(57)【要約】【課題】所望の電圧出力を得るために電源間の抵抗値を選択する抵抗分割回路および方法を提供。【解決手段】抵抗分割回路１は、複数の抵抗器11〜19を直列に接続して一連の抵抗器群を形成し、その両端に電源電圧４または６を選択する電源切替スイッチ31および33を設けていずれかの方向に電圧を印加させるように構成することにより、抵抗分割レベルを選択するために抵抗器と出力電圧との間に設けられる接続スイッチ21〜26を、いずれかの電源電圧側の抵抗器間の接続点だけに関して設けることができ、設置する接続スイッチの数を削減して回路のレイアウト面積を抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の抵抗器からなる一連の抵抗器群を含み、隣り合う前記抵抗器間ごとに異なる複数の抵抗分割レベルを有し、該複数の抵抗分割レベルのうち、一の抵抗分割レベルが選択されて、その選択された抵抗分割レベルおよび所定の電源電圧に基づいて出力電圧を決定する抵抗分割回路において、該回路は、
前記抵抗器群の一方の端部において、前記所定の電源電圧および所定の接地電圧のいずれかが前記抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第１の切替手段と、
前記抵抗器群の他方の端部において、前記所定の電源電圧および前記所定の接地電圧のいずれかが前記抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第２の切替手段とを含み、
前記抵抗器群は、前記一方の端部および前記他方の端部のいずれかだけにおいて前記所定の電源電圧と接続することを特徴とする抵抗分割回路。
【請求項２】
請求項１に記載の抵抗分割回路において、該回路は、前記抵抗器群から前記出力電圧を供給するための接続手段を有し、
該接続手段は、前記抵抗器群の一方の側における前記隣り合う抵抗器間に関して設けられることを特徴とする抵抗分割回路。
【請求項３】
請求項１に記載の抵抗分割回路において、該回路は、第１の切替手段が前記所定の電源電圧と前記抵抗器群とを接続する場合には、第２の切替手段が常に前記所定の接地電圧と前記抵抗器群とを接続し、また、第２の切替手段が前記所定の電源電圧と前記抵抗器群とを接続する場合には、第１の切替手段が常に前記所定の接地電圧と前記抵抗器群とを接続するように制御することを特徴とする抵抗分割回路。
【請求項４】
請求項２に記載の抵抗分割回路において、該回路は、所望の前記抵抗分割レベルが選択されるように第１の切替手段および第２の切替手段ならびに前記接続手段を制御することを特徴とする抵抗分割回路。
【請求項５】
隣り合う抵抗器間ごとに異なる複数の抵抗分割レベルを有する、複数の前記抵抗器からなる一連の抵抗器群を使用して、前記複数の抵抗分割レベルのうち、一の抵抗分割レベルを選択して、その選択された抵抗分割レベルおよび所定の電源電圧に基づいて出力電圧を決定する抵抗分割方法において、該方法は、
前記抵抗器群の一方の端部において、前記所定の電源電圧および所定の接地電圧のいずれかが前記抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第１の切替工程と、
前記抵抗器群の他方の端部において、前記所定の電源電圧および前記所定の接地電圧のいずれかが前記抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第２の切替工程とを含み、
前記抵抗器群を、前記一方の端部および前記他方の端部のいずれかだけにおいて前記所定の電源電圧と接続させることを特徴とする抵抗分割方法。
【請求項６】
請求項５に記載の抵抗分割方法において、該方法は、前記抵抗器群から前記出力電圧を供給するための接続工程を有し、
該接続工程は、前記抵抗器群の一方の側における前記隣り合う抵抗器間に関して設けられることを特徴とする抵抗分割方法。
【請求項７】
請求項５に記載の抵抗分割方法において、該方法は、第１の切替工程が前記所定の電源電圧と前記抵抗器群とを接続する場合には、第２の切替工程が常に前記所定の接地電圧と前記抵抗器群とを接続し、また、第２の切替工程が前記所定の電源電圧と前記抵抗器群とを接続する場合には、第１の切替工程が常に前記所定の接地電圧と前記抵抗器群とを接続するように制御することを特徴とする抵抗分割方法。
