專利名稱：：Da轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種利用電阻串的DA轉(zhuǎn)換電路。技術(shù)背景通常作為利用梯級(jí)(ladder)電阻的DA轉(zhuǎn)換電路中，現(xiàn)有一種R-2R方式的DA轉(zhuǎn)換電路。如圖9所示，此方式的DA轉(zhuǎn)換電路是具備供給有基準(zhǔn)電壓VREF的R-2R的梯級(jí)電阻、與各位元(最下位位元LSB至最上位位元MSB)對(duì)應(yīng)的n個(gè)定電流源、及n+l個(gè)開關(guān)S0至Sn，而通過將與各位元對(duì)應(yīng)的開關(guān)SO至SN導(dǎo)通(on)/關(guān)斷(off),即可將n+1位元的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。此方式的DA轉(zhuǎn)換電路是記載于專利文獻(xiàn)1。在上述電路中，若進(jìn)行位元數(shù)據(jù)切換，則對(duì)應(yīng)的開關(guān)SO至SN即會(huì)切換，而來自電流源的電流即流通于R-2R的梯級(jí)電阻。然而，此時(shí)在圖9中A點(diǎn)的電壓(基準(zhǔn)電壓VREF)將會(huì)產(chǎn)生些微的變動(dòng)。此外，n+l個(gè)定電流源雖形成電流鏡(currentmirror),只流通于各定電流源的定電流工0至In的比率產(chǎn)生若干的參差不齊。因此，在6位元以上的DA轉(zhuǎn)換電路中，將會(huì)產(chǎn)生如圖IO所示的位元反轉(zhuǎn)。所謂位元反轉(zhuǎn)是指位元值增加時(shí)，模擬的輸出電壓下降的意思。此外，現(xiàn)有一種利用圖ll所示的電阻串的M轉(zhuǎn)換電路。此是為9位元的DA轉(zhuǎn)換電路，具備由供給有基準(zhǔn)電壓VREF的511條串聯(lián)電阻所構(gòu)成的電阻串、及512個(gè)開關(guān)S1至S512，通過使與各位元對(duì)應(yīng)的開關(guān)S1至S512導(dǎo)通/關(guān)斷，即可將9位元的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。在此DA轉(zhuǎn)換電路中雖不會(huì)引起位元反轉(zhuǎn)，只有圖案布局面積非常大的問題(以9位元的情形而言，為R-2R方式的大約5倍)。(專利文獻(xiàn)1)日本特開平10-135836號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容[發(fā)明欲解決的問題]因此，本發(fā)明是以在多位元(6位元以上)的DA轉(zhuǎn)換電路中，防止位元反轉(zhuǎn)，并且縮小圖案布局面積為目的。[解決問題的方案]本發(fā)明的具代表性的特征構(gòu)成如下。也就是，本發(fā)明是一種M轉(zhuǎn)換電路，用以將包含上位的多個(gè)位元與下位的多個(gè)位元的輸入數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓，其特征為具備第1電阻串，用以產(chǎn)生多個(gè)模擬電壓；第l開關(guān)電路，依據(jù)上位的多個(gè)位元，從由第1電阻串所產(chǎn)生的多個(gè)模擬電壓之中選擇一對(duì)模擬電壓；緩沖器第2電阻串，將所選擇的一對(duì)模擬電壓通過所述緩沖器供給作為基準(zhǔn)電壓，且產(chǎn)生多個(gè)模擬電壓；及第2開關(guān)電路，依據(jù)下位的多個(gè)位元，從由第2電阻串所產(chǎn)生的多個(gè)模擬電壓之中選擇一對(duì)模擬電壓。依據(jù)上述的構(gòu)成，在電阻串方式的DA轉(zhuǎn)換電路中，由于可減少電阻的數(shù)目、開關(guān)的數(shù)量，因此可防止位元反轉(zhuǎn)，并且可將圖案布局面積縮小。(發(fā)明的功效)依據(jù)本發(fā)明的DA轉(zhuǎn)換電路，在多位元(6位元以上)的M轉(zhuǎn)換電路中，可防止位元反轉(zhuǎn)，并且將圖案布局面積縮小。圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成圖；圖2是本發(fā)明第2實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成圖；圖3(A)及(B)是為說明本發(fā)明第2實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的動(dòng)作圖；圖4是為說明本發(fā)明第2實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的動(dòng)作圖；圖5是本發(fā)明第3實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成圖；圖6(A)及(B)是為說明本發(fā)明第3實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的動(dòng)作圖；圖7是本發(fā)明第4實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成圖；圖8(A)及(B)是為說明本發(fā)明第4實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路的動(dòng)作圖；圖9是現(xiàn)有技術(shù)的R-2R方式的DA轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成圖；圖10是說明現(xiàn)有技術(shù)的R-2R方式的DA轉(zhuǎn)換電路的位元反轉(zhuǎn)圖；圖11是現(xiàn)有技術(shù)的電阻串方式的DA轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成圖。主要組件符號(hào)說明10第1電阻串1112、15、16、19、20、2313、13A第l開關(guān)電路1417第2電阻串1821第3電阻串22Rl至R25電阻RHSl至S40開關(guān)具體實(shí)施方式以下參照?qǐng)D式說明本發(fā)明的實(shí)施例。(第1實(shí)施例)圖1是顯示第1實(shí)施例的9位元的DA轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)成。第1電阻串10是串聯(lián)連接8個(gè)電阻Rl至R8而形成，且通過緩沖器12將從基準(zhǔn)電壓源11所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓VREF供給至電阻R1的端部。此外，電阻R8的端部是接地。通過此，從第l電阻串10的各電阻端產(chǎn)生9個(gè)模擬電壓(0至VREF)。為了將9個(gè)模擬電壓的步級(jí)(st印)設(shè)為相同，以電阻R1至R8為相同電阻值較佳。此外，設(shè)有第1開關(guān)電路13，用以選擇從第1電阻串IO的各電阻的兩端產(chǎn)生的一對(duì)模擬電壓。第1開關(guān)電路13是由16個(gè)開關(guān)Sl至S16所構(gòu)成。譯碼器電路14是在9位元的輸入數(shù)字信號(hào)DO至D8之中，將上位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)進(jìn)行譯碼，而產(chǎn)生控制第1開關(guān)電路13的信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)與導(dǎo)通的開關(guān)的關(guān)系如表l所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由第1開關(guān)電路13所選擇的各電阻兩端的一對(duì)模擬電壓是分別通過緩沖器15、16而供給至第2電阻串17的兩端作為基準(zhǔn)電壓。緩沖器15、16是例如使用運(yùn)算放大器(operationalamplifier)而構(gòu)成，具有高輸入阻抗(impedance)、低輸出阻抗。例如，以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)=(l、1、O)的情形而言，是開關(guān)S2、S10導(dǎo)通。由于是從電阻R2的兩端產(chǎn)生模擬電壓(VREFX6/8、VREFX7/8)，因此通過開關(guān)S2、緩沖器15將模擬電壓VREFX7/8供給至第2電阻串17的一端，且通過開關(guān)SIO、緩沖器16將模擬電壓VREFX6/8供給至第2電阻串17的另一端。由于第2電阻串17是串聯(lián)連接8個(gè)電阻R9至R16而形成，因此從第2電阻串17的各電阻端產(chǎn)生9個(gè)模擬電壓。為了使9個(gè)模擬電壓的步級(jí)相同，以電阻R9至R16為相同電阻值較佳。此外，設(shè)有第2開關(guān)電路18，用以選擇從第2電阻串17的各電阻的兩端產(chǎn)生的一對(duì)模擬電壓。第2開關(guān)電路18是由16個(gè)開關(guān)S17至S32所構(gòu)成。譯碼器電路14是在9位元的輸入數(shù)字信號(hào)D0至D8之中，將中位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D5、D4、D3)進(jìn)行譯碼，而產(chǎn)生控制第2幵關(guān)電路18的信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D5、D4、D3)與導(dǎo)通的開關(guān)的關(guān)系如表2所示。