專利名稱：多通道電流相加型dac的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多通道電流相加型DAC，當(dāng)單獨切斷某個通道的 電源時，其他通道可不受其影響而獲得恒定的滿刻度電流值。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，半導(dǎo)體工藝的細(xì)微化正在不斷發(fā)展，在模擬電路塊中，不 同于數(shù)字電路塊，即使對其工藝進行細(xì)微化也無法減少面積。另外， 由于1個LSI具有多功能，因而有功率增加的傾向，如何降低功耗成 了大課題。
以往在多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器中，為了削減面積而往往在 多個通道中共用偏置電路。另外，由于隨使用模式不同而所需通道數(shù) 量也會不同，因此為了降低功率，有時采用可單獨切斷各通道電源的規(guī)格。
圖IO表示上述多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成的一個例子。 圖IO舉例表示了 2個通道的情況。
圖IO的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器(下面將DA轉(zhuǎn)換器簡稱為 DAC)中，la、 lb表示l通道DAC、 2a、 2b表示電流源矩陣、3a、 3b表示解碼器+開關(guān)、4a、 4b表示數(shù)字輸入信號、5a、 5b表示模擬輸 出端子、7表示偏置電路、Ia、 Ib表示電流源、Iref表示基準(zhǔn)電流源、 II表示i"扁置電，危。
上述l通道DACla、 lb分別具有與位數(shù)對應(yīng)的電流源Ia、 Ib，由 上述偏置電流II和上述基準(zhǔn)電流源Iref決定上述電流源Ia、 Ib的電 流值。通過上述解碼器+開關(guān)3a、 3b向上述模擬輸出端子5a、 5b輸 出相當(dāng)于上述數(shù)字輸入信號4a、 4b的上述電流源Ia、 Ib的電流，從 而進行D/A轉(zhuǎn)換。上述電流源Ia、 Ib呈矩陣狀地配置在基板上。將它們作為上述電
流源矩陣2a、 2b。為了使作為電流源的電流鏡源的基準(zhǔn)電流源Iref 也與電流源在電壓降和制造條件上等同，而將其配置在上述電流源矩 陣2b內(nèi)。
這種在電流源矩陣內(nèi)配置基準(zhǔn)電流源的構(gòu)成記載于專利文獻1中。
專利文獻1:日本特開平1-277027號公報(圖1 )

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述現(xiàn)有的多通道電流相加型DAC中，由于在所有通 道工作時與只有部分通道工作時的功耗不同，因此可知布線電阻等導(dǎo) 致的電壓降會發(fā)生變化，工作通道中的滿刻度電流也會發(fā)生變化。下 面說明該詳細(xì)情況。
圖11 (a)表示2個通道電流相加型DAC的布線電阻的影響。在 該圖中，Ral、 Rbl是第一布線電阻，Ra2、 Rb2是第二布線電阻，Rar 是第3布線電阻。假定布局為Ral=Rbl、 Ra2-Rb2。
到上述電流源Ia、 Ib為止的電壓降Via、 Vib分別以DAC的滿刻 度電流作為IFS (電流源Ia、 Ib的電流xn個(n是電流源Ia、 Ib的個 數(shù)))，為
Via = (IFS+Iref) * Ral+Ia * Ra2
Vib = IFS * Rbl+Ib * Rb2
DAC的滿刻度電流IFS相比基準(zhǔn)電流源的電流Iref足夠大 (IFS〉>Iref)時，為 Via^Vib。
另外如圖11 (b)所示，如果把上述基準(zhǔn)電流源Iref作為上述電 流源Ia的M倍(M為自然數(shù))與上述電流源Ia相同地配置在上述電 流源矩陣2a內(nèi)，則到上述基準(zhǔn)電流源Iref為止的電壓降Viref為
Viref= (IFS+Iref) * Ral+ Iref* Rar
=(IFS+Iref) * Ral+ (Ia*M ) * ( Ra2/M )=(IFS+Iref) * Ral+Ia*Ra2， 與到上述電流源Ia、 Ib為止的電壓降Via、 Vib相等。 但是，當(dāng)內(nèi)置有上述基準(zhǔn)電流源Iref的1個通道的DACla被切 斷了電源時，流經(jīng)到配置有上述基準(zhǔn)電流源Iref的上述電流源矩陣2a 為止的布線的電流會減少，到上述基準(zhǔn)電流源Iref為止的電壓降Viref 為
Viref=Iref*Ral+Ia*Ra2， 由IFS》Iref
成為Viref Vib。因此，上述基準(zhǔn)電流源Iref的源極電壓與上述 電流源lb的源極電壓不同，其結(jié)果是在配置有上述基準(zhǔn)電流源Iref 的1個通道的DACla工作的狀態(tài)與不工作的狀態(tài)下，另一個1個通 道的DAClb的滿刻度電流值會產(chǎn)生變化。
如上所述，在現(xiàn)有的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器中，存在當(dāng)切 斷了某個通道的電源時，其他通道的滿刻度電流會發(fā)生變化的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器中，即使在 某個通道被切斷電源的狀態(tài)下，也能始終將其他通道的滿刻度電流恒 定地保持為規(guī)定值。
為達成上述目的，本發(fā)明中，在多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器中， 如果把可作為電流源的電流鏡源的基準(zhǔn)電流源配置在電流源矩陣內(nèi)， 則預(yù)先分別把該基準(zhǔn)電流源配置在多個通道的電流源矩陣之中2個以 上的電流源矩陣內(nèi)，選擇該多個基準(zhǔn)電流源中沒有被切斷電源的通道 上的電流源矩陣內(nèi)被配置的基準(zhǔn)電流源進行使用。
即，本發(fā)明的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，具有多個通道，上 述各通道具備具有電流源矩陣的電流相加型1通道DA部，該DA轉(zhuǎn) 換器的特征在于，具有上述多個通道上的DA部所共有的偏置電路， 決定構(gòu)成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源的電流值的基準(zhǔn)電 流源分別被配置在上述多個通道中2個以上通道的電流源矩陣內(nèi)，通過控制信號來選擇上述被配置的2個以上的基準(zhǔn)電流源之中的任意1 個基準(zhǔn)電流源進行使用。
本發(fā)明的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，具有多個通道，上述各 通道具備具有電流源矩陣的電流相加型1通道DA部，該DA轉(zhuǎn)換器 的特征在于，具有上述多個通道的DA部所共有的偏置電路，決定構(gòu) 成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源的電流值的基準(zhǔn)電流源分 別被配置在上述多個通道中2個以上通道的電流源矩陣內(nèi)，通過控制 信號來選擇上述被配置的2個以上的基準(zhǔn)電流源之中的規(guī)定的2個以 上基準(zhǔn)電流源進行使用。
本發(fā)明還根據(jù)所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述控制信號是按照各通道的電源切斷狀態(tài)來切換的信號。
本發(fā)明還根據(jù)所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 由構(gòu)成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源和上述基準(zhǔn)電流源形 成電流鏡。
本發(fā)明還根據(jù)所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述各基準(zhǔn)電流源具有串聯(lián)連接在本基準(zhǔn)電流源與上述偏置電路之 間的開關(guān)，通過開閉上述各基準(zhǔn)電流源的開關(guān)，從多個基準(zhǔn)電流源中 選擇要使用的基準(zhǔn)電流源。
本發(fā)明還根據(jù)所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述各基準(zhǔn)電流源由晶體管構(gòu)成，通過切換上述各晶體管的柵極電 壓，從而關(guān)閉上述多個基準(zhǔn)電流源中不使用的基準(zhǔn)電流源，選擇要使 用的基準(zhǔn)電流源。
本發(fā)明還根據(jù)所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 構(gòu)成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源和上述多個基準(zhǔn)電流源 分別具有柵-陰(cascode)晶體管，通過切換上述各柵-陰晶體管的柵 極電壓，從而關(guān)閉上述多個基準(zhǔn)電流源中不使用的基準(zhǔn)電流源，選擇 要使用的基準(zhǔn)電流源。
本發(fā)明還根據(jù)所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 上述多個基準(zhǔn)電流源分別通過上述偏置電路產(chǎn)生通常獨立的偏置電壓，通過選擇是否將由上述多個基準(zhǔn)電流源分別產(chǎn)生的各偏置電壓提 供給構(gòu)成任意1個通道的電流源矩陣的多個電流源，而從多個基準(zhǔn)電 流源中選擇要使用的基準(zhǔn)電流源。
本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的特征在于，安裝了上述多通道電流相
加型DA轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明的通信設(shè)備的特征在于安裝了上述半導(dǎo)體集成電路。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器中配置 多個基準(zhǔn)電流源，選擇其中被配置在工作中的電流源矩陣內(nèi)的基準(zhǔn)電 流源加以使用，因此即便在某個通道被切斷了電源的狀態(tài)下，也能把 其他通道的滿刻度電流恒定地保持為規(guī)定值。
特別在本發(fā)明之中，由于在工作時可以選擇2個以上基準(zhǔn)電流源 加以使用，因而例如在接收數(shù)字信號的接收強度較強的情況下，可以 把模擬輸出的增益變更為減小到選擇使用1個基準(zhǔn)電流源情況下的 1/2,并且以使欲選擇的基準(zhǔn)電流源的制造偏差得以平均，能夠進一步 把各通道的滿刻度電流保持在恒定值上。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在多通道電流相加型DAC中，即使在 切斷了某個通道的電源的狀態(tài)下，也能可靠地防止其他通道的滿刻度 電流發(fā)生增減的情況，無論工作模式如何都可以在各通道獲得規(guī)定的 恒定值的滿刻度電流。


圖1是表示本發(fā)明實施方式1的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成的圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式1的電流源矩陣的布線電阻的圖。 圖3是表示本發(fā)明實施方式2的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成的圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式3的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成的圖。圖5是表示本發(fā)明實施方式4的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成的圖。
圖6是表示本發(fā)明實施方式5的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成的圖。
圖7是通過Nch晶體管來構(gòu)成圖6所示的多通道電流相加型DAC 的電路圖。
圖8是表示具有本發(fā)明的多通道電流相加型DAC的視頻設(shè)備的 構(gòu)成例的圖。
圖9是表示具有本發(fā)明的多通道電流相加型DAC的通信設(shè)備的
構(gòu)成例的圖。
圖IO是表示現(xiàn)有的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成的圖。 圖11 (a)是表示現(xiàn)有電流源矩陣的布線電阻的圖，圖11 (b)是 表示現(xiàn)有電流源矩陣的基準(zhǔn)電流源的布線電阻的圖。 符號說明
la、 lb 1通道DAC ( 1個通道的DA部)；2a、 2b電流源矩陣； 3a、 3b解碼器+開關(guān)；4a、 4b數(shù)字輸入信號；5a、 5b模擬輸出端子； 6a、 6b控制信號；7偏置電路；8、 8a、 8b偏置電壓；9柵-陰電壓； Ia、 Ib電流源；II、 Ila、 Ilb偏置電流；Iref、 Irefa、 Irefb基準(zhǔn)電流源； Ral、 Ra2、 Rar、 Rbl、 Rb2、 Rbr布線電阻；Sa、 Sb開關(guān)；Pa、 Pb 第一柵—陰晶體管；prefa、 Prefb第二柵-陰晶體管；20 DVD裝置(視 頻設(shè)備)；25無線LAN裝置(通信設(shè)備)；A、 B本發(fā)明的多通道 電流相加型DA轉(zhuǎn)換器
具體實施例方式
下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。 (實施方式1 )
圖1表示本發(fā)明實施方式1的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器(以 下把DA轉(zhuǎn)換器簡稱為DAC)的構(gòu)成。該DAC被集成于規(guī)定的半導(dǎo)
體集成電路上。
9在該圖中，la、 lb是1通道DAC ( 1個通道的DA部)，2a、 2b 是電流源矩陣，3a、 3b是解碼器+開關(guān)，4a、 4b是數(shù)字輸入信號，5a、 5b是模擬輸出端子，6a、 6b是控制信號，7是偏置電路，la-, Ib是電 流源，Irefa、 Irefb是基準(zhǔn)電流源。
上述1通道DACla、lb分別具有與位數(shù)對應(yīng)的上述電流源Ia、Ib、 基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb和解碼器+開關(guān)3a、 3b。由上述偏置電路7和 上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb來決定上述電流源Ia、 Ib的電流值。通 過上述解碼器+開關(guān)3a、 3b向上述模擬輸出端子5a、 5b輸出相當(dāng)于 上述數(shù)字輸入信號4a、 4b的上述電流源Ia、 Ib的電流，從而進行D/A 轉(zhuǎn)換。
另外，上述電流源Ia、 Ib呈矩陣狀地配置在基板上。將它們作為 上述電流源矩陣2a、 2b。為了使作為電流源Ia、 Ib的電流鏡源的基 準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb也與電流源Ia、 Ib在電壓降和制造條件上等同， 而將其配置在上述電流源矩陣2a、 2b內(nèi)。
進而，上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb是通過上述控制信號6a、 6b 來導(dǎo)通、截止的。
以上為本發(fā)明實施方式1的電流相加型DAC的構(gòu)成。下面說明 本實施方式1的工作。
當(dāng)上述1通道DACla、 lb雙方都處于工作狀態(tài)時，通過上述控 制信號6a、 6b進行控制，以使上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb中的某一 方導(dǎo)通、另一方截止。另外，當(dāng)上述1通道DACla截止時，使上述 基準(zhǔn)電流源Irefa截止，使上述基準(zhǔn)電流源Irefb導(dǎo)通。進而，當(dāng)上述 lchDAClb截止時，使上述基準(zhǔn)電流源Irefa導(dǎo)通，4吏上述基準(zhǔn)電流源 Irefb截止。
圖2表示上述電流源矩陣2a、 2b的布線電阻的影響。在該圖中， Ral、 Rbl是第一布線電阻，Ra2、 Rb2是第二布線電阻，Rar、 Rbr 是第3布線電阻，把它們布局為Ral=Rbl、 Ra2=Rb2。
當(dāng)上述1通道DACla、 lb雙方都處于工作狀態(tài)時，即使上述基 準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb都導(dǎo)通，也能如現(xiàn)有4支術(shù)所述那樣，到上述電
10流源Ia、 Ib為止的電壓降Via、 Vib和到上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb 為止的電壓降Virefa或Virefb分別相等。
另夕卜，假定內(nèi)置有上述基準(zhǔn)電流源Irefa的l通道DACla^t切斷 電源，上述1通道DAClb正在工作。如果上述基準(zhǔn)電流源Irefa也切 斷了電源，選擇使用基準(zhǔn)電流源Irefb,則到上述電流源Ib為止的電 壓降Vib和到上述Irefb為止的電壓降Virefb為
Vib=(IFS+Irefb)*Rbl+Ib*Rb2
Virefb=(IFS+Irefb)*Rbl+Ib*Rb2,
成為VibN Virefb。因此，可以消除電壓降導(dǎo)致的電流值的偏差。 如上，通過上述1通道DACla、 lb的工作才莫式來切換上述基準(zhǔn) 電流源Irefa、 Irefb, 1吏用始終處于工作狀態(tài)的電流源矩陣內(nèi)的基準(zhǔn)電 流源Irefa或Irefb,從而能夠不受工作才莫式限制地獲得恒定的滿刻度 電流。
另夕卜，通過導(dǎo)通上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb雙方，從而可以把模 擬輸出的增益變更為1/2。這樣的話，由于例如可以在數(shù)字信號的接 收強度較強的情況下把增益減小到1/2,因而十分有效。
進而，當(dāng)導(dǎo)通了基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb雙方時，使從偏置電路7 提供來的電流成為僅一個基準(zhǔn)電流源導(dǎo)通時的2倍大小，從而可以在 不改變增益且不切換基準(zhǔn)電流源的情況下，把其他通道上的滿刻度電 流保持在恒定值上。這種情況下，由于沒有選擇切換基準(zhǔn)電流源，因 此會消除各基準(zhǔn)電流源的制造偏差的影響所導(dǎo)致的滿刻度電流的變 化，可獲得減輕偏差的效果。
并且，電流相加型DAC的通道數(shù)量也可以大于等于2個，通過 導(dǎo)通正進行工作的通道內(nèi)的基準(zhǔn)電流源Iref來進行選擇使用，從而可 獲得同樣的效果。另外，預(yù)先在1個通道的電流源矩陣內(nèi)配置多個基 準(zhǔn)電流源，在各通道間選擇制造偏差較少的l個基準(zhǔn)電流源，乂人而可 以減輕制造工藝上偏差的影響。
通過如上構(gòu)成，可在不依賴于工作才莫式的情況下，以^使電流相加 型DAC的滿刻度電流變得恒定。(實施方式2)
圖3表示本發(fā)明實施方式2的電流相加型DAC的構(gòu)成的一個例子。
在該圖中，8表示偏置電壓，Il表示偏置電流，Sa、 Sb表示開關(guān)。 上述l通道DACla、 lb分別具有與位數(shù)對應(yīng)的電流源Ia、 Ib、基
準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb以及解碼器+開關(guān)3a、 3b。由上述偏置電流II
和上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb來決定上述電流源Ia、 Ib的電流值。 通過上述解碼器+開關(guān)3a、 3b向上述模擬輸出端子5a、 5b輸出相
當(dāng)于上述數(shù)字輸入信號4a、 4b的上述電流源Ia、 Ib的電流，從而進
行D/A轉(zhuǎn)換。
另外，上述電流源Ia、 Ib呈矩陣狀地配置在基板上。將它們作為 上述電流源矩陣2a、 2b。為了使作為電流源Ia、 Ib的電流鏡源的基 準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb也與電流源Ia、 Ib在電壓降和制造條件上等同， 而將其配置在上述電流源矩陣2a、 2b內(nèi)。
上述1通道DACla、 lb的上述電流源Ia、 Ib和上述基準(zhǔn)電流源 Irefa、 Irefb分別由Pch晶體管來構(gòu)成。
上述電流源Ia、 Ib的源極與電源電壓連接，柵極與上述偏置電壓 8連接，漏極通過上述解碼器+開關(guān)3a、 3b與上述模擬輸出端子5連 接。向上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb的源極施加電源電壓，向4冊極施 加上述偏置電壓8，漏極分別通過開關(guān)Sa、 Sb與上述偏置電路7連 接而流過偏置電流Il。上述開關(guān)Sa、 Sb通過上述控制信號6a、 6b而 導(dǎo)通、截止。當(dāng)上述開關(guān)Sa導(dǎo)通時，上述偏置電流Il流過上述基準(zhǔn) 電流源Irefa,當(dāng)上述開關(guān)Sb導(dǎo)通時，上述偏置電流II流過上述基準(zhǔn) 電流源Irefb,決定上述偏置電壓8。該偏置電壓8 ;帔輸入到1通道 DACla、 lb的各電流源Ia、 Ib的柵極，從該各電流源Ia、 Ib流過規(guī) 定倍數(shù)的電流。
以上就是本發(fā)明實施方式2的電流相加型DAC的構(gòu)成。接著說 明本發(fā)明實施方式2的工作。
當(dāng)上述1通道DACla、 lb雙方都在工作時，通過上述控制信號
126a、 6b來控制上述開關(guān)Sa、 Sb，以使上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb中 的任意1個導(dǎo)通而另一個截止。例如導(dǎo)通上述開關(guān)Sa，則電流會流過 上述基準(zhǔn)電流源Irefa，作為上述電流源Ia、Ib的基準(zhǔn)電流源進行工作。 另一方面，由于上述開關(guān)Sb截止，因此上述基準(zhǔn)電流源Irefb的漏極 斷開，電流不會流經(jīng)且不進行工作。
另外，當(dāng)上述1通道DACla被切斷了電源時，截止上述開關(guān)Sa, 導(dǎo)通上述開關(guān)Sb。進而當(dāng)1通道DAClb被切斷了電源時，導(dǎo)通上述 開關(guān)Sa,截止上述開關(guān)Sb。
如上，通過使用始終處于工作狀態(tài)的上述1通道DACla、 lb內(nèi) 的上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb,從而到各電流源Ia、 Ib為止的電壓降 和到上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb為止的電壓降相等，可以不依賴于
工作模式地獲得恒定的滿刻度電流。
另外，通過把上述開關(guān)Sa、 Sb雙方導(dǎo)通，從而可以把模擬輸出 的增益變更為1/2。進而如上所述，通過按照導(dǎo)通的開關(guān)數(shù)量改變上 述偏置電流II的值，從而可以在不改變增益的情況下獲得減輕偏差 的效果。當(dāng)上述開關(guān)Sa、 Sb雙方導(dǎo)通時，使上述偏置電流I1為1個 上述開關(guān)導(dǎo)通時的2倍即可。
并且，電流相加型DAC的通道數(shù)量可以是2個通道以上，通過 導(dǎo)通正在工作的通道內(nèi)的基準(zhǔn)電流源Iref進行使用，從而可獲得同樣 的效果。
通過如上構(gòu)成，可以在不依賴于工作才莫式的情況下，使電流相加 型DAC的滿刻度電流處于恒定。 (實施方式3 )
圖4表示本發(fā)明實施方式3的電流相加型DAC的構(gòu)成的一個例子。
在該圖中，l通道DACla、 lb分別具有與位數(shù)對應(yīng)的電流源Ia、 Ib、基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb和上述解碼器+開關(guān)3a、 3b。通過上述偏 置電流II和上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb來決定上述電流源Ia、 Ib的
電流值。
13通過由上述解碼器+開關(guān)3a、 3b把相當(dāng)于上述數(shù)字輸入信號4a、 4b的上述電流電流源Ia、 Ib的電流輸出到上述模擬輸出端子5a、 5b， 從而進行D/A轉(zhuǎn)換。
另外，上述電流源Ia、 Ib呈矩陣狀地配置在基板上。將它們作為 上述電流源矩陣2a、 2b。為了使作為電流源Ia、 Ib的電流鏡源的上 述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb也與電流源Ia、 Ib在電壓降和制造條件上 等同，而將其配置在上述電流源矩陣2a、 2b內(nèi)。
上述1通道DACla、 lb的上述電流源Ia、 Ib和上述基準(zhǔn)電流源 Irefa、 Irefb分別由Pch晶體管構(gòu)成。
向上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb的源極施加電源電壓，漏極流過上 述偏置電流Il,柵極通過開關(guān)Sa、 Sb與上述偏置電壓8或電源電壓 連接。上述開關(guān)Sa、 Sb可由上述控制信號6a、 6b切換連接狀態(tài)。
以上就是本發(fā)明實施方式3的電流相加型DAC的構(gòu)成。接著說 明本實施方式3的工作。
當(dāng)上述l通道DACla、 lb雙方都導(dǎo)通時，通過上述控制信號6a、 6b來控制上述開關(guān)Sa、 Sb，以使上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb中的任 意1個導(dǎo)通而另一個截止。例如把上述開關(guān)Sa連接到上述偏置電壓8 側(cè)，則電流會流過上述基準(zhǔn)電流源Irefa而作為上述電流源Ia、 Ib的 基準(zhǔn)電流源進行工作。另一方面，上述開關(guān)Sb與電源電壓連接，電 流不會流經(jīng)上述基準(zhǔn)電流源Irefb且不會進行工作。另外，當(dāng)上述1 通道DACla被切斷電源時，把上述開關(guān)Sa連接到電源電壓側(cè)，把上 述開關(guān)Sb連接到上述偏置電壓8側(cè)。進而當(dāng)上述1通道DAClb被切 斷電源時，把上述開關(guān)Sa連接到上述偏置電壓8側(cè)，把上述開關(guān)Sb 連4妾到電源電壓側(cè)。
另外如上所述，通過把上述開關(guān)Sa、 Sb雙方都連接到上述偏置 電壓8側(cè)，從而可以對C^莫擬輸出的增益變更為1/2。進而，通過按照 導(dǎo)通的開關(guān)數(shù)量改變上述偏置電流II的值，從而可以在不改變增益 的情況下獲得減輕偏差的效果。當(dāng)上述開關(guān)Sa、 Sb雙方導(dǎo)通時，使 上述偏置電流Il為1個上述開關(guān)導(dǎo)通時的2倍即可。
14如上，通過使用始終處于工作狀態(tài)的1通道DAC內(nèi)的基準(zhǔn)電流 源，從而到各電流源為止的電壓降和到基準(zhǔn)電流源為止的電壓降相 等，因此可以不依賴于工作模式地獲得恒定的滿刻度電流。
并且，電流相加型DAC的通道數(shù)量可以是2個以上，通過導(dǎo)通 正在工作的通道內(nèi)的基準(zhǔn)電流源Iref進行使用，從而可獲得同樣的效果。
通過如上構(gòu)成，可以在不依賴于工作模式的情況下，使電流相加 型DAC的滿刻度電流處于恒定。 (實施方式4)
圖5表示本發(fā)明實施方式4的電流相加型DAC的構(gòu)成的一個例 子。在本實施方式中，設(shè)置柵-陰晶體管來提高輸出電阻，進一步將 滿刻度電流保持在恒定值上。
在圖5中，Pa、 Pb表示第一柵-陰晶體管，Prefa、 Prefb表示第二 柵-陰晶體管，9表示使上述第一和第二柵-陰晶體管Pa、 Pb、 Prefa、 Prefb導(dǎo)通的柵-陰電壓。電流源Ia、 Ib、基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb、上 述第一柵-陰晶體管Pa、 Pb以及上述第二柵-陰晶體管Prefa、 Prefb都 分別由Pch晶體管構(gòu)成。
在各上述電流源Ia、 Ib中，其源極被施加電源電壓，柵極被施加 上述偏置電壓8，漏極與上述第一柵-陰晶體管Pa、 Pb的源極連接。 另外，上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb的源極被施加電源電壓，柵極被 施加上述偏置電壓8，漏極與上述第二柵-陰晶體管Prefa、 Prefb的源 極連接。進而，上述第一柵-陰晶體管Pa、 Pb的漏極與上述解碼器+ 開關(guān)3a、 3b連接，柵極被施加上述柵-陰電壓9。上述第二柵-陰晶體 管Prefa、 Prefb的漏極流過上述偏置電流II, 4冊極^皮開關(guān)Sa、 Sb按 照控制信號6a、 6b選擇性地施加上述柵-陰電壓9或電源電壓。
以上就是本實施方式4的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成。接著 i兌明本實施方式4的工作。
當(dāng)2個l通道DACla、 lb雙方都工作時，通過控制信號6a、 6b 來控制上述開關(guān)Sa、 Sb,以使基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb中的任意l個導(dǎo)通而另一個截止。例如把上述開關(guān)Sa連接到上述柵-陰電壓9側(cè)， 則第二柵-陰晶體管Prefa導(dǎo)通，電流流過基準(zhǔn)電流源Irefa，作為電流 源Ia、 Ib的基準(zhǔn)電流源進行工作。另一方面，上述開關(guān)Sb與電源電 壓側(cè)連接，第二柵-陰晶體管Prefb截止，電流不會流過基準(zhǔn)電流源 Irefb且不會進行工作。另外，當(dāng)上述1通道DACla^C切斷電源時， 把上述開關(guān)Sa連接到電源電壓側(cè)，把上述開關(guān)Sb連接到柵-陰電壓9 側(cè)。進而，當(dāng)上述1通道DAClb被切斷電源時，4巴上述開關(guān)Sa連接 到柵-陰電壓9側(cè)，把上述開關(guān)Sb連接到電源電壓側(cè)。
如上，通過使用始終處于工作狀態(tài)的1通道DAC內(nèi)的基準(zhǔn)電流 源，從而到各電流源Ia、 Ib為止的電壓降和到基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb 為止的電壓降相等，因此可以不依賴于工作模式地獲得恒定的滿刻度 電流。
另外，如上所述，通過4巴上述開關(guān)Sa、 Sb雙方都連接到上述柵-陰電壓9側(cè)，從而可以把模擬輸出的增益變更為1/2。進而，通過按 照導(dǎo)通的開關(guān)數(shù)量改變上述偏置電流II的值，從而可以在不改變增 益的情況下獲得減輕偏差的效果。當(dāng)上述開關(guān)Sa、 Sb雙方導(dǎo)通時， 使上述偏置電流I1為1個上述開關(guān)導(dǎo)通時的2倍即可。
并且，多通道電流相加型DAC的通道數(shù)量可以是2個通道以上， 只要能通過導(dǎo)通正在工作的通道內(nèi)的基準(zhǔn)電流源Iref進行選擇使用， 就能獲得同樣的效果。
通過如上構(gòu)成，可以在不依賴于工作模式的情況下，使多通道電 流相加型DAC的滿刻度電流處于恒定值。 (實施方式5 )
圖6表示本發(fā)明實施方式5的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成。 在該圖中，電流源Ia、 Ib和基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb分別由Pch
晶體管構(gòu)成。偏置電路7具有電容相同的2個偏置電流源Ila、 lib,
各自與上述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb的漏極連接。
上述偏置電流源Ila、 lib的偏置電流流入上述基準(zhǔn)電流源Irefa、
Irefb，在它們的基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb的柵極上，會產(chǎn)生通常獨立
16的專用偏置電壓8a、 8b。上述電流源Ia、 Ib的源極被施加電源電壓， 漏極與上述解碼器+開關(guān)3a、 3b連接，柵極則被開關(guān)Sa、 Sb按照控 制信號6a、 6b選擇性地與上述2個偏置電壓8a、 8b中的任意l個連接。
以上就是本實施方式5的多通道電流相加型DAC的構(gòu)成。接著 -說明本實施方式5的工作。
當(dāng)2個1通道DACla、 lb雙方都進行工作時，由控制信號6a、 6b來控制上述開關(guān)Sa、 Sb,以使電流源Ia、 Ib的柵極連接到基準(zhǔn)電 流源Irefa、 Irefb所產(chǎn)生的偏置電壓8a、 8b中的任意1個上。例如導(dǎo) 通開關(guān)Sa,則基準(zhǔn)電流源Irefa作為電流源Ia、 Ib的基準(zhǔn)電流源進行 工作。另一方面，上述開關(guān)Sb截止。另外，當(dāng)上述l通道DACla被 切斷電源時，截止上述開關(guān)Sa,導(dǎo)通上述開關(guān)Sb。進而，當(dāng)上述1 通道DAClb被切斷電源時，導(dǎo)通上述開關(guān)Sa,截止上述開關(guān)Sb。
另外，通過導(dǎo)通上述開關(guān)Sa、 Sb雙方，從而可如上所述獲得減 輕偏差的效果。
如上，通過使用始終處于工作狀態(tài)的1通道DAC內(nèi)的基準(zhǔn)電流 源，從而到各電流源Ia、 Ib為止的電壓降和到基準(zhǔn)電流源為止的電壓 降相等，因此可以不依賴于工作模式地獲得恒定值的滿刻度電流。
尤其在本實施方式中，由于可以通常獨立且穩(wěn)定地提供2種偏置 電壓8a、 8b,因此具有切換變更要使用的基準(zhǔn)電流源時的上升可高速 進行的效果。
并且，多通道電流相加型DAC的通道數(shù)量可以是2個通道以上， 只要能使用正在工作的通道內(nèi)的基準(zhǔn)電流源所產(chǎn)生的偏置電壓，就能 獲得同樣的效果。
在本實施方式中，使用Pch晶體管構(gòu)成了上述電流源Ia、 Ib和上 述基準(zhǔn)電流源Irefa、 Irefb，然而也可以由Nch晶體管構(gòu)成。圖7表示 這種情況下的電路例子。雖然沒有在圖中表示出來由Nch晶體管來構(gòu) 成圖3 圖5的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器的電路例子，然而可根據(jù) 圖7的構(gòu)成簡單地推測出來。并且，在圖5所示的DA轉(zhuǎn)換器中，第一柵-陰晶體管Pa、 Pb以及第二柵-陰晶體管Prefa、 Prefb也使用了 Nch晶體管。開關(guān)Sa、 Sb將第二柵-陰晶體管Prefa、 Prefb的柵極連 接到柵-陰電壓9或接地電壓上。 (應(yīng)用例)
圖8表示具有以上所說明的實施方式1 5中任意1個多通道電流 相加型DA轉(zhuǎn)換器的視頻設(shè)備的1個構(gòu)成例。在該圖所示的作為視頻 設(shè)備的DVD裝置20中，具有本發(fā)明的3通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器 A，其所具有的構(gòu)成在于，由輸出切換部20b來切換把在數(shù)字信號處 理部20a進行了處理的數(shù)字信號經(jīng)過該3通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器 A，作為3通道的輸出(使用元件(component)端子或D端子的情 況)輸出到液晶電視21的情況、以及作為2通道的輸出(使用S端 子等的情況)輸出到視頻解碼器22的情況。該3通道電流相加型DA 轉(zhuǎn)換器A在選擇了 2通道輸出的情況下，會切斷規(guī)定的1個通道。
圖9表示具有以上所說明的實施方式1 5中任意1個多通道電流 相加型DA轉(zhuǎn)換器的通信設(shè)備的1個構(gòu)成例。在作為該圖所示的通信 設(shè)備的無線LAN裝置25中，具有本發(fā)明的4通道電流相加型DA轉(zhuǎn) 換器B。在該圖所示的無線LAN裝置25中，具有2個由I信號和Q 信號構(gòu)成的2通道通信信號的發(fā)送系統(tǒng)，構(gòu)成為分別經(jīng)過天線發(fā)送到 2個接收器26、 27。該4通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器B在僅通過1個 系統(tǒng)發(fā)送信號的情況下，會切斷4個通道中的2個通道的電源。
工業(yè)應(yīng)用性
如上所述，本發(fā)明在多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器中，分別在多 個通道配置基準(zhǔn)電流源，切換選擇任意1個或2個或2個以上的基準(zhǔn) 電流源進行使用，因此即使在切斷了不需要通道電源的狀態(tài)下，也能 在其他通道獲得規(guī)定的恒定值的滿刻度電流，非常適用于多通道型的 視頻設(shè)備和通信設(shè)備。
18
