JPH0786950A - Daコンバータ - Google Patents

Daコンバータ

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JPH0786950A
JPH0786950A JP25248793A JP25248793A JPH0786950A JP H0786950 A JPH0786950 A JP H0786950A JP 25248793 A JP25248793 A JP 25248793A JP 25248793 A JP25248793 A JP 25248793A JP H0786950 A JPH0786950 A JP H0786950A
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JP
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JP25248793A
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English (en)
Inventor
Kenichi Washio
健一 鷲尾
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない部品点数で構成が簡単なDAコンバー
タを提供する。 【構成】 入力トランジスタのベースにnビットデジタ
ル信号の各ビット信号を各々入力させることで、各入力
トランジスタは各ビット信号に従ってエミッタ電流をオ
ン/オフ制御する。オン状態の入力トランジスタのエミ
ッタ電流は対応する重み付け抵抗素子1/2(m-1)Rを
通してそれぞれ流れ、それらの電流が電流加算回路で加
算されてアナログ信号として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル信号をアナロ
グ信号に変換するDA(デジタル/アナログ)コンバー
タに係り、特に重み付けがされた抵抗回路を有する簡易
型DAコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の簡易型DAコンバータの代表的な
ものにR−2R型簡易DAコンバータがある。図3は、
この種のDAコンバータの一例を示す回路図である。
【0003】同図に示すように、DAコンバータはスイ
ッチ部21とはしご型抵抗回路22とから構成されてい
る。
【0004】スイッチ部21はnビットのデジタル入力
の各ビットに対応したn個のスイッチSW1〜SWnか
ら構成され、各スイッチは対応ビットが“0”の時には
接地電圧を、“1”の時には直流電圧Vccを、それぞ
れ出力するようにスイッチング動作を行う。
【0005】はしご型抵抗回路22は2種類の抵抗素子
R及び2Rをはしご状に接続して構成され、スイッチ部
21の出力電圧を分圧することで出力端子23にアナロ
グ電圧を生じさせる。このアナログ電圧から高周波成分
をローパスフィルタ24によって除去し、デジタル入力
に対応するアナログ出力を得る。
【0006】例えばn=2の場合、2ビットデジタル入
力としてMSB=0及びLSB=0(以下、左をMS
B、右をLSBとして(0,0)と記す。)が入力する
と、スイッチSW1及びSW2が共に接地電圧を出力す
るから、出力端子23も接地電圧“0V”となる。デジ
タル入力(0,1)の場合はスイッチSW1が接地電圧
を、スイッチSW2が電圧Vccをそれぞれ出力するか
ら、出力端子23にはVcc/4が現れる。以下同様に
して、デジタル入力(1,0)の場合には2Vcc/4
が、(1,1)の場合には3Vcc/4がそれぞれ現れ
る。即ち、デジタル入力(0,0)、(0,1)、
(1,0)、及び(1,1)に対して、それぞれ0及び
1:2:3の比率のアナログ電圧が得られる。このアナ
ログ電圧の振幅は電圧Vccで調整される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のR−2R型DAコンバータでは、ビットの値が変化
する毎にVccと接地電圧との間で切り換わるスイッチ
SWをビット毎に設ける必要があるために、回路が複雑
となり、部品点数の増加、ひいてはコストの増加を招く
という問題があった。
【0008】本発明の目的は、少ない部品点数で構成が
簡単なDAコンバータを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるDAコンバ
ータは、nビットデジタル信号の各ビットに対応して設
けられ、前記nビット信号が制御電極に各々入力し、該
nビット信号に従って主電極電流を各々オン/オフ制御
すれるn個の入力トランジスタと、一方の端子が前記n
個の入力トランジスタの主電極に各々接続されると共に
他方の端子が共通接続され、各ビットに対応する抵抗が
1/2(m-1)R(1≦m≦n、Rは基本単位の抵抗)と
なるように重み付けされたn個の抵抗素子と、一定電圧
に維持される入力端子が前記n個の抵抗素子の共通接続
された他方の端子に接続され、前記n個の抵抗素子に流
れる電流を加算して前記アナログ信号を出力する電流加
算回路と、からなることを特徴とする。
【0010】
【作用】各入力トランジスタの制御電極にnビット信号
を各々入力させることで、各入力トランジスタは各ビッ
ト信号に従って主電極電流をオン/オフ制御する。オン
状態の入力トランジスタの主電極電流は対応する重み付
け抵抗素子を通してそれぞれ流れ、それらの電流が電流
加算回路で加算されてアナログ信号として出力される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明によるDAコンバータの第
1実施例を示す回路図である。本実施例ではデジタル入
力が4ビットの場合を示している。
