(57)【要約】【課題】電源電圧の変化に依存しない電流を出力することができる定電流回路を提供すること。【解決手段】定電流回路４１は、ゲートが接続された第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２を含む。第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２は、第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１のｎ倍の素子サイズを有する。第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１のソースは低電位電源ＶSSを供給するための第２電源線Ｌ２に接続されている。第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２のソースは第１抵抗Ｒ１１を介して第２電源線Ｌ２に接続されている。第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲートは、第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６のゲートに接続されている。第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２はドレイン電流が一致するようにゲート電圧が制御される。【選択図】図９
2006202299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる電圧の電源を供給する第１，第２電源線の間に並列に接続され、ゲートが共通に接続されたサイズの異なる同一チャネル型の一対の第１，第２トランジスタと、
前記第１，第２トランジスタのゲートにおける電圧がゲートに印加される出力トランジスタとを備え、
前記第１，第２トランジスタのドレイン電流を同一値となるように両トランジスタのゲート電圧を制御し、該ゲート電圧に応じて前記出力トランジスタのドレイン電流を定電流とした定電流回路。
【請求項２】
請求項１に記載の定電流回路において、
前記第２トランジスタのソースと電源線の間に任意のインピーダンスを有するインピーダンス手段を接続し、該インピーダンス手段により第１，第２トランジスタの特性の傾きを相違させ、同一値のゲート電圧にて各トランジスタのドレイン電流を一致させるようにした定電流回路。
【請求項３】
請求項２に記載の定電流回路において、
前記一対の第１，第２トランジスタのドレインにカレントミラー回路を直列接続し、該カレントミラー回路により前記第１，第２トランジスタのドレイン電流が一致するように第１，第２トランジスタのドレイン電圧を決定するようにした定電流回路。
【請求項４】
請求項３に記載の定電流回路において、
前記第１，第２トランジスタとカレントミラー回路よりなる回路に対して第１，第２トランジスタのゲート電圧を設定するゲート電圧設定回路を並列に接続した定電流回路。
【請求項５】
請求項４に記載の定電流回路において、
前記カレントミラー回路と前記ゲート電圧設定回路に対して電流を供給する１つの電流源を備えた定電流回路。
【請求項６】
請求項５に記載の定電流回路において、
前記第１，第２トランジスタのドレイン電圧を入力し、両ドレイン電圧が一致するように前記電流源を制御する差動回路を備えた定電流回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に備えられ、高電位電源と低電位電源の電位差を分圧する分圧抵抗を備えた定電流回路に関するものである。
近年の半導体装置には、デジタルーアナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）や電流発生回路等の様々な回路が１つのチップ上に搭載されるようになってきている。そして、それぞれの回路において特性の向上が要求されている。例えば、Ｄ／Ａ変換回路は、デジタル回路とアナログ回路との間のインタフェース回路として搭載され、出力するアナログ信号の直線性の精度向上が要求されている。また、電流発生回路は半導体装置の内部回路に所定の電流を供給するために搭載され、電源電圧に対して出力電流の直線性の向上が要求されている。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置には、様々な回路が搭載されている。図２１は、半導体装置に搭載された抵抗ストリング方式のデジタルーアナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）１１の一部回路図である。
【０００３】
Ｄ／Ａ変換回路１１の分圧回路１２は、入力される６ビットのデジタル信号Ｄｉｎに対応する数の抵抗Ｒ１〜Ｒ１１を備えている。抵抗Ｒ１〜Ｒ１１は、高電位電源ＶDDの第１電源線Ｌ１と低電位電源ＶSSの第２電源線Ｌ２の間に直列接続されている。各抵抗Ｒ１〜Ｒ１１の抵抗値は、Ｄ／Ａ変換回路１１に入力されるデジタル信号Ｄｉｎのビット数に応じて重み付けされている。
【０００４】
図２１には、各抵抗Ｒ１〜Ｒ１１の抵抗値を、抵抗Ｒ１を基準とし、その抵抗Ｒ１の抵抗値に対する比率にて示してある。抵抗Ｒ１の抵抗値を（１）とすると、抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｂの抵抗値は（１）に、抵抗Ｒ３ａ，Ｒ３ｂの抵抗値は（２）に、抵抗Ｒ４ａ，Ｒ４ｂの抵抗値は（４）に設定されている。抵抗Ｒ５〜Ｒ１１の抵抗値は（８）に設定されている。
【０００５】
高電位電源ＶDD側と低電位電源ＶSS側に対をなして接続された抵抗Ｒ２ａ〜Ｒ４ａ，Ｒ２ｂ〜Ｒ４ｂにはスイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ３ａ，ＳＷ１ｂ〜ＳＷ３ｂが並列に接続されている。Ｄ／Ａ変換回路１１は、デジタル信号Ｄｉｎの下位３ビットに基づいて、スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ３ｂをオン又はオフに制御する。
【０００６】
例えば、Ｄ／Ａ変換回路１１は、デジタル信号の下位３ビットが「０００」の場合、スイッチＳＷ１ｂ〜ＳＷ３ｂをオフ（スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ３ａをオン）にする。これにより、ノードＮ２と第２電源線Ｌ２の間の抵抗値は０（第１電源線Ｌ１とノードＮ１の間の抵抗値は８）となる。また、Ｄ／Ａ変換回路１１は、デジタル信号の下位３ビットが「００１」の場合、スイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ２ｂ，ＳＷ３ａをオフ（スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ２ａ，ＳＷ３ｂをオン）にする。これにより、ノードＮ２と第２電源線Ｌ２の間の抵抗値は１（第１電源線Ｌ１とノードＮ１の間の抵抗値は７）となる。
【０００７】
ノードＮ１とノードＮ２の間の抵抗値は、直列接続された抵抗Ｒ５〜Ｒ１１を合成した抵抗値であり、常に一定（＝５６＝８×７）となる。従って、Ｄ／Ａ変換回路１１は、第１電源線Ｌ１と第２電源線Ｌ２の間を常に一定の抵抗値（＝６４）とする。更に、Ｄ／Ａ変換回路１１は、デジタル信号Ｄｉｎの下位３ビットに基づいて、第１電源線Ｌ１とノードＮ１間の抵抗値，ノードＮ２と第２電源線Ｌ２間の抵抗値を１ずつ変更する。
【０００８】
ノードＮ１，Ｎ２の電位は、第１電源線Ｌ１と第２電源線Ｌ２の間の電位差と、第１電源線Ｌ１とノードＮ１の間の抵抗値，ノードＮ１，Ｎ２間の抵抗値，ノードＮ２と第１電源線の間の抵抗値に基づいた電圧となる。従って、Ｄ／Ａ変換回路１１は、デジタル信号Ｄｉｎの下位３ビットに基づいて、ノードＮ１，Ｎ２の電位を第１電源線Ｌ１と第２電源線Ｌ２の間の電位差の１／６４のステップで変更する。
【０００９】
分圧回路１２は、ノードＮ１とノードＮ２の間の電位差を抵抗Ｒ５〜Ｒ１１により等分割した複数（図２１において８個）の分圧電圧を生成する。Ｄ／Ａ変換回路１１は、デジタル信号Ｄｉｎの上位３ビットに基づいてスイッチＳＷ４〜ＳＷ１１のうちの１つをオンに制御する。そのオンされたスイッチを介して分圧回路１２にて生成された分圧電圧の１つが増幅回路１３に供給され、その増幅回路１３からアナログ信号Ａｏｕｔとして出力される。
【００１０】
以上により、Ｄ／Ａ変換回路１１は、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの間の電位差を均等に６４分割し、デジタル信号Ｄｉｎに対応する電位（＝（ＶDD−ＶSS) ×（ｎ／６４）＋ＶSS）のアナログ信号Ａｏｕｔを出力する。
【００１１】
尚、増幅回路１３の非反転入力端子はコンデンサＣ１を介して低電位電源ＶSSに接続されている。このコンデンサＣ１は、スイッチＳＷ４〜ＳＷ１１の切替時に発生するノイズを低減するために設けられたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、図２１のＤ／Ａ変換回路１１の抵抗Ｒ２ａに並列に接続されたスイッチＳＷ１ａは、図２２に示すように、並列接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタ（以下、ＰＭＯＳトランジスタという）１４とＮチャネルＭＯＳトランジスタ（以下、ＮＭＯＳトランジスタという）１５にて構成されている。ＰＭＯＳトランジスタ１４のゲートには、スイッチＳＷ１ａをオンオフ制御するための制御信号Ｃｏｎｔがインバータ回路１６により反転されて入力され、ＮＭＯＳトランジスタ１５のゲートには制御信号Ｃｏｎｔが入力される。この制御信号Ｃｏｎｔにより、両トランジスタ１４，１５は同時にオン又はオフする。尚、他の抵抗Ｒ２ｂ，Ｒ３ａ〜Ｒ４ｂに並列に接続されたスイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ２ａ〜ＳＷ３ｂは、スイッチＳＷ１ａと同じ構成であるため、図面を省略する。
【００１３】
しかしながら、各スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ３ｂは、オン状態においても抵抗値が０オーム（Ω）にならない。従って、抵抗Ｒ２ａ〜Ｒ４ｂにはオンされたスイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ３ｂのオン抵抗が並列に接続された状態となる。これによりノードＮ１，Ｎ２の間の電位がスイッチＳＷ１ｂ〜ＳＷ３ｂの抵抗値が０Ωの場合と比べて変化する。その結果、Ｄ／Ａ変換回路１１は、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの間の電位差を均等に６４分割する事ができなくなる。これにより、デジタル信号からアナログ信号への変換精度の劣化を招いていた。このことは、半導体装置の動作を不安定にする原因となっていた。
