JPH0388426A - Ｄ／ａコンバータ - Google Patents
Ｄ／ａコンバータInfo
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- JPH0388426A JPH0388426A JP15588190A JP15588190A JPH0388426A JP H0388426 A JPH0388426 A JP H0388426A JP 15588190 A JP15588190 A JP 15588190A JP 15588190 A JP15588190 A JP 15588190A JP H0388426 A JPH0388426 A JP H0388426A
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- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 20
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
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。
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Ｄ／Ａコンバータに関し、特に抵抗ラダー及び
定電流源で構成し、かつ抵抗ラダーの抵抗がポリシリ抵
抗であるＩ）／Ａコンバータに関する。
定電流源で構成し、かつ抵抗ラダーの抵抗がポリシリ抵
抗であるＩ）／Ａコンバータに関する。
従来のＤ／Ａコンバータとして抵抗ラター及び定電流源
とで構成されるものがあり、第３図に従来例として４ビ
ツトのＤ／Ａコンバータを示す。
とで構成されるものがあり、第３図に従来例として４ビ
ツトのＤ／Ａコンバータを示す。
第３図において、端子１〜４にデジタル信号が入力され
るとスイッチ９〜１２はそのデジタル信号の波高値によ
ってＯＮ、ＯＦＦする。
るとスイッチ９〜１２はそのデジタル信号の波高値によ
ってＯＮ、ＯＦＦする。
スイッチ９〜１２に接続されている定電流源５〜８はス
イッチがＯＮした場合には、電源端子１３から抵抗１６
〜２２に介して所定の電流を吸い込む。
イッチがＯＮした場合には、電源端子１３から抵抗１６
〜２２に介して所定の電流を吸い込む。
又、スイッチがＯＦＦした場合には、抵抗１６〜２２を
介さず直接電源端子１３より所定の電流を吸い込む。
介さず直接電源端子１３より所定の電流を吸い込む。
従って定電流源がＯＮする数によって抵抗１６〜２２に
流れる電流が変化し、それに比例して出力端子１５の電
位が変化する。例えば定電流源５〜８の電流値を■、抵
抗１６．１７．１９．２１の抵抗値をＲ２抵抗１８．２
０の抵抗値を２Ｒ，抵抗２２の抵抗値を２とすると、出
力端子１５の電Ｄ４はそれぞれ端子１〜４に入力される
波高値０もしくは１で、波高値が１のときはスイッチは
ＯＮ波高値が００ときはスイッチはＯＦＦする。
流れる電流が変化し、それに比例して出力端子１５の電
位が変化する。例えば定電流源５〜８の電流値を■、抵
抗１６．１７．１９．２１の抵抗値をＲ２抵抗１８．２
０の抵抗値を２Ｒ，抵抗２２の抵抗値を２とすると、出
力端子１５の電Ｄ４はそれぞれ端子１〜４に入力される
波高値０もしくは１で、波高値が１のときはスイッチは
ＯＮ波高値が００ときはスイッチはＯＦＦする。
（１）式からもわかる様に出力端子１５の電位は、５
ＶＣＣから■。０−□まで変化し、出力振幅が９
バークは動作速度が速く、抵抗比もｌ：２の抵抗と電流
比が１：１の定電流源によって構成されるため比較的精
度もとりやすく、回路規模が小さくできることもあって
ＩＣ化されることが多い。また、この形式のＤ／Ａコン
バータはＴＶ、ＶＴＲの画像処理用として、使われるこ
とが多いが、こうした機器の入出力インピーダンスは７
５Ωと低い。従って、Ｄ／Ａコンバータのラダー抵抗の
抵抗値をさげる必要があるため層抵抗の低いポリシリ抵
抗を使うことが多い。
比が１：１の定電流源によって構成されるため比較的精
度もとりやすく、回路規模が小さくできることもあって
ＩＣ化されることが多い。また、この形式のＤ／Ａコン
バータはＴＶ、ＶＴＲの画像処理用として、使われるこ