【0013】同図において、4ビットデジタル入力の各
ビット信号は、各ビットに対応して設けられた入力トラ
ンジスタTr1〜Tr4の各ベースに入力する。入力ト
ランジスタTr1〜Tr4はPNPトランジスタであ
り、これらのコレクタ電極は共通に接地されている。ま
た、入力トランジスタTr1〜Tr4の各エミッタ電極
は、重み付けされた電流変換用抵抗R、(1/2)R、
(1/4)R、及び(1/8)Rをそれぞれ介して電流
加算回路の入力端子に接続されている。なお、重み付け
された電流変換用抵抗は、デジタル入力がnビットの場
合には、(1/2(n-1))Rと表すことができる。ここ
で、Rは基本単位となる抵抗値である。
【0014】電流加算回路の入力端子は、後述するよう
に一定電圧Vdcaを有することが必要である。このよ
うな電流加算回路としては、図示されるようなベース接
地回路が考えられる。
【0015】ベース接地回路を構成するPNPトランジ
スタTraのエミッタ電極は、電流変換用抵抗R、(1
/2)R、(1/4)R、及び(1/8)Rに共通接続
され、且つ抵抗Reを介して接地されている。そのベー
ス電極は並列接続された抵抗Rb及びコンデンサCを介
して接地されると共に、抵抗Raを通してVccに接続
されている。また、そのコレクタ電極は抵抗Roを介し
てVccに接続されていると共に、アナログ出力を得る
出力端子ともなっている。
【0016】このようなベース接地回路から構成される
電流加算回路の入力端子電圧、即ちトランジスタTra
のエミッタ端子電圧Vdcaは、ベース・エミッタ間電
圧をVbeaとすれば、 Vdca=Rb・Vcc/(Ra+Rb)−Vbea となり、一定のDC電圧である。
【0017】従って、1:(1/2):(1/4):
(1/8)の比率で重み付けされた4個の電流変換用抵
抗には、それぞれ1:2:4:8の比率の電流が流れ、
2進数のデジタル入力を10進数のリニア値に変換する
ことが可能となる。
【0018】次に、本実施例の動作であるが、説明を簡
単にするために、2ビットのデジタル信号を10進アナ
ログ信号に変換する場合を説明する。4ビットの場合あ
るいは一般的にnビットの場合は、入力トランジスタお
よび重み付け電流変換用抵抗の段数を増加した構成にす
ればよい。
【0019】先ず、デジタル入力(0,0)の場合に
は、入力トランジスタTr1及びTr2のベース電圧は
共に0(V)であるから、各入力トランジスタはオン
(ON)となって各エミッタには約0.7(V)の電圧
が生じる。従って、入力トランジスタTr1及びTr2
のエミッタ電流Ie1及びIe2は、 Ie1=(Vdca−0.7)/R Ie2=(Vdca−0.7)/(1/2)R となる。
【0020】トランジスタTraのコレクタ電流(出力
電流)Icoは、 Ico=Vdca/Re+Ie1+Ie2 =Vdca/Re+3(Vdca−0.7)/R 従って、アナログ出力電圧Vo0は、 Vo0=Vcc−Ro{Vdca/Re+3(Vdca−0.7)/R} となる。
【0021】次に、デジタル入力(0,1)の場合に
は、入力トランジスタTr1がオフ(OFF)となるか
ら、トランジスタTraのコレクタ電流Icoは、 Ico=Vdca/Re+Ie2 =Vdca/Re+2(Vdca−0.7)/R 従って、アナログ出力電圧Vo1は、 Vo1=Vcc−Ro{Vdca/Re+2(Vdca−0.7)/R} となる。
【0022】同様にして、デジタル入力(1,0)の場
合のアナログ出力電圧Vo2とデジタル入力(1,1)
の場合のアナログ出力電圧Vo3とは、 Vo2=Vcc−Ro{Vdca/Re+(Vdca−0.7)/R} Vo3=Vcc−Ro(Vdca/Re) となる。
【0023】上記アナログ出力電圧Vo0〜Vo3は、 Vo3−Vo2=Vo2−Vo1=Vo1−Vo0=Ro(Vdca−0.7)/R となって、直近上位の電圧との電位差は一定であり、更
に、 (Vo3−Vo0):(Vo2−Vo0):(Vo1−Vo
0)=3:2:1、 Vo0−Vo0=0 であるから、2進数デジタル入力が10進数アナログ出
力に変換されることが分かる。
【0024】図2は、本発明の第2実施例を示す回路図
である。本実施例においても、第1実施例と同様に、ア
ナログ出力を得るために重み付けされた電流変換用抵抗
R〜(1/2(n-1))Rと電流加算回路とが設けられて
いる。それに加えて、本実施例では、入力トランジスタ
Tr1〜Trnのベース・エミッタ間電圧Vbeが電流
の相違によってばらつく事態を抑制するために、ばらつ
き抑制用抵抗Rnとそれらの電流を加算するためのトラ
ンジスタTrbとが設けられている。
【0025】図2において、電流変換用抵抗R〜(1/
(n-1))Rが接続された入力トランジスタTr1〜T
rnのエミッタ電極には、更に、ばらつき抑制用抵抗R
1〜Rnが接続され、それらを介してランジスタTrb
のエミッタに共通接続されている。トランジスタTrb
は、Traと同様にベース接地回路を構成しており、ベ
ース電極はTraのベース電極に接続され、エミッタ電
極は抵抗Re1を介して接地され、コレクタ電極はVc
cに接続されている。
【0026】ばらつき抑制用抵抗R1〜Rnは、入力ト
ランジスタTr1〜Trnがオン(ON)の時のベース
・エミッタ間電圧Vbeが同一になるように設定され、
次式で表される。
【0027】 Rm=A・R/(R−A・2(m-1)) 1≦m≦n ただし、Aは定数。
【0028】これらのばらつき抑制用抵抗R1〜Rnに
よって、入力トランジスタTr1〜Trnのベース・エ
ミッタ間電圧Vbeのばらつきを抑えられ、アナログ出
力の歪みが減少する。
【0029】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るDAコンバータは、入力トランジスタの制御電極にn
ビットデジタル信号の各ビット信号を各々入力させるこ
