Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE68926184T2 - DA-Wandler - Google Patents

DA-Wandler

Info

Publication number
DE68926184T2
DE68926184T2 DE68926184T DE68926184T DE68926184T2 DE 68926184 T2 DE68926184 T2 DE 68926184T2 DE 68926184 T DE68926184 T DE 68926184T DE 68926184 T DE68926184 T DE 68926184T DE 68926184 T2 DE68926184 T2 DE 68926184T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resistor
switches
resistors
vdd
resistance
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE68926184T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68926184D1 (de
Inventor
Hiroshi Asazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE68926184D1 publication Critical patent/DE68926184D1/de
Publication of DE68926184T2 publication Critical patent/DE68926184T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/78Simultaneous conversion using ladder network
    • H03M1/785Simultaneous conversion using ladder network using resistors, i.e. R-2R ladders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen D/A- Wandler mit Widerständen und Schaltern und insbesondere auf eine Schaltkreisanordnung für die Minimierung eines nicht-linearen Fehlers eines D/A-Wandlers, der von einem ON-Widerstand eines Schalters verursacht wird.
  • Bei einem derartigen herkömmlichen D/A-Wandler mit Widerständen und Schaltern werden erste und zweite Referenzspannungen VR1 und VR2 von n Widerständen R geteilt, wie in Fig. 1 gezeigt. Einer der (n + 1) Schalter SW, die mit jedem Abzweigpunkt verbunden sind, wird von einem Dekoder 51 angeschaltet, um ein Eingangsdigitalsignal in ein Schaltungssteuerungssignal zu konvertieren, so daß eine mit dem digitalen Eingangssignal korrespondierende Spannung von einem Operationsverstärker 52 als Ausgangsspannung VOUT aus gegeben wird.
  • Eine weitere herkömmliche Schaltanordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Dieser D/A-Wandler besteht aus einer Widerstandsleiter, die aus Widerständen R besteht, die alle einen Widerstand R haben, und aus Widerständen 2R, die alle einen Widerstand 2R haben, ünd aus Dualschaltern 1, 2, ..., n, die jeweils aus Schaltern C&sub1;, &sub1;, ..., Cn, n bestehen. Eine Ausgangselektrode jedes Dualschalters ist mit einem invertierenden Eingangsterminal (-) eines Operationsverstärkers 62 verbunden, und die andere Elektrode ist mit der Referenzspannung VR2 und einem nicht-invertierenden Eingangsterminal (+) des Operationsverstärkers 62 verbunden. Auf der anderen Seite hat der Operationsverstärker 62 eine Schaltkreisanordnung, die einem Rückkopplungswiderstand Rf einer Widerstandsrückkoppelung unterworfen ist, um einen Strom IOUT in eine Spannung zu konvertieren. Signallinien B1 und B2, die mit den Eingangsterminals des Operationsverstärkers 62 verbunden sind, sind virtuell geerdet, um mit der Referenzspannung VR2 gleiche Potentiale zu haben. Es sei angenommen, daß ein ON-Widerstand der Dualschalter vernachlässigt werden kann. Selbst wenn der Dualschalter mit einem der beiden Kontakte verbunden ist, ist ein Widerstand 2R, wenn er bezüglich eines Knotens An von rechts und von unten betrachtet wird. Aus diesem Grunde ist In1 = In2. Bei gleichzeitiger Betrachtung nach rechts und nach unterhalb des Knotens An ist der zusammengesetzte Widerstand R. Bei Betrachtung von einem Knoten An-1 ist ein Widerstand 2R. Daher gilt In-1,1 = In-2,2.
  • Auf ähnliche Art und Weise kann das obige Resultat bei allen Knoten A&sub1;, A&sub2;, ... , An erzielt werden. Daher kann ein Strom in den Knoten A&sub1;, A&sub2;, ... , An in der genannten Reihenfolge zu 1/2 gewichtet werden, und 2n Kombinationen können als Ausgangsstrom IOUT erzielt werden.
  • Bei dem oben genannten herkömmlichen D/A-Konverter, der in Fig. 1 gezeigt ist, kann jedoch, da in die Schalter SW kein Strom eingespeist wird, der ON-Widerstand der Schalter vernachlässigt werden. Da jedoch die n Widerstände und (n + 1) Schalter eine D/A-Wandlung in (n + 1) Schritten ausführen sollen, erhöht sich so unerwünschterweise die Anzahl der Elemente des Schaltkreises.
