(57)【要約】【課題】本発明はデジタルアナログコンバーターに関する。【解決手段】デジタルアナログコンバーターの第ｉ（ｉは正の整数）電流源は第ｉ−１電流源の出力と第ｉサーモメーターデコーディング信号が活性化される時に前記動作モードに動作する一方、前記第ｉ−１電流源の出力と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号のうち少なくとも何れかの１つが非活性化される時に前記スリーピングモードに切り替わる。【選択図】図１
2010158012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデジタル入力信号を受信して複数のサーモメーターデコーディング信号を提供するデコーダーと、
前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数の電流源を含む、複数のスイッチング電源信号を選択的に出力する電流供給部と、
前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数のスイッチングユニットを含む、前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でアナログ信号を出力するスイッチング部とを備え、
第ｉ（ｉは正の整数）電流源は、第ｉ−１電流源の出力と第ｉサーモメーターデコーディング信号が活性化される時に前記動作モードで動作する一方、前記第ｉ−１電流源の出力と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号のうち少なくとも何れかの１つが非活性化される時に前記スリーピングモードに切り替えられ、
前記第ｉ電流源が前記スリーピングモードに転換されると、前記第ｉ電流源の出力端子に縦続的に接続された第ｉ＋１電流源から最後の電流源は前記スリーピングモードに転換されると同時に、前記第ｉスイッチングユニットから最後のスイッチングユニットは前記スリーピングモードに転換されることを特徴とするデジタルアナログコンバーター。
【請求項２】
前記第ｉ電流源は、前記動作モードで、第ｉ＋１電流源の入力電流と第ｉスイッチングユニットに入力される第ｉスイッチング電源信号を出力することを特徴とする、請求項１記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項３】
第ｉスイッチングユニットは、前記スリーピングモードで、第ｉ＋１電流源の入力電流と第ｉスイッチングユニットに入力される第ｉスイッチング電源信号を出力しないことを特徴とする、請求項１記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項４】
前記デコーダーは、
前記サーモメーターデコーディング信号のビットを最下位ビットから連続的に活性化することを特徴とする、請求項１記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項５】
前記電流源のそれぞれは、前記サーモメーターデコーディング信号が活性化される時にだけカレントミラリング動作で出力を発生するカレントミラー回路を含むことを特徴とする、請求項１記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項６】
前記第ｉ電流源は、前記第ｉ−１電流源から電流が出力されないか第ｉサーモメーターデコーディング信号が非活性化される時に、前記スリーピングモードに転換されて出力を発生しないことを特徴とする、請求項１記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項７】
前記第ｉスイッチングユニットは、前記第ｉスイッチング電源信号の入力を受けないか前記第ｉサーモメーターデコーディング信号が非活性化される時に、前記スリーピングモードに転換されて出力を発生しないことを特徴とする、請求項１記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項８】
複数のデジタル入力信号を受信して複数のサーモメーターデコーディング信号を提供するデコーダーと、
前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数の電流源を含む、複数のスイッチング電源信号を選択的に出力する電流供給部と、
前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数のスイッチングユニットを含む、前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でアナログ信号を出力するスイッチング部を備え、
第ｉ（ｉは正の整数）電流源は、第ｉ−１電流源の出力と第ｉサーモメーターデコーディング信号が活性化される時に前記動作モードで動作して、第ｉ＋１電流源の入力電流と第ｉスイッチングユニットに入力される第ｉスイッチング電源信号を出力し、
