter.

【0012】いま、ノード(a)の電圧がハイ状態からロ
ー状態へ遷移する状態を考える。このときノード(b)の
電圧は少し遅れてロー状態からハイ状態へ変わる。した
がって、図5において参照符号505で示した期間で
は、PMOSトランジスタからなる電流スイッチの双方
がオンしている。逆にノード(a)の電圧がロー状態か
らハイ状態へ遷移する場合は、電流スイッチの双方がオ
フする期間504が生じる。電流スイッチの双方がオン
している状態は影響はないが、問題なのは電流スイッチ
の双方ともオフしている場合である。
Now, consider a state in which the voltage of the node (a) changes from a high state to a low state. At this time, the voltage of the node (b) changes from a low state to a high state with a slight delay. Therefore, in the period indicated by reference numeral 505 in FIG. 5, both the current switches including the PMOS transistors are on. Conversely, when the voltage at the node (a) transitions from the low state to the high state, a period 504 occurs in which both current switches are turned off. The state where both current switches are on has no effect, but the problem is when both current switches are off.

【0013】この場合、トランジスタ401の流す電流
Ioは行き場がなくなり、そのドレイン端子が接続され
たノード(c)の電位は急激に電源電圧へ近づく。このと
き寄生容量405が充電される。少し時間がたつとどち
らかの電流スイッチがオンするため、ノード(c)の電位
ははもとの状態に戻る。このとき、寄生容量405に保
持されていた電荷は放電電流402となってオンしたト
ランジスタから出力へ流れる。この電流が雑音となる。
正確には波形のオーバシュートとなるが、この整定を待
つ必要があるためDA変換器の変換時間が増大する。放
電電流が発生する原因としては、他にもトランジスタの
特性としてオフからオンへの遷移が、オンからオフへの
遷移より時間がかかり、結果として双方ともオフという
期間が発生することがある。
In this case, the current Io flowing through the transistor 401 has no place to go, and the potential of the node (c) to which the drain terminal is connected rapidly approaches the power supply voltage. At this time, the parasitic capacitance 405 is charged. After a short time, one of the current switches is turned on, so that the potential of the node (c) returns to the original state. At this time, the charge held in the parasitic capacitance 405 becomes a discharge current 402 and flows from the turned-on transistor to the output. This current becomes noise.
Accurately, the waveform overshoots, but the conversion time of the DA converter increases because it is necessary to wait for this settling. Another cause of the discharge current is that the transition from off to on takes longer than the transition from on to off as a characteristic of the transistor, and as a result, a period in which both are off occurs.

【0014】さらに寄生容量によりデコード信号の各単
位電流セルへの到達時間のずれが大きくなり、いわゆる
スキューが発生する。これも動作速度を制限する要因で
ある。各単位電流セル内にラッチを設ければ解決するが
回路面積の増大を招く。
Further, the shift of the decode signal arrival time at each unit current cell due to the parasitic capacitance increases, so-called skew occurs. This is also a factor that limits the operation speed. This can be solved by providing a latch in each unit current cell, but this increases the circuit area.

【0015】以上のように現在、高精細ディスプレイ等
に用いられているDA変換器は面積が大きく、雑音によ
る整定時間が増大するという問題を抱えている。これら
の問題は、今後こうした用途においてDA変換器への要
求精度が現状の8ビットから9、10ビットへと高めら
れた際にはますます顕著になると考えられる。これを解
決するために電流値を小さくすればよいが、出力電流値
はシステムからの要求で決定されている。
As described above, the DA converter currently used for a high-definition display or the like has a problem that the area is large and the settling time due to noise increases. It is considered that these problems will become more remarkable in the future when the required accuracy of the DA converter is increased from the current 8 bits to 9, 10 bits in such applications. To solve this, the current value may be reduced, but the output current value is determined by a request from the system.

【0016】そこで、本発明の目的は、高精細ディスプ
レイ等で用いられる終端抵抗が50Ωや75Ωという1
00Ω未満の低抵抗値であっても1Vppの出力電圧を発
生可能にし、しかも回路面積の増大を抑えたデジタル/
アナログ変換器を提供することにある。すなわち、高精
細ディスプレイ等のシステムの要求する出力電流値を満
たすと共に、変換部分の消費電流を低減でき、更に電源
線および接地線で発生する雑音を低減して整定時間が短
く、かつ、太い電源線および接地線を不要にして面積の
低減を図ったDA変換器を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-definition display or the like in which the terminating resistance is 50Ω or 75Ω.
A digital / digital converter capable of generating an output voltage of 1 Vpp even with a low resistance value of less than 00 Ω and suppressing an increase in circuit area.
An object of the present invention is to provide an analog converter. That is, while satisfying the output current value required by a system such as a high-definition display, the current consumption of the conversion part can be reduced, and the noise generated on the power supply line and the ground line is reduced, so that the settling time is short and the power supply It is an object of the present invention to provide a D / A converter in which the area is reduced by eliminating the need for a wire and a ground wire.

【0017】[0017]

【課題を解決する為の手段】前述した課題を解決するた
めに、本発明に係るデジタル/アナログ変換器は、内蔵
もしくは外付けの終端抵抗に対してmビットのデジタル
入力データに対応したアナログ出力電流を供給する電流
出力型のデジタル/アナログ変換器において、前記デジ
タル入力データをデコードした結果に基づいてデジタル
/アナログ変換器の所望の出力電流値の1/nのアナロ
グ電流を出力するデジタル/アナログ変換部と、該デジ
タル/アナログ変換部の出力電流をn倍する逓倍部とか
らなり、該逓倍部の出力電流を前記終端抵抗に供給する
ように構成したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a digital / analog converter according to the present invention provides an analog output corresponding to m-bit digital input data to a built-in or external terminating resistor. In a current output type digital / analog converter for supplying a current, a digital / analog which outputs an analog current of 1 / n of a desired output current value of the digital / analog converter based on a result of decoding the digital input data. A conversion section and a multiplication section for multiplying the output current of the digital / analog conversion section by n times are provided, and the output current of the multiplication section is supplied to the terminating resistor.

【0018】この場合、前記デジタル/アナログ変換部
が、例えば図1に示すように、前記mビット(図1の場
合、m=8ビット)のデジタル入力データを保持するラ
ッチ108と、該ラッチに保持されたデジタル入力デー
タB0〜B7をデコードするデコーダ106,109
と、該デコーダによるデコード結果に基づいて2m通り
の電流を出力する2m−1個の単位電流セルから成る電
流セルアレイ100で構成されれば好適である。
In this case, the digital / analog conversion unit includes, as shown in FIG. 1, for example, a latch 108 for holding the m-bit (m = 8 bits in FIG. 1) digital input data, and Decoders 106 and 109 for decoding the held digital input data B0 to B7
When, it is preferable if it is constituted by a current cell array 100 consisting of 2 m -1 pieces of unit current cells for outputting a current of 2 m as based on the decoding result by said decoder.

【0019】或いは、前記デジタル/アナログ変換部
が、前記mビットのデジタル入力データを保持するラッ
チ、該ラッチに保持されたデジタル入力データをデコー
ドするデコーダ、該デコーダによるデコード結果に基づ
いて2m通りの電流を出力する2m−1個の単位電流セル
で構成された電流セルアレイからなる基準電流セルアレ
イを複数組、例えば図10に示すように3組の基準電流
セルアレイ1002と、デジタル入力データを前記複数
組の基準電流セルアレイの内のどの組のラッチへ入力す
るかを選択する入力データ選択手段1001と、前記複
数組の基準電流セルアレイのどの組の出力電流を出力す
るかを選択する出力選択手段1003と、前記入力選択
手段及び出力選択手段を制御する制御信号1006とを
備え、該制御信号により前記入力選択手段及び出力選択
手段を選択的に動作させて選択された前記基準電流セル
アレイの出力電流を前記逓倍回路へ入力するように接続
構成することもできる。
Alternatively, the digital / analog conversion unit may include a latch for holding the m-bit digital input data, a decoder for decoding the digital input data held in the latch, and 2 m patterns based on the decoding result by the decoder. A plurality of sets of reference current cell arrays each including a current cell array composed of 2 m -1 unit current cells for outputting currents, for example, three sets of reference current cell arrays 1002 as shown in FIG. Input data selection means 1001 for selecting which set of latches among a plurality of sets of reference current cell arrays to input to, and output selection means for selecting which set of output currents of the plurality of sets of reference current cell arrays to output 1003, and a control signal 1006 for controlling the input selection means and the output selection means. Can be connected constituting more said input selection means and an output current of the selective operation is allowed by the selected said reference current array output selection means to enter into said multiplier circuit.

【0020】また、前記デジタル/アナログ変換部を、
図8に示すように、前記mビット(図8の場合、m=8
ビット)のデジタル入力データを保持するラッチと、該
ラッチに保持されたデジタル入力データの各ビット位置
に対応した重み付けを持つ電流セル801とからなり、
前記重み付けされた各電流セルの出力を加算した出力電
流を前記逓倍回路へ入力するように接続構成しても良
い。
In addition, the digital / analog conversion unit includes:
As shown in FIG. 8, the m bits (m = 8 in FIG. 8)
And a current cell 801 having a weight corresponding to each bit position of the digital input data held in the latch.
The output current obtained by adding the weighted outputs of the current cells may be connected to the multiplying circuit.