  • Der in Fig. 2 gezeigte herkömmliche D/A-Wandler kann mit den n Dualschaltern eine D/A-Wandlung in 2n-Schritten ausführen. Wenn jedoch alle Dualschalter aus MOS- Transistoren bestehen, kann jedoch aufgrund ihres ON- Widerstandes eine Verstimmung auftreten, und so die Nicht-Linearität der Charakteristika der D/A-Wandlung verursachen.
  • Der herkömmliche 3-Bit-D/A-Wandler, der in Fig. 3 dargestellt ist die Basis für die Präambel von Anspruch dar. Die gleichen Referenzzeichen in Fig. 3 kennzeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 2. Das Referenzzeichen 63 kennzeichnet einen Steuerungsschaltkreis für die Steuerung der Dualschalter 1 bis 3.
  • Um die Einflüsse der ON-Widerstände der drei Dualschalter 1, 2 und 3 zu minimieren, werden gewöhnlich ON-Schalter 4 und 5, die gleiche ON-Widerstände wie die drei Dualschalter 1, 2 und 3 haben, jeweils in Serie mit dem Widerstand R rechts des Knotens A&sub3; und mit dem Rückkopplungswiderstand Rf des Operationsverstärkers 62 als Leerschalter verbunden.
  • Um es detaillierter zu sagen, sind unter der Annahme, daß der ON-Widerstand jedes Dualschalters gleich r ist, die Widerstände gleich (2R + r), wenn von dem Knoten A&sub3; nach rechts und nach unten des Knotens A&sub3; betrachtet werden. Daher gilt I&sub3;&sub1; ≠ I&sub3;&sub2;.
  • Ein zusammengesetzter Widerstand ist (2R + r)/2 =R + r/2, wenn er von dem Knoten A&sub3; gleichzeitig nach rechts und nach unten betrachtet wird. Um es detaillierter zu sagen, ist ein Widerstand (2R + r/2) , wenn er von dem Knoten A&sub2; nach rechts betrachtet wird, und ein Widerstand ist (2R + r), wenn er von dem Knoten A&sub2; nach unten betrachtet wird. Daher tritt eine Verstimmung auf, so daß I&sub2;&sub1; ≠ I&sub2;&sub2; ist.
  • Ähnlich ist ein Widerstand (2R + 3r/8), wenn er von dem Knoten A&sub1; nach rechts betrachtet wird, und ein Widerstand ist (2R + r), wenn er von dem Knoten A&sub1; nach unten betrachtet wird. Daher ergibt sich I&sub1;&sub1; ≠ I&sub1;&sub2;. Der Grad der Verstimmung wird schlechter als die Beziehung zwischen den Strömen I&sub2;&sub1; und I&sub2;&sub2; . Die Verstimmung zwischen den Strömen I&sub1;&sub1; und I&sub1;&sub2; erscheint als nichtlinearer Ausgang, wenn die Kontrolldaten der Schalter 1, 2 und 3 (1, 0, 0) und (0, 1, 1) sind.
  • Fig. 4 zeigt die Ausgangscharakteristika dieses D/A- Wandlers als Resultat einer Simulation eines Rechners. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, nimmt die Veränderung der Fehlerspannung EOUT zu, wenn die Kontrolldaten (0,1,1) und (1,0,0) sind. Aus diesem Grunde wird bei einem D/A- Wandler von 3Bit oder mehr sein Fehler zu einem kritischen Problem. Um die Nichtlinearität der in Fig. 4 gezeigten Fehlerspannung zu vermeiden, müssen, wenn der ON-Widerstand des Dualschalters 3 von Fig. 3 gleich r ist, die ON-Widerstände der Dualschalter 2 und 1 gleich r/2 bzw. r/4 sein. Das bedeutet, daß die Größe des Schalters mit einer Potenz von "2" zunimmt. Wenn ein D/A- Wandler von beispielsweise 8-Bit verwendet wird, und die Größe des kleinstens Schalters "1" ist, muß die Größe des größten Schalters 2&sup8;&supmin;¹ sein, d.h. 128. Als Resultat ergibt sich das gleiche Problem wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Schaltkreis.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen D/A-Wandler bereitzustellen, der die Nichtlinearität der D/A-Wandlungscharakteristika verbessern kann, die durch Stromungleichgewichte durch ON- Widerstände erzeugt wird.
