[发明专利]高精度数字/模拟变换电路

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体集成电路中所形成的数字/模拟(D/A)变换电路，特别是涉及具有电阻弦线形的DA变换电路部和R-2R梯电阻形的DA变换电路部的复合型DA变换电路。

背景技术

以公开的已有变换电路作为已有技术的文献有：日本国的特开昭62-227224号(公开日期：1987.10.6)、特开平5-206858号(公开日：1993.8.13)、特开平8-46515号(公开日期：1996.2.16)、特开平9-64744号(公开日：1997.3.7)等各公报和美国的专利第4,338,591号(发行日：1982.7.6)、特许第4,491,825号(发行日：1985.8.1)等专利文献。

在一般情况下，为了将数字输入码变换为模拟量，而使用DA变换电路。在集成化了的DA变换电路中，主要有电阻弦线形和R-2R梯电阻形。电阻弦线形DA变换电路，在单调性方面有优越性，但是，当数字输入码比特数n大的时候，从图形面积及其变换精度的角度看，使用上有困难。另一方面，R-2R梯电阻形DA变换电路，当数字输入码比特数n大的时候，从单调性和图形面积的角度看，使用上有困难。

例如，当应用在检查其他半导体器件的测试器中时，不仅要求DA变换电路有高的变换精度，而且随着多个变换电路内藏化，要求一个DA变换电路所需的图形面积最小，特别最近迫切要求变换比特数多的多比特数结构的DA变换。作为变换比特数小的DA变换电路无论哪一种方式都是有效的，但是，当组成变换比特数大的DA变换电路时，则出现难以实现高精度变换和图形面积增大的问题。

如上所述，以往的电阻弦线形或R-2R梯电阻形变换电路，在变换比特数多的情况下，存在难以使用的问题，这已成为研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DA变换电路，这种变换电路即使在变换比特数多的情形下，也能高精度输出，而且用小的图形面积实现集成化。

为实现这个目的，本发明的DA变换电路由下面几部分组成：上位DA变换电路部、下位DA变换电路部、取样保持部和输出部；上位DA变换电路部是指在n比特数的数字输入码中，输入上一位的一部i(i＜n)比特数信号，通过第一缓冲器，把它进行DA变换后的第一电压输出到第一输出节点上，同时，利用第二个缓冲器，把DA变换后的第二电压输出到第二输出节点上；下位DA变换电路，是指把这种上位DA变换电路部的第一输出节点电压和第二输出节点电压，作为R-2R梯电阻形变换电路的基准电压的同时，把前面提到的n比特数的数字输入码中剩余的下位j(j＜n，j＝n-i)比特数输入到经过DA变换过的第三输入节点中；取样保持部，是把作为所述的n比特数的数字输入码的DA变换输出，即第三输出节点的电压，依据该数字输入码的值，选择性的进行取样保持；输出部，是将被取样保持的DA变换输出电压、以任意电压为中心，进行放大。

附图说明下面简要说明附图。

图1是表示有关本发明的实施方式的复合型D/A变换电路的基本结构方块图。

图2是表示图1的D/A变换电路的控制部的电路结构图。

图3是表示图2的控制部的主要部工作波形图。

图4是表示为避免同时接通图1中的上位DA变换电路部中不相邻接的多个MOS开关的防止同时接通电路结构图。

图5具体描述了图1中的上位DA变换电路部的电路结构图。

图6是表示为控制图1中的上位DA变换电路部中各个MOS开关的基板电压的电路结构图。

图7是表示图1中的上位DA变换电路部中主要部工作波形的图。

图8是图1中的下位DA变换电路部中的电路结构图。

图9是表示为控制图1中的下位DA变换电路部中各个MOS开关的基板电压的电路结构图。

图10是表示图1中的下位DA变换电路部中主要部工作波形的图。

图11是表示图1中的取样保持部的电路结构图。

图12是表示取样保持信号做成部的电路结构图。

图13是表示图12所示的取样保持信号做成部的主要部工作波形的图。

图14是表示图1中的输出部的电路结构图。

图15是表示图14中的输出部主要部工作波形的图。

图16是表示把清除信号输入到图14的输出部时的输出波形图。

图17A和图17B是为了说明图1中的上位DA变换电路部的弦线电阻配置的图。

图18是将图1中的弦线电阻的两端做成梯电阻的电阻弦线部的电路结构图。