第ｉスイッチングユニットは、第ｉスイッチング電源信号と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号が活性化される時に、前記動作モードで動作して、前記アナログ信号を出力することを特徴とするデジタルアナログコンバーター。
【請求項９】
前記デコーダーは、
前記サーモメーターデコーディング信号のビットを最下位ビットから連続的に活性化することを特徴とする、請求項８記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項１０】
前記電流源のそれぞれは、前記サーモメーターデコーディング信号が活性化される時にだけカレントミラーリング動作で出力を発生するカレントミラー回路を含むことを特徴とする、請求項８記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項１１】
前記第ｉ電流源は、前記第ｉ−１電流源の出力と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号のうち少なくとも何れかの１つが非活性化される時に、前記スリーピングモードに転換されて出力を発生しないことを特徴とする、請求項８記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項１２】
前記第ｉスイッチングユニットは、前記第ｉスイッチング電源信号と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号のうち少なくとも何れかの１つが非活性化される時に、前記スリーピングモードに転換されて出力を発生しないことを特徴とする、請求項８記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項１３】
複数のデジタル入力信号を受信して複数のサーモメーターデコーディング信号を提供するデコーダーと、
前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数の電流源を含む、複数のスイッチング電源信号を選択的に出力する電流供給部と、
前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数のスイッチングユニットを含む、前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でアナログ信号を出力するスイッチング部を備え、
第ｉ（ｉは正の整数）電流源は、第ｉ−１電流源の出力と第ｉサーモメーターデコーディング信号が活性化される時に前記動作モードで動作する一方、前記第ｉ−１電流源の出力と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号のうち少なくとも何れかの１つが非活性化される時に前記スリーピングモードで切り替えられ、
第ｉスイッチングユニットは、第ｉスイッチング電源信号と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号が活性化される時に前記動作モードで動作する一方、前記第ｉスイッチング電源信号と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号のうちで少なくともいずれか１つが非活性化される時に前記スリーピングモードに切り替えられ、
前記第ｉ電流源が前記スリーピングモードに転換されると、前記第ｉ電流源の出力端子に縦続的に接続された第ｉ＋１電流源から最後の電流源は前記スリーピングモードに転換されると同時に、前記第ｉスイッチングユニットから最後のスイッチングユニットは前記スリーピングモードに転換されることを特徴とするデジタルアナログコンバーター。
【請求項１４】
前記デコーダーは、
前記サーモメーターデコーディング信号のビットを最下位ビットから連続的に活性化することを特徴とする、請求項１３記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項１５】
前記電流源のそれぞれは、前記サーモメーターデコーディング信号が活性化される時にだけカレントミラリング動作で出力を発生するカレントミラー回路を含むことを特徴とする、請求項１３記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項１６】
前記電流源のそれぞれは、前記スリーピングモードで出力を発生しないことを特徴とする、請求項１３記載のデジタルアナログコンバーター。
【請求項１７】
前記スイッチングユニットのそれぞれは、前記スリーピングモードで出力を発生しないことを特徴とする、請求項１３記載のデジタルアナログコンバーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルアナログコンバーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