【0021】更に、前記デジタル/アナログ変換部を、
前記mビットのデジタル入力データを保持するラッチ、
該ラッチに保持されたデジタル入力データの上位uビッ
トをデコードするデコーダと、該デコーダによるデコー
ド結果に基づいて2u通りの電流を出力する2u−1個の
単位電流セルで構成された電流セルアレイ、例えば図9
に示すように上位5ビット分の電流セルアレイ901
と、前記ラッチに保持されたデジタル入力データの残り
の下位ビットm−uビット(図9の場合、8−5=3ビ
ット)の各位置に対応した重み付けを持つ電流セル90
6とからなり、前記電流セルアレイの出力と前記重み付
けされた各電流セルの出力とを加算した出力電流を前記
逓倍回路へ入力するように接続構成することもできる。
Further, the digital / analog conversion unit is
A latch for holding the m-bit digital input data;
Decoder and a current cell array composed of a 2 u -1 pieces of unit current cells for outputting a current of 2 u street based on the decoding result by said decoder for decoding the higher u bits of the digital input data held in the latch For example, FIG.
The current cell array 901 for the upper 5 bits as shown in FIG.
And a current cell 90 having a weight corresponding to each of the remaining low-order bits mu bits (8-5 = 3 bits in FIG. 9) of the digital input data held in the latch.
6, the output current of the current cell array and the weighted output of each current cell may be added to the multiplying circuit so as to input the output current.

【0022】また、前述デジタル/アナログ変換器にお
いて、前記電流逓倍回路は、例えば、図6に示すような
入出力トランジスタのサイズ比を1:nとしたカレント
ミラー回路、或いは、図7に示すようなカレントミラー
回路を従属接続して入出力電流比が全体として1:nと
なるように構成した回路から成れば好適である。
In the digital / analog converter, the current multiplying circuit is, for example, a current mirror circuit in which the size ratio of input / output transistors is 1: n as shown in FIG. 6, or as shown in FIG. It is preferable that the current mirror circuit be cascaded and configured so that the input / output current ratio becomes 1: n as a whole.

【0023】更に、前述したデジタル/アナログ変換器
において、前記デジタル/アナログ変換部の出力電流と
同じ電流を流すダミー電流源、例えば図12に示すよう
に基準電流セルアレイ1201と同じ電流を流すダミー
基準電流セルアレイ1202と、該ダミー電流源に接続
されたダミートランジスタ1206の第1のバイアス電
圧Vgs1と、前記デジタル/アナログ変換部の出力電流
が接続される前記逓倍回路の入力部の第2のバイアス電
圧Vgs2とを比較する比較器1207と、該比較器の出
力により、前記デジタル/アナログ変換部の出力電流の
遷移初期には前記出力電流よりも大きな追加電流源12
14又は1211を接続し、前記第2のバイアス電圧V
gs2が所定の基準値を越えた時には前記追加電流源を切
り離すように動作するスイッチ回路1212,1213
と、該スイッチ回路を制御する制御回路1210とを設
けることができる。
Further, in the above-mentioned digital / analog converter, a dummy current source for supplying the same current as the output current of the digital / analog converter, for example, a dummy reference for supplying the same current as the reference current cell array 1201 as shown in FIG. A current cell array 1202, a first bias voltage Vgs1 of a dummy transistor 1206 connected to the dummy current source, and a second bias voltage of an input section of the multiplying circuit to which an output current of the digital / analog conversion section is connected. Vgs2, and an additional current source 12 that is larger than the output current at the beginning of the transition of the output current of the digital / analog conversion unit by the output of the comparator.
14 or 1211 and the second bias voltage V
Switch circuits 1212 and 1213 that operate to disconnect the additional current source when gs2 exceeds a predetermined reference value.
And a control circuit 1210 for controlling the switch circuit.

【0024】この場合、前記比較器の出力に、比較結果
を保持する手段を更に設ければ好適である。
In this case, it is preferable that a means for holding the comparison result is further provided at the output of the comparator.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明に係るデジタル/アナログ
変換器の好適な実施の形態は、最初に小さな電流値でD
A変換を行うDA変換部と、その後このDA変換部の出
力を必要な大きさまで逓倍する逓倍部からなる回路構成
を有するものである。単位電流セルの出力はあくまでも
入力デジタルデータに応じた大きさを持つにすぎない電
流ととらえ、この電流を必要な大きさまで増幅する。す
なわちDA変換器を、微小な出力電流を発生する基準D
A変換器と、この基準DA変換器の出力電流を増幅する
逓倍回路とで構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiment of the digital-to-analog converter according to the present invention is a digital-to-analog converter.
It has a circuit configuration including a DA converter that performs A-conversion and a multiplier that multiplies the output of the DA converter to a required size. The output of the unit current cell is regarded as a current having only a magnitude corresponding to the input digital data, and this current is amplified to a required magnitude. That is, the D / A converter is connected to a reference D for generating a minute output current.
It comprises an A converter and a multiplying circuit for amplifying the output current of the reference DA converter.

【0026】電流値を小さくした単位電流セルから成る
電流セルアレイで構成する基準DA変換器では、電源、
グランド配線を細くでき、またデバイスサイズもそれに
あわせて小さくできる。このため、寄生容量も小さくな
り、スキューおよび雑音が抑えられる。本発明のDA変
換器では新たに電流逓倍回路が必要となるが、この回路
は後述するように簡単なカレントミラー回路で構成でき
るので、その回路による面積増加は低減された分に比し
て小さいものである。
In a reference DA converter composed of a current cell array composed of unit current cells having a reduced current value, a power supply,
The ground wiring can be made thinner, and the device size can be made smaller accordingly. Therefore, the parasitic capacitance is also reduced, and skew and noise are suppressed. In the DA converter of the present invention, a current multiplication circuit is newly required. However, since this circuit can be constituted by a simple current mirror circuit as described later, the area increase due to the circuit is smaller than the reduced area. Things.

【0027】これを図1の8ビットのDA変換器を用い
て、簡単に説明する。図1において参照符号100は電
流セルアレイを示し、この電流セルアレイ100は25
5個の単位電流セル101から成る。単位電流セル10
1の電流値は、Io/nである。また、103はn倍の
電流逓倍回路、104は終端抵抗、105はバイアス電
圧生成回路、106は行デコーダ、B0〜B7は入力デ
ータ、108はラッチ、109は列デコーダである。基
準DA変換器は、電流セルアレイ100と、行デコーダ
106と、列デコーダ109と、バイアス電圧生成回路
105とで構成されている。
This will be briefly described using the 8-bit DA converter shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a current cell array.
It consists of five unit current cells 101. Unit current cell 10
The current value of 1 is Io / n. Reference numeral 103 denotes an n-times current multiplier, 104 denotes a terminating resistor, 105 denotes a bias voltage generation circuit, 106 denotes a row decoder, B0 to B7 denote input data, 108 denotes a latch, and 109 denotes a column decoder. The reference DA converter includes a current cell array 100, a row decoder 106, a column decoder 109, and a bias voltage generation circuit 105.

【0028】このように構成される本実施形態のDA変
換器が従来のDA変換器と異なるのは、単位電流セル1
01の電流値が1/nと小さくなっている点である。従
って入力データB0〜B7で構成される8ビットのデー
タが0、1、2、…、255と変化した場合、電流セル
アレイの出力電流は、0、Io/n、2Io/n、…、2
55Io/nと変化する。この電流セルアレイ100の
出力電流は、最後に電流逓倍回路103を用いてn倍さ
れることにより、0、Io、2Io、…、255Ioと本
来の必要な出力電流値が得られる。電流逓倍回路103
の近辺には、十分な太さの電源線およびグランド線を引
かなければならないが、255個もある各単位電流セル
101に太い配線を引くのとは異なり、大電流が流れる
場所が限られているため、その部分だけ太くすれば良い
ので、面積効率が良い。
The DA converter of the present embodiment thus configured is different from the conventional DA converter in that the unit current cell 1
This is the point that the current value of 01 is as small as 1 / n. Therefore, when the 8-bit data composed of the input data B0 to B7 changes to 0, 1, 2,..., 255, the output current of the current cell array becomes 0, Io / n, 2Io / n,.
It changes to 55 Io / n. The output current of the current cell array 100 is finally multiplied by n using the current multiplying circuit 103, so that the originally required output current value of 0, Io, 2Io,. Current multiplication circuit 103
In the vicinity of, a power line and a ground line having sufficient thickness must be drawn, but unlike a case where a thick wiring is drawn in each of the 255 unit current cells 101, a place where a large current flows is limited. Therefore, only that portion needs to be made thicker, so that the area efficiency is good.

【0029】なお、各単位電流セル101は、小電流で
あるため高いバイアス電圧を必要としない。このため、
近年要求が高まっている低電源電圧への適性も高いとい
う利点を有する。
Since each unit current cell 101 has a small current, it does not require a high bias voltage. For this reason,
There is an advantage that suitability for a low power supply voltage, which has been increasing in recent years, is high.

