JPH0237407A - 定電流回路 - Google Patents

定電流回路

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JPH0237407A
JPH0237407A JP18732888A JP18732888A JPH0237407A JP H0237407 A JPH0237407 A JP H0237407A JP 18732888 A JP18732888 A JP 18732888A JP 18732888 A JP18732888 A JP 18732888A JP H0237407 A JPH0237407 A JP H0237407A
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JP
Japan
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current
constant current
wiring
circuit
common electrode
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JP18732888A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Kondo
近藤 日出行
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は定電流回路に関し、例えば、多数の定電流源か
らの電流値をデジタル値に応じて加算する等電流加算型
のD/A変換器に適用するのに好適の定電流回路に関す
る。
[従来の技術] 従来、D/A変換器は種々の形式のものが考えられてい
るが、半導体基板上に高精度のD/A変換器を実現する
ためには、定電流源回路を多数使用して夫々の電流比精
度を高めるように構成するのが一般的である。
第5図はこの種のD/A変換器の一方式である等電流加
算型D/A変換器の構成を示している。
このD/A変換器は電流スイッチ1と定電流源回路2と
の直列回路を、n個(n=2”  ;mはD/A変換器
のビット数)並列に接続し、負荷抵抗Rを介して電源V
CCに接続して構成されたもので、デジタルデータに応
じた数だけ電流スイッチ1をオンにして加算電流をV。
ut端子からアナログ出力として得るものである。
この方式はn(=2″″−1)個の定電流源回路2と電
流スイッチ1とを必要とするため、回路規模が大きくな
るという欠点があるが、n個の入力端子を有すること、
変換速度が早いこと、及び単純な構成でD/A変換でき
ることから、直並列型A/D変換器を構成するD/A変
換器として有用である(例えば、電子通信学会技術研究
報告第84巻第11号、5SD84−13 ” 10ビ
ット30MHz直並列型A/D変換器用高速ADCサブ
システム■C′′)。
ところで、第5図に示したn個の定電流源回路2からな
る定電流回路は、第6図に示すように、バイアス回路5
で発生した共通バイアス電位VBをベースに与えられた
n個の定電流源トランジスタロ1乃至Q。及び抵抗R1
乃至R1で構成される。また、前記直並列型A/D変換
器に使用される場合は、第1のA/D変換器を構成する
2″=1個(Sは直並列型A/D変換器の第1のA/D
変換器のビット数)の比較器と同数の電流スイッチと、
定電流回路とを使用して電流加算型D/A変換器を構成
し、前記比較器の出力とD/A変換器の電流スイッチの
入力とを接続するため、前記電流スイッチと定電流回路
は比較器に含まれて配置されることが多い。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来の定電流回路は、多数の定電流源回路を使
用するので、共通バイアスVB及び接地配線等の共通配
線が長くなりやすく、その布線抵抗の影響が無視できな
いという問題点があった。
特に、接地配線には複数の定電流源回路の電流が加算さ
れて大きな電流が流れるので、配線長が長くなると、そ
の布線抵抗の影響が大きく現れる。
即ち、バイアス回路から離れるにしたがって定電流源回
路の接地接続端電位が上昇し、定電流源回路に流れる電
流が減少する。これにより、D/A変換器に適用した場
合、そのステップサイズ(1LSB分の電圧)が位置に
よって変化するので微分誤差が生じる。更に、単調性が
あるので積分誤差として積算されてD/A変換精度を低
下させるという問題点がある。これを防ぐには接地配線
による電位上昇をなくすか、接地配線の電位上昇と共通
バイアスVBラインの電位上昇とを同一にすればよいが
、前者の方法では、接地配線の幅を著しく広げる必要が
あり、後者の方法では共通バイアスVBラインと接地配
線で流れる電流が数10乃至数100倍異金石うえ、定
電流源トランジスタのhFEの値により変化するので、
実現困難であるという問題点があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
共通配線に布線抵抗が生じても、各定電流源回路から等
しい電流値が得られる高精度の定電流回路を提供するこ