大部分の情報通信システムはデジタル信号処理（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）技術を基盤に運用されている。これに比べて、人が聞く情報と見る情報はアナログ情報であるから、デジタル信号をアナログ信号に変換しなければならない。
【０００３】
デジタルアナログコンバーターは、デジタル信号をアナログ信号に変換するのに、例えばデジタルタイプのコード信号をアナログ電圧に変換する。
【０００４】
通常のデジタルアナログコンバーターは、入力デジタル信号をデコーディングして複数の制御信号を生成する。デジタルアナログコンバーターは、複数の制御信号を受信する電流源と、それぞれの電流源と接続され、制御信号にしたがってアナログ信号を出力する複数のスイッチとを備える。電流源は、制御信号を受信すればいつも電流を出力することができる。スイッチは、活性化された制御信号を受信する時にだけアナログ出力信号を提供することができる。
【０００５】
電流源がカレントミラー（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｍｉｒｒｏｒ）のようなアナログ回路の場合、すべてのカレントミラーが常に駆動され、電流を出力する準備をしていることから、電力消耗が大きい。
したがって、低電力を要求するシステムに適合するようにデジタルアナログコンバーターの電力消耗を改善しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電力消耗を改善することができるデジタルアナログコンバーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の１つの実施態様として、本発明に係るデジタルアナログコンバーターは、複数のデジタル入力信号を受信して複数のサーモメーターデコーディング信号を提供するデコーダーと、前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数の電流源を含む、複数のスイッチング電源信号を選択的に出力する電流供給部と、前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でスリーピングモードと動作モードのうち何れかの１つで動作する複数のスイッチングユニットを含む、前記サーモメーターデコーディング信号の制御下でアナログ信号を出力するスイッチング部とを備える。
【０００８】
第ｉ（ｉは正の整数）電流源は、第ｉ−１電流源の出力と第ｉサーモメーターデコーディング信号が活性化される時に前記動作モードで動作する一方、前記第ｉ−１電流源の出力と前記第ｉサーモメーターデコーディング信号のうち少なくとも何れか１つが非活性化とされる時に前記スリーピングモードに転換される。
【０００９】
前記第ｉ電流源が前記スリーピングモードに転換されれば、前記第ｉ電流源の出力端子に縦続接続された第ｉ＋１電流源から最後の電流源は前記スリーピングモードに転換されると同時に、前記第ｉスイッチングユニットから最後のスイッチングユニットは前記スリーピングモードに転換される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、非活性化されたサーモメーターデコーディング信号の入力を受ける電流源とその電流源の出力端子に従属的に接続された電流源とをスリーピングモードに転換させることと同時に、電流源の出力可否と前記サーモメーターデコーディング信号の活性化可否にしたがって、スイッチング部を選択的にスリーピングモードに転換させることで、電力消耗を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係るデジタルアナログコンバーターのブロック図である。
【図２】図１に示されたデコーダーの入／出力の例を示す波形図である。
【図３】図１に示されたデコーダーの入／出力の例を示す波形図である。
【図４】図１に示されたデコーダーの入／出力の例を示す波形図である。
【図５】図１に示されたデコーダーの入／出力の例を示す波形図である。
【図６】図１に係る電流供給部を詳しく示すブロック図である。
【図７】図６に示された第１カレントミラー部を詳しく示す回路図である。
【図８】図１に示されたスイッチング部を詳しく示すブロック図である。
【図９】図８に示された第１スイッチングユニットを詳しく示す回路図である。
【図１０】示された電流供給部とスイッチング部の入／出力波形を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
以下の説明で、本発明と係わる公知の機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００１４】