  • Um gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird ein D/A-Wandler bereitgestellt, bestehend aus einer ersten Widerstandsgruppe, die aus einer Vielzahl von Widerständen besteht, die zwischen ersten und zweiten Referenzpotentialen verbunden sind, einer zweiten Widerstandsgruppe, die aus einer Vielzahl von Widerständen besteht, deren erste Terminals zwischen erste Referenzpotentiale und einen ersten Knoten eines ersten Widerstandes in der ersten Widerstandsgruppe und weiteren Knoten in der ersten Widerstandsgruppe verbunden sind, einem Operationsverstärker mit invertierenden und nicht-invertierenden Eingangsterminals und einem Ausgangsterminal, wobei der Operationsverstärker mit einem Rückkopplungsschaltkreis ausgestattet ist, der zwischen die Ausgangs- und invertierenden Eingangsterminais verbunden ist, ersten Schaltelementen, die aus Halbleiterelementen bestehen, die alle eine Eingangselektrode und zwei Ausgangselektroden haben, wobei eine der Ausgangselektroden jedes ersten Schaltelements mit einem korrespondierenden der zweiten Terminals der Widerstände der zweiten Widerstandsgruppe verbunden ist, und die andere Ausgangselektrode mit dem nicht-invertierenden Eingangsterminal verbunden ist, zweiten Schaltelemente, die aus Halbleiterelementen bestehen, die alle eine Eingangselektrode und zwei Ausgangselektroden haben, wobei eine der Ausgangselektroden jedes zweiten Schaltelementes mit dem korrespondierenden der zweiten Terminals in der zweiten Widerstandsgruppe verbunden ist und, die andere Ausgangselektrode mit dem invertierenden Eingangsterminal verbunden ist, und ein Steuerschaltkreis für die Übertragung von Steuersignalen zu den Eingangselektroden der ersten und zweiten Schaltelemente, wobei das zweite Referenzpotential mit dem nicht-invertierenden Eingangsterminal des Operationsverstärkers verbunden ist, und Widerstände der ersten und zweiten Widerstandsgruppe, die von dem ersten Knoten nach unten führen, sind einander gleichgesetzt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Figur 1 zeigt den Schaltkreis eines herkömmlichen D/A-Wandlers;
  • Figur 2 zeigt den Schaltkreis eines weiteren herkömmlichen D/A-Wandlers;
  • Figur 3 zeigt die detaillierte Anordnung eines Schaltkreises eines herkömmlichen 3-Bit-D/A-Wandlers;
  • Figur 4 zeigt die Charakteristika des herkömmlichen 3-Bit-D/A-Wandlers;
  • Figur 5 zeigt einen Schaltkreis eines D/A-Wandlers gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • Figur 6A zeigt einen Schaltkreis des unteren Schaltkreises mit Referenz zu dem in Fig. 5 gezeigten Knoten A&sub1;;
  • Figur 6B zeigt einen Schaltkreis, der die detaillierte Anordnung des in Fig. 6A gezeigten Schaltkreises darstellt;
  • Figur 7 ist eine Draufsicht auf einen integrierten Schaltkreis, der den in Fig. 6B gezeigten Schaltkreis enthält;
  • Figur 8 ist ein Schnitt entlang der Linie VIII- VIII des Bauelements in Fig. 7;
  • Figur 9 ist ein Schaltkreis der detaillierten Anordnung eines 3-Bit-D/A-Wandlers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Figur 10 zeigt die Charakteristika des 3-Bit-D/A- Wandlers gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • Figur 11 ist ein Schaltkreis einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORTEILHAFTEN AUSFÜHRUNGEN
  • Fig. 5 ist ein Schaltkreis eines D/A-Wandlers gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Das Merkmal dieser Ausführung ist das folgende. Die Elemente R12a, VDD, ..., Rn2a, VDD, Rnb, VDD (erste Widerstandsgruppe) werden nämlich zwischen ersten und zweiten Referenzspannungen VR1 und VR2 angeordnet, und die Elemente R11a, VDD, R11b, ... , Rn1a, VDD, Rn1b (zweite Widerstandsgruppe) werden jeweils mit einem ersten Knoten A&sub1; zwischen der Referenzspannung VR1 und einem ersten Widerstand in der ersten Widerstandsgruppe und Knoten A&sub2; bis An der ersten Widerstandsgruppe verbunden. Zusätzlich ist der ON- Widerstand des Schalters VDD gleich dem der Schalter C&sub1; und &sub1; (erste und zweite Schaltelemente).
  • Um es detaillierter zu sagen, ist diese Ausführung mit dem Schalter VDD ausgestattet, der aus einem MOS- Transistor besteht, und einen gleichen Widerstand wie der ON-Widerstand jeder der Dualschalter 1, 2, 3, ..., n hat, die aus MOS-Transistoren bestehen, um den Einfluß der ON- Widerstände der Dualschalter 1, 2, ..., n bestehend aus MOS-Transistoren zu vermeiden.