とを目的とする。
し課題を解決するための手段] 本発明に係る定電流回路は、半導体基板上に同一1流を
出力する複数の定電流源回路を配列し、これらを並列に
接続してなる定電流回路において、前記定電流源回路の
配列方向に沿った第1の方向に向って共通電極端子に至
る第1の共通電極配線と、前記第1の方向とは反対方位
の第2の方向に向って前記共通電極端子に至る第2の共
通電極配線とを具備すると共に、前記定電流源回路は同
様の特性を有する1対の電流出力回路を具備し、この1
対の電流出力回路はその出力端が共通に接続され、前記
共通電極端子への接続端が前記第1、第2の共通電極配
線に夫々側々に接続されたものであることを特徴とする
[作用] 本発明によれば、1対の電流出力回路の出力端が共通に
接続され、同回路の共通電極端子への接続、端が第1、
第2の共通電極配線に別々に接続されている。第1、第
2の共通電極配線は定電流源回路の配列方向に沿って互
いに反対の方向に向かって共通電極端子に至るので、例
えは、1対の電流出力回路の一方の電流出力回路が第1
の共通電極配線の共通電極端子に近い位置に接続されて
いるとすると、他方の電流出力回路が第2の共通電極配
線の共通電極端子から遠い位置に接続されていることに
なるので、後者は布線抵抗の影響を大きく受けるが、前
者はその影響を殆ど受けない。
また、例えば、1対の電流出力回路の一方の電流出力回
路が第1の共通電極配線の共通電極端子から遠い位置に
接続されているとすると、他方の電流出力回路が第2の
共通電極配線の共通電極端子から近い位置に接続されて
いることになるので、前者は布線抵抗の影響を大きく受
けるが、後者はその影響を殆ど受けない。
このように本発明は、1対の電流出力回路が互いに布線
抵抗の影響を打ち消し合うように作用するので、共通電
極配線が長くなっても定電流源回路からは等しい電流が
得られる。このため、高精度の定電流回路が得られる。
[実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
第1図は本発明の実施例に係る定電流源回路を示す図で
ある。この回路はn個の定電流源回路11 +  (i
 = 1 、2 、・・・、n)を並列に接続して構成
される。1つの定電流源回路11+はトランジスタQ1
及び抵抗R1からなる第1の電流出力回路12 +と、
トランジスタQ、′及び抵抗RI′からなる第2の電流
出力回路121′とから構成されている。これらの第1
、第2の電流出力回路12+ 、12+’の出力端であ
るトランジスタQ+、Q+’のコレクタは互いに接続さ
れている。また、トランジスタQ+、Q+’のベースは
第1のバイアス配線WvB、第2のバイアス配線WvB
′を夫々介してバイアス回路5く第2図参照)のVB端
子13、■8′端子13′に接続されている。更に、電
流出力回路12+ 、12+ ’の接地電極側の端子は
接地配線WGND + WGND′を夫々介してVGN
D端子14、VGND′端子14′に接続されている。
この回路の特徴は2つの電流出力回路12+ 、12+
 ’から出力電流を取り出している点と、更に、第1の
電流出力回路121は図中左側のVB端子13及びVG
ND端子14側からバイアス電圧VB及び接地電位VG
NDが与えられ、第2の電流出力回路12+は図中右側
の■B′端子13′及びVGND’端子14′側からバ
イアス電圧VB′及び接地電位VGND′が与えられて
いる点である。
従って、第1及び第2の電流出力回路12+121′の
接地配線w、NDI WQND′を同一とし、更に、バ
イアス配線W VB 、 W vB  も同一とし、ま
た、各電流源回路11+と共通配線との接続方法とその
レーイアウト上の間隔が同一となるように配置・配線し
ておけば、バイアス電圧■8□とバイアス電圧V B 
1 ”及び接地電位VGNDと接地電位v、、、’が夫
々同一電位を与える限り、接地配線の布線抵抗による接
地電位の上昇及びバイアス配線の布線抵抗による電位低
下は、バイアス回路からの距離が同一ならば、第1及び
第2電流出力回路12+  12+′で同一の程度とな
る。即ち、第1図中のトランジスタQ1とトランジスタ
Q0′のベース電位、トランジスタQt  とトランジ
スタQnのベース電位、抵抗R1と抵抗R0′の接地側
端子電位、抵抗Rt’と抵抗R0の接地側端子電位は夫
々同一電位となる。これにより、トランジスタQ+とト
ランジスタQ0′の出力電流、トランジスタQL’とト
ランジスタQnの出力電流は夫々等しいため、全体的な
出力電流11とInも等しい電流値となる。同様の理由
で、I2と1.、、I3と■。−2も等しく、その結果
として11.I2.・・・、11は皆等しい電流値とな
る。
第2図は上記実施例のD/A変換器の配置・配線パター
ンを示す平面図である。
ブロックB+は、第1、第2の電流出力回路12+ 、
12+ ’を備えた電流源回路を含むブロックを示して
いる。ブロックB1乃至B、、7□は一列に配置され、
ブロックBfl/2+1乃至BnはブロックBl乃至B
n/2に対し、ブロックBn/2のところから180°
折り返すように一列に配置されている。ブロックB1.