以下の説明で使われる構成要素の名称は、明細書作成の容易さを考慮して選択されたものであり、実際の製品とは相異する場合がある。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態に係るデジタルアナログコンバーター１０のブロック図である。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の実施の形態に係るデジタルアナログコンバーター１０は、デコーダー１００、電流供給部２００及びスイッチング部３００を備える。
【００１７】
デコーダー１００は、ｎ（ｎは２以上の正の整数）個の入力信号ＩＮ１〜ＩＮｎの入力を受け、ｎ−１個のサーモメーターデコーディング信号（ｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ  ｄｅｃｏｄｅ  ｓｉｇｎａｌ、ＴＭ１〜ＴＭｎ−１）を出力する。デコーダー１００から出力されたサーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１は電流供給部２００とスイッチング部３００に入力される。
【００１８】
図２乃至図５はデコーダー１００の動作を示す波形図である。デコーダー１００の動作を便宜上２個の入力信号ＩＮ１、ＩＮ２に対する動作で説明する。第１入力信号ＩＮ１の加重値は２０で、第２入力信号ＩＮ２の加重値は２１で仮定する。
【００１９】
図２及び図３を参照すると、ｔ１時点で第１及び第２入力信号ＩＮ１、ＩＮ２は０１２（＝１）で、ｔ２時点で第１及び第２入力信号ＩＮ１、ＩＮ２は１０２（＝２）に変わる。引き継いで、ｔ３時点で第１及び第２入力信号ＩＮ１、ＩＮ２は１１２（＝３）に変わる。
【００２０】
デコーダー１００は第１及び第２入力信号ＩＮ１、ＩＮ２のビット組合せ値が‘１’であると（ｔ１時点）、出力信号の最下位ビットＴＭ１を活性化する。デコーダー１００は第１及び第２入力信号ＩＮ１、ＩＮ２のビット組合せ値が‘２’に増加する時（ｔ２時点）、出力信号の最下位ビットＴＭ１を含んだ２個のビットＴＭ１、ＴＭ２を活性化する。引き続き、デコーダー１００は第１及び第２入力信号ＩＮ１、ＩＮ２のビット組合せ値が‘２’に増加する時（ｔ３時点）、出力信号の最下位ビットＴＭ１を含んだ３個のビットＴＭ１〜ＴＭ３を活性化する。
【００２１】
デコーダー１００の出力は以前の出力に比べて１ビット（ｂｉｔ）だけ変更される。デジタル入力信号ＩＮ１〜ＩＮｎのビット組合せ値が‘１’ずつ変わる度にデコーダー１００から出力されるサーモメーターデコード信号の活性化されるビット数は連続的に増加する。したがって、サーモメーターデコード信号で活性化されるビット数組合せは連続性（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）を有する。
【００２２】
図４及び図５を参照すると、デコーダー１００にはクロック信号（ＣＬＫ）を入力することができる。デコーダー１００は入力信号ＩＮ１、ＩＮ２が‘１’ずつ増加する度に出力信号ＴＭ１〜ＴＭ３で活性化されるビット数を１つずつ増加させて、クロック信号（ＣＬＫ）に応答して出力信号ＴＭ１〜ＴＭ３を順に活性化させる。デコーダー１００は、入力信号ＩＮ１、ＩＮ２の組合せが“１”以上であるとしても、クロック信号（ＣＬＫ）がハイ論理で有効でなければ出力信号ＴＭ１〜ＴＭ３を活性化しない。したがって、デコーダー１００は、入力信号ＩＮ１、ＩＮ２の組合せが“１”以上でクロック信号（ＣＬＫ）が有効な時にだけ、出力信号ＴＭ１〜ＴＭ３を活性化する。
【００２３】
図２乃至図５で、デコーダー１００はクロック信号（ＣＬＫ）が活性化される時に出力信号ＴＭ１〜ＴＭ３を活性する例を説明したが、反対の場合にも適用が可能である。このデコーダー１００は高速の入力信号にもデジタルアナログコンバーター回路の動作特性を補償することができる。
【００２４】
電流供給部２００は、サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１に応答して出力を発生する複数の電流源を備え、複数のスイッチ電源信号（ＳＯ１〜ＳＯｎ−１）を出力する。電流源は、サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１に応答して選択的に駆動され、電流消耗を最小化することができる。例えば、第１乃至第３サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１が活性化されば、その信号が入力される３個の電流源だけ駆動される。活性化されたサーモメーターデコーディング信号が入力する電流源は動作モード（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）で動作する一方、非活性化されたサーモメーターデコーディング信号が入力する電流源はスリーピングモード（ｓｌｅｅｐｉｎｇ  ｍｏｄｅ）で待機する。
【００２５】