  • Fig. 6A ist ein Schaltkreis, der bezüglich des in Fig. 5 gezeigten Knotens A&sub1; einen unteren Schaltkreis zeigt, und Fig. 6B ist ein Schaltkreis, der die detaillierte Anordnung des in Fig. 6A gezeigten Schaltkreises darstellt.
  • Aus den Fig. 6A und 6B geht hervor, daß der Schalter VDD aus n- und p-Kanal-MOS-Transistoren 21 und 22 besteht. Die Eingangselektrode des n-Kanals-MOS-Transistors 22 ist mit der Spannung VDD verbunden, und die Eingangselektrode des p-Kanal-MOS-Transistors 21 ist mit GND verbunden.
  • Die Schalter C&sub1; und &sub1; haben dieselbe Anordnung wie der Schalter VDD. Die Eingangselektrode eines n-Kanal-MOS- Transistors 24 ist mit einem Signal C&sub1; verbunden, und die Eingangselektrode eines p-Kanal-MOS-Transistors 23 ist mit einem Signal &sub1; verbunden. Auf der anderen Seite sind die MOS-Transistoren 25 und 26 des Schalters &sub1; mit bezüglich des Schalters C&sub1; invertierten Signalen verbunden.
  • Man beachte, daß obwohl in diesem Fall nur der bezüglich des Knotens A&sub1; untere Schaltkreis beschrieben wurde, andere Schalter VDD, C&sub2;, &sub2;, ..., Cn, n, die in Fig. 5 gezeigt sind, die gleiche Anordnung haben.
  • Fig. 7 ist die Draufsicht auf einen integrierten Schaltkreis, der den in Fig. 6B gezeigten Schaltkreis enthält. In Fig. 7 kennzeichnen die gleichen Referenzzeichen die gleichen Teile, wie in Fig. 6B. Wie in Fig. 7 gezeigt, werden die Schalter VDD, C&sub1;, und &sub1; gleichzeitig auf einem einzigen Substrat gebildet, so daß sie benachbart sind. Zusätzlich werden die n- und p-Kanal-MOS- Transistoren, die die Schalter beinhalten, gebildet, daß sie einander angrenzen. Wie vorstehend beschrieben, ist daher der ON-Widerstand des Schalters VDD gleich dem der Schalter C&sub1; und &sub1;.
  • Fig. 8 ist ein Schnitt durch das Bauelement entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7. In Fig. 8 kennzeichnet das Referenzsymbol L eine Ausgangselektrode des Schalters VDD; m eine Eingangselektrode des p-Kanal-MOS-Transistors 21; n die andere Ausgangselektrode des Schalters VDD; o eine Leitungsschicht der Spannung VDD; p eine Leitungsschicht von dem Widerstand R zu den Schaltern C&sub1; und &sub1;; q eine Ausgangselektrode des Schalters &sub1;; r eine Eingangselektrode des p-Kanal-MOS-Transistors 25; s eine Ausgangselektrode der Schalter C&sub1; und &sub1;; p eine Eingangselektrode des p-Kanal-MOS-Transistors 23; u eine Ausgangselektrode des Schalters C&sub1;; und v eine Leitungsschicht des Signals C&sub1;.
  • Das Referenzzeichen 27 kennzeichnet das Halbleitersubstrat; 28 und 29 kennzeichnen Diffusionsschichten der MOS-Transistoren 21, 22 und 25, die in dem Halbleitersubstrat 27 gebildet sind; 30 kennzeichnet eine Widerstandschicht des Widerstands R; 31 kennzeichnet eine Isolationszwischenschicht; und 32 kennzeichnet eine Schutzisolationsschicht.
  • Man nehme an, daß bei dem D/A-Wandler mit der vorstehenden Anordnung der ON-Widerstand des Schalters, der aus dem MOS-Transistor besteht, gleich r ist. Widerstände sind einander gleich, d.h. (2R + 2r), wenn sie bezüglich des Knotens An in Fig. 5 nach rechts und nach unten betrachtet werden. Daher ist In1 = In2. Daher ist ein zusammengesetzter Widerstand gleich (R + r), wenn er gleichzeitig bezüglich des Knotens An nach rechts und nach unten betrachtet wird, und Widerstände sind einander gleich, d.h. (2R + 2r), wenn sie nach rechts und nach unten betrachtet werden. Daher gilt In-1,1 = In-1,2 = In1 + In2 = 2In1.