【0030】[0030]

【実施例】次に、本発明に係るデジタル/アナログ変換
器の更に具体的な実施例につき、添付図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。
Next, a more specific embodiment of the digital / analog converter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0031】<実施例1>図1は、本発明に係るDA変
換器の一実施例を示すブロック図であり、終端抵抗を外
付けした電流出力型の8ビットDA変換器である。図2
に示した従来例の構成であれば、単位電流セル201の
電流値Ioは20mA÷256=78μAとなる。従っ
て、電流セルアレイ200の1列あたりの電流は、合計
1.25mA、16列では20mAとなる。単位電流セ
ルの出力電流を今1/100、すなわちn=100とす
ると、単位電流セル101では780nA、1列あたり
で12.5μA、16列の合計でも200μAにしかな
らない。電流セルアレイ100からの出力電流Iout/
nを、100倍利得の電流逓倍回路103に入れる。こ
の電流逓倍回路103は、図6に示すカレントミラー回
路600で容易に実現される。このカンレトミラー回路
600において、入力トランジスタ601と出力トラン
ジスタ602のサイズ比を1:100とすればよい。
<Embodiment 1> FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a DA converter according to the present invention, which is a current output type 8-bit DA converter with an external terminating resistor. FIG.
In the configuration of the conventional example shown in FIG. 1, the current value Io of the unit current cell 201 is 20 mA ÷ 256 = 78 μA. Therefore, the current per column of the current cell array 200 is 1.25 mA in total, and 20 mA in 16 columns. Assuming that the output current of the unit current cell is 1/100, that is, n = 100, the unit current cell 101 has only 780 nA, 12.5 μA per column, and 200 μA even in a total of 16 columns. Output current Iout / from current cell array 100
n is input to a current multiplication circuit 103 having a gain of 100. The current multiplying circuit 103 is easily realized by the current mirror circuit 600 shown in FIG. In this cantilever mirror circuit 600, the size ratio between the input transistor 601 and the output transistor 602 may be 1: 100.

【0032】1:100のような大きな電流比を得るた
めのカレントミラー回路600は、カレントミラーの入
力トランジスタ601と同じサイズのトランジスタを出
力側に100個設けた構成である。この構成では、倍率
が大きくなると全体の面積が大きくなって本来の回路面
積低減の効果が低くなる。このような場合には、図7に
示すようにカレントミラーの従属接続が有効である。こ
こではh倍利得のNMOSトランジスタで構成したカレ
ントミラー回路701とk倍利得のPMOSトランジス
タで構成したカレントミラー回路702を従属接続する
ことにより、h×k倍の電流利得を得ている。h=k=
10とすると全体で100倍となり、この場合の回路面
積は図6に示した構成の電流逓倍回路のほぼ1/5で済
む。なお、図6のカレントミラー回路600はNMOS
トランジスタで構成した場合を示したので、この場合に
は図1に示した終端抵抗104は一端を接地した構成で
はなく、電源に接続した構成とする必要がある。図1に
示したように一端を接地した終端抵抗104に接続する
場合には、カレントミラー回路を図7のPMOSトラン
ジスタで構成したカレントミラー回路702のように構
成すれば良い。また、本実施例では終端抵抗を外付けと
したが、チップ内に内蔵しても良いことは言うまでもな
い。
The current mirror circuit 600 for obtaining a large current ratio such as 1: 100 has a configuration in which 100 transistors of the same size as the input transistor 601 of the current mirror are provided on the output side. In this configuration, as the magnification increases, the entire area increases, and the original effect of reducing the circuit area decreases. In such a case, the subordinate connection of the current mirror is effective as shown in FIG. Here, a current mirror circuit 701 constituted by an NMOS transistor having an h-times gain and a current mirror circuit 702 constituted by a PMOS transistor having a k-times gain are cascaded to obtain a current gain of h × k times. h = k =
If it is set to 10, the total becomes 100 times, and the circuit area in this case is almost 1/5 of the current multiplication circuit having the configuration shown in FIG. The current mirror circuit 600 shown in FIG.
Since a case is shown in which transistors are used, in this case, the terminating resistor 104 shown in FIG. 1 needs to be connected to a power supply instead of being grounded at one end. When the one end is connected to the grounded terminating resistor 104 as shown in FIG. 1, the current mirror circuit may be configured as a current mirror circuit 702 composed of PMOS transistors in FIG. In this embodiment, the terminating resistor is provided externally, but it is needless to say that the terminating resistor may be built in the chip.

【0033】<実施例2>本発明は、図1に示した等し
い電流値を持つ単位電流セルからなる電流セルアレイ構
成のDA変換器に限るものではない。例えば、128I
o:64Io:32Io:16Io:8Io:4Io:2I
o:Ioという2のべき乗の重み付けをもつ電流セルを設
けたDA変換器(例えばSignor他の"A Low Power High-
Speed 10-BitCMOS- Compatible D/A Converter":IEEE
Transactions on circuits and systems, VOL.38, NO.
3, March 1991では上位8ビットがこのような手法で構
成されている)についても適用できる。
<Embodiment 2> The present invention is not limited to the D / A converter shown in FIG. 1 having a current cell array composed of unit current cells having the same current value. For example, 128I
o: 64Io: 32Io: 16Io: 8Io: 4Io: 2I
o: A D / A converter provided with a current cell having a weight of 2 to the power of 2 (for example, Signor et al., "A Low Power High-
Speed 10-BitCMOS-Compatible D / A Converter ": IEEE
Transactions on circuits and systems, VOL.38, NO.
3, March 1991, the upper 8 bits are configured in this way).

【0034】図8に示した構成は、重み付けを持つ電流
セルで構成した電流出力型8ビットDA変換器に適用し
た実施例である。なお、図8では終端抵抗804を電流
逓倍回路802の出力端子803に外付けにして示して
あるが、内蔵してもよい。図8において、参照符号80
1は2のべき乗の重み付けをもつ電流セルを示してお
り、その電流の大きさはすべて1/nとなっている。こ
の電流セル801からの出力電流を電流逓倍回路802
によりn倍してDA変換器の出力電流Ioutを得てい
る。これにより実施例1と同様の効果が得られ、回路面
積および整定時間の低減を図ることができる。
The configuration shown in FIG. 8 is an embodiment applied to a current output type 8-bit D / A converter composed of weighted current cells. Although FIG. 8 shows that the terminating resistor 804 is externally connected to the output terminal 803 of the current multiplying circuit 802, it may be built in. In FIG.
Reference numeral 1 denotes a current cell having a power of 2 weighting, and the magnitude of the current is all 1 / n. The output current from the current cell 801 is converted into a current multiplication circuit 802
To obtain the output current Iout of the DA converter. As a result, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the circuit area and the settling time can be reduced.

【0035】なお、図8において、参照符号805は基
準電圧から各重み付けされた電流セルへ印加するバイア
ス電圧を生成するバイアス電圧生成回路を示し、B0〜
B7は8ビットの入力データを示す。この入力データB
0〜B7は、一旦ラッチに保持されてそれぞれ対応する
重み付けされた電流セル801に接続されている。
In FIG. 8, reference numeral 805 denotes a bias voltage generation circuit that generates a bias voltage to be applied to each weighted current cell from a reference voltage.
B7 indicates 8-bit input data. This input data B
0 to B7 are temporarily held in the latches and connected to the corresponding weighted current cells 801 respectively.

【0036】<実施例3>本発明は、入力データの8ビ
ットを、例えば上位5ビットと下位3ビットに分け、上
位5ビットを31個の等電流Ioを出力する単位電流セ
ルからなる電流セルアレイと、下位3ビットを4Io:
2Io:Ioの重み付け電流セルで構成するDA変換器
(Kohno他"A 350-MS/s 3.3V 8-bit CMOS D/A Converter
Using a Delayed Driving Scheme:IEEE 1995 Custom
Integrated Circuits Conference)に対しても用するこ
とができる。
<Embodiment 3> The present invention divides 8 bits of input data into, for example, upper 5 bits and lower 3 bits, and divides the upper 5 bits into a current cell array composed of 31 unit current cells which output 31 equal currents Io. And the lower 3 bits to 4Io:
2Io: DA converter composed of Io weighted current cells (Kohno et al. "A 350-MS / s 3.3V 8-bit CMOS D / A Converter
Using a Delayed Driving Scheme: IEEE 1995 Custom
Integrated Circuits Conference).

【0037】図9は、このような構成の一実施例を示す
ブロック図である。図9において、参照符号901は上
位5ビット分の35個の単位電流セルからなる電流セル
アレイ、906は下位3ビット分の重み付け電流セルで
あり、いずれの電流セルもその電流を1/nにしてあ
る。これらの電流セルアレイ901の出力と重み付け電
流セル906の出力とを加算し、電流逓倍回路902で
n倍することにより、必要な出力電流Ioutを得てい
る。本実施例でも、実施例1と同様の効果が得られ、回
路面積および整定時間の低減を図ることができる。
FIG. 9 is a block diagram showing one embodiment of such a configuration. In FIG. 9, reference numeral 901 denotes a current cell array including 35 unit current cells for the upper 5 bits, and 906 denotes a weighted current cell for the lower 3 bits. is there. The required output current Iout is obtained by adding the output of the current cell array 901 and the output of the weighted current cell 906 and multiplying the output by n by the current multiplier 902. Also in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the circuit area and the settling time can be reduced.

【0038】なお、図9において、参照符号903は行
デコーダ、904は外付けの終端抵抗、905は基準電
圧から電流セルアレイ901および重み付け電流セル9
06へ印加するバイアス電圧を生成するバイアス電圧生
成回路、909は列デコーダ、B0〜B7は8ビットの
入力データを示し、この入力データB0〜B7は一旦ラ
ッチに保持される。
In FIG. 9, reference numeral 903 denotes a row decoder, 904 denotes an external terminating resistor, 905 denotes a current cell array 901 and a weighted current cell 9 from a reference voltage.
A bias voltage generation circuit for generating a bias voltage to be applied to 06, 909 is a column decoder, B0 to B7 are 8-bit input data, and the input data B0 to B7 are temporarily held in a latch.