スイッチング部３００は、デコーダー１００からのサーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１と電流供給部２００からのスイッチ電源信号ＳＯ１〜ＳＯｎ−１に応答して、アナログ信号ＩＯＵＴ＋、ＩＯＵＴ−を出力する。スイッチング部３００は、サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１のそれぞれに対応する複数のスイッチングユニットを備える。スイッチングユニットのうちで、活性化されたサーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１の入力を受けるスイッチングユニットだけが、電流供給部２００から電流を供給される。アナログ信号ＩＯＵＴ＋、ＩＯＵＴ−は、活性化されたサーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１の入力を受けるスイッチングユニットの出力が合算された結果として出力される。
【００２６】
図６及び図７は電流供給部２００を詳しく示す回路図である。
【００２７】
図６を参照すると、電流供給部２００は、複数のカレントミラー部２１０１〜２１０ｎ−１を備える。カレントミラー部２１０１〜２１０ｎ−１は縦続的（Ｃａｓｃａｄｅ）に接続され、それぞれサーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１に応答して選択的に駆動される電流源である。
【００２８】
第１カレントミラー部２１０１は、外部定電流源２０１からの電源電流ＳＭ０の入力を受ける。外部定電流源２０１は、高電位電源電圧ＶＤＤの入力を受けて電源電流ＳＭ０を発生する。第１カレントミラー部２１０１は、活性化された第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が入力される時にだけ駆動され、第２カレントミラー部２１０２を駆動する第１電流ＳＭ１とスイッチング部３００の第１スイッチングユニット（図８の３１０１）を駆動する第１スイッチ電源信号ＳＯ１とを出力する。
【００２９】
第２カレントミラー部２１０２は、第１カレントミラー部２１０１からの第１電流ＳＭ１を供給され、活性化された第２サーモメーターデコーディング信号ＴＭ２が入力される時にだけ駆動され、第３カレントミラー部を駆動する第２電流ＳＭ２とスイッチング部３００の第２スイッチングユニット（図８の３１０２）を駆動する第２スイッチ電源信号ＳＯ２とを出力する。
【００３０】
したがって、第ｉ（ｉは正の整数）カレントミラー部は、第ｉ−１カレントミラー部からの電流ＳＭｉ−１を供給され、第ｉサーモメーターデコーディング信号ＴＭｉが活性化される時にだけ出力を発生する。
【００３１】
カレントミラー部２１０１〜２１０ｎ−１は縦続的に接続される。このような接続関係にしたがって現在のカレントミラー部の動作可否は以前のカレントミラー部の駆動可否にしたがって決まる。前述のように、サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１は連続的に活性化されるビットを含む。サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１〜ＴＭｎ−１で非活性化された特定ビット以後の残りのビットは非活性化される。したがって、本発明は、前記非活性化された特定ビット以後のビットが入力されるカレントミラー部の電流の流れを遮断して、デジタルアナログ変換器の消耗電力を最小化することができる。
【００３２】
カレントミラー部２１０１〜２１０ｎ−１の詳細な構成とその動作を図５と関連して詳しく説明する。図７は、第１カレントミラー部２１０１を例示したものである。第２カレントミラー部２１０２以下のカレントミラー部は、その回路構成が第１カレントミラー部２１０１と実質的に同一である。
【００３３】
図７を参照すると、第１カレントミラー部２１０１は、ラッチ部Ｌ、受信部２１２、第１及び第２カレントミラーユニット２１４、２１６、並びに制御部２１８を含む。
【００３４】
ラッチ部Ｌは、第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１を受信して、非反転第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１と反転サーモメーターデコーディング信号／ＴＭ１を受信部２１２に出力する。
【００３５】
受信部２１２は、第１及び第２ＰＭＯＳトランジスターＰ１、Ｐ２を備える。第１及び第２ＰＭＯＳトランジスターＰ１、Ｐ２は非反転第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１と反転第１サーモメーターデコーディング信号（／ＴＭ１）に応答してターン−オン／オフ（ｔｕｒｎ−ｏｎ／ｏｆｆ）される差動トランジスター対である。第１ＰＭＯＳトランジスターＰ１は、非反転第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１に応答して電源電流ＳＭ０を制御部２１８に供給する。この第１ＰＭＯＳトランジスターＰ１は、電源電流ＳＭ０が供給されるソース端子、非反転第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が供給されるゲート端子、及び制御部２１８の第１ＮＭＯＳトランジスターＮ１に接続されたドレイン端子を含む。第２ＰＭＯＳトランジスターＰ２は、反転第１サーモメーターデコーディング信号／ＴＭ１に応答して電源電流ＳＭ０を制御部２１８に供給する。この第２ＰＭＯＳトランジスターＰ２は、電源電流ＳＭ０が供給されるソース端子、反転第１サーモメーターデコーディング信号／ＴＭ１が供給されるゲート端子、及び制御部２１８の第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２に接続されたドレイン端子を含む。