凍2)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由第2開關(guān)電路18所選擇的各電阻兩端的模擬電壓是分別通過緩沖器19、20而供給至第3電阻串21的兩端作為基準(zhǔn)電壓。緩沖器19、20是例如使用運(yùn)算放大器而構(gòu)成，具有高輸入阻抗、低輸出阻抗。例如，以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D5、D4、D3)=(l、1、O)的情形而言，是開關(guān)S18、S26導(dǎo)通。從電阻RIO的兩端是產(chǎn)生模擬電壓(VREF，X6/8、VREF'X7/8)。VREF'為第2電阻串17的兩端的電位差。再者，通過開關(guān)S18、緩沖器19將模擬電壓VREF'X7/8供給至第3電阻串21的一端，且通過開關(guān)S19、緩沖器20將模擬電壓VREF'X6/8供給至第3電阻串21的另一端。由于第3電阻串21是串聯(lián)連接8個(gè)電阻R17至R24而形成，因此從第3電阻串21的各電阻的連接點(diǎn)產(chǎn)生8個(gè)模擬電壓。為了使8個(gè)模擬電壓的步級(jí)相同，以電阻R17至R24為相同電阻值較佳。此外，設(shè)有第3開關(guān)電路22，用以選擇從第3電阻串21所產(chǎn)生的8個(gè)模擬電壓。第3開關(guān)電路22是由8個(gè)開關(guān)S34至S40所構(gòu)成。譯碼器電路14是在9位元的輸入數(shù)字信號(hào)D0至D8之中，將下位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、Dl、D0)進(jìn)行譯碼，而產(chǎn)生控制第3開關(guān)電路22的信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D2、Dl、D0)與導(dǎo)通的開關(guān)的關(guān)系如表3所示。(表3)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>再者，由第3開關(guān)電路22所選擇的模擬電壓V0UT是通過緩沖器23而輸出。因此，依據(jù)此DA轉(zhuǎn)換電路，即可將9位元的輸入數(shù)字信號(hào)D0至D8轉(zhuǎn)換成512種的模擬電壓。此外，由于此DA轉(zhuǎn)換電路是為電阻串方式，因此不會(huì)引起位元反轉(zhuǎn)。而且，由于此DA轉(zhuǎn)換電路是使用3段的電阻串，因此電阻數(shù)目可削減為24個(gè)，開關(guān)數(shù)目可削減為40個(gè)，而可將DA轉(zhuǎn)換電路的圖案布局面積縮小。此外，從第1電阻串IO所選擇的一對(duì)模擬電壓是設(shè)為通過高輸入阻抗、低輸出阻抗的緩沖器15、16而供給至第2段的第2電阻串17，因此第2電阻串17對(duì)于從第1電阻串10所產(chǎn)生的模擬電壓不會(huì)造成影響。同樣地，從第2電阻串17所選擇的一對(duì)模擬電壓是通過緩沖器19、20而供給至第3段的第3電阻串21，因此第3電阻串21對(duì)于第2電阻串17所產(chǎn)生的模擬電壓不會(huì)造成影響。(第2實(shí)施例)在第1實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路中，是將在電阻串所產(chǎn)生的模擬電壓，通過緩沖器(例如緩沖器15、16)供給作為下一段的電阻串的基準(zhǔn)電壓。然而，在緩沖器的偏移(offset)因?yàn)檩斎肽M電壓而變動(dòng)，或因?yàn)闇囟榷儎?dòng)時(shí)，會(huì)有DA轉(zhuǎn)換精確度惡化的問題。因此，在第2實(shí)施例中，如圖2所示，是設(shè)為將第1實(shí)施例的緩沖器15、16、19、20刪除，且將在電阻串所產(chǎn)生的模擬電壓直接供給作為下一段的電阻串的基準(zhǔn)電壓。然而，由于在此狀態(tài)下，下一段的電阻串是并聯(lián)連接于前一段的電阻串，因此從前一段的電阻串所產(chǎn)生的模擬電壓會(huì)受到其影響而變動(dòng)。從下一段的電阻串所產(chǎn)生的模擬電壓也會(huì)受到其影響。因此，第2電阻串17的電阻R9至R16的電阻值是設(shè)成較第1電阻串10的電阻Rl至R8的電阻值大。同樣地，第3電阻串21的電阻R17至R24的電阻值是設(shè)成較第2電阻串17的電阻值大。例如，第1電阻串10的電阻Rl至R8的電阻值是以250Q為較佳，而第2電阻串17的電阻Rl至R8的電阻值是以IOKQ為較佳。藉此，第2電阻串17的8X10KQ=80KQ的電阻即并聯(lián)連接于第l電阻串10的250Q的電阻，而可將模擬電壓的變動(dòng)極度減小。