【請求項８】
請求項６に記載の抵抗分割方法において、該方法は、所望の前記抵抗分割レベルが選択されるように第１の切替工程および第２の切替工程ならびに前記接続工程を制御することを特徴とする抵抗分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばIC回路およびその他の装置に適用されて、所望の電圧出力を得るために電源間の抵抗値を選択する抵抗分割回路および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、抵抗分割回路では、複数の抵抗器を備えて、各抵抗器間のオン／オフを制御することにより、所望の抵抗値を得るように制御可能なものがある。抵抗分割回路は、複数の抵抗器を直列に接続して一連の抵抗器群を形成し、その一方の端部に電源電圧を接続し、また他方の端部に接地電圧を接続して構成されて、可変電源電圧装置に適用される。
【０００３】
たとえば、抵抗分割回路は、所定の抵抗器間の接続点において１つの抵抗分割レベルを有し、総数Nの複数の抵抗器に対してN-1の分割レベルを有するものがある。この抵抗分割回路は、抵抗器の両端の分割レベルのいずれかを選択するために両端部分に接続スイッチを設けて、この接続スイッチの制御により一の分割レベルを選択して、選択した分割レベルに応じた電圧出力を得ることができる。
【０００４】
たとえば、抵抗分割回路は、９個の抵抗器を直列接続すると、抵抗器間の接続点を８つ有して８つの抵抗分割レベルを有するので、８つの接続スイッチが設けられる。これらの接続スイッチは、隣り合う２つの接続スイッチのいずれかがオン状態に選択されるように制御されて４つの選択出力が得られ、すなわち４つの抵抗分割レベルに絞り込まれる。また、抵抗分割回路は、これらの選択出力のそれぞれに対して接続スイッチを設け、すなわち４つの接続スイッチが設けられて、隣り合う２つの接続スイッチのいずれかがオン状態に選択されるように制御されて２つの選択出力が得られ、すなわち２つの抵抗分割レベルに絞り込まれる。
【０００５】
このように、抵抗分割回路は、抵抗分割レベルを選択する接続スイッチが多段に構成され、８個の抵抗分割レベルからなる回路では14個の接続スイッチを要し、16個の抵抗分割レベルからなる回路では30個の接続スイッチを要し、32個の抵抗分割レベルからなる回路では62個の接続スイッチを要することとなる。
【０００６】
ところで、特許文献１の温度補償回路における温度検出用電源回路では、アナログスイッチからの入力に基づいて出力電圧を調整する電圧調整用抵抗分割回路を備えている。
【０００７】
また、特許文献２の液晶表示装置において、駆動回路にバイアス電圧を与えるバイアス回路が抵抗分割回路および増幅器を備え、その抵抗分割回路は複数の調整用抵抗を設けている。また、この液晶表示装置は、複数の調整用抵抗をそれぞれ短絡させるアナログスイッチを有し、それらのスイッチのオンオフを制御して所望の調整用抵抗を短絡させて、増幅器に入力される入力電圧を調整することができる。
【特許文献１】特開2001-215931号公報
【特許文献２】特開2001-100704号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の抵抗分割回路では、抵抗器の数に応じて多数のスイッチを備える必要があり、また、このような抵抗分割回路をIC回路およびその他の装置に適用すると、スイッチ回路の面積増加のためにデバイス面積が増加するという問題が生じる。とくに、抵抗分割回路を適用した電源電圧装置において、出力電圧の選択パターンを増大させる場合、抵抗器の数を増大させる必要があるのでスイッチを多く備えなければならない。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、スイッチの数を削減して、回路面積を削減することができる抵抗分割回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述の課題を解決するために、複数の抵抗器からなる一連の抵抗器群を含み、隣り合うこれらの抵抗器間ごとに異なる複数の抵抗分割レベルを有し、これらの複数の抵抗分割レベルのうち、一の抵抗分割レベルが選択されて、その選択された抵抗分割レベルおよび所定の電源電圧に基づいて出力電圧を決定する抵抗分割回路は、この抵抗器群の一方の端部において、この所定の電源電圧および所定の接地電圧のいずれかがこの前記抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第１の切替手段と、この抵抗器群の他方の端部において、この所定の電源電圧およびこの所定の接地電圧のいずれかがこの抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第２の切替手段とを含み、この抵抗器群は、この一方の端部およびこの他方の端部のいずれかだけにおいてこの所定の電源電圧と接続することを特徴とする。