【００３６】
第１及び第２カレントミラーユニット２１４、２１６は、制御部２１８のカレントミラリング動作によって受信部２１２の出力可否にしたがってその駆動可否が決まる。
【００３７】
第１カレントミラーユニット２１４は第３及び第４ＰＭＯＳトランジスターＰ３、Ｐ４を含む。第３及び第４ＰＭＯＳトランジスターＰ３、Ｐ４は、カレントミラリング動作にしたがって、受信部２１２の第２ＰＭＯＳトランジスターＰ２がターン−オンされる時、すなわち、第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が活性化される時に第２カレントミラー部２１０２を駆動する第１電流ＳＭ１を出力する。第３ＰＭＯＳトランジスターＰ３は、高電位電源電圧ＶＤＤが供給されるソース端子、制御部２１８の第３ＮＭＯＳ  トランジスターＮ３のドレイン端子に接続されたドレイン端子、及び当該ドレイン端子に接続されたゲート端子を含む。第４ＰＭＯＳトランジスターＰ４は、高電位電源電圧ＶＤＤが供給されるソース端子、第１電流ＳＭ１を出力するドレイン端子、及び第３ＰＭＯＳ  トランジスターＰ３のゲート端子に接続されたゲート端子を含む。
【００３８】
第２カレントミラーユニット２１６は、第５及び第６ＰＭＯＳトランジスターＰ５、Ｐ６を含む。第５及び第６ＰＭＯＳトランジスターＰ５、Ｐ６は、カレントミラーリング動作にしたがって、受信部２１２の第２ＰＭＯＳトランジスターＰ２がターン−オンされる時、すなわち、第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が活性化される時にスイッチング部３００の第１スイッチングユニット（図８の３１０１）を駆動する第１スイッチ電源信号ＳＯ１を出力する。第５ＰＭＯＳトランジスターＰ５は、高電位電源電圧ＶＤＤが供給されるソース端子、制御部２１８の第４ＮＭＯＳトランジスターＮ４のドレイン端子に接続されたドレイン端子、及び当該ドレイン端子に接続されたゲート端子を含む。第６ＰＭＯＳトランジスターＰ６は、高電位電源電圧ＶＤＤが供給されるソース端子、第１スイッチ電源信号ＳＯ１を出力するドレイン端子、及び第５ＰＭＯＳトランジスターＰ５のゲート端子に接続されたゲート端子を含む。
【００３９】
制御部２１８は、第１乃至第４ＮＭＯＳトランジスターＮ１−Ｎ４を備え、受信部２１２から入力される電流にしたがってカレントミラリング動作で第１及び第２カレントミラーユニット２１４、２１６を駆動させる。
【００４０】
第１ＮＭＯＳトランジスターＮ１のゲート端子と自身のドレイン端子がお互いに接続される。第１ＮＭＯＳトランジスターＮ１のソース端子は低電位電圧院ＶＳＳに接続される。第１ＰＭＯＳトランジスターＰ１がターン−される時、すなわち、第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が非活性化される時に、第１ＮＭＯＳトランジスターＮ１はターン−オンされる。この時、第１ＮＭＯＳトランジスターＮ１はダイオードとして動作して、第１ＰＭＯＳトランジスターＰ１の電流を低電位電圧源ＶＳＳの方に放電させる。第１ＮＭＯＳトランジスターＮ１がターン−オンされる時に、第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２はターン−オフされる。したがって、第１ＮＭＯＳトランジスターＮ１がターン−オンされる時にはカレントミラーリングが起きないので、第１及び第２カレントミラーユニット２１４、２１６には電流が流れない。
【００４１】
第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２は、カレントミラーユニット２１４、２１６のトランジスターＰ３〜Ｐ６、第３ＮＭＯＳトランジスターＮ３及び第４ＮＭＯＳトランジスターＮ３とともにカレントミラー回路を形成する。第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２のゲート端子とドレイン端子はお互いに接続される。第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２のソース端子は低電位電圧源ＶＳＳに接続される。第２ＰＭＯＳトランジスターＰ２がターン−オンされる時、すなわち、第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が活性化される時に、第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２はターン−オンされる。この時、第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２のソース−ドレーンの間に電流が流れ、これと同時に、第３及び第４ＮＭＯＳ  トランジスターＮ３、Ｎ４がターン−オンされてそのトランジスターＮ３、Ｎ４でも電流が流れる。