然而，即使采用此種構(gòu)成，如圖4所示，也有相對(duì)于輸入數(shù)字信號(hào)而產(chǎn)生輸出模擬電壓的階差的問題。以下使用圖3及圖4說明此問題。如圖3(A)所示，上位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)=(l、1、1)8時(shí)，開關(guān)S1、S9導(dǎo)通而選擇電阻R1兩端的電壓。如此一來，電阻R1與電阻R2的連接點(diǎn)的電壓V1是如以下數(shù)式所示。(數(shù)式l)VI=xVREF7R+Rt在此，Rt是為Rl的電阻值R、及第2電阻串17的8個(gè)電阻R9至R16的串聯(lián)電阻值8XR'的合成電阻值。茲將電阻R9至R16的各個(gè)電阻值設(shè)為R，。接著，如圖3(B)所示，上位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)二(1、1、O)時(shí)，開關(guān)S2、S10即導(dǎo)通而選擇電阻R2兩端的電壓。如此一來，電阻Rl與電阻R2的連接點(diǎn)的電壓VI'是如以下數(shù)式所示。(數(shù)式2)7R+Rt由于電壓V1與電壓V'是相同點(diǎn)的電壓，因此原本即應(yīng)成為相同的電壓。然而，實(shí)際上是產(chǎn)生以下數(shù)式所表示的電壓差A(yù)V。(數(shù)式3)av=vi-vr=xVREF7R+Rt在此，由于R〉Rt，因此AV是成為正的值。因此，若數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)從(1、1、O)變化為(l、1、1)，則會(huì)產(chǎn)生如圖4所示的階差。(第3實(shí)施例)因此，此實(shí)施例的DA轉(zhuǎn)換電路是如圖5所示，是相對(duì)于第2電阻串17的電阻R9至R16而串聯(lián)設(shè)置有用以修正前述階差的修正電阻RH。此外，于第l電阻串10再附加一個(gè)電阻R25。此外，第l開關(guān)電路13是選擇從電阻Rl至R8、R25之中所選擇的由相鄰接的2個(gè)電阻所組成的串聯(lián)電阻的兩端產(chǎn)生的一對(duì)模擬電壓。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)與導(dǎo)通的開關(guān)的關(guān)系如表4所示。(表4)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>例如，如圖6(A)所示，上位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)=(l、1、l)時(shí)，開關(guān)S1、S9導(dǎo)通而選擇電阻R1、R2兩端的2個(gè)電壓。如此一來，該等電壓即作為基準(zhǔn)電壓供給至第2電阻串17。此外，如圖6(B)所示，上位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)=(l、1、O)時(shí)，開關(guān)S2、S10導(dǎo)通而選擇電阻R2、R3兩端的2個(gè)電壓。如此一來，該等電壓即作為基準(zhǔn)電壓供給至第2電阻串17。此時(shí)，若將第2電阻串17的電阻R9至R19的串聯(lián)電阻值設(shè)為8XR'，則修正電阻RH的電阻值與8XR'相等時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生前述階差。因此，例如，修正電阻朋的電阻值，在獲致減少前述階差的修正效果方面，是以形成較8XR'稍小的值為較佳。依據(jù)本發(fā)明人所進(jìn)行的電路仿真結(jié)果可明了，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的步級(jí)上，通過設(shè)成少0.5步級(jí)的7.5XR'，即可獲得修正效果。(第4實(shí)施例)此實(shí)施例是為變更第1實(shí)施例的第1開關(guān)電路13、第2開關(guān)電路18的開關(guān)的構(gòu)成，并將開關(guān)數(shù)目進(jìn)一步減少者。以下根據(jù)第l實(shí)施例說明，只同樣的變更也可適用于第2、第3實(shí)施例。如圖7所示，第1開關(guān)電路13A是由9個(gè)開關(guān)S1至S9所構(gòu)成，第2開關(guān)電路18A也由9個(gè)開關(guān)S10至S18所構(gòu)成。關(guān)于第1開關(guān)電路13A,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)與導(dǎo)通的開關(guān)的關(guān)系如表5所示。