B、の近傍にバイアス回路5が配置されている。バイア
ス回路5のVB端子13 、 VGND端子14は、第
1図の端子13と13′及び端子14と14′を夫々共
通化したものである。VB端子13がらは、バイアス配
線WvBを介してブロックB1→B、の方向で各ブロッ
クB、のトランジスタQ1にバイアス電圧VBが与えら
れている。また、VB端子13がらは、バイアス配線W
vn′を介してブロックB、、→B1の方向で各ブロッ
クBlのトランジスタQ+’にバイアス電圧■B′が与
えられている。一方、VaNo端子14からは接地配線
WGNDを介してブロックB1→B、の方向で各ブロッ
クB1の抵抗R1に接地電位■。NDが与えられている
。更に、VGND端子14からは接地配線w、、0’を
介してブロックB、−4−B、の方向で各ブロックB+
の抵抗R1’に接地電位■。ND′が与えれている。
このように、ブロックを配置・配線することにより、各
電流源回路11+の電流値を等しくすることができる。
第3図は本発明の第2の実施例に係る定電流回路を示す
図である。本実施例は定電流源回路211を構成する第
1、第2の電流出力回路22+ 、22+ ’のバイア
ス電圧VB及びVBを共通化したものである。通常、バ
イアス配線wveに流れる電流は、定電流源回路21+
を構成するトランジスタQl、Q+’のベース電流であ
り、これは接地配線W。ND I WG’ND′の電流
に比して前記トランジスタのhFpL分の1となる。従
って、バイアス配線Wvaの電位変化は接地配線WGN
D 、 WGND ’の電位変化に比して著しく小さい
ので上述した構成でも従来例に比して電流出力回路の出
力電流のずれを改善できる。本実施例のブロック及び共
通配線の配置は前記第2図のブロック配置のままでバイ
アス配線WVB′又はバイアス配線WvBの一方を除去
し、他方に全ての定電流回路のトランジスタのベースを
接続すればよい。
また、左右のブロックB1乃至Bn/□、Bn/□や□
乃至Boに夫々バイアス配線を設けてブロックB1及び
ブロックB。側より夫々バイアスブロック2の所定の端
子に接続してもよい。
本実施例では前述の説明で明らかなように、バイアス配
線が1本でよいという点と、定電流源回路21+を構成
する第1、第2の定電流出力回路22皿、22+ ’の
トランジスタQI、Q+’のベースが共通であるため、
第4図の平面図に示すように、同一ベース領域23に2
つのエミッタ領域24を設けることによりトランジスタ
Q(。
Ql を構成できる点で、前記第1の実施例に比して小
さい面積でD/A変換器を形成できるという利点がある
。なお、第4図において、25はコレクタ領域である。
なお、本発明はD/A変換器に限らず、比較的規模が大
きな定電流回路の出力電流のずれを防止する用途にも適
用できる。また、PNP)ランジスタで構成する定電流
回路に応用しても同様の効果を得ることができる。この
場合、例えば、接地配線の替わりに電源V。0の配線を
2本にすればよい [発明の効果] 以上説明したように本発明は、電流源回路を1対の電流
出力回路で構成し、各共通電極側の接続端へ共通電位を
反対方向から供給することにより、布線抵抗の影響を2
つの電流出力回路で相殺でき、各定電流源回路毎に等し
い出力電流が得られるという効果がある。また、これに
より、定電流源回路相互を接続する接地配線は従来より
細い配線とすることができるため、面積を小さくできる
効果もある。従って、本発明を高速の等電流加算型D/
A変換器に適用することにより、従来より高精度のD/
A変換器を小さな面積で実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に係る定電流回路、の回
路図、第2図は同定電流回路のレイアウト配置・配線の
平面図、第3図は本発明の第2の実施例に係る定電流回
路の回路図、第4図は同定電流回路を構成するトランジ
スタの平面図、第5図は等電流加算型D/A変換器の回
路図、第6図は同D/A変換器における従来の定電流回
路の回路図である。 1;電流スイッチ、2,2、乃至2n ;定電流源回路
、5;バイアス回路、111乃至11゜211乃至21
n ;定電流源回路、12□乃至12、.22+乃至2
2.l;電流出力回路出顆入 日本電気株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に同一電流を出力する複数の定電流
    源回路を配列し、これらを並列に接続してなる定電流回
    路において、前記定電流源回路の配列方向に沿つた第1
    の方向に向って共通電極端子に至る第1の共通電極配線
    と、前記第1の方向とは反対方位の第2の方向に向つて
    前記共通電極端子に至る第2の共通電極配線とを具備す
    ると共に、前記定電流源回路は同様の特性を有する1対
    の電流出力回路を具備し、この1対の電流出力回路はそ
    の出力端が共通に接続され、前記共通電極端子への接続
    端が前記第1、第2の共通電極配線に夫々別々に接続さ
    れたものであることを特徴とする定電流回路。
JP18732888A 1988-07-27 1988-07-27 定電流回路 Pending JPH0237407A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102294960A (zh) * 2010-06-28 2011-12-28 日产自动车株式会社 变速控制器和变速控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102294960A (zh) * 2010-06-28 2011-12-28 日产自动车株式会社 变速控制器和变速控制方法

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