【００４２】
第３ＮＭＯＳトランジスターＮ３は、第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２とともにカレントミラー回路を形成して、第１カレントミラーユニット２１４の電流の流れを制御する。第３ＮＭＯＳトランジスターＮ３がターン−オンされる時、第１カレントミラーユニット２１４のトランジスターＰ３、Ｐ４のソース−ドレインの間に電流が流れる。第３ＮＭＯＳトランジスターＮ３のゲート端子は第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２のゲート端子に接続され、第３ＮＭＯＳトランジスターＮ３のドレイン端子は第１カレントミラーユニット２１４の第３ＰＭＯＳトランジスターＰ３のドレイン端子に接続される。第３ＮＭＯＳ    トランジスターＮ３のソース端子は低電位電圧源ＶＳＳに接続される。
【００４３】
第４ＮＭＯＳトランジスターＮ４は、第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２とともにカレントミラー回路を形成して、第２カレントミラーユニット２１６の電流の流れを制御する。第４ＮＭＯＳトランジスターＮ４がターン−オンされる時、第２カレントミラーユニット２１６のトランジスターＰ５、Ｐ６のソース−ドレインの間に電流が流れる。第４ＮＭＯＳトランジスターＮ４のゲート端子は第２ＮＭＯＳトランジスターＮ２のゲート端子に接続され、第４ＮＭＯＳトランジスターＮ４のドレイン端子は第２カレントミラーユニット２１６の第５ＰＭＯＳトランジスターＰ５のドレイン端子に接続される。第４ＮＭＯＳ  トランジスターＮ４のソース端子は低電位電圧源ＶＳＳに接続される。
【００４４】
カレントミラー部２１０１〜２１０ｎ−１に供給される電流ＳＭｉは大きい必要がないので、回路全体の消費電力を減らすためにスイッチング部３００の入力電流対比１０分の１以下に小さくすることが望ましい。したがって、第６ＰＭＯＳトランジスターＰ６は、第５ＰＭＯＳトランジスターＰ５より大きいサイズ、例えば１０倍の大きいチャンネル比を有するトランジスターで形成される。第１乃至第４ＮＭＯＳトランジスターＮ１〜Ｎ４は同一のサイズ（またはチャンネル比）を有する。また、第３乃至第５ＰＭＯＳトランジスターＰ３〜Ｐ５も同一のサイズを有する。なお、トランジスターのチャンネル比の関係は、上のように限定されず、適切に選択されることができるということに留意しなければならない。
【００４５】
電流供給部２００は、サーモメーターデコーディング信号の活性化されたビットが入力されるカレントミラー部だけ駆動して次の段のカレントミラー部を駆動する電流とスイッチング部３００の入力電流を出力する。反面、電流供給部２００は、サーモメーターデコーディング信号の非活性化されたビットが入力されるカレントミラー部をスリーピングモードで制御して、そのカレントミラー部以下の次の段のカレントミラー部を駆動する電流とスイッチング部３００の入力電流を発生しない。言い換えれば、サーモメーターデコーディング信号の非活性化されたビットを受信するカレントミラー部の前段（ｐｒｅ−ｓｔａｇｅ）のカレントミラー部は、全て動作モードで動作する一方、サーモメーターデコーディング信号の非活性化されたビットを受信するカレントミラー部の次の段カレントミラー部の全てはスリーピングモードに制御され、スリーピングモード状態のカレントミラー部には電流が流れない。したがって、デジタルアナログコンバーターの電力消耗が最小化される。
【００４６】
図８及び図９はスイッチング部３００を詳しく示す回路図である。
【００４７】
図８を参照すると、スイッチング部３００は複数のスイッチングユニット３１０１〜３１０ｎ−１を備える。
【００４８】
第ｉスイッチングユニット３１０ｉは、第ｉサーモメーターデコーディング信号ＴＭｉと第ｉスイッチ電源信号ＳＯｉの入力を受ける。そして第ｉスイッチングユニット３１０ｉは、活性化された第ｉサーモメーターデコーディング信号ＴＭｉが入力される時にだけ正の電流Ｓｉ＋と負の電流Ｓｉ−を出力する。スイッチング部３００は、スイッチングユニット３１０１〜３１０ｎ−１から出力される正の電流Ｓ１＋〜Ｓｎ−１＋の合わさったアナログ信号ＩＯＵＴ＋を出力する。負の電流Ｓ１＋〜Ｓｎ−１＋は電流パスを形成するためのダミー（ｄｕｍｍｙ）出力としてアナログ信号ＩＯＵＴ＋に影響を与えない。