  • Ähnlich ist I&sub1;&sub1; = I&sub1;&sub2; , und ein Wert des Stromes wird mit der Potenz von "2" gewichtet.
  • Um es detaillierter zu sagen, gilt bei einem willkürlichen Knoten Ai, I1+1,1 = I&sub1;&sbplus;&sub1;, und 2 = 2Ii1 = 2Ii2. Da ein Widerstand (erster zusammengesetzter Widerstand), wenn er bezüglich des Knotens A&sub1; nach rechts betrachtet wird, und ein Widerstand (zweiter zusammengesetzter Widerstand), wenn er nach unten betrachtet wird (2R + 2r) wird, ist zusätzlich der zusammengesetzte Widerstand (R + r). Daher kann, um beispielsweise die Verstärkung eines phaseninvertierenden Verstärkers unter der Verwendung eines Operationsverstärkers 62 auf "1" zu setzen, ein Rückkopplungswiderstand Rf leicht durch eine Serienschaltung, bestehend aus dem Widerstand R und den normalen ON-MOS-Schaltern gebildet werden. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Rückkopplungswiderstand gleich (R + r).
  • Der in Fig. 9 gezeigte 3-Bit-D/A-Wandler wird im folgenden detailliert beschrieben.
  • Die Charakteristika der Ausgangs- und Fehlerspannungen des D/A-Wandlers bezüglich der Kontrolleingänge der drei Dualschalter sind in Fig. 10 gezeigt.
  • Die Fehlerspannung wird durch die Differenz in der Vorspannung (bias points) der Schalter 1, 2 und 3 verursacht. Um es genauer zu sagen, sind die Schalter C&sub1;, C&sub1;, ..., Cn, n, der R-2R-Widerstandsleiter bezüglich dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 62 auf Hochpotentialseite angeordnet. Im Gegensatz dazu ist der Rückkopplungswiderstand Rf des Operationsverstärkers 62 auf Niedrigpotentialseite unterhalb einer Spannung von (R x IOUT) angeordnet. Als Resultat wird die Fehlerspannung durch die Differenz zwischen der Bias-Spannungen der MOS- Schalter verursacht.
  • Fig. 10 zeigt, daß die linearen Charakteristika verglichen mit den Charakteristika des herkömmlichen D/A- Wandlers von Fig. 4 bemerkenswert verbessert sind.
  • Fig. 11 ist ein Schaltkreis einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführung sind ein Schalter VDD zwischen den Knoten A&sub1; und A&sub2; und ein Schalter VDD zwischen den Knoten A&sub1; und dem Dualschalter C&sub1; nicht so angeordnet, wie in dem in Fig. 5 gezeigten Schaltkreis. Das Merkmal dieses Schaltkreises ist, daß zwei Schalter VDD als Rückkopplungswiderstände Rf dienen, und parallel geschaltet sind.
  • In dieser Ausführung ist daher ein Widerstand, wenn er von dem Knoten A&sub1; nach rechts betrachtet wird, gleich mit einem Widerstand, wenn er von dem Knoten A&sub1; nach unten betrachtet wird, d.h. (2R + r). Daher gilt I&sub1;&sub1; = I&sub1;&sub2;. Zusätzlich ist ein zusammengesetzter Widerstand, wenn er bezüglich des Knotens A&sub1; gleichzeitig nach rechts nach unten betrachtet wird, (R + r/2). Aus diesem Grunde kann in dieser Ausführung der Wert des ON-Widerstands r halb so groß sein als in dem Schaltkreis von Fig. 5 und die Spannungen EOUT in Fig. 10 erhalten den halben Wert. Um es genauer zu sagen, sind die beiden Schalter beseitigt und ein anderer Schalter ist parallel in dem Rückkopplungsschaltkreis angeordnet, so daß derselbe Effekt erzielt werden kann, wie in dem Fall, der in Fig. 3 gezeigt ist, indem die Größen aller Schalter verdoppelt werden und ihre ON-Widerstände von r/2 erzielt werden können. Dies kann auf einen n-Bit-D/A-Wandler angewendet werden.