【００１４】
また、半導体装置に備えられ、内部回路等に所定の電流を供給する電流発生回路は、供給される電源電圧の変動により供給する電流値を設定することが難しいという問題を含むものがある。このことは、内部回路等の安定した動作が得られず、やはり半導体装置の動作を不安定にする原因となる。
【００１５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は電源電圧の変化に依存しない電流を出力することができる定電流回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、それぞれ異なる電圧の電源を供給する第１，第２電源線の間に並列に接続され、ゲートが共通に接続されたサイズの異なる同一チャネル型の一対の第１，第２トランジスタと、前記第１，第２トランジスタのゲートにおける電圧がゲートに印加される出力トランジスタとを備え、前記第１，第２トランジスタのドレイン電流を同一値となるように両トランジスタのゲート電圧を制御し、該ゲート電圧に応じて前記出力トランジスタのドレイン電流を定電流とした。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定電流回路において、前記第２トランジスタのソースと電源線の間に任意のインピーダンスを有するインピーダンス手段を接続し、該インピーダンス手段により第１，第２トランジスタの特性の傾きを相違させ、同一値のゲート電圧にて各トランジスタのドレイン電流を一致させるようにした。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の定電流回路において、前記一対の第１，第２トランジスタのドレインにカレントミラー回路を直列接続し、該カレントミラー回路により前記第１，第２トランジスタのドレイン電流が一致するように第１，第２トランジスタのドレイン電圧を決定するようにした。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の定電流回路において、前記第１，第２トランジスタとカレントミラー回路よりなる回路に対して第１，第２トランジスタのゲート電圧を設定するゲート電圧設定回路を並列に接続した。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の定電流回路において、前記カレントミラー回路と前記ゲート電圧設定回路に対して電流を供給する１つの電流源を備えた。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の定電流回路において、前記第１，第２トランジスタのドレイン電圧を入力し、両ドレイン電圧が一致するように前記電流源を制御する差動回路を備えた。
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、ゲートが共通に接続されたサイズの異なる同一チャネル型の一対の第１，第２トランジスタのドレイン電流が同一値となるようにゲート電圧が制御される。それにより、第１，第２トランジスタのゲート電圧に応じた出力トランジスタのドレイン電流は電源電圧の変動に依存しない定電流となる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、第２トランジスタのソースと電源線の間に任意のインピーダンスを有するインピーダンス手段が接続され、そのインピーダンス手段により第１，第２トランジスタの特性の傾きが相違して同一値のゲート電圧にて各トランジスタのドレイン電流が一致する。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、一対の第１，第２トランジスタのドレイン電流をカレントミラー回路にて受けることにより、第１，第２トランジスタのドレイン電流が一致するように第１，第２トランジスタのドレイン電圧が決定される。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、第１，第２トランジスタとカレントミラー回路よりなる回路に対してゲート電圧設定回路が並列に接続され、第１，第２トランジスタのゲート電圧が設定される。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、カレントミラー回路とゲート電圧設定回路に対して１つの電流源から電流が供給され、第１，第２トランジスタのゲート電圧が設定される。
請求項６に記載の発明によれば、電流源は差動回路により制御され、電流源が流す電流により第１，第２トランジスタのドレイン電圧が一致する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電源電圧の変化に依存しない電流を出力することが可能な定電流回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第一実施形態）
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図２は、本発明を具体化したＤ／Ａ変換回路の回路図である。
【００２８】
Ｄ／Ａ変換回路２１は、分圧回路２２を備えている。分圧回路２２は、高電位電源ＶDDを供給する第１の電源線Ｌ１と低電位電源ＶSSを供給する第２の電源線Ｌ２の間に接続されている。
【００２９】
分圧回路２２は、複数のインピーダンス素子としての抵抗Ｒ１〜Ｒ４を含む。抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、第１の電源線Ｌ１と第２の電源線Ｌ２の間に直列に接続されている。
第１の電源線Ｌ１に接続された第１のインピーダンス手段としての第１抵抗Ｒ１と、第２の電源線Ｌ２に接続された第２のインピーダンス手段としての第４抵抗Ｒ４は、同一インピーダンスを有する。言い換えれば、分圧回路２２は、同一インピーダンスを有する一対の素子がそれぞれ高電位電源ＶDDのための第１の電源線Ｌ１と低電位電源ＶSSのための第２の電源線Ｌ２に接続されている。
【００３０】
第３のインピーダンス手段として作用する第２，第３抵抗Ｒ２，Ｒ３は、同一のインピーダンスを有する。従って、第２，第３抵抗Ｒ２，Ｒ３は、第１抵抗Ｒ１の低電位電源側端子と第４抵抗Ｒ４の高電位電源側端子との間の電位差を等分割する分圧抵抗として作用する。
【００３１】
即ち、第１〜第４抵抗Ｒ１〜Ｒ４間の接続点を高電位電源側から順番にノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３とし、各ノードＮ１〜Ｎ３における分圧電圧を分圧電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３とする。すると、分圧電圧Ｖ１，Ｖ２の電位差は、分圧電圧Ｖ２，Ｖ３の電位差と等しい。
【００３２】
尚、本実施形態では、第１〜第４抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、同一のインピーダンスを有するように設定されている。従って、各ノードＮ１〜Ｎ３における分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３は、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの間の電位差を等分割した電圧となる。
【００３３】
第３抵抗Ｒ３は、複数（本実施形態では８個）の抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈにて構成されている。各抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈは、同一のインピーダンスを有する。従って、各抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈは、第３抵抗Ｒ３の両端の電位差を等分割する分圧抵抗として作用する。
【００３４】
第３抵抗Ｒ３を構成する８個の抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈの高電位電源ＶDD側端子には、それぞれ８個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ８の第１端子が接続されている。前記各スイッチＳＷ１〜ＳＷ８は、デコーダ２３から出力される制御信号に応答してオンオフする。デコーダ２３には、デジタル信号Ｄｉｎが入力される。デジタル信号Ｄｉｎが入力される。デジタル信号Ｄｉｎは複数ビット（本実施形態では５ビット）の信号であり、各ビットの信号Ｄ４〜Ｄ０により構成される。
【００３５】
デコーダ２３は、デジタル信号Ｄｉｎに基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８をオンオフ制御するための制御信号を生成する。詳しくは、デコーダ２３は、デジタル信号Ｄｉｎのうち、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８の数に対応する下位３ビットの信号Ｄ２〜Ｄ０をデコードして、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８のうちの１つをオンにするべく制御信号を生成するように構成されている。
【００３６】
前記各スイッチＳＷ１〜ＳＷ８の第２端子は、共通に接続されている。その接続点は、第１制御回路２４に接続されている。第１制御回路２４は、比較回路としての差動増幅回路２５を含む。
【００３７】
前記デコーダ２３の出力する制御信号に応答してオンしたスイッチＳＷ１〜ＳＷ８のうちの１つは、分圧回路２２のノードＮ４ａ〜Ｎ４ｈのうちの１つを差動増幅回路２５の反転入力端子に接続する。これにより、ノードＮ４ａ〜Ｎ４ｈのうちの１つのノードが選択される。その選択されたノードＮ４ａ〜Ｎ４ｈの電圧、即ち、ノードＮ２，Ｎ３間の電位差を抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈにて８等分した分圧電圧のうちの１つが、選択電圧Ｖａとして第１制御回路２４に出力される。
