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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