  • So enthält der Schaltkreis der vorliegenden Erfindung R12a, VDD, ..., Rn2a, VDD, Rnb, VDD (erste Schaltelemente), und R11a, VDD, R11b, ..., Rn1a, VDD, Rn1b (zweite Schaltelemente). Die Widerstände der ersten und zweiten Widerstandsgruppe sind derart bestimmt, daß ein erster zusammengesetzter Widerstand, wenn er von dem Knoten, einschließlich des Knotens A&sub1; (erster Knoten) zu der ersten Widerstandsgruppe betrachtet wird, gleich dem zweiten zusammengesetzten Widerstand ist, wenn dieser zu der zweiten Widerstandsgruppe betrachtet wird. Daher kann der gemäß der ON-Widerstände der Schaltelemente unabgeglichene Strom beseitigt werden, und so die Nichtlinearität der D/A-Wandlung wirksam verbessert werden.
  • Da der Schaltkreis der vorliegenden Erfindung eine Anordnung hat, die kaum von den ON-Widerständen der Schaltelemente beeinflußt wird, können die Schaltelemente (MOS-Transistoren) verglichen mit dem herkömmlichen Schaltkreis kompakter hergestellt werden. Wenn daher der D/A-Wandler in einem LSI oder ähnlichem gebildet wird, kann die Chipgröße effektiv reduziert werden.

Claims (6)

1. D/A-Wandler mit einer R/2R-Abzweigschaltung, bestehend aus
einer Vielzahl von Widerständen, die als Serienkette zwischen ersten und zweiten Referenzpotentialen (VR1, VR2) liegt,
einer zweiten Widerstandsgruppe aus einer Vielzahl von Widerständen, deren erste Anschlüsse jeweils mit einem ersten Knoten A&sub1; eines ersten Widerstandes in der ersten Widerstandsgruppe mit dem ersten Referenzpotential und mit einem weiteren Knoten (A&sub2;, ..., An) in der ersten Widerstandsgruppe verbunden sind,
einem Operationsverstärker (G2) mit invertierendem und nicht-invertierendem Eingangsterminals und einem Ausgangsterminal, wobei der Operationsverstärker mit einem Rückkoppelungsstromkreis versehen ist, der zwischen die Ausgangs- und Eingangsterminals angeschlossen ist, und
Dual-Schaltern (C&sub1;, &sub1;, C&sub2;, &sub2;, ..., Cn, n), wobei die Dualschalter
aus Schaltern (C&sub1;, C&sub2;, ... , Cn),
aus ersten Halbleiterbauelementen bestehen, die jeweils eine Eingangselektrode und zwei Ausgangselektroden haben, wobei eine der Ausgangselektronen jedes der Dualschalter mit einem betreffenden Terminal des zweiten Terminals der Widerstände der zweiten Widerstandsgruppe, und die andere Ausgangselektrode mit dem invertierenden Eingangsterminal des Operationsverstärkers verbunden ist, und
aus Schaltern (C&sub1;, C&sub2;, ...., Cn) aus zweiten Halbleiterbauelementen bestehen, die jeweils eine Eingangselektrode und zwei Ausgangselektroden haben,
wobei eine der Ausgangselektrden jedes der Dualschalter mit einem betreffenden Terminal der zweiten Terminals der Widerstände der zweiten Widerstandsgruppe, und die andere Ausgangselektrode mit dem nicht-invertierenden Eingangsterminal des Operationsverstärkers verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Widerstand der ersten Widerstandsgruppe anders als der letztere aus einem Festwiderstand Riza besteht, der seriell mit einem Schaltelement (VDD) verbunden ist (i = 1 bis n; i ist eine ganze Zahl korrespondierend mit den Knoten A&sub1;, A&sub2;, ... , An),
und wenigstens ein betreffender Widerstand der zweiten Widerstandsgruppe aus zwei partiellen Festwiderständen Ri1a und Ri1b besteht, die seriell mit den Einschaltwiderständen eines Schaltelementes verbunden sind, die die gleiche zusammensetzung haben, wie einer der Dualschalter.
2. D/A-Wandler nach Anspruch 1, in dem jeder Widerstand der ersten Widerstandsgruppe, außer dem Widerstand R12a, aus einem Widerstand Ri2a besteht, der seriell mit einem Schaltelement (VDD) verbunden ist (i = 2 bis 12, i ist eine ganze Zahl korrespondierend mit den Knoten A&sub1;, A&sub2;, ..., An) und jeder Widerstand der zweiten Widerstandsgruppe, außer dem Widerstand (R11a und R11b), aus den Widerständen (Ri1a und Ri1b) besteht, die seriell mit einem Schaltelement (VDD) verbunden sind (i = 2 bis n, i eine ganze Zahl ist korrespondierend mit den Knoten A&sub1;, A&sub2;, ... , An), und ein dritter Widerstand mit dem Ausgangsterminal und dem invertierenden Eingangsterminal des Verstärkers (62) verbunden ist.