【００１１】
また、隣り合う抵抗器間ごとに異なる複数の抵抗分割レベルを有する、複数のこの抵抗器からなる一連の抵抗器群を使用して、これらの複数の抵抗分割レベルのうち、一の抵抗分割レベルを選択して、その選択された抵抗分割レベルおよび所定の電源電圧に基づいて出力電圧を決定する抵抗分割方法は、この抵抗器群の一方の端部において、この所定の電源電圧および所定の接地電圧のいずれかがこの抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第１の切替工程と、この抵抗器群の他方の端部において、この所定の電源電圧およびこの所定の接地電圧のいずれかがこの抵抗器群と接続するようにそれぞれ切り替える第２の切替工程とを含み、この抵抗器群を、この一方の端部およびこの他方の端部のいずれかだけにおいてこの所定の電源電圧と接続させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の抵抗分割回路によれば、複数の抵抗器を直列に接続して一連の抵抗器群を形成し、その両端に電源電圧を選択するスイッチを設けていずれかの方向に電圧を印加させるように構成し、抵抗分割レベルを選択するための接続スイッチを、いずれかの電源電圧側の抵抗器間の接続点だけに設けることができ、設置するスイッチ数を削減して回路のレイアウト面積を抑えることができる。
【００１３】
本発明の抵抗分割回路は、たとえば、デバイス面積の極小化が求められるICチップのなどの集積回路において、とくに有利に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に添付図面を参照して、本発明による抵抗分割回路の実施例を詳細に説明する。たとえば、本発明の抵抗分割回路１は、図１に示すように、複数の抵抗器11〜19を直列に接続して一連の抵抗器群を形成し、抵抗器間ごとに異なる複数の抵抗分割レベルを有して構成されるもので、とくに、その抵抗器群の一方の端部に電源電圧４および電源切替スイッチ31を、他方の端部に電源電圧６および電源切替スイッチ33を配置して、いずれかの電源電圧を使用するように電源切替スイッチを制御することにより、抵抗分割レベルを選択するための接続スイッチ21〜26を、いずれかの電源電圧側の抵抗器間の接続点だけに設けることができ、電源電圧スイッチ31および33ならびに接続スイッチ21〜26を制御して所望の出力電圧８が得られるように構成される。なお、本発明の理解に直接関係のない部分は、図示を省略し、冗長な説明を避ける。
【００１５】
本回路１では、図１に示すように、電源電圧４および６が一連の抵抗器群11〜19の両端の側にそれぞれ配置されて、いずれかの電源電圧が抵抗器群11〜19に供給されるように構成されている。本実施例において、電源電圧４を使用して抵抗器11から抵抗器19へと電圧を印加する場合には、電源電圧４および接地電圧５が抵抗器群に接続されて電源電圧６および接地電圧７の接続は切断される。また、電源電圧６を使用して抵抗器19から抵抗器11へと電圧を印加する場合には、電源電圧６および接地電圧７が抵抗器群に接続されて電源電圧４および接地電圧５の接続は切断される。このように、本回路１では、電源電圧４および接地電圧５が一組として作用し、電源電圧６および接地電圧７が一組として作用する。電源電圧４および６は、同じものが用いられてよく、接地電圧５および７も同様である。
【００１６】
本実施例の本回路１では、電源切替スイッチ31および接地切替スイッチ32が抵抗器群の一方の端部に配置され、電源切替スイッチ33および接地切替スイッチ34が抵抗器群の他方の端部に配置されて、それぞれ、電源電圧４および接地電圧５、ならびに電源電圧６および接地電圧７と、抵抗器群との接続のオン／オフを制御する。電源切替スイッチ31および33は、いずれか一方のみをオンにすることができ、接地切替スイッチ32および34も同様である。