【００４９】
スイッチングユニット３１０１〜３１０ｎ−１の詳細な構成とその動作を図９と関連して詳しく説明する。図９は第１スイッチングユニット３１０１を例示したものである。第２スイッチングユニット３１０２以下のスイッチングユニット３１０２〜３１０ｎ−１は、その回路構成が第１スイッチングユニット３１０１と実質的に同一である。
【００５０】
図９を参照すると、第１スイッチングユニット３１０１はラッチ部Ｌと差動受信部３１２を備える。
【００５１】
ラッチ部Ｌは第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１の入力を受けて非反転第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１と反転第１サーモメーターデコーディング信号／ＴＭ１を出力して差動受信部３１２を駆動する。
【００５２】
差動受信部３１２は第１及び第２ＰＭＯＳトランジスターＰＭ１、ＰＭ２を備え、第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１に応答して第１正の電流Ｓ１＋と第１負の電流Ｓ１−を出力する。
【００５３】
第１ＰＭＯＳトランジスターＰＭ１は、非活性された第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が入力される時ターン−オンされる。第１ＰＭＯＳトランジスターＰＭ１は、第１スイッチ電源信号ＳＯ１が供給されるソース端子、非反転第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が供給されるゲート端子、及び第１負の電流Ｓ１−を出力するドレイン端子を含む。非活性化された第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が電流供給部２００の第１カレントミラー部２１０１に入力されれば、第１スイッチ電源信号ＳＯ１が出力されない。したがって、非活性化された第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が差動受信部３１２に入力される時、第１ＰＭＯＳトランジスターＰＭ１はターン−オンされるがその出力が基底電圧レベルで維持される。
【００５４】
第２ＰＭＯＳトランジスターＰＭ２は、活性された第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が入力される時ターン−オンされて第１正の電流Ｓ１＋を出力する。第２ＰＭＯＳトランジスターＰＭ２は、第１スイッチ電源信号ＳＯ１が供給されるソース端子、反転第１サーモメーターデコーディング信号／ＴＭ１が供給されるゲート端子、及び第１正の電流Ｓ１＋を出力するドレイン端子を含む。活性化された第１サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１が電流供給部２００の第１カレントミラー部２１０１に入力されれば、第１スイッチ電源信号ＳＯ１が出力される。
【００５５】
図１０は、図７と図９に示された電流供給部２００とスイッチング部３００の入／出力波形を示す波形図である。
【００５６】
図１０を参照すると、カレントミラー部２１０１〜２１０ｎ−１のそれぞれは、以前カレントミラーから電流が入力されなければスリーピングモードを維持する。前の段のカレントミラーから出力される電流ＳＭ１、ＳＭ２は次の段のカレントミラーとスイッチングユニットの動作を制御する。言い換えると、カレントミラーから出力される電流ＳＭ１、ＳＭ２が活性化されなければ、サーモメーターデコーディング信号ＴＭ１状態にかかわらず次の段のカレントミラーを駆動する電流とスイッチユニットに供給される電流が活性化されないので、次段全体がカレントミラーとスイッチングユニットが電流が流れないスリピングモードで動作する。反対に、カレントミラーから出力される電流ＳＭ１、ＳＭ２が活性化されば、次の段のカレントミラーの出力が活性化されてスイッチングユニットに供給される電流も活性化され、次の段のカレントミラーとスイッチングユニットが動作モードに転換される。
【００５７】
説明の便宜上本発明の１つの実施の形態はＰＭＯＳタイプのカレントミラー部及びスイッチングユニットに例示したがＮＭＯＳタイプのカレントミラー部及びスイッチングユニットで具現することができることは当然である。
【図１】
2010158012.tif 000003
【図２】
2010158012.tif 000004
【図３】
2010158012.tif 000005
【図４】
2010158012.tif 000006
【図５】
2010158012.tif 000007
【図６】
2010158012.tif 000008
【図７】
2010158012.tif 000009
【図８】
2010158012.tif 000010
【図９】
2010158012.tif 000011
【図１０】
2010158012.tif 000012