【0039】<実施例4>図10は、より高速変換動作
が可能な本発明に係るDA変換器の別の実施例の構成を
示すブロック図であり、電流セルアレイを複数組設けて
順次動作させる構成のDA変換器に本発明を適用した場
合である。本実施例では、基準電流セルアレイを複数組
と、さらにこの基準電流セルアレイからの出力電流を選
択する手段を設けている点に特徴がある。
<Embodiment 4> FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of another embodiment of a DA converter according to the present invention capable of higher-speed conversion operation. A plurality of sets of current cell arrays are provided and operated sequentially. This is a case where the present invention is applied to a DA converter having a configuration. The present embodiment is characterized in that a plurality of sets of reference current cell arrays and a means for selecting an output current from the reference current cell array are provided.

【0040】図10において、参照符号1001はmビ
ットの入力データをどの基準電流セルアレイに入力する
かを選択する選択手段、1002は複数組設けられた基
準電流セルアレイであり、その電流値は終端抵抗100
8を駆動して所定の電圧を得るのに必要な電流値の1/
nに設定してある。また、各基準電流セルアレイ100
2は、図1と同様の2m−1個の単位電流セルからなる
電流セルアレイと、ラッチと、行デコーダおよび列デコ
ーダとから構成されている。1003は各基準電流セル
アレイ1002の出力の中から実際にn倍の電流逓倍回
路1004を介して終端抵抗1008へ出力するものを
選ぶ選択手段を示し、この選択手段1003として、先
の図3に示した電流セル内の電流スイッチを代わりに用
いることも可能である。1005は基準電流セルアレイ
内の電流セルアレイに印加するバイアス電圧を基準電圧
から生成するためのバイアス回路、1006は入出力の
選択手段1001と1003を制御する制御信号、10
07はmビットの入力データである。
In FIG. 10, reference numeral 1001 designates a selection means for selecting which reference current cell array to input m-bit input data, and 1002 designates a plurality of reference current cell arrays, the current values of which are terminating resistors. 100
8 is 1 / of the current value necessary to obtain a predetermined voltage by driving
n. Further, each reference current cell array 100
2 includes a current cell array composed of 2 m -1 unit current cells as in FIG. 1, a latch, a row decoder and a column decoder. Reference numeral 1003 denotes a selecting means for selecting, from among the outputs of the respective reference current cell arrays 1002, an output which is actually output to the terminating resistor 1008 via the n-times current multiplying circuit 1004. The selecting means 1003 is shown in FIG. It is also possible to use a current switch in the current cell instead. Reference numeral 1005 denotes a bias circuit for generating a bias voltage to be applied to the current cell array in the reference current cell array from the reference voltage. Reference numeral 1006 denotes a control signal for controlling the input / output selecting means 1001 and 1003;
07 is m-bit input data.

【0041】このように構成されるDA変換器1000
は、各基準電流セルアレイ1002を少しずつ位相をず
らして動作させ、適当なタイミングで各基準電流セルア
レイの出力を選択手段1003により選択して出力する
ことにより高速動作を実現する。例えば、基準電流セル
アレイ1002が、図10に示すように基準電流セルア
レイa〜cの3組みあって、それぞれ最高動作速度が1
00MHzであるとすると、他の要素を無視すれば全体
では300MHz動作が可能となる。
The DA converter 1000 configured as described above
Realizes a high-speed operation by operating each reference current cell array 1002 with a slightly shifted phase, and selecting and outputting the output of each reference current cell array by a selection means 1003 at an appropriate timing. For example, the reference current cell array 1002 has three sets of reference current cell arrays a to c as shown in FIG.
Assuming that the frequency is 00 MHz, 300 MHz operation is possible as a whole, ignoring other elements.

【0042】これを図11に示すタイミングチャートを
用いて説明する。この図は、図10に示した入力デジタ
ルデータ1007と各基準電流セルアレイa〜cへの入
力データとそのアナログ出力、およびDA変換器(DA
C)出力の波形を示している。図11において、参照符
号1101は入力データ信号、1102は基準電流セル
アレイaの入力データ信号、1103は基準電流セルア
レイaのアナログ出力波形、1104は基準電流セルア
レイbの入力データ信号、1105は基準電流セルアレ
イbのアナログ出力波形、1106は基準電流セルアレ
イcの入力データ信号、1107は基準電流セルアレイ
cの出力波形、1108はDA変換器の出力波形であ
る。
This will be described with reference to the timing chart shown in FIG. This figure shows the input digital data 1007 shown in FIG. 10, the input data to each of the reference current cell arrays a to c, their analog outputs, and the DA converter (DA).
C) shows an output waveform. 11, reference numeral 1101 denotes an input data signal, 1102 denotes an input data signal of the reference current cell array a, 1103 denotes an analog output waveform of the reference current cell array a, 1104 denotes an input data signal of the reference current cell array b, and 1105 denotes a reference current cell array. The analog output waveform b, 1106 is the input data signal of the reference current cell array c, 1107 is the output waveform of the reference current cell array c, and 1108 is the output waveform of the DA converter.

【0043】基準電流セルアレイ1002の入力データ
信号1102は、図11に示したように整定に100n
secかかる。このため、この基準電流セルアレイ単体
では100MHzが変換周波数の上限となる。しかし、
基準電流セルアレイ1002をa,b,cの3組設け
て、ある瞬間の入力データD1を基準電流セルアレイa
に入力し、次の入力データD2を基準電流セルアレイb
に入力し、同じように入力データD3を基準電流セルア
レイcに入力する。ここまでに基準電流セルアレイaの
出力が整定するので、その出力をDA変換器出力として
選択手段1003により選択する。次の周期では、入力
データD4を再び基準電流セルアレイaに取り込みなが
ら基準電流セルアレイbの出力をDA変換器出力として
選択手段1003により選択する。このようにして、個
々の基準電流セルアレイa,b,cは100MHz(1
00nsec周期)で動作しているが、DA変換器全体
としては300MHz(33nsec)の変換動作が得
られる。
The input data signal 1102 of the reference current cell array 1002 is set to 100n as shown in FIG.
It takes seconds. For this reason, 100 MHz is the upper limit of the conversion frequency in the reference current cell array alone. But,
The reference current cell array 1002 is provided with three sets of a, b, and c, and input data D1 at a certain moment is stored in the reference current cell array a.
And input the next input data D2 to the reference current cell array b.
And input data D3 is similarly input to the reference current cell array c. Since the output of the reference current cell array a has been settled so far, the output is selected by the selection means 1003 as the DA converter output. In the next cycle, the output of the reference current cell array b is selected by the selection means 1003 as the DA converter output while the input data D4 is taken into the reference current cell array a again. In this way, each of the reference current cell arrays a, b, and c has a frequency of 100 MHz (1
Although the operation is performed at a period of 00 nsec), a conversion operation of 300 MHz (33 nsec) can be obtained as a whole of the DA converter.

【0044】本実施例では、図1の実施例と同様に、1
00Ω未満の終端抵抗に接続してディスプレイ表示用に
必要な1Vppの出力電圧が得られると共に、基準電流セ
ルアレイ1002での出力電流は1/nと小さくしてい
るのでDA変換部での消費電流を低減でき、DA変換部
における電源線及び接地線を従来例より大幅に低減する
ことができる。このため、集積回路チップ上のDA変換
器の占有面積を小さくすることができる。更に、本実施
例のDA変換器は、より高速な変換動作を実現すること
ができる。
In this embodiment, as in the embodiment of FIG.
An output voltage of 1 Vpp required for display display can be obtained by connecting to a terminating resistor of less than 00Ω, and the output current of the reference current cell array 1002 is reduced to 1 / n, so that the current consumption of the DA converter is reduced. The power supply line and the ground line in the DA converter can be significantly reduced as compared with the conventional example. Therefore, the area occupied by the DA converter on the integrated circuit chip can be reduced. Further, the DA converter according to the present embodiment can realize a higher-speed conversion operation.