【００１７】
たとえば、この電源スイッチ31がオンまたはオフになる場合には、接地スイッチ32が常に同期してオンまたはオフになり、このとき電源スイッチ33および接地スイッチ34は常に逆相のオフまたはオンになる。同様にして、電源スイッチ33の切り替えに応じて接地スイッチ34が常に同期して切り替わり、このとき電源スイッチ31および接地スイッチ32は逆相になる。
【００１８】
このように、電源スイッチ31および接地スイッチ32が一組のスイッチとして作用し、電源スイッチ33および接地スイッチ34が一組のスイッチとして作用してよく、電源スイッチ31および33ならびに接地スイッチ32および34は連動して動作してよい。これらの電源スイッチおよび接地スイッチを制御することにより、抵抗器群に加える電源電圧の正負、すなわち印加方向を切り替えることができる。
【００１９】
この実施例では、抵抗器群の一の側において、電源スイッチ31および接地スイッチ34を有しているが、電源電圧４および接地電圧７のいずれかが抵抗器群と接続するように切り替える、一つの切り替えスイッチを備えてもよい。抵抗器群の他の側における電源スイッチ33および接地スイッチ32についても同様である。
【００２０】
抵抗分割回路において、所定の抵抗器間の接続点における電圧は、抵抗分割レベル、すなわち全抵抗器の抵抗値と電源電圧からその接続点までに作用する抵抗器の抵抗値との比に応じて決まるので、本回路１における出力電圧８のレベルは、選択した抵抗分割レベルに応じて変わる。したがって、本回路１では、各接続点において所望の抵抗値の比率が得られるように、たとえばシミュレーションによって、各抵抗器の配置およびその抵抗値をあらかじめ決定するとよい。本回路１の複数の抵抗器11〜19は、本実施例では、便宜上、すべて同じ抵抗値を有するが、それぞれ異なる抵抗値を有してもよく、同じ抵抗値と異なる抵抗値とが混在してもよい。
【００２１】
本回路１は、一連の抵抗器群に対して複数の方向から電源電圧を印加するので、所定の抵抗器間の接続点における抵抗分割レベル、すなわち出力電圧は、一方の電源電圧が印加された場合と、他方の電源電圧が印加された場合とで異なる。たとえば、抵抗器11および12の間、抵抗器12および13の間、抵抗器13および14の間、ならびに抵抗器14および15の間における抵抗分割レベルは、電源電圧４が使用される場合には、それぞれ、1/9、2/9、3/9ならびに4/9であるが、電源電圧６が使用される場合には、それぞれ、8/9、7/9、6/9ならびに5/9である。
【００２２】
ところで、電源電圧４が使用される場合に、抵抗器15および16の間、抵抗器16および17の間、抵抗器17および18の間、ならびに抵抗器18および19の間における抵抗分割レベルは、それぞれ、5/9、6/9、7/9ならびに8/9であるが、本発明によれば、5/9、6/9、7/9ならびに8/9の抵抗分割レベルは、電源電圧６を使用した場合に抵抗器11〜15に関する接続スイッチを制御して得られるので、抵抗器15〜19に関する接続スイッチを省くことができる。すなわち、本回路１では、一連の抵抗器群における所定の抵抗器間の接続点では、その接続点と対称的な位置にある他の接続点における抵抗分割レベルを得ることができる。
【００２３】
抵抗分割回路１では、複数の抵抗器の総数Nである場合、N-1個の抵抗器間の接続点を有することとなり、すなわちN-1個の抵抗分割レベルを有するが、本実施例によれば、本回路１では、複数の抵抗器間の接続点のうち、複数の抵抗器の総数Nの半数N/2以下の接続点であって、電源電圧４の側に偏した接続点を選択して接続スイッチを設けて構成することができる。
【００２４】
本実施例の本回路１は、たとえば図１に示すように、複数の抵抗器として９つの抵抗器11〜19が設けられて順次直列に接続され、出力電圧８を得るための出力点として選択できる抵抗器間の接続点が８つ存在する。本回路１では、電源電圧４の側に配置された抵抗器に関して接続スイッチが設けられ、抵抗器11および12の間、抵抗器12および13の間、抵抗器13および14の間、ならびに抵抗器14および15の間に、接続スイッチ21、22、23ならびに24をそれぞれ設けて構成される。