【００３８】
差動増幅回路２５の反転入力端子は前記スイッチＳＷ１〜ＳＷ８の共通接続点に接続され、選択電圧Ｖａが入力される。差動増幅回路２５の非反転入力端子は、基準電圧発生回路２６に接続され、その基準電圧発生回路２６は、所定の基準電圧Ｖｒｅｆを生成し、第１差動増幅回路２５に供給する。
【００３９】
尚、本実施形態では、基準電圧発生回路２６は、図３に示すように、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの電源線Ｌ１，Ｌ２間に直列接続された抵抗Ｒａ，Ｒｂにて構成される。抵抗Ｒａ，Ｒｂは、同一インピーダンスを有する。従って、基準電圧発生回路２６は、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSを２分割した電圧（＝（ＶDD＋ＶSS）／２）の基準電圧Ｖｒｅｆを生成するように構成されている。
【００４０】
第１差動増幅回路２５の出力端子は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなる第１トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。第１差動増幅回路２５は、入力される基準電圧Ｖｒｅｆと選択電圧Ｖａの電位差に基づいて、第１トランジスタＴｒ１のゲート電圧を制御し、該トランジスタＴｒ１は、そのゲート電圧に対応する電流Ｉａを流す。
【００４１】
第１トランジスタＴｒ１のソースは低電位電源ＶSSを供給する第２電源線Ｌ２に接続され、第１トランジスタＴｒ１のドレインはＰチャネルＭＯＳトランジスタよりなる第２トランジスタＴｒ２のドレインに接続されている。第２トランジスタＴｒ２のソースは高電位電源ＶDDを供給する第１電源線Ｌ１に接続されている。
【００４２】
第２トランジスタＴｒ２のゲートは、同トランジスタＴｒ２のドレインに接続されている。更に、第２トランジスタＴｒ２のゲートは、ＰチャネルＭＯＳトランジスタよりなる第３，第４トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のゲートに接続されている。
【００４３】
第３トランジスタＴｒ３のソースは第１電源線Ｌ１に接続され、同トランジスタＴｒ３のドレインは前記分圧回路２２のノードＮ１に接続されている。第４トランジスタＴｒ４のソースは第１電源線Ｌ１に接続され、同トランジスタＴｒ４のドレインは前記分圧回路２２のノードＮ３に接続されている。
【００４４】
第２トランジスタＴｒ２は、第３トランジスタＴｒ３と共にカレントミラー回路よりなる第１の電流源２７を形成する。また、第２トランジスタＴｒ２は、第４トランジスタＴｒ４とカレントミラー回路よりなる第２の電流源２８を形成する。
【００４５】
これら第１，第２の電流源２７，２８は、第２トランジスタＴｒ２を共有している。従って、第１，第２の電流源２７，２８は、第２トランジスタＴｒ２に流れる電流、即ち、第１制御回路２４の差動増幅回路２５が制御する前記第１トランジスタＴｒ１に流れる電流Ｉａと同じ電流値の電流Ｉｂ，Ｉｃを流すように動作する。そして、第１の電流源２７は、ノードＮ１に電流Ｉｂを供給する。第２の電流源２８は、ノードＮ３に第１の電流源２７の電流Ｉｂと同じ値の電流Ｉｃを供給する。
【００４６】
第２トランジスタＴｒ２には、第１トランジスタＴｒ１が流す電流Ｉａと同じ電流が流れる。その第１トランジスタＴｒ１は、差動増幅回路２５から印加されるゲート電圧に応じた値の電流Ｉａを流す。従って、差動増幅回路２５を含む第１制御回路２４は、前記分圧電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて第１，第２の電流源２７，２８がノードＮ１，Ｎ３にそれぞれ供給する電流Ｉｂ，Ｉｃの電流値を制御する。
【００４７】
分圧回路２２は、スイッチＳＷ９を含む。スイッチＳＷ９は、複数のスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを含む。スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃは、その分圧回路２２のノードＮ１〜Ｎ３における分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３のうちの１つを選択するために備えられる。
【００４８】
スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの第１端子はノードＮ１〜Ｎ３にそれぞれ接続されている。各スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの第２端子は、共通に接続されている。その接続点であるノードＮ６は、第２増幅回路２９の非反転入力端子に接続されている。
【００４９】
スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃは、前記デコーダ２３から出力される制御信号に基づいて、オンオフする。デコーダ２３は、デジタル信号Ｄｉｎに基づいて、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃをオンオフ制御するための制御信号を生成する。詳しくは、デコーダ２３は、デジタル信号Ｄｉｎのうち、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの数に対応する上位２ビットの信号Ｄ４，Ｄ３に基づいて、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃのうちの１つをオンにするべく制御信号を生成するように構成されている。
【００５０】
そして、オンしたスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃのうちの１つを介して、分圧回路２２のノードＮ１〜Ｎ３のうちの１つが選択される。従って、ノードＮ６の電圧は、選択されたノードＮ１〜Ｎ３の電圧Ｖ１〜Ｖ３となる。
【００５１】
第２増幅回路２９の出力端子は、該増幅回路２９の反転入力端子に接続されている。従って、第２増幅回路２９は、バッファとして作用し、ノードＮ６の電位を持つアナログ信号Ａｏｕｔを出力する。
【００５２】
第２増幅回路２９の非反転入力端子は、コンデンサＣ１を介して低電位電源ＶSSの電源線Ｌ２に接続されている。コンデンサＣ１は、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを切り替える際に発生するノイズを減衰させるノイズ減衰回路として作用する。
【００５３】
次に、上記のＤ／Ａ変換回路２１の動作原理を説明する。
図１は、図２のＤ／Ａ変換回路２１の一部回路図であって、分圧回路２２を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４と第１，第２の電流源２７，２８を示す。
【００５４】
第１，第２の電流源２７，２８が出力する電流Ｉｂ，Ｉｃが０アンペア（Ａ）である時、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４に流れる電流Ｉ1a，Ｉ2a，Ｉ3a，Ｉ4aは、
Ｉ1a＝Ｉ2a＝Ｉ3a＝Ｉ4a＝（ＶDD−ＶSS）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
となる。このとき、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４に流れる電流をＩref （＝Ｉ1a＝Ｉ2a＝Ｉ3a＝Ｉ4a）とする。
【００５５】
すると、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４間のノードＮ１〜Ｎ３における分圧電圧Ｖ1a〜Ｖ3aは、
Ｖ1a＝Ｉ2a・Ｒ２＋I3a ・Ｒ３＋I4a ・Ｒ４
＝Ｉref ・（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
Ｖ2a＝I3a ・Ｒ３＋I4a ・Ｒ４
＝Ｉref ・（Ｒ３＋Ｒ４）
Ｖ3a＝I4a ・Ｒ４
＝Ｉref ・Ｒ４
となる。
【００５６】
そして、ノードＮ１とノードＮ３の電位差、即ち分圧電圧Ｖ1a，Ｖ3aの差電圧ΔＶ1aは、
ΔＶ1a＝Ｖ1a−Ｖ3a
＝Ｉref ・（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）−Ｉref ・（Ｒ４）
＝Ｉref ・（Ｒ２＋Ｒ３）
となる。
【００５７】
次に、第１，第２の電流源２７，２８が所定値の電流Ｉｂ，Ｉｃを出力する時、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４に流れる電流Ｉ1b，Ｉ2b，Ｉ3b，Ｉ4bは、
Ｉ1b＝Ｉref −Ｉｂ
Ｉ2b＝Ｉ1b＋Ｉｂ＝Ｉref 
Ｉ3b＝Ｉ2b＝Ｉref 
Ｉ4b＝Ｉ3b＋Ｉｃ＝Ｉref ＋Ｉｃ
となる。ここで、第１，第２の電流源２７，２８は同一値の電流Ｉｂ，Ｉｃを出力するため、抵抗Ｒ４に流れる電流Ｉ4bは、
Ｉ4b＝Ｉref ＋Ｉｂ
となる。
【００５８】
すると、各ノードＮ１〜Ｎ３における分圧電圧Ｖ1b〜Ｖ3bは、
Ｖ1b＝Ｉ2b・Ｒ２＋Ｉ3b・Ｒ３＋Ｉ4b・Ｒ４
＝Ｉref ・Ｒ２＋Ｉref ・Ｒ３＋（Ｉref ＋Ｉｂ）・Ｒ４
＝Ｉref ・（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）＋Ｉｂ・Ｒ４
Ｖ2b＝Ｉ3b・Ｒ３＋Ｉ4b・Ｒ４
＝Ｉref ・Ｒ３＋（Ｉref ＋Ｉｂ）・Ｒ４
＝Ｉref ・（Ｒ３＋Ｒ４）＋Ｉｂ・Ｒ４
Ｖ3b＝Ｉ4b・Ｒ４
＝（Ｉref ＋Ｉｂ）・Ｒ４
＝Ｉref ・Ｒ４＋Ｉｂ・Ｒ４
となる。
【００５９】
そして、ノードＮ１とノードＮ３の電位差、即ち分圧電圧Ｖ1b，Ｖ3bの差電圧ΔＶ1bは、
ΔＶ1b＝Ｖ1b−Ｖ3b
＝（Ｉref ・（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）＋Ｉｂ・Ｒ４）
−（Ｉref ・（Ｒ４）＋Ｉｂ・Ｒ４）
＝Ｉref ・（Ｒ２＋Ｒ３）
となる。
【００６０】
従って、上記の２つの場合の差電圧ΔＶ1a、ΔＶ1bは、
ΔＶ1a＝ΔＶ1b
となる。即ち、ノードＮ１とノードＮ３の電位差ΔＶ１は、第１，第２の電流源２７，２８から供給される電流Ｉｂ，Ｉｃに関わらず一定となる。
【００６１】