【0045】<実施例5>図12は、本発明に係るDA
変換器のまた別の実施例の概略構成を示すブロック図で
ある。図12において、参照符号1201はデジタル/
アナログ変換部を構成する基準電流セルアレイを示し、
この基準電流セルアレイ1201はDA変換器の所望の
出力電流Ioutの1/nの電流を流す。1202は基準
電流セルアレイ1201と同一の電流値Iout/nを流
す電流源であり、これを以下ダミー基準電流セルアレイ
と呼ぶ。1203は逓倍部を構成するn倍の電流逓倍回
路であり、この電流逓倍回路1203のMOSトランジ
スタ1204のゲート−ソース間電圧VgsをVgs2とす
る。なお、図中WはMOSトランジスタのゲート幅、L
はゲート長を示す。1206はダミー基準電流Iout/
nを流して、基準となるゲート−ソース間電圧Vgs1を
生成するトランランジスタであり、これを以下ダミート
ランジスタと呼ぶ。1207は電流逓倍回路のゲート−
ソース間電圧Vgs2と基準電圧Vgs1とを比較する電圧比
較器、1208は比較器の比較結果を保持する手段で、
これが必要な理由については後述する。1209は制御
回路のタイミングを決定する回路、1210は比較結果
からプルアップとプルダウンを選択する制御回路、12
11はプルダウン用電流源、1212と1213はプル
アップ/プルダウンの選択手段、1214はプルアップ
用電流源である。また、本実施例では終端抵抗を図示し
ていないが、終端抵抗は電流逓倍回路1203の出力電
流端子OUTに内蔵もしくは外付けで接続すれば良い。
<Embodiment 5> FIG.
It is a block diagram showing a schematic structure of another example of a converter. In FIG. 12, reference numeral 1201 denotes digital /
The reference current cell array constituting the analog conversion unit is shown,
The reference current cell array 1201 allows a current 1 / n of a desired output current Iout of the DA converter to flow. Reference numeral 1202 denotes a current source that supplies the same current value Iout / n as that of the reference current cell array 1201, and is hereinafter referred to as a dummy reference current cell array. Reference numeral 1203 denotes an n-times current multiplication circuit that constitutes a multiplication unit. The voltage Vgs between the gate and the source of the MOS transistor 1204 of the current multiplication circuit 1203 is set to Vgs2. In the figure, W is the gate width of the MOS transistor, L
Indicates a gate length. 1206 is a dummy reference current Iout /
The transistor is a transistor that generates a reference gate-source voltage Vgs1 by flowing n, and is hereinafter referred to as a dummy transistor. 1207 is a gate of the current multiplication circuit.
A voltage comparator 1208 for comparing the source-to-source voltage Vgs2 with the reference voltage Vgs1 is means for holding the comparison result of the comparator.
The reason why this is necessary will be described later. 1209 is a circuit for determining the timing of the control circuit, 1210 is a control circuit for selecting pull-up or pull-down from the comparison result,
11 is a pull-down current source, 1212 and 1213 are pull-up / pull-down selection means, and 1214 is a pull-up current source. Although the terminating resistor is not shown in the present embodiment, the terminating resistor may be connected to the output current terminal OUT of the current multiplier 1203 either internally or externally.

【0046】この回路の動作について、図13を用いて
説明する。これは図12に示した回路の各部の電圧電流
波形を示した波形図である。図13において、参照符号
1301は基準電流セルアレイ1201の出力電流波
形、1302は本実施例の高速化を行わない場合の電流
逓倍回路1203を構成するMOSトランジスタのゲー
ト−ソース間電圧Vgs2の電圧波形、1303はダミー
トランジスタ1206のゲート−ソース間電圧Vgs1の
電圧波形、1304は本実施例による高速化を行った場
合の電流逓倍回路1203を構成するMOSトランジス
タのゲート−ソース間電圧Vgs2の電圧波形、1305
は電圧比較器1207の出力波形、1306は電圧比較
器1207の結果を保持して比較動作を停止させるべき
ポイントをそれぞれ示している。1307はDA変換器
の入力データ波形である。
The operation of this circuit will be described with reference to FIG. This is a waveform diagram showing voltage and current waveforms of each part of the circuit shown in FIG. In FIG. 13, reference numeral 1301 denotes an output current waveform of the reference current cell array 1201; 1302, a voltage waveform of a gate-source voltage Vgs2 of a MOS transistor constituting the current multiplying circuit 1203 in the case where the speed-up of this embodiment is not performed; Reference numeral 1303 denotes a voltage waveform of the gate-source voltage Vgs1 of the dummy transistor 1206, reference numeral 1304 denotes a voltage waveform of the gate-source voltage Vgs2 of the MOS transistor constituting the current multiplying circuit 1203 in the case where the speed is increased according to the present embodiment, and 1305.
Indicates an output waveform of the voltage comparator 1207, and 1306 indicates a point at which the result of the voltage comparator 1207 is to be held to stop the comparison operation. Reference numeral 1307 denotes an input data waveform of the DA converter.

【0047】基準電流セルアレイ1201の出力電流
は、入力データ1307に応じて波形1301のように
変化する。この電流Iout/nが電流逓倍回路1203
のカレントミラーMOSトランジスタ1204に流れる
が、この電流の変化がMOSトランジスタ1204のゲ
ート−ソース間電圧Vgs2の変化になる。しかし、この
変化は電流逓倍回路1203を構成するカレントミラー
の時定数で制限され、この時定数が動作周期より大きい
場合、波形1302に示したように変化が追従できな
い。これに対して、基準電流セルアレイと等しい電流値
Iout/nが流れるダミー基準電流セルアレイ1202
に接続されたダミートランジスタ1206の方は、負荷
容量が少ないため波形1303に示したように高速に変
化する。
The output current of the reference current cell array 1201 changes like a waveform 1301 according to the input data 1307. This current Iout / n is used as a current multiplication circuit 1203
Flows through the current mirror MOS transistor 1204, and the change in the current results in a change in the gate-source voltage Vgs2 of the MOS transistor 1204. However, this change is limited by the time constant of the current mirror constituting the current multiplying circuit 1203, and if this time constant is longer than the operation cycle, the change cannot follow as shown by the waveform 1302. On the other hand, a dummy reference current cell array 1202 in which a current value Iout / n equal to that of the reference current cell array flows.
Since the load capacity of the dummy transistor 1206 connected to the dummy transistor 1206 is smaller, it changes at a higher speed as shown by a waveform 1303.

【0048】そこで、このトランジスタ1206のゲー
ト−ソース間電圧Vgs1の変化に応じて、電流逓倍回路
1203内のMOSトランジスタ1204のゲート−ソ
ース間電圧Vgs2を高速に変化させるため、本実施例で
は電流を外部から流し込むように構成する。正確には、
MOSトランジスタ1204のゲート−ソース間電圧V
gs2を高める場合には電流I_pullupを流し込み、下げる
場合には電流I_pulldownを引き抜く操作を行う。ただ
し、そのまま充電または放電を続けると適正な電圧を行
き過ぎてしまうので、この電圧Vgs2とダミーMOSト
ランジスタ1206のゲート−ソース間電圧Vgs1を比
較し、一致した時点で電流の流し込みまたは引き抜きを
停止する。これは、電圧比較器1207の結果により流
し込み選択手段1213および引き抜き選択手段121
2を制御することで実現できる。これにより、電流逓倍
回路1203のゲート−ソース間電圧Vgs2は、常にダ
ミー基準電流セル1202に接続されたダミートランジ
スタ1206のゲート−ソース間電圧Vgs1と一致する
ように制御がかけられる。この場合のDA変換器の動作
速度を制限する要因は、電流セルの整定時間を無視すれ
ば、この制御ループの整定時間となる。
Therefore, in order to change the gate-source voltage Vgs2 of the MOS transistor 1204 in the current multiplying circuit 1203 at high speed in accordance with the change of the gate-source voltage Vgs1 of the transistor 1206, the current is reduced in this embodiment. It is configured to be poured from outside. To be exact,
Gate-source voltage V of MOS transistor 1204
When increasing gs2, the current I_pullup is supplied, and when decreasing gs2, the operation of extracting the current I_pulldown is performed. However, if the charge or discharge is continued as it is, an appropriate voltage will be excessively passed. Therefore, this voltage Vgs2 is compared with the gate-source voltage Vgs1 of the dummy MOS transistor 1206, and the flow of current or the extraction is stopped when they match. This is based on the result of the voltage comparator 1207, the flow selection unit 1213 and the extraction selection unit 121.
2 can be realized. As a result, control is performed such that the gate-source voltage Vgs2 of the current multiplier circuit 1203 always matches the gate-source voltage Vgs1 of the dummy transistor 1206 connected to the dummy reference current cell 1202. The factor that limits the operating speed of the DA converter in this case is the settling time of this control loop if the settling time of the current cell is ignored.

【0049】この回路によりMOSトランジスタ120
4のゲート−ソース間電圧Vgs2がダミートランジスタ
1206のゲート−ソース間電圧Vgs1に近くなると、
比較器1207の出力が1と0で反転を繰り返す。この
変化はMOSトランジスタ1204のゲート−ソース間
電圧Vgs2に影響を及ぼし、出力電圧の雑音となるの
で、適当なタイミングで比較結果を図中の保持手段12
08で保持する。最も適切なタイミングは、図13に1
306で示したところと考えられる。
With this circuit, the MOS transistor 120
4 when the gate-source voltage Vgs2 of the dummy transistor 1206 approaches the gate-source voltage Vgs1 of the dummy transistor 1206.
The inversion is repeated when the output of the comparator 1207 is 1 and 0. This change affects the gate-source voltage Vgs2 of the MOS transistor 1204 and causes noise in the output voltage.
08. The most appropriate timing is shown in FIG.
It is considered that this is indicated by reference numeral 306.

【0050】なお、ダミー基準電流セルアレイ1202
は基準電流セルアレイ1201とまったく同じものを設
ける必要はない。例えば、ダミー基準電流セルアレイ1
202を設ける代わりに、基準電流セルアレイ1201
の出力を一旦カレントミラー回路で受け、このカレント
ミラー回路を2出力の構成にしておき、一方を電流逓倍
回路1203へ、もう一方をダミートランジスタ120
6へ出力するように構成してもよい。
The dummy reference current cell array 1202
Need not be exactly the same as the reference current cell array 1201. For example, the dummy reference current cell array 1
Instead of providing 202, reference current cell array 1201
Is temporarily received by a current mirror circuit, the current mirror circuit is configured to have two outputs, one of which is supplied to a current multiplier circuit 1203, and the other is supplied to a dummy transistor 1203.
6 may be configured to be output.