とで、各入力トランジスタは各ビット信号に従って主電
極電流をオン/オフ制御し、オン状態の入力トランジス
タの主電極電流は対応する重み付け抵抗素子を通してそ
れぞれ流れ、それらの電流が電流加算回路で加算されて
アナログ信号として出力される。従って、従来のような
Vccと接地電位との間での切り換えスイッチは不要と
なり、更に電流加算によりアナログ信号を生成するため
に、回路構成が簡単となって部品点数も従来より大幅に
低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるDAコンバータの第1実施例を示
す回路図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す回路図である。
【図3】従来のはしご型DAコンバータの一例を示す回
路図である。
【符号の説明】
Tr1〜Trn 入力トランジスタ R〜(1/8)R 電流変換用抵抗 R1〜Rn ばらつき抑制用抵抗

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 nビットのデジタル信号をアナログ信号
    に変換するDAコンバータにおいて、 前記nビットデジタル信号の各ビットに対応して設けら
    れ、前記nビット信号が制御電極に各々入力し、該nビ
    ット信号に従って主電極電流を各々オン/オフ制御する
    n個の入力トランジスタと、 一方の端子が前記n個の入力トランジスタの主電極に各
    々接続されると共に他方の端子が共通接続され、各ビッ
    トに対応する抵抗が1/2(m-1)R(1≦m≦n、Rは
    基本単位の抵抗)となるように重み付けされたn個の抵
    抗素子と、 一定電圧に維持される入力端子が前記n個の抵抗素子の
    共通接続された他方の端子に接続され、前記n個の抵抗
    素子に流れる電流を加算して前記アナログ信号を出力す
    る電流加算回路と、 からなることを特徴とするDAコンバータ。
  2. 【請求項2】 前記電流加算回路はバイポーラトランジ
    スタのベース接地回路からなり、該バイポーラトランジ
    スタのエミッタ電極が前記n個の抵抗素子の共通接続さ
    れた他方の端子に接続されていることを特徴とする請求
    項1記載のDAコンバータ。
  3. 【請求項3】 前記n個の入力トランジスタはバイポー
    ラトランジスタであり、前記nビット信号をベースに各
    々入力し、前記n個の抵抗素子をエミッタに各々接続
    し、基準電圧がコレクタに共通に印加されていることを
    特徴とする請求項1記載のDAコンバータ。
  4. 【請求項4】 nビットのデジタル信号をアナログ信号
    に変換するDAコンバータにおいて、 前記nビットデジタル信号の各ビットに対応して設けら
    れ、前記nビット信号がベース電極に各々入力し、基準
    電圧がコレクタに共通印加され、前記nビット信号に従
    ってエミッタ電流を各々オン/オフ制御するn個の入力
    トランジスタと、 一方の端子が前記n個の入力トランジスタのエミッタ電
    極に各々接続されると共に他方の端子が共通接続され、
    各ビットに対応する抵抗がA・R/(R−A・
    (m-1))(1≦m≦n、Aは定数、Rは基本単位の抵
    抗)となるように重み付けされたn個の第1抵抗素子
    と、 一方の端子が前記n個の入力トランジスタのエミッタ電
    極に各々接続されると共に他方の端子が共通接続され、
    各ビットに対応する抵抗が1/2(m-1)Rとなるように
    重み付けされたn個の第2抵抗素子と、 一定電圧に維持される入力端子が前記n個の第1抵抗素
    子の共通接続された他方の端子に接続され、前記n個の
    第1抵抗素子に流れる電流を加算した電流を流す第1電
    流加算回路と、 一定電圧に維持される入力端子が前記n個の第2抵抗素
    子の共通接続された他方の端子に接続され、前記n個の
    第2抵抗素子に流れる電流を加算して前記アナログ信号
    を出力する第2電流加算回路と、 からなることを特徴とするDAコンバータ。
  5. 【請求項5】 前記第1電流加算回路及び第2電流加算
    回路はバイポーラトランジスタのベース接地回路からな
    ることを特徴とする請求項4記載のDAコンバータ。
JP25248793A 1993-09-14 1993-09-14 Daコンバータ Pending JPH0786950A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62151026A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 Mitsubishi Electric Corp デジタル/アナログ変換回路
JPH01284121A (ja) * 1988-05-11 1989-11-15 Seiko Epson Corp ディジタル・アナログ変換回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62151026A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 Mitsubishi Electric Corp デジタル/アナログ変換回路
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Legal Events

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A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970204