とが多いが、こうした機器の入出力インピーダンスは７
５Ωと低い。従って、Ｄ／Ａコンバータのラダー抵抗の
抵抗値をさげる必要があるため層抵抗の低いポリシリ抵
抗を使うことが多い。
上述した従来の抵抗ラダー及び定電流源で構成されるＤ
／Ａコンバータの出力電圧は（１）式でもわかる様にＤ
／Ａコンバータの出力端子１５と電源端子１３とに接続
されている抵抗２２の抵抗値２に比例することがわかる
。
／Ａコンバータの出力電圧は（１）式でもわかる様にＤ
／Ａコンバータの出力端子１５と電源端子１３とに接続
されている抵抗２２の抵抗値２に比例することがわかる
。
次に、この抵抗ラダーに使わているポリシリ抵抗の断面
図を第４図に示す。第４図において、１００はＰ型半導
体基板、１０１はＮ型エピタキシャル層、１０２は絶縁
物層、１０３はＮ型ポリシリ抵抗層、１０４は絶縁物被
膜、１０５，１０５’は電極端子部である。
図を第４図に示す。第４図において、１００はＰ型半導
体基板、１０１はＮ型エピタキシャル層、１０２は絶縁
物層、１０３はＮ型ポリシリ抵抗層、１０４は絶縁物被
膜、１０５，１０５’は電極端子部である。
ところで、１０５，１０５’の電極端子部門に流れる電
流によって発生した熱は絶縁物層１０５を通り、Ｎ型エ
ピタキシャル層１０１．Ｐ型半導体載板１００に発散さ
れていく。通常絶縁物層１０２は５ｉｎ２で形成される
ことが多いがＳｉＯ２は熱伝導率が低い。このため、Ｎ
型ポリシリ抵抗層で発生した熱は、絶縁物層１０２から
Ｎ型エピタキシャル層１０１．Ｐ型半導体基板１００に
発散しにくいため、Ｎ型ポリシリ抵抗層で発生した熱に
よってＮ型ポリシリ層の温度を上昇させる。ここでポリ
シリ抵抗層１０３に流れる電流によって発生する熱でＮ
型ポリシリ抵抗層１０３の上昇温度ΔＴは ただし、Ｒ，Ｗ、ｎはそれぞれＮ型ポリシリ層１０３の
抵抗素子の抵抗値１幅、長さで工はＮ型５ ポリシリ抵抗層１０３の抵抗素子に流れる電流である。
流によって発生した熱は絶縁物層１０５を通り、Ｎ型エ
ピタキシャル層１０１．Ｐ型半導体載板１００に発散さ
れていく。通常絶縁物層１０２は５ｉｎ２で形成される
ことが多いがＳｉＯ２は熱伝導率が低い。このため、Ｎ
型ポリシリ抵抗層で発生した熱は、絶縁物層１０２から
Ｎ型エピタキシャル層１０１．Ｐ型半導体基板１００に
発散しにくいため、Ｎ型ポリシリ抵抗層で発生した熱に
よってＮ型ポリシリ層の温度を上昇させる。ここでポリ
シリ抵抗層１０３に流れる電流によって発生する熱でＮ
型ポリシリ抵抗層１０３の上昇温度ΔＴは ただし、Ｒ，Ｗ、ｎはそれぞれＮ型ポリシリ層１０３の
抵抗素子の抵抗値１幅、長さで工はＮ型５ ポリシリ抵抗層１０３の抵抗素子に流れる電流である。
また、ｘ、には絶縁物層１０２の厚さおよび熱伝導率で
ある。
ある。
従って、（２）式よりＮ型ポリシリ層１０２の抵抗素子
に流す電流が大きいとＮ型ポリシリ層１０２の温度上昇
も大きくなることがわかる。
に流す電流が大きいとＮ型ポリシリ層１０２の温度上昇
も大きくなることがわかる。
加えて、Ｎ型ポリシリ層の抵抗素子は温度係数をもって
いるので周囲温度によって抵抗値が変動する。
いるので周囲温度によって抵抗値が変動する。
従って抵抗素子部に流れる電流によって上昇する温度Δ
Ｔと周囲温度ＴすなわちＴ＋△Ｔの温度が抵抗素子部に
かかるのでＮ型ポリシリ抵抗層１０３の抵抗素子の抵抗
値が設計値と実測値でずれを生じてしまう。
Ｔと周囲温度ＴすなわちＴ＋△Ｔの温度が抵抗素子部に
かかるのでＮ型ポリシリ抵抗層１０３の抵抗素子の抵抗
値が設計値と実測値でずれを生じてしまう。
トコろで、従来例を用いて８ビツトのＤ／Ａコンバータ
を試作した時にＤ／Ａコンバータの出力電圧が設計値と
実測値とでずれを生じることがわかった。これを第５図
を使って説明する。第５図の縦軸にＤ／Ａコンバータの
出力電圧、仙軸にＤ／Ａコンバータの入力デジタルコー
ドをとった６一 場合、設計値が第５図の直線Ａで示されるのに対して、
実測値は直線Ｂで示される特性となり、特に出力コード
が大きくなるにつれて設計値と実測値のずれが大きくな
るという現象が生じた。
を試作した時にＤ／Ａコンバータの出力電圧が設計値と
実測値とでずれを生じることがわかった。これを第５図
を使って説明する。第５図の縦軸にＤ／Ａコンバータの