【0051】ところで、実施例1の図1に示した構成で
は、電流逓倍回路103を構成する図6または図7のカ
レントミラーの入力電流Iin側MOSトランジスタの相
互コンダクタンス値gmと、出力電流Iout側のMOS
トランジスタのゲート容量とで決まる時定数で全体の動
作速度が制限される。基準電流セルアレイの負荷となる
電流逓倍回路103のゲート容量に対して、充電電流で
ある基準電流セルアレイの電流が少ないために、この時
定数が大きく動作速度が遅くなる。これに対して、本実
施例で示したようにDA変換器を構成すれば、この時定
数による遅れを解決して動作速度の向上をはかることが
できる。本実施例の構成では、動作状況を検出し、電流
逓倍回路1203のゲート電位を高速にプルアップ、も
しくはプルダウンする回路が付加されているために、遷
移時に電流逓倍回路からの電流に加え、充電または放電
用の、電流を流し込みまたは引き抜くことにより、ゲー
ト−ソース間電圧Vgs2の変化を早めることができるか
らである。
In the configuration shown in FIG. 1 of the first embodiment, the mutual conductance gm of the input current Iin side MOS transistor of the current mirror of FIG. 6 or FIG. MOS
The overall operation speed is limited by a time constant determined by the gate capacitance of the transistor. Since the current of the reference current cell array, which is the charging current, is smaller than the gate capacitance of the current multiplying circuit 103 serving as the load of the reference current cell array, the time constant is large and the operation speed is slow. On the other hand, if the DA converter is configured as shown in the present embodiment, it is possible to improve the operation speed by solving the delay caused by the time constant. In the configuration of the present embodiment, since a circuit for detecting the operation state and quickly pulling up or pulling down the gate potential of the current multiplying circuit 1203 is added, in addition to the current from the current multiplying circuit at the time of transition, charging is performed. Alternatively, a change in the gate-source voltage Vgs2 can be hastened by flowing or extracting a current for discharging.

【0052】<実施例6>図14は、図12を用いて説
明した実施例5のDA変換器と同様の構成であるが、比
較結果からプルアップとプルダウンを選択するプルダウ
ン/プルアップ選択手段をインバータとMOSトランジ
スタ対で構成した実施例である。図14において、参照
符号1401は基準電流セルアレイ、1402はダミー
基準電流セルアレイ、1403は電流逓倍回路、140
4はダミートランジスタ、1405は引き抜き(プルダ
ウン)用電流源、1406はインバータとMOSトラン
ジスタ対の電流スイッチで構成した流し込み/引き抜き
選択手段、1407は電圧比較器、1408は流し込み
(プルアップ)用電流源、および1409は比較結果を
保持するラッチである。
<Embodiment 6> FIG. 14 has the same configuration as that of the DA converter of Embodiment 5 described with reference to FIG. 12, but a pull-down / pull-up selecting means for selecting pull-up and pull-down from the comparison result. Is an embodiment comprising an inverter and a MOS transistor pair. 14, reference numeral 1401 denotes a reference current cell array, 1402 denotes a dummy reference current cell array, 1403 denotes a current multiplier, 140
4 is a dummy transistor, 1405 is a current source for pull-out (pull-down), 1406 is flow-in / pull-out selection means composed of a current switch of an inverter and a MOS transistor pair, 1407 is a voltage comparator, and 1408 is a current source for flow-in (pull-up). , And 1409 are latches for holding comparison results.

【0053】この回路の動作について、図13を用いて
説明する。基準電流セルアレイ1401が波形1301
のように変化したとする。このとき、電流逓倍回路14
03を構成するMOSトランジスタのゲート−ソース間
電圧Vgs2は、そのままでは波形1302のように急速
には立ち上がれない。一方、ダミートランジスタ140
4のゲート−ソース間電圧Vgs1は波形1303のよう
に高速で変化する。従って、基準電流セルアレイ140
1の電流が増えたときは、Vgs1>Vgs2となるので、比
較器1407の結果は1となる。これにより、流し込み
/引き抜き選択手段1406では、基準電流セルアレイ
1401の電流Iout/nだけではなく、プルアップ電
流源1408の電流I_pullupが電流逓倍回路1403
に流し込まれる。
The operation of this circuit will be described with reference to FIG. The reference current cell array 1401 has a waveform 1301
Let's say that it has changed. At this time, the current multiplication circuit 14
The voltage Vgs2 between the gate and the source of the MOS transistor composing 03 does not rise as rapidly as the waveform 1302 as it is. On the other hand, the dummy transistor 140
4, the gate-source voltage Vgs1 changes at a high speed as shown by a waveform 1303. Therefore, the reference current cell array 140
When the current of 1 increases, Vgs1> Vgs2, and the result of the comparator 1407 becomes 1. As a result, in the flow-in / pull-out selection means 1406, not only the current Iout / n of the reference current cell array 1401 but also the current I_pullup of the pull-up current source 1408 is used as the current multiplication circuit 1403.
Is poured into.

【0054】プルダウン側電流源1405の電流I_pul
ldownは、流し込み/引き抜き選択手段1406内のN
MOSトランジスタ対から構成されるスイッチにより、
電源から流れるようになる。この状態で電流逓倍回路1
403を構成するMOSトランジスタのゲート−ソース
間電圧Vgs2が上昇し、Vgs1<Vgs2となると、比較器
1407の出力が0となる。このとき、選択手段140
6はまず基準電流セルアレイ1401の電流を流し込
み、またプルダウン用電流源1405で高まりすぎてい
る電流逓倍回路1403を構成するMOSトランジスタ
のゲート−ソース間電圧Vgs2を引き下げる制御がなさ
れる。そして、電圧Vgs2がそのまま引き下げられると
また比較器1407の出力が反転するので、ここでプル
アップ電流源1408およびプルダウン電流源1405
を全て切り離し、基準電流セルアレイ1401だけで動
作させる。
The current I_pul of the pull-down current source 1405
ldown is N in the flow / pull-out selection means 1406
With a switch composed of a pair of MOS transistors,
It starts flowing from the power supply. In this state, the current multiplication circuit 1
When the voltage Vgs2 between the gate and the source of the MOS transistor constituting 403 rises and Vgs1 <Vgs2, the output of the comparator 1407 becomes 0. At this time, the selection means 140
Reference numeral 6 controls the flow of the current of the reference current cell array 1401 and the reduction of the gate-source voltage Vgs2 of the MOS transistor constituting the current multiplying circuit 1403, which is excessively increased by the pull-down current source 1405. Then, when the voltage Vgs2 is directly lowered, the output of the comparator 1407 is inverted again. Here, the pull-up current source 1408 and the pull-down current source 1405 are used.
Are all separated and only the reference current cell array 1401 is operated.

【0055】ここまでで高速化のための回路の動作は終
了し、本来のDA変換動作に戻ることになる。電流源の
切り離しにはプルアップ電流源1408およびプルダウ
ン電流源1405をまとめて停止させるか、或いはさら
にこのための電流スイッチを設けるなどすればよい。こ
の高速化手段は、他の実施例にも適用可能である。
At this point, the operation of the circuit for speeding up is completed, and the operation returns to the original DA conversion operation. To disconnect the current source, the pull-up current source 1408 and the pull-down current source 1405 may be stopped collectively, or a current switch for this purpose may be provided. This speeding-up means can be applied to other embodiments.

【0056】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更
をなし得ることは勿論である。
The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention. It is.

【0057】[0057]

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明によれば、電流出力型のDA変換器において、電流
セルから成る電流セルアレイ等で構成されるDA変換部
と、このDA変換部の出力電流を逓倍してDA変換器の
所定の出力とする逓倍部とでDA変換器を構成すること
により、DA変換器の特性を維持したまま電流セルから
成るDA変換部の電流を従来の1/100程度まで小さ
くすることができる。従って、電流セルのデバイスサイ
ズを小さくできると共に、DA変換部の電源配線及びグ
ランド配線を太くする必要がなくなり、回路面積の低減
が可能となる。また、デバイスサイズが小さくなること
により、寄生容量が低減して雑音の抑圧、動作速度の向
上が図れる。更に、集積回路チップ上に占めるDA変換
器の面積低減により全体のチップ面積を小さくでき、製
造コストの低減を図ることができる。
As is apparent from the above-described embodiments, according to the present invention, in a current output type DA converter, a DA converter composed of a current cell array composed of current cells and the like, And a multiplier that multiplies the output current of the D / A converter to obtain a predetermined output of the D / A converter, so that the current of the D / A converter composed of current cells can be reduced while maintaining the characteristics of the D / A converter. It can be reduced to about 1/100. Accordingly, the device size of the current cell can be reduced, and it is not necessary to make the power supply wiring and the ground wiring of the DA converter thick, and the circuit area can be reduced. In addition, since the device size is reduced, the parasitic capacitance is reduced, thereby suppressing noise and improving the operation speed. Furthermore, the overall chip area can be reduced by reducing the area of the DA converter occupying on the integrated circuit chip, and the manufacturing cost can be reduced.

【0058】従って、高精細ディスプレイなどのよう
に、終端抵抗が100Ω未満の低抵抗値で1Vppのアナ
ログ振幅電圧と高速動作とが要求される用途に好適なD
A変換器、すなわち、ディスプレイ表示用の終端抵抗に
接続しても1Vppの出力が得られ、高速、且つ、電源線
及び接地線の雑音の低減と、チップ面積の低減を図った
DA変換器を実現することができる。
Therefore, such as a high-definition display, a terminal resistor suitable for applications requiring a low resistance value of less than 100Ω, an analog amplitude voltage of 1 Vpp and high-speed operation is required.
A converter, that is, a D / A converter that can obtain 1 Vpp output even when connected to a display terminating resistor, is high-speed, reduces noise on power supply lines and ground lines, and reduces chip area. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るDA変換器の一実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a DA converter according to the present invention.