3. D/A-Wandler nach Anspruch 1 und 2, in dem die Schaltelemente (VDD) und Dualschalter (C&sub1;, &sub1;), C&sub2;, &sub2;), ..., (Cn, n) MOS-Transistoren sind.
4. D/A-Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem das Schaltelement (VDD) aus MOS- Transistoren besteht, die einen Widerstand, gleich dem Einschaltwiderstand jedes der Dualschalter (C&sub1;, &sub1;, C&sub2;, &sub2;, ..., Cn, n) aufweisen.
5. D/A-Wandler nach Anspruch 4, in dem die MOS- Transistoren aus n- und p-Kanal MOS-Transistoren (21 und 22) bestehen, und die Eingangselektrode des n-Kanal MOS-Transistors (22) mit der Spannung (VDD) verbunden ist und die Eingangselektrode des p-Kanal MOS-Transistors (21) mit GND verbunden ist.
6. D/A-Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, in dem Einschalt-Schalter (4, 5), die gleichen Einschaltwiderstände wie die Dualschalter (C&sub1;, &sub1;, C&sub2;, &sub2;, ..., Cn, n) seriell mit dem letzten Widerstand der ersten Gruppe bzw. mit dem Operationsverstärker (62) verbunden sind.
DE68926184T 1988-06-29 1989-06-27 DA-Wandler Expired - Fee Related DE68926184T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63164013A JPH0734542B2 (ja) 1988-06-29 1988-06-29 D−a変換回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68926184D1 DE68926184D1 (de) 1996-05-15
DE68926184T2 true DE68926184T2 (de) 1996-11-28

Family

ID=15785119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE68926184T Expired - Fee Related DE68926184T2 (de) 1988-06-29 1989-06-27 DA-Wandler

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5119095A (de)
EP (1) EP0348918B1 (de)
JP (1) JPH0734542B2 (de)
DE (1) DE68926184T2 (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5212484A (en) * 1990-03-05 1993-05-18 Thinking Machines Corporation Digital to analog converter system employing plural digital to analog converters which is insensitive to resistance variations
US5402126A (en) * 1993-04-30 1995-03-28 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for digital to analog conversion using gaas HI2 L
JP3551200B2 (ja) * 1993-12-27 2004-08-04 株式会社ルネサステクノロジ デジタル/アナログ変換回路
USRE38083E1 (en) * 1994-03-18 2003-04-22 Analog Devices, Inc. Rail-to-rail DAC drive circuit
US5684481A (en) * 1994-03-18 1997-11-04 Analog Devices Rail-to-rail DAC drive circuit
US5781140A (en) * 1996-04-18 1998-07-14 Industrial Technology Research Institute Two-segment ladder circuit and digital-to-analog converter
JP3497708B2 (ja) * 1997-10-09 2004-02-16 株式会社東芝 半導体集積回路
JP2003224477A (ja) 2002-01-28 2003-08-08 Sharp Corp D/aコンバータ回路およびそれを備えた携帯端末装置ならびにオーディオ装置
KR20050026404A (ko) 2002-06-19 2005-03-15 팔로마 메디칼 테크놀로지스, 인코포레이티드 깊이로 조직을 광열 치료하기 위한 방법 및 장치
US6633246B1 (en) * 2002-10-16 2003-10-14 Analog Devices, Inc. Converter circuit with reduced area switch compensation resistance
KR100553681B1 (ko) * 2003-03-06 2006-02-24 삼성전자주식회사 전압 레귤레이터 회로 및 그것을 이용한 불 휘발성 반도체메모리 장치
US6937178B1 (en) 2003-05-15 2005-08-30 Linear Technology Corporation Gradient insensitive split-core digital to analog converter
JP2008022301A (ja) * 2006-07-13 2008-01-31 Sony Corp D/a変換器
US7880531B2 (en) * 2008-01-23 2011-02-01 Micron Technology, Inc. System, apparatus, and method for selectable voltage regulation
JP6767732B2 (ja) * 2015-03-30 2020-10-14 ラピスセミコンダクタ株式会社 R−2rラダー抵抗回路、ラダー抵抗型d/a変換回路、及び半導体装置
US10128864B2 (en) * 2016-01-15 2018-11-13 Psemi Corporation Non-linear converter to linearize the non-linear output of measurement devices
CN106464222B (zh) * 2016-08-24 2019-07-16 香港应用科技研究院有限公司 可编程增益放大器pga和可编程电阻器网络电路