また、電流Ｉｂを供給した時の各ノードＮ１〜Ｎ３の電圧Ｖ1b〜Ｖ3bは、電流を供給しない時の各ノードＮ１〜Ｎ３の電圧Ｖ1a〜Ｖ3aに比べて、電圧（Ｉｂ・Ｒ４）だけ相違する。従って、第１，第２の電流源２７，２８の出力電流Ｉｂ，Ｉｃを適宜変更することにより、ノードＮ１，Ｎ３の間の分圧電圧Ｖ１，Ｖ３の電位差を一定に保ったままで、各ノードＮ１〜Ｎ３の分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３を変更することができる。
【００６２】
次に、上記のように構成されたＤ／Ａ変換回路２１の作用を説明する。尚、以降の説明においても、説明をわかりやすくするために低電位電源ＶSSを０ボルト（Ｖ）として説明する。
【００６３】
先ず、入力されるデジタル信号Ｄｉｎに基づいてスイッチＳＷ１をオンさせた場合について説明する。
このとき、第１制御回路２４の第１差動増幅回路２５には、オンしたスイッチＳＷ１を介して分圧回路２２のノードＮ４ａにおける分圧電圧が選択電圧Ｖａとして入力される。
【００６４】
この選択電圧Ｖａは、
Ｖａ＝ＶDD・（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
となる。第１，第４抵抗Ｒ１，Ｒ４は同一のインピーダンスを有し、第２，第３抵抗Ｒ２，Ｒ３は同一インピーダンスを有している。従って、上記の選択電圧Ｖａは、
Ｖａ＝ＶDD／２
となる。この選択電圧Ｖａは、基準電圧Ｖｒｅｆ（＝ＶDD／２）と一致している。従って、第１差動増幅回路２５は、同じ値の選択電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて第１トランジスタＴｒ１のゲート電圧を制御する。その第１トランジスタＴｒ１は、ゲート電圧に応答してオフするため、電流Ｉａは０アンペアになる。これにより、第１，第２の電流源２７，２８は、電流Ｉｂ，Ｉｃ（＝０Ａ）を出力する。
【００６５】
その結果、各ノードＮ１〜Ｎ３の分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３は、
Ｖ１＝ＶDD・（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
Ｖ２＝ＶDD・（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
Ｖ３＝ＶDD・（Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
となる。
【００６６】
ここで、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を「８」とすると、各分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３は、
Ｖ１＝ＶDD・２４／３２
Ｖ２＝ＶDD・１６／３２
Ｖ３＝ＶDD・８／３２
となる。
【００６７】
そして、Ｄ／Ａ変換回路２１は、入力されるデジタル信号Ｄｉｎの上位２ビットの信号Ｄ４，Ｄ３に基づいてスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃのうちの１つをオンに制御する。そのオンしたスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを介して、分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３のうちの１つが第２増幅回路２９に入力され、第２増幅回路２９は、入力される分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３に応じたアナログ信号Ａｏｕｔを出力する。
【００６８】
次に、入力されるデジタル信号Ｄｉｎに基づいてスイッチＳＷ３をオンさせた場合について説明する。
このとき、第１制御回路２４の第１差動増幅回路２５には、オンしたスイッチＳＷ３を介して分圧回路２２のノードＮ４ｃにおける分圧電圧が選択電圧Ｖａとして入力される。
【００６９】
この選択電圧Ｖａは、上記と同様に各抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗を「８」とし、第３抵抗Ｒ３を構成する抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈの抵抗をそれぞれ「１」とすると、
Ｖａ＝ＶDD・１４／３２                            --（１）
となる。
【００７０】
第１差動増幅回路２５は、選択電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて第１トランジスタＴｒ１のゲート電圧を制御する。その第１トランジスタＴｒ１は、ゲート電圧に応答して電流Ｉａを流す。第１，第２の電流源２７，２８は、電流Ｉａと同じ値の電流Ｉｂ，Ｉｃを分圧回路２２のノードＮ１，Ｎ３に供給する。
【００７１】
各ノードＮ１〜Ｎ３の電位は、供給される電流Ｉｂ，Ｉｃにより、ノードＮ１，Ｎ３の間の電位差を保ったまま上昇する。これにより、ノードＮ４ｃの分圧電圧、即ち選択電圧Ｖａは上昇する。そして、第１差動増幅回路２５は、ノードＮ４ｃの分圧電圧（選択電圧Ｖａ）が基準電圧Ｖｒｅｆと一致するように第１トランジスタＴｒ１のゲート電圧を制御する。
【００７２】
即ち、第１制御回路２４は、ノードＮ４ｃにおける分圧電圧を、基準電圧Ｖｒｅｆと一致させるように、第１，第２の電流源２７，２８を制御して電流Ｉｂ，Ｉｃを分圧回路２２に供給する。
【００７３】
このとき、ノードＮ４ｃの電位は、上記の（１）式における選択電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆ（＝ＶDD／２）の差電圧ΔＶ（＝ＶDD・２／３２）だけ上昇している。従って、各ノードＮ１〜Ｎ３の分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３は、電流Ｉｂ＝Ｉｃ＝０の時から差電圧ΔＶだけ上昇する。
【００７４】
その結果、各ノードＮ１〜Ｎ３の分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３は、
Ｖ１＝ＶDD・２４／３２＋ΔＶ
＝ＶDD・２６／３２
Ｖ２＝ＶDD・１６／３２＋ΔＶ
＝ＶDD・１８／３２
Ｖ３＝ＶDD・８／３２＋ΔＶ
＝ＶDD・１０／３２
となる。
【００７５】
そして、Ｄ／Ａ変換回路２１は、入力されるデジタル信号Ｄｉｎの上位２ビットの信号Ｄ４，Ｄ３に基づいてスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃのうちの１つをオンに制御する。そのオンしたスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを介して、分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３のうちの１つが第２増幅回路２９に入力され、第２増幅回路２９は、入力される分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３に応じたアナログ信号Ａｏｕｔを出力する。
【００７６】
同様にして、入力されるデジタル信号Ｄｉｎに基づいてスイッチＳＷ８をオンさせた場合について説明する。
このとき、第１制御回路２４の第１差動増幅回路２５には、オンしたスイッチＳＷ３を介して分圧回路２２のノードＮ４ｈにおける分圧電圧が選択電圧Ｖａとして入力される。
【００７７】
この選択電圧Ｖａは、上記と同様に各抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗を「８」とし、第３抵抗Ｒ３を構成する抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈの抵抗をそれぞれ「１」とすると、
Ｖａ＝ＶDD・９／３２                              --（２）
となる。
【００７８】
第１差動増幅回路２５は、選択電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて第１トランジスタＴｒ１のゲート電圧を制御する。その第１トランジスタＴｒ１は、ゲート電圧に応答して電流Ｉａを流す。第１，第２の電流源２７，２８は、電流Ｉａと同じ値の電流Ｉｂ，Ｉｃを分圧回路２２のノードＮ１，Ｎ３に供給する。
【００７９】
各ノードＮ１〜Ｎ３の電位は、供給される電流Ｉｂ，Ｉｃにより、ノードＮ１，Ｎ３の間の電位差を保ったまま上昇する。これにより、ノードＮ４ｃの分圧電圧、即ち選択電圧Ｖａは上昇する。そして、第１差動増幅回路２５は、ノードＮ４ｈの分圧電圧（選択電圧Ｖａ）が基準電圧Ｖｒｅｆと一致するように第１トランジスタＴｒ１のゲート電圧を制御する。
【００８０】
即ち、第１制御回路２４は、ノードＮ４ｈにおける分圧電圧を、基準電圧Ｖｒｅｆと一致させるように、第１，第２の電流源２７，２８を制御して電流Ｉｂ，Ｉｃを分圧回路２２に供給する。
【００８１】
このとき、ノードＮ４ｈの電位は、上記の（２）式における選択電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆ（＝ＶDD／２）の差電圧ΔＶ（＝ＶDD・７／３２）だけ上昇している。従って、各ノードＮ１〜Ｎ３の分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３は、電流Ｉｂ＝Ｉｃ＝０の時から差電圧ΔＶだけ上昇する。
【００８２】
その結果、各ノードＮ１〜Ｎ３の分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３は、
Ｖ１＝ＶDD・２４／３２＋ΔＶ
＝ＶDD・３１／３２
Ｖ２＝ＶDD・１６／３２＋ΔＶ
＝ＶDD・２３／３２
Ｖ３＝ＶDD・８／３２＋ΔＶ
＝ＶDD・１５／３２
となる。
【００８３】
そして、Ｄ／Ａ変換回路２１は、入力されるデジタル信号Ｄｉｎの上位２ビットの信号Ｄ４，Ｄ３に基づいてスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃのうちの１つをオンに制御する。そのオンしたスイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを介して、分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３のうちの１つが第２増幅回路２９に入力され、第２増幅回路２９は、入力される分圧電圧Ｖ１〜Ｖ３に応じたアナログ信号Ａｏｕｔを出力する。