【図2】従来の電流セル形DA変換器の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a conventional current cell type DA converter.

【図3】単位電流セルの構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a unit current cell.

【図4】図3の単位電流セルに寄生容量とその充放電電
流を付加した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram in which a parasitic capacitance and its charge / discharge current are added to the unit current cell of FIG. 3;

【図5】図4に示した回路の各ノードにおける電圧波形
のタイミング図である。
FIG. 5 is a timing chart of a voltage waveform at each node of the circuit shown in FIG. 4;

【図6】本発明に係るDA変換器で使用する電流逓倍回
路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a current multiplier circuit used in a DA converter according to the present invention.

【図7】本発明に係るDA変換器で使用する電流逓倍回
路の別の構成例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another configuration example of the current multiplier circuit used in the DA converter according to the present invention.

【図8】本発明に係るDA変換器の別の実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the DA converter according to the present invention.

【図9】本発明に係るDA変換器のまた別の実施例を示
すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of the DA converter according to the present invention.

【図10】本発明に係るDA変換器の更に別の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the DA converter according to the present invention.

【図11】図10に示したDA変換器の動作を説明する
タイミングチャートである。
11 is a timing chart illustrating the operation of the DA converter shown in FIG.

【図12】本発明に係るDA変換器の更に別の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing still another embodiment of the DA converter according to the present invention.

【図13】図12に示したDA変換器の動作を説明する
タイミングチャートである。
13 is a timing chart illustrating the operation of the DA converter shown in FIG.

【図14】本発明に係るDA変換器の更に別の実施例を
示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing still another embodiment of the DA converter according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200…電流セルアレイ、101,201…単
位電流セル、103,802…電流逓倍回路、104,
203,804…終端抵抗、105,204,805…
バイアス電圧生成回路、106,205…行デコーダ、
108,207…データ保持ラッチ、109,208…
列デコーダ、301,401…出力電流Io生成トラン
ジスタ、302,404…電流スイッチ、303…電流
スイッチ駆動回路、402…寄生容量からの放電電流、
405…寄生容量、504…ノード(a)と(b)がと
もにハイレベルとなる期間、505…ノード(a)と
(b)がともにローレベルとなる期間、601…逓倍回
路入力トランジスタ、602…逓倍回路出力トランジス
タ、701…h倍利得カレントミラー、702…k倍利
得カレントミラー、801…2のべき乗重み付け電流セ
ル群、803…出力端子、901…上位ビット用電流セ
ルアレイ、902,1004…電流逓倍回路、904,
1008…終端抵抗、905,1005…バイアス電圧
生成回路、906…下位ビット用重み付け電流セル、9
08…上位ビット用行デコーダ、909…上位ビット用
列デコーダ、1000…DA変換器、1001…入力デ
ータ選択手段、1002…複数組設けられた基準電流セ
ルアレイ、1003…出力選択手段、1005…基準電
流セルアレイのバイアス回路、1006…入出力選択手
段を制御する制御信号、1007…入力データ、110
1…入力データ波形、1102…基準電流セルアレイa
の入力データ、1103…基準電流セルアレイaの出力
波形、1104…基準電流セルアレイbの入力データ、
1105…基準電流セルアレイbの出力波形、1106
…基準電流セルアレイcの入力データ、1107…基準
電流セルアレイcの出力波形、1108…DA変換器出
力波形、1201…基準電流セルアレイ、1202…基
準電流セルアレイと同一の電流値を流すダミー基準電流
セルアレイ、1203…電流逓倍回路、1204…逓倍
回路MOSトランジスタ、1206…基準ゲート−ソー
ス間電圧を生成するトランランジスタ(ダミートランジ
スタ)、1207,1407…電圧比較器、1208…
比較器比較結果を保持する手段、1209…制御回路タ
イミング決定回路、1210…プルアップ/ダウン選択
制御回路、1211…プルダウン用電流源、1212、
1213…プルアップ/ダウン選択手段、1214…プ
ルアップ用電流源、1301…基準電流セルアレイの出
力電流波形、1302…高速化を行わない場合の電流逓
倍回路MOSのゲート−ソース間電圧波形、1303…
ダミートランジスタのゲート−ソース間電圧波形、13
04…高速化した場合の電流逓倍回路MOSゲート−ソ
ース間電圧波形、1305…電圧比較器出力波形、13
06…比較器の動作を停止させる、または結果をラッチ
に保持させるべき時刻、1307…入力データ波形、1
401…基準電流セルアレイ、1402…ダミー基準電
流セルアレイ、1403…電流逓倍回路、1404…基
準ゲート−ソース間電圧生成トランジスタ、1405…
引き抜き用電流源、1406…電流スイッチで構成した
流し込み/引き抜き選択手段、1407…電圧比較器、
1408…流し込み用電流源、1409…比較結果保持
用ラッチ、B0〜B7…入力データ、Iout/n…電流
セルアレイ出力電流、OUT…出力電流端子。
100, 200: current cell array, 101, 201: unit current cell, 103, 802: current multiplication circuit, 104,
203, 804 ... terminating resistor, 105, 204, 805 ...
Bias voltage generating circuits, 106, 205... Row decoders,
108, 207 ... data holding latch, 109, 208 ...
Column decoders, 301 and 401 output current Io generating transistors, 302 and 404 current switches, 303 current switch driving circuits, 402 discharge currents from parasitic capacitances,
405: parasitic capacitance; 504: a period when both nodes (a) and (b) are at a high level; 505: a period when both nodes (a) and (b) are at a low level; 601: a multiplying circuit input transistor; Multiplying circuit output transistor, 701... H-times gain current mirror, 702... K-times gain current mirror, 801... Circuit, 904
1008: Terminating resistor, 905, 1005: Bias voltage generation circuit, 906: Weighting current cell for lower bit, 9
08: Upper bit row decoder, 909: Upper bit column decoder, 1000: DA converter, 1001: Input data selection means, 1002: Reference current cell array provided with a plurality of sets, 1003: Output selection means, 1005: Reference current Cell array bias circuit 1006 Control signal for controlling input / output selection means 1007 Input data 110
1: input data waveform, 1102: reference current cell array a
, The input waveform of the reference current cell array b, the input waveform of the reference current cell array b,
1105... Output waveform of reference current cell array b, 1106
... input data of the reference current cell array c, 1107 ... output waveform of the reference current cell array c, 1108 ... output waveform of the DA converter, 1201 ... reference current cell array, 1202 ... a dummy reference current cell array in which the same current value as the reference current cell array flows. 1203: current multiplying circuit, 1204: multiplying circuit MOS transistor, 1206: Transistor (dummy transistor) for generating reference gate-source voltage, 1207, 1407: voltage comparator, 1208 ...
Means for holding a comparator comparison result, 1209 a control circuit timing decision circuit, 1210 a pull-up / down selection control circuit, 1211 a current source for pull-down, 1212,
1213: pull-up / down selection means, 1214: pull-up current source, 1301: output current waveform of the reference current cell array, 1302 ... gate-source voltage waveform of the current multiplying circuit MOS when speeding up is not performed, 1303 ...
Gate-source voltage waveform of dummy transistor, 13
04: voltage waveform between the current multiplication circuit MOS gate and source when the speed is increased, 1305: output waveform of the voltage comparator, 13
06: time when the operation of the comparator should be stopped or the result should be held in the latch; 1307: input data waveform, 1
Reference numeral 401: reference current cell array; 1402: dummy reference current cell array; 1403: current multiplication circuit; 1404: reference gate-source voltage generation transistor;
Current source for extraction, 1406 inflow / extraction selection means constituted by current switches, 1407 voltage comparator,
1408: current source for pouring, 1409: latch for holding comparison result, B0 to B7: input data, Iout / n: current cell array output current, OUT: output current terminal.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内蔵もしくは外付けの終端抵抗に対してm
ビットのデジタル入力データに対応したアナログ出力電
流を供給する電流出力型のデジタル/アナログ変換器に
おいて、前記デジタル入力データをデコードした結果に
基づいてデジタル/アナログ変換器の所望の出力電流値
の1/nのアナログ電流を出力するデジタル/アナログ
変換部と、該デジタル/アナログ変換部の出力電流をn
倍する逓倍部とからなり、該逓倍部の出力電流を前記終
端抵抗に供給するように構成したことを特徴とするデジ
タル/アナログ変換器。
1. An internal or external terminating resistor, m
In a current output type digital / analog converter which supplies an analog output current corresponding to a bit of digital input data, a desired output current value of the digital / analog converter is calculated based on a result of decoding the digital input data. a digital-to-analog converter that outputs n analog currents, and the output current of the digital-to-analog converter is n
A digital-to-analog converter, comprising: a multiplying unit for multiplying the output; and supplying an output current of the multiplying unit to the terminating resistor.
【請求項2】前記デジタル/アナログ変換部が、前記m
ビットのデジタル入力データを保持するラッチと、該ラ
ッチに保持されたデジタル入力データをデコードするデ
コーダと、該デコーダによるデコード結果に基づいて2
m通りの電流を出力する2m−1個の単位電流セルから成
る電流セルアレイで構成されて成る請求項1に記載のデ
ジタル/アナログ変換器。
2. The digital / analog converter according to claim 1, wherein
A latch for holding digital input data of bits, a decoder for decoding the digital input data held in the latch, and a decoder for decoding the digital input data based on the decoding result by the decoder.
2. The digital / analog converter according to claim 1, comprising a current cell array composed of 2 m -1 unit current cells outputting m kinds of currents.
【請求項3】前記デジタル/アナログ変換部が、前記m
ビットのデジタル入力データを保持するラッチ、該ラッ
チに保持されたデジタル入力データをデコードするデコ
ーダ、該デコーダによるデコード結果に基づいて2m
りの電流を出力する2m−1個の単位電流セルで構成さ
れた電流セルアレイからなる基準電流セルアレイを複数
組と、デジタル入力データを前記複数組の基準電流セル
アレイの内のどの組のラッチへ入力するかを選択する入
力データ選択手段と、前記複数組の基準電流セルアレイ
のどの組の出力電流を出力するかを選択する出力選択手
段と、前記入力選択手段及び出力選択手段を制御する制
御信号とを備え、該制御信号により前記入力選択手段及
び出力選択手段を選択的に動作させて選択された前記基
準電流セルアレイの出力電流を前記逓倍回路へ入力する
ように接続構成されて成る請求項1に記載のデジタル/
アナログ変換器。
3. The digital / analog conversion unit according to claim 1, wherein
Latch for holding the bits of the digital input data, a decoder for decoding a digital input data held in the latch, with 2 m -1 pieces of unit current cells for outputting a current of as 2 m based on the decoding result by said decoder A plurality of sets of reference current cell arrays comprising the configured current cell arrays; input data selecting means for selecting which set of latches among the plurality of sets of reference current cell arrays to input digital input data; and Output selecting means for selecting which set of output currents of the reference current cell array to output, and a control signal for controlling the input selecting means and the output selecting means, wherein the input selecting means and the output selecting means are controlled by the control signals. Are selectively operated to input an output current of the selected reference current cell array to the multiplier circuit. According to claim 1 comprising Te digital /
Analog converter.
【請求項4】前記デジタル/アナログ変換部が、前記m
ビットのデジタル入力データを保持するラッチと、該ラ
ッチに保持されたデジタル入力データの各ビット位置に
対応した重み付けを持つ電流セルとからなり、前記重み
付けされた各電流セルの出力を加算した出力電流を前記
逓倍回路へ入力するように接続構成されて成る請求項1
に記載のデジタル/アナログ変換器。
4. The digital / analog conversion unit according to claim 1, wherein
A latch for holding digital input data of bits, and a current cell having a weight corresponding to each bit position of the digital input data held in the latch, and an output current obtained by adding outputs of the weighted current cells. 2. The input circuit is configured to be input to the multiplying circuit.
2. A digital / analog converter according to claim 1.
【請求項5】前記デジタル/アナログ変換部が、前記m
ビットのデジタル入力データを保持するラッチ、該ラッ
チに保持されたデジタル入力データの上位uビットをデ
コードするデコーダと、該デコーダによるデコード結果
に基づいて2u通りの電流を出力する2u−1個の単位電
流セルで構成された電流セルアレイと、前記ラッチに保
持されたデジタル入力データの残りの下位ビットm−u
ビットの各位置に対応した重み付けを持つ電流セルとか
らなり、前記電流セルアレイの出力と前記重み付けされ
た各電流セルの出力とを加算した出力電流を前記逓倍回
路へ入力するように接続構成されて成る請求項1に記載
のデジタル/アナログ変換器。
5. The digital / analog conversion unit according to claim 1, wherein
A decoder for decoding the latch, the upper u bits of the digital input data held in the latch that holds the bit of the digital input data, 2 u -1 pieces for outputting a current of 2 u street based on the decoding result by said decoder And a remaining lower bit mu of the digital input data held in the latch.
A current cell having a weight corresponding to each position of a bit, and configured so as to input an output current obtained by adding an output of the current cell array and an output of each of the weighted current cells to the multiplying circuit. The digital-to-analog converter according to claim 1, comprising:
【請求項6】前記電流逓倍回路は、入出力トランジスタ
のサイズ比を1:nとしたカレントミラー回路から成る
請求項1〜5のいずれか1項に記載のデジタル/アナロ
グ変換器。
6. The digital / analog converter according to claim 1, wherein said current multiplication circuit comprises a current mirror circuit in which a size ratio of input / output transistors is 1: n.
【請求項7】前記電流逓倍回路は、カレントミラー回路
を従属接続して全体として入出力電流比が1:nとなる
ように構成した回路から成る請求項1〜5のいずれか1
項に記載のデジタル/アナログ変換器。
7. The current multiplying circuit according to claim 1, wherein a current mirror circuit is connected in cascade to form an input / output current ratio of 1: n as a whole.
A digital / analog converter according to the item.
【請求項8】前記デジタル/アナログ変換部の出力電流
と同じ電流を流すダミー電流源と、 該ダミー電流源に接続されたダミートランジスタの第1
のバイアス電圧と、前記デジタル/アナログ変換部の出
力電流が接続される前記逓倍回路の入力部の第2のバイ
アス電圧とを比較する比較器と、 該比較器の出力により、前記デジタル/アナログ変換部
の出力電流の遷移初期には前記出力電流よりも大きな追
加電流源を接続し、前記第2のバイアス電圧が所定の基
準値を越えた時には前記追加電流源を切り離すように動
作するスイッチ回路と、 該スイッチ回路を制御する制御回路を更に設けて成る請
求項1〜7のいずれか1項に記載のデジタル/アナログ
変換器。
8. A dummy current source for supplying the same current as an output current of the digital / analog conversion unit, and a first one of a dummy transistor connected to the dummy current source.
A comparator for comparing the bias voltage of the digital / analog conversion unit with a second bias voltage of the input unit of the multiplication circuit to which the output current of the digital / analog conversion unit is connected; A switch circuit operable to connect an additional current source larger than the output current at the initial stage of the transition of the output current of the unit and to disconnect the additional current source when the second bias voltage exceeds a predetermined reference value. The digital / analog converter according to any one of claims 1 to 7, further comprising a control circuit for controlling the switch circuit.
【請求項9】前記比較器の出力に、比較結果を保持する
手段を更に設けて成る請求項8に記載のデジタル/アナ
ログ変換器。
9. The digital / analog converter according to claim 8, further comprising means for holding a comparison result at an output of said comparator.
JP2940498A 1998-02-12 1998-02-12 Digital / analog converter Pending JPH11234135A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2940498A JPH11234135A (en) 1998-02-12 1998-02-12 Digital / analog converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2940498A JPH11234135A (en) 1998-02-12 1998-02-12 Digital / analog converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11234135A true JPH11234135A (en) 1999-08-27