出力電圧、仙軸にＤ／Ａコンバータの入力デジタルコー
ドをとった６一 場合、設計値が第５図の直線Ａで示されるのに対して、
実測値は直線Ｂで示される特性となり、特に出力コード
が大きくなるにつれて設計値と実測値のずれが大きくな
るという現象が生じた。
実験結果から入力コードが２５５のときに設計値と実測
値との差は約０．７ ｍ ｖでありこれはＤ／Ａコンバ
ータのフルスケール電圧を１■とした場合に直線性誤差
に換算して約０．２ Ｌ Ｓ Ｂにもなる。
値との差は約０．７ ｍ ｖでありこれはＤ／Ａコンバ
ータのフルスケール電圧を１■とした場合に直線性誤差
に換算して約０．２ Ｌ Ｓ Ｂにもなる。
設計値と実測値との差について原因を調査した結果第３
図の抵抗２２の抵抗値が入力されるデジタルコードによ
って変動することがわかった。これはＤ／Ａコンバータ
に入力されるデジタルコードによって抵抗２２に流れる
電流が変化し、それに伴って抵抗２２の温度がかわり、
抵抗値も変動するためである。特にＤ／Ａコンバータに
入力されるデジタルコードが大きくなると抵抗２２に流
れる電流は増えるため、抵抗２２の抵抗値はデジタルコ
ードが大きくなるところでは変化量が太きくＤ／Ａコン
バータの出力電圧の特性が第５図に示されている様に設
計値と実測値との間にずれが生じるわけである。従って
ポリシリ抵抗を抵抗ラダーに用いて構成するＤ／Ａコン
バータは高精度な特性を得ることが困難であった。
図の抵抗２２の抵抗値が入力されるデジタルコードによ
って変動することがわかった。これはＤ／Ａコンバータ
に入力されるデジタルコードによって抵抗２２に流れる
電流が変化し、それに伴って抵抗２２の温度がかわり、
抵抗値も変動するためである。特にＤ／Ａコンバータに
入力されるデジタルコードが大きくなると抵抗２２に流
れる電流は増えるため、抵抗２２の抵抗値はデジタルコ
ードが大きくなるところでは変化量が太きくＤ／Ａコン
バータの出力電圧の特性が第５図に示されている様に設
計値と実測値との間にずれが生じるわけである。従って
ポリシリ抵抗を抵抗ラダーに用いて構成するＤ／Ａコン
バータは高精度な特性を得ることが困難であった。
本発明のＤ／Ａコンバータは抵抗ラダーをポリシリ抵抗
にて構威し少なくともＤ／Ａコンバータの出力端子と電
源端子とに接続されている抵抗をｎ個（ｎ≧２）並列接
続した抵抗とこれらをｎ個（ｎ≧２）直列接続し、かつ
、前記ｎａの並列接続した抵抗を１つのフローティング
領域中に形成し、これらをｎ個設は直列接続するか、あ
るいはｎ個の並列接続した抵抗を各々１つのフローティ
ング領域中に形成し、これをｎ×ｎ個設は直並列接続し
ている。
にて構威し少なくともＤ／Ａコンバータの出力端子と電
源端子とに接続されている抵抗をｎ個（ｎ≧２）並列接
続した抵抗とこれらをｎ個（ｎ≧２）直列接続し、かつ
、前記ｎａの並列接続した抵抗を１つのフローティング
領域中に形成し、これらをｎ個設は直列接続するか、あ
るいはｎ個の並列接続した抵抗を各々１つのフローティ
ング領域中に形成し、これをｎ×ｎ個設は直並列接続し
ている。
かくして、出力端子と電源端子との間に接続されている
抵抗の温度依存性を小さくすることでＤ／Ａコンバータ
の精度を高めることができる。
抵抗の温度依存性を小さくすることでＤ／Ａコンバータ
の精度を高めることができる。
第１図は本発明の一実施例である。端子１〜４はデジタ
ル信号入力端子、９〜１２は入力されるデジタル信号の
波高値に応じてＯＮ、ＯＦＦするスイッチ、１６〜２６
は抵抗ラダーを構成する抵抗、５〜８は定電流源、１３
は電源端子、１４はＧＮＤ端子、１５は出力電圧端子で
ある。まず、端子１〜４にデジタル信号が入力されると
そのデジタル信号の波高値に応じて９〜１２のスイッチ
がＯＮ、０ＦＦＬ、それに伴って出力端子１５の電圧が
変化する。従って、入力されるデジタル信号に応じた電
圧が得られるＤ／Ａコンバータとなる。
ル信号入力端子、９〜１２は入力されるデジタル信号の
波高値に応じてＯＮ、ＯＦＦするスイッチ、１６〜２６
は抵抗ラダーを構成する抵抗、５〜８は定電流源、１３
は電源端子、１４はＧＮＤ端子、１５は出力電圧端子で
ある。まず、端子１〜４にデジタル信号が入力されると
そのデジタル信号の波高値に応じて９〜１２のスイッチ