US9966913B2 (en) * 2016-08-24 2018-05-08 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company, Limited Linear-in-dB, low-voltage, programmable/variable gain amplifier (PGA) using recursive current division
KR102627248B1 (ko) 2018-02-26 2024-01-19 싸이노슈어, 엘엘씨 Q-스위치드 캐비티 덤핑 서브 나노초 레이저
CN110557123A (zh) * 2018-06-04 2019-12-10 恩智浦美国有限公司 分段式电阻型数模转换器
CN110572159A (zh) * 2019-08-28 2019-12-13 歌尔股份有限公司 一种r-2r梯形网络架构的数模转换器
CN112583410A (zh) 2019-09-27 2021-03-30 恩智浦美国有限公司 分段式数模转换器
CN113541653A (zh) * 2021-07-27 2021-10-22 温州大学 基于传输线反射原理的纳秒级陡边沿脉冲信号发生器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4267550A (en) * 1980-01-25 1981-05-12 National Semiconductor Corporation Digital to analog conversion circuit including compensation FET'S
DE3070532D1 (en) * 1980-11-27 1985-05-23 Itt Ind Gmbh Deutsche Monolithic integratable r-2r network
DE3145889A1 (de) * 1981-11-19 1983-05-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Integrierbarer digital/analog-wandler
US4631522A (en) * 1985-04-12 1986-12-23 Audio Precision, Inc. Method and circuit for compensation of a multiplying digital-to-analog converter
JPS6373718A (ja) * 1986-09-16 1988-04-04 Toshiba Corp R−2r型d/aコンバ−タ回路
JPS6442924A (en) * 1987-08-10 1989-02-15 Fujitsu Ltd Digital/analog converter
US4843394A (en) * 1988-01-21 1989-06-27 Advanced Micro Devices, Inc. Digital-to-analog converter with no offset-induced errors

Also Published As

Publication number Publication date
EP0348918A3 (de) 1992-10-21
EP0348918B1 (de) 1996-04-10
US5119095A (en) 1992-06-02
DE68926184D1 (de) 1996-05-15
EP0348918A2 (de) 1990-01-03
JPH0734542B2 (ja) 1995-04-12
JPH0213014A (ja) 1990-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68926184T2 (de) DA-Wandler
DE2737763C2 (de)
DE69836871T2 (de) R/2r-leiterschaltung und verfahren für einen digital-analog-wandler
DE69124002T2 (de) Programmierbare Verzögerungsschaltung
DE19958049B4 (de) Transkonduktor und Strommodus D/A-Wandler
DE69327602T2 (de) Analog-/Digitalumsetzer mit Kapazitätsnetzwerk
DE68926171T2 (de) Digital-Analogwandler
DE102009058793B4 (de) Digital-Analog-Konverter mit Schaltkreisarchitekturen, um Schalterverluste zu beseitigen
DE2059933C3 (de) Digital-Analog-Umsetzer
DE60114534T2 (de) Kondensatorarray-d/a-wandler mit einem temperaturmessgerät-decoder sowie kondensatorray
DE2706931C2 (de)
DE3789831T2 (de) Digital-Analog-Wandler mit Verstärkungsabgleich.
EP0217223B1 (de) Digital-Analog-Umsetzer mit Temperaturkompensation
EP0080174A2 (de) Integrierbarer Digital/Analog-Wandler
DE60122248T2 (de) D/A-Wandler des Stromaddierungstyps
CH644233A5 (de) Schaltungsanordnung zur umsetzung von digital-signalen, insbesondere pcm-signalen, in diesen entsprechende analog-signale, mit einem r-2r-kettennetzwerk.
DE10112777A1 (de) D/A-Umsetzungsgerät
EP0048352B1 (de) Binärer MOS-Switched-Carry-Paralleladdierer
DE69121828T2 (de) Digital-Analogwandler
DE69616964T2 (de) Analog-digitalwandler zur erzeugung von einem digitalen n-bit gray-code
EP0069789B1 (de) Integrierte Schaltung für eine Eingabe-Tastatur elektronischer Geräte
DE69615638T2 (de) Spannungsverstärker mit grossen dynamischen Bereich und A/D-Konverter damit
DE2805475A1 (de) Digitalanalogwandler mit binaer- und bcd-betriebsart
EP0142182B1 (de) Schaltungsanordnung zum Umwandeln eines digitalen Eingangssignals in ein analoges Ausgangssignal
DE102022203532A1 (de) Leckstromkompensation für thermometrischen digital-analog-wandler (dac) mit analoger decodierung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee