[发明专利]D/A转换器和具有它的半导体集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及把数字信号转换为模拟信号的D/A转换器。尤其是涉及能够使D/A转换器的电流源矩阵部的电流标准离差减小和面积缩小的技术。

背景技术

近年来，为了有效利用CMOS比较廉价的优点，目前流行制造数字电路和模拟电路混装在1个芯片上的系统LSI。

在这样的LSI中，在与LSI外部的接口部使用把模拟信号转换为数字信号的A/D转换器、把数字信号转换为模拟信号的D/A转换器。

而且，在图像用途或通信用途等的LSI中，能进行高速动作的电流驱动型的D/A转换器(Current Steering D/A Converter)是必不可少的。

图13表示以往的电流驱动型D/A转换器100的电路结构。在图13中，例示出把8位的数字信号转换为模拟信号的情形。

对电流源IS1～IS2、IS3-1～IS3-63的第一偏压施加端子VB1、第二偏压施加端子VB2施加由偏压电路104产生的电压。从电流源IS1～IS2、IS3-1～IS3-63输出的电流通过由数字信号控制的差动开关SW1～SW2、SW3-1～SW3-63，流入模拟输出端子OUT或接地电源VSS。能从模拟输出端子OUT取得与数字输入信号对应的模拟输出电流。该模拟输出电流由输出负载电阻101转换为电压。

电流源IS1是1LSB(Least Significant Bit)的电流源，LS2是2LSB的电流源。IS3-1～IS3-63是4 LSB的电流源，整体上存在63个电流源。通过来自这些电流源的组合，能取得2的8次方＝256等级的模拟输出。

偏压电路104是产生从参考电压发生电路103对参考电压输入端子VREF输入的电压、与连接在参考电阻连接端子IREF上的外部电阻102对应的2个偏压VB1、VB2的电路。

此外，译码电路105能够把对数字输入端子IN0～IN7输入的8位的数字信号译码，输出差动开关控制信号D1～D2、D3-1～D3-63。

这样的以往的电流驱动型D/A转换器的电流源，其电路结构如下。

图14是以往的电流源的第一电路结构例。在图14中，电流源111是如下的电路，即：L(沟道长度)＝L1、W(沟道宽度)＝W1的P沟道型晶体管Tr111的源极端子连接在电源VDD上，该P沟道型晶体管Tr111的栅极端子连接在第一偏压施加端子VB1上，该P沟道型晶体管Tr111的漏极端子连接在L＝L2、W＝W1的P沟道型晶体管Tr112的源极端子上，并且该晶体管Tr112的栅极端子连接在第二偏压施加端子VB2上，该晶体管Tr112的漏极端子连接在电流输出端子Iout111上，该电流源111能输出1LSB的电流值。

此外，电流源112是如下的电路，即：L＝L1、W＝W1的P沟道型晶体管Tr113的源极端子连接在电源VDD上，该晶体管Tr113的栅极端子连接在第一偏压施加端子VB1上，该晶体管Tr113的漏极端子连接在L＝L2、W＝W1的P沟道型晶体管Tr114的源极端子上，并且该晶体管Tr114的栅极端子连接在第二偏压施加端子VB2上，该晶体管Tr114的漏极端子连接在电流输出端子Iout112上，并且L＝L1、W＝W1的P沟道型晶体管Tr115的源极端子连接在电源VDD上，该晶体管Tr115的栅极端子连接在第一偏压施加端子VB1上，该晶体管Tr115的漏极端子连接在L＝L2、W＝W1的P沟道型晶体管Tr116的源极端子上，并且该晶体管Tr116的栅极端子连接在第二偏压施加端子VB2上，该晶体管Tr116的漏极端子连接在电流输出端子Iout112上，该电流源112能输出2LSB的电流值。