權(quán)利要求
1. 一種多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其具有多個通道，上述各通道具備具有電流源矩陣的電流相加型1通道DA部，該DA轉(zhuǎn)換器的特征在于，具有上述多個通道的DA部所共有的偏置電路，決定構(gòu)成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源的電流值的基準(zhǔn)電流源分別被配置在上述多個通道中2個以上通道的電流源矩陣內(nèi)，通過控制信號來選擇使用上述被配置的2個以上的基準(zhǔn)電流源之中的任意1個基準(zhǔn)電流源。
2.一種多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其具有多個通道，上述各 通道具備具有電流源矩陣的電流相加型1通道DA部，該DA轉(zhuǎn)換器 的特征在于，具有上述多個通道的DA部所共有的偏置電路，決定構(gòu)成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源的電流值的基 準(zhǔn)電流源分別被配置在上述多個通道中2個以上通道的電流源矩陣 內(nèi)，通過控制信號來選擇使用上述被配置的2個以上的基準(zhǔn)電流源之 中的規(guī)定的2個以上基準(zhǔn)電流源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其 特征在于，上述控制信號是按照各通道的電源切斷狀態(tài)來切換的信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn) 換器，其特征在于，由構(gòu)成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源和上述基準(zhǔn)電流 源形成電流鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征 在于，上述各基準(zhǔn)電流源具有串聯(lián)連接在本基準(zhǔn)電流源與上述偏置電路之間的開關(guān)， 通過開閉上述各基準(zhǔn)電流源的開關(guān)來從多個基準(zhǔn)電流源中選擇 要使用的基準(zhǔn)電流源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征 在于，上述各基準(zhǔn)電流源由晶體管構(gòu)成，通過切換上述各晶體管的柵極電壓來關(guān)閉上述多個基準(zhǔn)電流源 中不使用的基準(zhǔn)電流源，從而選擇要使用的基準(zhǔn)電流源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征 在于，構(gòu)成上述各通道的電流源矩陣的多個電流源和上述多個基準(zhǔn)電 流源分別具有柵-陰晶體管，通過切換上述各柵-陰晶體管的柵極電壓來關(guān)閉上述多個基準(zhǔn)電 流源中不使用的基準(zhǔn)電流源，從而選擇要使用的基準(zhǔn)電流源。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器，其特征 在于，上述多個基準(zhǔn)電流源分別通過上述偏置電路來產(chǎn)生通常獨立的 偏置電壓，通過選擇是否將由上述多個基準(zhǔn)電流源分別產(chǎn)生的各偏置電壓 提供給構(gòu)成任意1個通道的電流源矩陣的多個電流源，來從多個基準(zhǔn) 電流源中選擇要使用的基準(zhǔn)電流源。
9. 一種半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，安裝有權(quán)利要求1至8中 任一項所述的多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器。
10. —種視頻設(shè)備，其特征在于，安裝有權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體 集成電路。
11. 一種通信設(shè)備，其特征在于，安裝有權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體 集成電^各。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電流相加型DAC。在多通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器、例如2通道電流相加型DA轉(zhuǎn)換器中，在其中各通道的電流源矩陣(2a、2b)內(nèi)分別配置有可成為電流源(Ia、Ib)的電流鏡源的基準(zhǔn)電流源(Irefa、Irefb)。在工作時，通過控制信號6a、6b來選擇處于沒有切斷電源的通道的電流源矩陣內(nèi)的基準(zhǔn)電流源(Irefa)或(Irefb)進行使用。因此，即使在某個通道被切斷了電源的狀態(tài)下，也能將其他通道的滿刻度電流維持為恒定值而不發(fā)生變化。
文檔編號H03M1/74GK101501996SQ20078002945
公開日2009年8月5日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者德丸美智子, 生駒平治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社