がＯＮ、０ＦＦＬ、それに伴って出力端子１５の電圧が
変化する。従って、入力されるデジタル信号に応じた電
圧が得られるＤ／Ａコンバータとなる。
前述した様にＤ／Ａコンバータの出力端子１５が変化す
ることで抵抗ラダーの中の抵抗で出力端子１５と電源端
子１３との間に接続される抵抗の抵抗値が変化して所定
の抵抗値からずれが生じてＤ／Ａコンバータの精度がと
れなくなるということがわかっている。
ることで抵抗ラダーの中の抵抗で出力端子１５と電源端
子１３との間に接続される抵抗の抵抗値が変化して所定
の抵抗値からずれが生じてＤ／Ａコンバータの精度がと
れなくなるということがわかっている。
本実施例では、第１図にある様に、抵抗ラダーを構成す
る抵抗の中でＤ／Ａコンバータの出力端子１５と電源端
子１３との間に接続されている抵抗を２本の抵抗を並列
接続しそれらを２つ直列後− 続して所定の抵抗値を得る様にした。すなわち、図１の
抵抗２３．２４及び抵抗２５．２６の様に抵抗を分割し
て接続することによって、抵抗２３゜２４及び抵抗２５
．２６に流れる電流は従来に比べ半分になる。従って抵
抗に流れる電流で発生する熱による抵抗値の変動を−に
おさえることができるため、Ｄ／Ａコンバータの出力電
圧が所定の値からずれずに精度のよいＤ／Ａフンバータ
を得ることができる。
る抵抗の中でＤ／Ａコンバータの出力端子１５と電源端
子１３との間に接続されている抵抗を２本の抵抗を並列
接続しそれらを２つ直列後− 続して所定の抵抗値を得る様にした。すなわち、図１の
抵抗２３．２４及び抵抗２５．２６の様に抵抗を分割し
て接続することによって、抵抗２３゜２４及び抵抗２５
．２６に流れる電流は従来に比べ半分になる。従って抵
抗に流れる電流で発生する熱による抵抗値の変動を−に
おさえることができるため、Ｄ／Ａコンバータの出力電
圧が所定の値からずれずに精度のよいＤ／Ａフンバータ
を得ることができる。
第２図に本発明の他の実施例を示す。第２図において、
１６〜３９は抵抗ラダーを構成する抵抗で他の番号は第
１図と同じであるので説明な省略する。
１６〜３９は抵抗ラダーを構成する抵抗で他の番号は第
１図と同じであるので説明な省略する。
第２図において、抵抗ラダーの抵抗を２木の抵抗を並列
接続した抵抗群を２つ直列接続して所定の抵抗値を得る
ものと、２本の抵抗を直列接続して所定の抵抗値を得る
様にした。
接続した抵抗群を２つ直列接続して所定の抵抗値を得る
ものと、２本の抵抗を直列接続して所定の抵抗値を得る
様にした。
この様にラダー抵抗を構成する抵抗において、■本当た
りに流れる電流は従来例に比べすべて半分になるため、
抵抗に流れる電流で発生する熱に＝１０ よる抵抗値のずれも従来に比べ半分になる。さらに、同
一抵抗にてラダー抵抗を構成できるので、抵抗の精度が
向上しＤ／Ａコンバータの精度を向上することができる
。
りに流れる電流は従来例に比べすべて半分になるため、
抵抗に流れる電流で発生する熱に＝１０ よる抵抗値のずれも従来に比べ半分になる。さらに、同
一抵抗にてラダー抵抗を構成できるので、抵抗の精度が
向上しＤ／Ａコンバータの精度を向上することができる
。
以上説明した様に、本発明はポリシリ抵抗を使った抵抗
ラダーと定電流源で構成されたＤ／Ａコンバータにおい
て、抵抗ラダーを複数の抵抗を並列接続もしくは直列接
続することで抵抗の両端にかかる電圧が減らす事で抵抗
の抵抗値の変動を小さくし、精度の高いＤ／Ａコンバー
タを構成することができるという効果がある。
ラダーと定電流源で構成されたＤ／Ａコンバータにおい
て、抵抗ラダーを複数の抵抗を並列接続もしくは直列接
続することで抵抗の両端にかかる電圧が減らす事で抵抗
の抵抗値の変動を小さくし、精度の高いＤ／Ａコンバー
タを構成することができるという効果がある。
４、
第１図、第２図、第３図において、１〜４はデジタル信
号入力端子、５〜８は定電流源、９〜１２はスイッチ、
１３は電源端子、１４はＧＮＤ端子、１５は出力端子、
１６〜３９は抵抗ラダーを構成する抵抗である。 第４図において、１００はＰ型半導体弘板、１０１はＮ
型エピタキシャル層、１０３はＮ型ポリシリ抵抗層、１
０２は絶縁物層、１０５，１０５’は電極端子部、１０
４は絶縁物被膜である。 第５図において、グラフのたて輔はＤ／Ａコンバータの