(表5)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>然而，在選擇第偶數(shù)個(gè)電阻R2、R4、R6、R8的電壓時(shí)，需注意供給至第2電阻串17的基準(zhǔn)電壓的上下關(guān)系會(huì)逆轉(zhuǎn)?，F(xiàn)說明此點(diǎn)。如圖8(A)所示，上位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)=(l、1、l)時(shí)，開關(guān)S1、S2導(dǎo)通。如此一來，電阻R1的上端的電壓VREF即施加于緩沖器15，而電阻Rl的下端的電壓7/8XVREF則施加于緩沖器16。另一方面，如圖8(B)所示，上位3位元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D8、D7、D6)二(1、1、O)時(shí)，開關(guān)S2、S3導(dǎo)通。如此一來，電阻R2上端的電壓7/8XVREF即施加于緩沖器16，而電阻R2下端的電壓6/8XVREF則施加于緩沖器15。因此，在以此方式供給至第2電阻串17的基準(zhǔn)電壓的上下關(guān)系逆轉(zhuǎn)時(shí)，第2開關(guān)電路18A的開關(guān)也需與其對(duì)應(yīng)而變更。權(quán)利要求1.一種DA轉(zhuǎn)換電路，用以將包含上位的多個(gè)位元與下位的多個(gè)位元的輸入數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓，其特征在于具備第1電阻串，用以產(chǎn)生多個(gè)模擬電壓；第1開關(guān)電路，依據(jù)上位的多個(gè)位元，從由第1電阻串所產(chǎn)生的多個(gè)模擬電壓之中選擇一對(duì)模擬電壓；緩沖器第2電阻串，將所選擇的一對(duì)模擬電壓通過所述緩沖器供給作為基準(zhǔn)電壓，且產(chǎn)生多個(gè)模擬電壓；及第2開關(guān)電路，依據(jù)下位的多個(gè)位元，從由第2電阻串所產(chǎn)生的多個(gè)模擬電壓之中選擇一對(duì)模擬電壓。2.-種DA轉(zhuǎn)換電路，用以將包含上位的多個(gè)位元與下位的多個(gè)位元的輸入數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓，其特征在于具備第1電阻串，具有串聯(lián)連接的多個(gè)第1電阻，用以產(chǎn)生多個(gè)模擬電壓；第1開關(guān)電路，依據(jù)上位的多個(gè)位元，從由第l電阻串所產(chǎn)生的多個(gè)模擬電壓之中選擇一對(duì)模擬電壓；第2電阻串，將所選擇的一對(duì)模擬電壓供給作為基準(zhǔn)電壓，且具有串聯(lián)連接的多個(gè)第2電阻，用以產(chǎn)生多個(gè)模擬電壓；及第2開關(guān)電路，依據(jù)下位的多個(gè)位元，從由第2電阻串所產(chǎn)生的多個(gè)模擬電壓之中選擇一對(duì)模擬電壓，第2電阻的電阻值是較第1電阻的電阻值大。3.如權(quán)利要求2所述的DA轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第1開關(guān)電路是選擇從串聯(lián)電阻的兩端產(chǎn)生的一對(duì)模擬電壓，該串聯(lián)電阻是由從多個(gè)第1電阻之中所選擇的相鄰接的2個(gè)第1電阻所構(gòu)成，所述第2電阻串是具備串聯(lián)連接于所述多個(gè)第2電阻，用以修正輸出模擬電壓相對(duì)于輸入數(shù)字信號(hào)的階差的修正電阻。全文摘要本發(fā)明的目的是在多位元的DA轉(zhuǎn)換電路中，防止位元反轉(zhuǎn)，并且將圖案布局面積縮小。本發(fā)明的DA轉(zhuǎn)換電路是設(shè)有第1開關(guān)電路(13)，用以選擇從第1電阻串(10)的各電阻的兩端產(chǎn)生的一對(duì)模擬電壓。所選擇的一對(duì)模擬電壓是作為基準(zhǔn)電壓供給至第2電阻串(17)。又設(shè)有第2開關(guān)電路(18)，用以選擇從第2電阻串(17)的各電阻的兩端產(chǎn)生的一對(duì)模擬電壓。所選擇的一對(duì)模擬電壓是作為基準(zhǔn)電壓供給至第3電阻串(21)。再者，設(shè)有第3開關(guān)電路(22)，用以選擇從第3電阻串(21)產(chǎn)生的模擬電壓。文檔編號(hào)H03M1/74GK101330292SQ20081012537公開日2008年12月24日申請(qǐng)日期2008年6月20日優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日發(fā)明者飯島隆申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社;三洋半導(dǎo)體株式會(huì)社