Family

ID=12275211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2940498A Pending JPH11234135A (en) 1998-02-12 1998-02-12 Digital / analog converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11234135A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007004032A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Sony Corp Gradation expression device drive circuit, image output apparatus, and gradation expression device drive method
JP2009294632A (en) * 2008-06-06 2009-12-17 Holtek Semiconductor Inc Display panel driver
CN111913020A (en) * 2020-08-19 2020-11-10 北京无线电计量测试研究所 Low-noise bias source for quantum alternating-current voltage system and using method
CN112535807A (en) * 2020-12-21 2021-03-23 浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司 Artificial nerve electrical stimulation current control circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007004032A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Sony Corp Gradation expression device drive circuit, image output apparatus, and gradation expression device drive method
JP2009294632A (en) * 2008-06-06 2009-12-17 Holtek Semiconductor Inc Display panel driver
CN111913020A (en) * 2020-08-19 2020-11-10 北京无线电计量测试研究所 Low-noise bias source for quantum alternating-current voltage system and using method
CN112535807A (en) * 2020-12-21 2021-03-23 浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司 Artificial nerve electrical stimulation current control circuit
CN112535807B (en) * 2020-12-21 2026-01-09 浙江诺尔康神经电子科技股份有限公司 Artificial nerve electrical stimulation current control circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4845675A (en) High-speed data latch with zero data hold time
US5600321A (en) High speed, low power CMOS D/A converter for wave synthesis in network
US6066965A (en) Method and apparatus for a N-nary logic circuit using 1 of 4 signals
JPH05276016A (en) Dynamic ratioless circuitry for adopting random logic
JP2000059199A (en) Output buffer and buffering method thereof
JP2666604B2 (en) Differential amplifier, latch circuit using the same, memory device using the latch circuit, and information reading method thereof
JP3621249B2 (en) Voltage selection circuit, LCD drive circuit, and D / A converter
US5999019A (en) Fast CMOS logic circuit with critical voltage transition logic
EP1326340A1 (en) Electric wiring cross section reduction adiabatic charging logic circuit
US5982220A (en) High speed multiplexer circuit
JPH08335881A (en) Complementary current source circuit
US20020024362A1 (en) Logic circuit with single charge pulling out transistor and semiconductor integrated circuit using the same
JPH11234135A (en) Digital / analog converter
US7532142B1 (en) Structures for systems and methods of generating an analog signal
EP0651511B1 (en) Semiconductor device having a combination of CMOS circuit and bipolar circuits
JP2000244322A (en) Semiconductor integrated circuit device
US6473359B1 (en) Semiconductor integrated circuit
US6285590B1 (en) Low power consumption semiconductor ROM, EPROM, EEPROM and like circuit
US5457405A (en) Complementary logic recovered energy circuit
JPH03222518A (en) Integrated circuit device
JP4268580B2 (en) Switched capacitor circuit
US6225932B1 (en) Color palette ram and D/A converter
JPH08315579A (en) Serial access memory
JPH0546113A (en) Semiconductor integrated circuit
JP2835533B2 (en) DA converter