出力電圧、横軸はＤ／Ａコンバータに入力するデジタル
コード、直線Ａは、Ｄ／Ａコンバータの試作時における
設計値、Ｂは実測値である。
号入力端子、５〜８は定電流源、９〜１２はスイッチ、
１３は電源端子、１４はＧＮＤ端子、１５は出力端子、
１６〜３９は抵抗ラダーを構成する抵抗である。 第４図において、１００はＰ型半導体弘板、１０１はＮ
型エピタキシャル層、１０３はＮ型ポリシリ抵抗層、１
０２は絶縁物層、１０５，１０５’は電極端子部、１０
４は絶縁物被膜である。 第５図において、グラフのたて輔はＤ／Ａコンバータの
出力電圧、横軸はＤ／Ａコンバータに入力するデジタル
コード、直線Ａは、Ｄ／Ａコンバータの試作時における
設計値、Ｂは実測値である。
Claims (4)
- （１）抵抗ラダーおよび定電流源にて構成されるＤ／Ａ
コンバータにおいて、少なくともＤ／Ａコンバータの出
力端子と電源端子とに接続されている抵抗が、ｎ個（ｎ
≧２）の並列接続した抵抗とこれらをｎ個（ｎ≧２）直
列接続した構成となっていることを特徴とするＤ／Ａコ
ンバータ。 - （２）前記ｎ個の並列接続した抵抗を１つのフローティ
ング領域中に形成しこれらをｎ個設け、直列接続するこ
とを特徴とする請求項１のＤ／Ａコンバータ。 - （３）前記ｎ個の並列接続した抵抗を各々１つのフロー
ティング領域中に形成し、これをｎ×ｎ個設け直並列接
続することを特徴とする請求項１のＤ／Ａコンバータ。 - （４）前記ラダー抵抗をポリシリコン抵抗で構成したこ
とを特徴とする請求項１のＤ／Ａコンバータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-167610 | 1989-06-29 | ||
| JP16761089 | 1989-06-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0388426A true JPH0388426A (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=15852971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15588190A Pending JPH0388426A (ja) | 1989-06-29 | 1990-06-14 | Ｄ／ａコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0388426A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004336772A (ja) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Agilent Technol Inc | デジタル・アナログ・コンバータ用の素子単位のリサンプリング |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01109924A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Fujitsu Ltd | デジタル・アナログ変換器 |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP15588190A patent/JPH0388426A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01109924A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Fujitsu Ltd | デジタル・アナログ変換器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004336772A (ja) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Agilent Technol Inc | デジタル・アナログ・コンバータ用の素子単位のリサンプリング |
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