【００８４】
図４には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８，ＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを適宜オンオフ制御した時のアナログ信号Ａｏｕｔを示す。尚、図４においても、上記の説明と同様に低電位電源ＶSSを０ボルト（Ｖ）とした場合のアナログ信号Ａｏｕｔを示してある。図４から明らかなように、Ｄ／Ａ変換回路２１は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８，ＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを適宜オンオフ制御することにより、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの間の電位差を等分割（３２分割）した電圧（＝（ＶDD−ＶSS）／３２）を１ステップとするアナログ信号Ａｏｕｔ）を出力する。
【００８５】
前記コンデンサＣ１の容量は、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃと第２増幅回路２９の間の配線につく容量成分と、第２増幅回路２９の入力端子につく容量成分と、分圧回路２２を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４についている容量成分を含む。
【００８６】
このコンデンサＣ１は、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの切り替え時に発生するノイズを低減する。
図２１に示す従来のＤ／Ａ変換回路２１と抵抗，スイッチの数及び接続が異なるため、本実施形態のＤ／Ａ変換回路２１と単純に比較することができない。しかし、本実施形態のＤ／Ａ変換回路２１は、第１，第２の電流源２７，２８を設けている。従って、ここでは、便宜上、従来のＤ／Ａ変換回路を第１，第２の電流源２７，２８を用いない、即ち、分圧回路２２、第２増幅回路２９、コンデンサＣ１を含む構成として説明する。
【００８７】
今、スイッチＳＷ９ｃがオンされているものとする。このとき、図５に示すように、コンデンサＣ１の第１端子が接続されたノードＮ６の電位Ｖ(N6)は、オンしたスイッチＳＷ９ｃにより分圧電圧Ｖ３となっている。
【００８８】
図５に示す時刻ｔ１において、Ｄ／Ａ変換回路２１は、入力されるデジタル信号Ｄｉｎに基づいて、スイッチＳＷ９ｃに代えてスイッチＳＷ９ａをオンする。すると、図２のノードＮ１の電位Ｖ(N1)は、それまでコンデンサＣ１に蓄えられていた電荷量による電圧（＝Ｖ３）まで低下する。それに伴い、分圧回路２２から第１制御回路２４に出力される選択電圧Ｖａも一旦低下する。
【００８９】
その後、コンデンサＣ１には、第１抵抗Ｒ１を介して第１電源線Ｌ１から電荷が供給される。これにより、ノードＮ６の電位は、第１抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量、及び第１抵抗Ｒ１の両端の電圧差によって決定される時定数により、図５の一点鎖線で示すように上昇する。そして、時刻ｔ２において、ノードＮ６の電位は、分圧回路２２により設定されたノードＮ１の電位まで上昇し安定する。従って、従来のＤ／Ａ変換回路では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間Δｔ１が動作速度となる。
【００９０】
これに対し、本実施形態のＤ／Ａ変換回路２１では、時刻ｔ１においてスイッチＳＷ９ｃからスイッチＳＷ９ａに切り替えると、図２のノードＮ１の電位Ｖ(N1)は従来の回路と同様にそれまでコンデンサＣ１に蓄えられていた電荷量による電圧（＝Ｖ３）まで低下する。それに伴い、分圧回路２２から第１制御回路２４に出力される選択電圧Ｖａも一旦低下する。
【００９１】
その後、コンデンサＣ１には、第１抵抗Ｒ１に流れる電流に加えて、第１の電流源２７によりノードＮ１に供給する電流Ｉｂにより電荷が供給される。従って、コンデンサＣ１に供給される単位時間あたりの電荷量は、従来のそれよりも多くなる。これにより、ノードＮ６の電位は、図５に実線で示すように、所定の電位まで従来よりも早く上昇する。そして、従来の時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ３において、ノードＮ６の電位はノードＮ１の電位まで上昇し安定する。そのため、スイッチＳＷ９ａ，ＳＷ９ｃを切り替えてからノードＮ６の電位が所望の電位になるまでに要する時間Δｔ２（＝ｔ３−ｔ１）が従来に比べて短くなる。即ち、Ｄ／Ａ変換回路２１の動作速度は、従来のそれに比べて速くなる。
【００９２】
このことは、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの切り替え時に生じるグリッジのエネルギーを小さくする。グリッジのエネルギーは、例えばグリッジの波形の面積によりその大きさを規定する。従って、グリッジは、グリッジが発生している時間が同じであれば、ピーク電圧が高いほどエネルギーが高いといえる。また、グリッジは、ピーク電圧が同じであれば、グリッジが発生している時間が長いほどエネルギーが高いといえる。
【００９３】
そして、本実施形態のＤ／Ａ変換回路２１は、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの切り替え時にノードＮ６における電位の変化量は、従来のそれと同じである。従って、グリッジのピーク電圧は従来と本実施形態において同じ値になる。
【００９４】
一方、本実施形態のＤ／Ａ変換回路２１は、ノードＮ６の電圧が安定するまでの時間Δｔ２（＝ｔ３−ｔ１）は、従来の時間Δｔ１に比べて短い。従って、グリッジが発生している時間は、本実施形態のＤ／Ａ変換回路２１の方が従来に比べて短くなる。
【００９５】
従って、本実施形態のＤ／Ａ変換回路２１は、従来のそれに比べて動作時間が短い。そのため、グリッジのエネルギーは従来のＤ／Ａ変換回路に比べて小さくなる。
以上記述したように、第一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００９６】
（１）同一抵抗値を有する第１，第４抵抗Ｒ１，Ｒ４を第１，第２の電源線Ｌ１，Ｌ２に接続し、その間に第２，第３抵抗Ｒ２，Ｒ３を接続する。そして、第１，第２抵抗Ｒ１，Ｒ２間のノードＮ１と、第３，第４抵抗Ｒ３，Ｒ４間のノードＮ３に第１，第２の電流源２７，２８から同一値の第１，第２の電流Ｉｂ，Ｉｃを供給する。ノードＮ１，Ｎ３における電圧は、両ノードＮ１，Ｎ３間の電位差を保ったまま、第１，第２の電流Ｉｂ，Ｉｃの値に応じて変化する。そして、第３抵抗Ｒ３を構成する複数の抵抗Ｒ３ａ〜Ｒ３ｈの間の分圧電圧のうちの１つをデジタル信号Ｄｉｎに基づいて選択して選択電圧Ｖａとし、その選択電圧Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆと一致するように第１，第２の電流Ｉｂ，Ｉｃを制御するようにした。
【００９７】
その結果、ノードＮ１〜Ｎ３における電圧は、デジタル信号Ｄｉｎに基づいて変化した所望の電圧にて安定する。このノードＮ１〜Ｎ３の電圧のうちの１つをデジタル信号Ｄｉｎに基づいて選択してアナログ信号Ａｏｕｔを出力するようにした。
【００９８】
これにより、従来の抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ３ｂに並列に接続したスイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ１ｃが不要になるため、スイッチＳＷ１ａ〜ＳＷ３ｂのオン抵抗による影響が無くなり、精度の高いアナログ信号Ａｏｕｔを出力することができる。
【００９９】
（２）分圧回路２２のノードＮ１，Ｎ３に第１，第２の電流源２７，２８を接続し、それらのノードＮ１，Ｎ３に定電流Ｉｂ，Ｉｃを供給している。そのため、デジタル信号Ｄｉｎの上位２ビットの信号Ｄ４，Ｄ３に基づいて、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを切り替えた時にアナログ信号Ａｏｕｔが所望の電圧に安定するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。このことは、スイッチＳＷ９ａ〜Ｓｗ９ｃの切り替え時に生じるグリッジのエネルギーを減少させることができる。
【０１００】
（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図６〜図１７に従って説明する。
尚、説明の便宜上、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【０１０１】
図６は、本実施形態におけるＤ／Ａ変換回路３１の回路図である。
本実施形態の第１制御回路３２は、第一実施形態における第１制御回路２４の構成に加えて、安定化電流回路３５とＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなる第５トランジスタＴｒ５を含む。
【０１０２】
安定化電流回路３５の第１端子は高電位電源ＶDDを供給する第１電源線Ｌ１に接続されている。同電流回路３５の第２端子は第５トランジスタＴｒ５のドレインに接続されている。
【０１０３】
第５トランジスタＴｒ５のソースは低電位電源ＶSSを供給する第２電源線Ｌ２に接続されている。該トランジスタＴｒ５のゲートは同トランジスタＴｒ５のドレインに接続されている。更に、第５トランジスタＴｒ５のゲートは、ＮチャネルＭＯＳトランジスタよりなる第６，第７トランジスタＴｒ６，Ｔｒ７のゲートに接続されている。
【０１０４】
第６トランジスタＴｒ６のソースは第２電源線Ｌ２に接続され、同トランジスタＴｒ６のドレインは前記分圧回路２２のノードＮ１に接続されている。第７トランジスタＴｒ７のソースは第２電源線Ｌ２に接続され、同トランジスタＴｒ７のドレインは前記分圧回路２２のノードＮ３に接続されている。
【０１０５】
第６トランジスタＴｒ６は、第５トランジスタＴｒ５と共にカレントミラー回路よりなる第３の電流源３３を形成する。第７トランジスタＴｒ７は、第５トランジスタＴｒ５と共にカレントミラー回路よりなる第４の電流源３４を形成する。
【０１０６】