【００２５】
また、本回路１は、抵抗器11〜15の各抵抗器間の抵抗分割レベルを選択するための接続スイッチ21〜26を多段に設けて、すなわちツリー状に接続スイッチを配置して構成されるものでよく、たとえば図１ではそのツリーの最上位を抵抗分割による唯一の電圧出力８としている。
【００２６】
本回路１では、図１に示すように、抵抗器に直接接続する接続スイッチは、隣り合う２つの接続スイッチのいずれかがオン状態に選択されるように制御されて、抵抗分割レベルを選択するが、隣り合う２つ以上の接続スイッチのいずれかがオン状態に選択されるように制御されてもよい。
【００２７】
本実施例において、抵抗器11〜15に直接接続する接続スイッチ21〜24は、隣り合う２つの接続スイッチ21および22、または接続スイッチ23および24のいずれかがオン状態に選択されるように制御されて２つの選択出力が得られ、すなわち２つの抵抗分割レベルに絞り込まれる。また、抵抗分割回路１では、これらの選択出力のそれぞれに対して接続スイッチ25および26が設けられ、隣り合う２つの接続スイッチ25および26のいずれかがオン状態に選択されるように制御されて、１つの選択出力が得られ、すなわち１つの抵抗分割レベルに絞り込まれる。
【００２８】
このように、抵抗分割回路１は、抵抗分割レベルを選択する接続スイッチが多段に構成され、８個の抵抗分割レベルからなる回路では６個の接続スイッチを設け、16個の抵抗分割レベルからなる回路では14個の接続スイッチを設け、32個の抵抗分割レベルからなる回路では30個の接続スイッチを設けることとなる。したがって、これらの回路では、従来に比べて、それぞれ、８個、16個、32個の接続スイッチを削減することができる。
【００２９】
本回路１では、９つの抵抗器11〜19を備えて、電源電圧４または６から供給される電圧が、８つの抵抗分割レベルのいずれかから出力電圧８として出力されるので、出力電圧８と電源電圧との比率は、1/9〜8/9のいずれかの値を取り得る。また、抵抗器を一つも介さない場合、すなわち出力電圧８が電源電圧である場合、およびすべての抵抗器を介する場合、すなわち出力電圧８が０である場合もあり得る。
【００３０】
たとえば、本回路１において、接続スイッチ21、23および25がすべてオン状態であり、接続スイッチ22、24および26がすべてオフ状態であるとき、抵抗器11および12の間の抵抗分割レベルが選択されることとなる。このとき、切替スイッチ31および32がオン状態であり、切替スイッチ33および34がオフ状態である場合、電源電圧４が抵抗器群11〜19に印加されて電源電圧６がオフ状態となり、抵抗器11および12の間の抵抗分割レベルは1/9となる。他方、切替スイッチ31および32がオフ状態であり、切替スイッチ33および34がオン状態である場合、電源電圧４がオフ状態となり、電源電圧６が抵抗器群11〜19に印加され、抵抗器11および12の間の抵抗分割レベルは8/9となる。
【００３１】
このように、本発明の抵抗分割回路は、抵抗器群の両端に電源電圧を備えていずれかの電源電圧から電圧が供給されるように構成すれば、抵抗器の個数およびその配置、ならびに抵抗器に係る接続スイッチからなる回路構成、すなわち抵抗分割レベルの選択のための回路構成は、さまざまなパターンの中から選択することができ、たとえば、本回路が適用される電子回路またはIC回路などの装置で必要とされる出力電圧が得られるように、回路構成を選択することが望ましい。
【００３２】
また、本発明の抵抗分割回路は、たとえば、ゲインアンプの倍率設定用の抵抗、階調設定用の抵抗、またはアナログレベル調整のトリミング回路など、抵抗値を選択するさまざまな装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る抵抗分割回路の一実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  抵抗分割回路
４、６  電源電圧
５、７  接地電圧
８  出力電圧
11、12、13、14、15、16、17、18、19  抵抗器
21、22、23、24、25、26  接続スイッチ
31、33  電源切替スイッチ
32、34  接地切替スイッチ
【図１】
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