これら第３，第４の電流源３３，３４は、第５トランジスタＴｒ５を共有している。従って、第３，第４の電流源３３，３４は、第５トランジスタＴｒ５に流れる電流、即ち、定電流源３５が流す電流Ｉｄと同じ値の電流Ｉｅ，Ｉｆを流すように動作する。この第３，第４の電流源３３，３４が流す電流Ｉｅ，Ｉｆの方向は、前記第１，第２の電流源２７，２８が流す電流Ｉｂ，Ｉｃと同一である。
【０１０７】
次に、上記ように構成されたＤ／Ａ変換回路３１の作用を説明する。
尚、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１は、第一実施形態のＤ／Ａ変換回路２１と、第１制御回路３２の構成、及び第３，第４の電流源３３，３４が追加されていることが相違するため、それら相違する部分についてのみ説明する。
【０１０８】
上記第一実施形態において、スイッチＳＷ１をオンに制御した場合に、第１制御回路２４の差動増幅回路２５に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと選択電圧Ｖａが、Ｖｒｅｆ＜Ｖａとなる場合がある。これは、アンプの設定誤差、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値誤差等に起因する。
【０１０９】
このような場合、図２に示す第１制御回路２４の第１差動増幅回路２５は、基準電圧Ｖｒｅｆと選択電圧Ｖａに基づいて、第１トランジスタＴｒ１をオフに制御する。第１トランジスタＴｒ１は電流を流さない（Ｉａ＝０）ので、第１，第２の電流源２７，２８は、ノードＮ１，Ｎ２に電流を供給しない。その結果、第１制御回路２４は、選択電圧Ｖａを基準電圧Ｖｒｅｆと一致させることができない。その選択電圧Ｖａと基準電圧Ｖｒｅｆの電位差は、Ｄ／Ａ変換回路２１の出力するアナログ信号Ａｏｕｔの電圧と所望の電圧の差、即ち精度誤差となる。
【０１１０】
一方、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１は、分圧回路２２のノードＮ１，Ｎ３にそれぞれ第３，第４の電流源３３，３４を接続し、各ノードＮ１，Ｎ３から低電位電源ＶSSの第２電源線Ｌ２に同一電流値の電流Ｉｅ，Ｉｆを常時流している。従って、第３，第４の電流源３３，３４は、第１，第２の電流源２７，２８と逆にノードＮ１〜Ｎ３の電位を下げるように作用する。即ち、第３，第４の電流源３３，３４は、選択電圧Ｖａを基準電圧Ｖｒｅｆより低くする。
【０１１１】
そして、第１制御回路３２は、低下する選択電圧Ｖａを基準電圧Ｖｒｅｆと一致させるように電流第１，第２の電流源２７，２８を制御する。これにより、ノードＮ６の電位が正確に基準電圧Ｖｒｅｆと一致するため、分圧回路２２により生じるアナログ信号Ａｏｕｔの電圧と所望の電圧の差である精度誤差を無くすることができる。
【０１１２】
更に、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１は、デジタル信号Ｄｉｎに応答してアナログ信号Ａｏｕｔの電圧を低くする場合に発生するグリッジのエネルギーを小さくことができる。それを以下に説明する。
【０１１３】
今、スイッチＳＷ９ａがオンされているものとする。このとき、図７に示すように、コンデンサＣ１の第１端子が接続されたノードＮ６の電位Ｖ(N6)は、オンしたスイッチＳＷ９ａにより分圧電圧Ｖ１となっている。
【０１１４】
図７に示す時刻ｔ１において、図６のＤ／Ａ変換回路３１は、入力されるデジタル信号Ｄｉｎに基づいて、スイッチＳＷ９ａに代えてスイッチＳＷ９ｃをオンする。すると、スイッチＳＷ９ｃが接続されたノードＮ３の電位Ｖ(N3)は、それまでコンデンサＣ１に蓄えられていた電荷量による電圧（＝Ｖ１）まで上昇する。それに伴い、分圧回路２２から第１制御回路３２に出力される選択電圧Ｖａも一旦上昇する。
【０１１５】
その後、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷は、第３抵抗Ｒ３を介して第２電源線Ｌ２に流れ出し、該コンデンサＣ１はディスチャージされる。これにより、ノードＮ６の電位は、第３抵抗Ｒ３の抵抗値とコンデンサＣ１の容量、及び第３抵抗Ｒ３の両端の電圧差によって決定される時定数により、図７の一点鎖線で示すように低下する。そして、時刻ｔ２において、ノードＮ６の電位は、分圧回路２２により設定されたノードＮ３の電位まで低下し安定する。従って、従来のＤ／Ａ変換回路では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間Δｔ１が動作速度となる。
【０１１６】
これに対し、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１では、時刻ｔ１においてスイッチＳＷ９ａからスイッチＳＷ９ｃに切り替えると、図６のノードＮ３の電位Ｖ(N3)は従来の回路と同様にそれまでコンデンサＣ１に蓄えられていた電荷量による電圧（＝Ｖ１）まで上昇する。それに伴い、分圧回路２２から第１制御回路３２に出力される選択電圧Ｖａも一旦上昇する。
【０１１７】
その後、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷は、第３抵抗Ｒ３及び第３の電流源３３を介して第２電源線Ｌ２に流れ出し、該コンデンサＣ１はディスチャージされる。従って、コンデンサＣ１から流れ出す単位時間あたりの電荷量は、従来のそれよりも多くなる。これにより、ノードＮ６の電位は、図７に実線で示すように、所定の電位まで従来よりも早く低下する。そして、従来の時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ３において、ノードＮ６の電位はノードＮ３の電位まで低下し安定する。そのため、スイッチＳＷ９ａ，ＳＷ９ｃを切り替えてからノードＮ６の電位が所望の電位になるまでに要する時間Δｔ２（＝ｔ３−ｔ１）が従来に比べて短くなる。即ち、Ｄ／Ａ変換回路３１の動作速度は、従来のそれに比べて速くなる。
【０１１８】
このことは、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの切り替え時に生じるグリッジのエネルギーを小さくする。グリッジのエネルギーは、例えばグリッジの波形の面積によりその大きさを規定する。従って、グリッジは、グリッジが発生している時間が同じであれば、ピーク電圧が高いほどエネルギーが高いといえる。また、グリッジは、ピーク電圧が同じであれば、グリッジが発生している時間が長いほどエネルギーが高いといえる。
【０１１９】
そして、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１は、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃの切り替え時にノードＮ６における電位の変化量は、従来のそれと同じである。従って、グリッジのピーク電圧は従来と本実施形態において同じ値になる。
【０１２０】
一方、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１は、ノードＮ６の電圧が安定するまでの時間Δｔ２（＝ｔ３−ｔ１）は、従来の時間Δｔ１に比べて短い。従って、グリッジが発生している時間は、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１の方が従来に比べて短くなる。
【０１２１】
従って、本実施形態のＤ／Ａ変換回路３１は、従来のそれに比べて動作時間が短い。そのため、グリッジのエネルギーは従来のＤ／Ａ変換回路に比べて小さくなる。
尚、上記第二実施形態において、図８に示すように、第１，第２の電流源２７，２８を第２電源線Ｌ２に接続し、第３，第４の電流源３３，３４を第１電源線Ｌ１に接続する構成としてもよい。即ち、第１，第２の電流源２７，２８をそれぞれＮＭＯＳトランジスタよりなる第３，第４トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４を含む構成とする。第３，第４の電流源３３，３４をそれぞれＰチャネルＭＯＳトランジスタよりなる第６，第７トランジスタＴｒ６，Ｔｒ７を含む構成とする。
【０１２２】
第１，第２の電流源２７，２８は、図６の差動増幅回路２５にて制御された第１トランジスタＴｒ１に流れる電流Ｉａと同じ値の電流Ｉｂ，ＩｃをそれぞれノードＮ１，Ｎ３から第２電源線Ｌ２に流す。第３，第４の電流源３３，３４は、定電流回路３５に流れる電流Ｉｄと同じ値の電流Ｉｅ，ＩｆをそれぞれノードＮ１，Ｎ３に供給する。
【０１２３】
図１４は、第二実施形態の詳細な回路図の一例を示す。このＤ／Ａ変換回路は、第１〜第４の電流源２７，２８，３３，３４を図８のように接続した場合を示す。尚、図１４に示すＤ／Ａ変換回路は、図６に示す第２抵抗Ｒ２を第３抵抗Ｒ３の両側、即ち、第１，第３抵抗Ｒ１，Ｒ３の間と第３，第４抵抗Ｒ３，Ｒ４の間にそれぞれ７個づつ設けて構成した例が示されている。尚、図１４に示すＤ／Ａ変換回路は、図では省略してあるが、図６のスイッチＳＷ９は１６個のスイッチにて構成される。従って、図１４のＤ／Ａ変換回路は、下位３ビットと上位４ビットよりなるデジタル信号Ｄｉｎに対応する。尚、図１４には、上記実施形態におけるスイッチＳＷ９，コンデンサＣ１，デコーダ２３，第２増幅回路２９を省略してある。
【０１２４】
ところで、第一，第二実施形態のＤ／Ａ変換回路２１，３１において、入力されるデジタル信号Ｄｉｎに対して出力するアナログ信号Ａｏｕｔの電圧が安定するまでの時間、即ち、動作速度は、分圧回路２２へ電流Ｉｂ，Ｉｃを供給する第１，第２の電流源２７，２８を制御する第１制御回路２４、３２の動作速度、詳しくは電流Ｉａを流す第１トランジスタＴｒ１を制御する第１差動増幅回路２５の動作速度に起因する。そのため、第１差動増幅回路２５は、安定した動作速度が要求される。
【０１２５】
第１差動増幅回路２５の動作速度は、図３の定電流源２５ａによる内部のバイアス電流の電流値に依存する。そのバイアス電流の値は、電源電圧の変動が大きく影響する。従って、第１差動増幅回路２５は、電源電圧が変動しても、安定したバイアス電流を供給する定電流源が要求される。そのような定電流回路の一例を図９に示す。
【０１２６】
定電流回路４１は、図３に示す第１差動増幅回路２５に設けられた抵抗よりなる定電流源２５ａに置き換えて用いられる。尚、この定電流回路４１を図８の電流源３５として用いてもよい。また、定電流回路４１を構成するＰチャネルＭＯＳトランジスタをＮチャネルＭＯＳトランジスタに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタをＰチャネルＭＯＳトランジスタに置き換えると共に、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの供給を逆にした回路構成としてもよい。この構成による定電流回路は、図８の電流源３５に置き換えられる。
【０１２７】
図９の定電流回路４１は、ゲートが接続された第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２を含む。第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２は、第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１のｎ倍の素子サイズを有する。第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１のソースは低電位電源ＶSSを供給するための第２電源線Ｌ２に接続されている。第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２のソースは第１抵抗Ｒ１１を介して第２電源線Ｌ２に接続されている。
【０１２８】
第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレインは、カレントミラー回路を構成する一対の第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２のドレインにそれぞれ接続されている。第１ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１のソースは第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ２のソースに接続され、その接続点は電流源４２を介して高電位電源ＶDDを供給するための第１電源線Ｌ１に接続されている。前記第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレインは、一対の第３，第４ＰＭＯＳトランジスタＴＰ３，ＴＰ４のゲートにそれぞれ接続されている。
【０１２９】
第３ＰＭＯＳトランジスタＴＰ３のソースは第４ＰＭＯＳトランジスタＴＰ４のソースに接続され、その接続点は定電流源４３を介して第１電源線Ｌ１に接続されている。前記第３，第４ＰＭＯＳトランジスタＴＰ３，ＴＰ４のドレインは、カレントミラー回路を構成する一対の第３，第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ３，ＴＮ４のドレインにそれぞれ接続されている。第３，第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ３，ＴＮ４のソースは、第２電源線Ｌ２に接続されている。これら一対のＮＭＯＳトランジスタＴＮ３，ＴＮ４、一対のＰＭＯＳトランジスタＴＰ３，ＴＰ４、定電流源４３は、差動回路としての差動増幅回路４４を形成する。
【０１３０】
前記第３ＮＭＯＳトランジスタＴＮ３のドレインは第３，第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ３，ＴＮ４のゲートに接続されている。第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ４のドレインは第５ＮＭＯＳトランジスタＴＮ５のゲートに接続されている。
【０１３１】
第５ＮＭＯＳトランジスタＴＮ５のソースは第２電源線Ｌ２に接続され、ドレインは第５ＰＭＯＳトランジスタＴＰ５のドレインに接続されている。第５ＰＭＯＳトランジスタＴＰ５のソースは第１電源線Ｌ１に接続されている。第５ＰＭＯＳトランジスタＴＰ５のゲートは同トランジスタＴＰ５のドレインに接続されている。また、第５ＰＭＯＳトランジスタＴＰ５のゲートは、前記定電流回路（電流源）４２に接続されている。
【０１３２】
定電流回路４２は、本実施形態では第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６にて構成されている。第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のソースは第１電源線Ｌ１に接続され、同トランジスタＴＰ６のドレインは前記カレントミラー回路を構成する一対の第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２のソースに接続されている。前記第５ＰＭＯＳトランジスタＴＰ５のゲートは第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のゲートに接続されている。この第５，第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ５，ＴＰ６は、カレントミラー回路を形成する。
【０１３３】
第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のドレインは、第２，第３抵抗Ｒ１２，Ｒ１３を介して第２電源線Ｌ２に接続されている。第２，第３抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点であるノードＮ１１は、前記第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲートに接続されている。また、ノードＮ１１は、第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６のゲートに接続されている。第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６のソースは第２電源線Ｌ２に接続されている。第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６のドレインは、出力端子４５に接続されている。
【０１３４】
前記第２，第３抵抗Ｒ１２，Ｒ１３は、それぞれの抵抗値により前記第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のドレインにおける電位と第２電源線Ｌ２により供給を受ける低電位電源ＶSSとの間の電位差を分圧した分圧電圧を生成する分圧回路として動作する。この分圧回路は、ノードＮ１１の電圧を第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲート、及び第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６のゲートに供給する。
【０１３５】
次に、上記の定電流回路４１の動作を図１０〜図１３を用いて説明する。
図１０は、定電流回路４１の第１原理説明図である。
上記したように、第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２は、第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１のｎ倍の素子サイズを有している。また、第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２のソースは第１抵抗Ｒ１１を介して第２の電源線Ｌ２、即ち第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１のソースに接続されている。そして、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲートには可変電圧源からゲート電圧ＶＧが供給される。
【０１３６】
図１１は、ゲート電圧ＶＧに対して第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２に流れるドレイン電流を示す。第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２は、第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１に比べて第１抵抗Ｒ１，素子サイズに基づいて特性の傾きが異なる。図１１から明らかなように、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２は、ゲート電圧ＶG1に対して同一値のドレイン電流を流す。
【０１３７】
しかしながら、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２に流れるドレイン電流の値は、それぞれトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレインにおける電圧値、即ち、高電位電源ＶDDの影響を受ける。従って、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電流を一定にするため、両トランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電圧は高電位電源ＶDDの変動の影響がないようにする必要がある。
【０１３８】
図１２は、上記の問題を解消した第２原理説明図である。
第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレインは、それぞれカレントミラーを構成する一対の第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２のドレインに接続されている。この第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２は、ソースに接続された電流源４２から電流Ｉａの供給を受ける。この電流源４２は、前記第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１のゲート−ソース間に接続されたインピーダンス素子としての第３抵抗Ｒ１３に第２抵抗Ｒ１２を介して電流を供給する。
【０１３９】
第２，第３抵抗Ｒ１２，Ｒ１３の間のノードＮ１１は、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲートに接続されている。従って、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲートに供給される電圧値は、第３抵抗Ｒ１３の抵抗値と、その第３抵抗Ｒ１３に流れる電流Ｉ13の値により決定される。つまり、第２，第３抵抗Ｒ１２，Ｒ１３は第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲート電圧を設定するゲート電圧設定回路を構成する。同様に、第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２のソースが接続されたノードＮ１２の電圧値は、電流Ｉ13の値と第２抵抗Ｒ１２の抵抗値により決定される。
【０１４０】
従って、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲート電圧、即ち、ノードＮ１１における電圧を決定することは、ノードＮ１２、即ち、第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２のソースにおける電圧を決定する。この、ノードＮ１２の電圧は、高電位電源ＶDDの変動による影響を受けない。
【０１４１】
即ち、上記第１原理説明図で述べたように、所定のゲート電圧ＶG1に対して、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２は、同一値の電流を流す。このゲート電圧ＶG1は、電流源４２の供給する電流Ｉａにより決定される。
【０１４２】
第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２に流れる同一値の電流は、カレントミラー回路を構成する第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２に流れる電流値を同一にする。その第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２は、ソースが共通に接続されている。また、第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２は、同じ素子サイズに形成されるとともに、同一のゲート電圧が印加されている。従って、第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１，ＴＰ２のドレイン電圧は同一値となる。
【０１４３】
従って、電流源４２が図１３の電流Ｉa1を流すことは、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２に流れる電流、即ち両トランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電圧を同一値にする。換言すれば、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電圧が同じとなるように電流源４２が供給する電流Ｉａを制御する事で、両ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のゲート電圧に対する高電位電源ＶDDの変動による影響をなくすことができる。
【０１４４】
即ち、図９に示すように、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電圧を、それぞれ差動増幅回路４４を構成する第３，第４ＰＭＯＳトランジスタＴＰ３，ＴＰ４のゲートに供給する。差動増幅回路４４は、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電圧を一致させるように第５ＮＭＯＳトランジスタＴＮ５のゲート電圧を制御する。第５ＮＭＯＳトランジスタＴＮ５は、そのゲート電圧に応答して電流を流し、第５，第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ５，ＴＰ６は、第５ＮＭＯＳトランジスタＴＮ５に流れる電流と同一値の電流Ｉａを流す。即ち、差動増幅回路４４は、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電圧を一致させるように電流源４２に流れる電流Ｉａを制御する。
【０１４５】
差動増幅回路４４は、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電流ＩＮ１，ＩＮ２がＩＮ１＞ＩＮ２の関係にあるとき、第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のドレイン電流Ｉａを増加させる。逆に、差動増幅回路４４は、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電流ＩＮ１，ＩＮ２がＩＮ１＜ＩＮ２の関係にあるとき、第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のドレイン電流Ｉａを減少させる。これにより、第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のドレイン電流Ｉａは、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１，ＴＮ２のドレイン電流ＩＮ１，ＩＮ２がＩＮ１＝ＩＮ２のときに安定する。このとき第６ＰＭＯＳトランジスタＴＰ６のドレイン電流Ｉａは、高電位電源ＶDDの変動の影響を受けない。
【０１４６】
そして、ドレイン電流Ｉａは、ノードＮ１１の電圧を決定し、第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６はノードＮ１１の電圧に応じた電流を流す。これにより、第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６に流れる電流は高電位電源ＶDDの変動による影響を受けない。そして、この第６ＮＭＯＳトランジスタＴＮ６に流れる電流は、定電流回路４１の出力電流Ｉｏｕｔとして出力される。
【０１４７】
上記のように構成された定電流回路４１の出力電流Ｉｏｕｔは、図２，６の第１差動増幅回路２５のバイアス電流の供給に用いられる。これにより、第１差動増幅回路２５は、バイアス電流が安定して供給されるため、動作速度が安定する。
【０１４８】
図１５〜１８は、図９の定電流回路４１を含む第二実施形態の詳細な回路の第２例を示す。これにより、Ｄ／Ａ変換回路の動作速度の安定化及びグリッジエネルギーの低減が図られている。
【０１４９】
尚、図１５〜１８に示す回路は、図６に示す第３抵抗Ｒ３を８個用いて構成した例が示されている。従って、図１５〜１８に示すＤ／Ａ変換回路は、下位３ビットと上位４ビットよりなるデジタル信号Ｄｉｎに対応する。尚、図１５〜図１７には、上記実施形態におけるスイッチＳＷ９，コンデンサＣ１，第２増幅回路２９，デコーダ２３を省略してある。
【０１５０】
以上記述したように、本実施形態によれば、第一実施形態における（１），（２）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（３）第１，第２の電流源２７，２８に対して、同一方向に常に電流を流す第３，第４の電流源３３，３４を接続した。第３，第４の電流源３３，３４は、選択電圧Ｖａを低下させるように作用する。これにより、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４の設定誤差により選択電圧Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆより高くなっても、第３，第４の電流源３３，３４が選択電圧Ｖａを基準電圧Ｖｒｅｆより低くする。その結果、第１，第２の電流源２７，２８は、選択電圧Ｖａを基準電圧Ｖｒｅｆと一致させるように動作する事ができるため、精度誤差を無くすることができる。
【０１５１】
（４）分圧回路２２のノードＮ１，Ｎ３に第３，第４の電流源３３，３４を接続し、それらのノードＮ１，Ｎ３から定電流Ｉｅ，Ｉｆを第２電源線Ｌ２に流すようにしている。そのため、デジタル信号Ｄｉｎの上位２ビットの信号Ｄ４，Ｄ３に基づいて、スイッチＳＷ９ａ〜ＳＷ９ｃを切り替えた時にアナログ信号Ａｏｕｔが所望の電圧に低下して安定するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。このことは、スイッチＳＷ９ａ〜Ｓｗ９ｃの切り替え時に生じるグリッジのエネルギーを減少させることができる。
【０１５２】
（第三実施形態）
以下、本発明を具体化した第三実施形態を図１８〜図２０に従って説明する。
図１８は、本発明を具体化した電流発生回路の回路図である。電流発生回路５１は、第１，第２分圧回路５２，５３、差動増幅回路５４、第１，第２，第３の電流源５５，５６，５７を備えている。
【０１５３】
第１分圧回路５２は、複数（本実施形態では８個）の抵抗Ｒ３１〜Ｒ３８にて構成される。抵抗Ｒ３１〜Ｒ３８は、高電位電源ＶDDの第１電源線Ｌ１と低電位電源ＶSSの第２電源線Ｌ２の間に直列接続されている。抵抗Ｒ３４，Ｒ３５間のノードＮ３１は、差動増幅回路５４に接続されている。
【０１５４】
各抵抗Ｒ３１〜Ｒ３８は、全て同じ抵抗値を有する。従って、ノードＮ３１の電位は、第１電源線Ｌ１の電位（高電位電源ＶDD）と第２電源線Ｌ２の電位（低電位電源ＶSS）の中間の電位（＝（ＶDD−ＶSS）／２）となる。
【０１５５】
第２分圧回路５３は、複数（本実施形態では８個）の抵抗Ｒ４１〜Ｒ４８にて構成される。抵抗Ｒ４１〜Ｒ４８は、第１電源線Ｌ１と第２電源線Ｌ２の間に直列接続されている。
【０１５６】
各抵抗Ｒ４１〜Ｒ４８は、全て同じ抵抗値を有する。従って、第１電源線Ｌ１とノードＮ３４の間に接続された抵抗Ｒ４１，Ｒ４２を合成した抵抗値と、第２電源線Ｌ２とノードＮ３５の間に接続された抵抗Ｒ４７，Ｒ４８を合成した抵抗値は同じ値になる。即ち、第１電源線Ｌ１とノードＮ３２の間と第２電源線Ｌ２とノードＮ３３の間には、同じ抵抗値の抵抗（合成抵抗）が接続されていることになる。
【０１５７】
抵抗Ｒ４３，Ｒ４４間のノードＮ３２は、差動増幅回路５４に接続されている。差動増幅回路５４は、一対の第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１１，ＴＰ１２を含む。第１ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１１のゲートは前記第１分圧回路５２のノードＮ３１に接続されている。第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１２のゲートは前記第２分圧回路５３のノードＮ３２に接続されている。
【０１５８】
第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１１，ＴＰ１２のソースは共通に接続され、その接続点は電流源５８を介して高電位電源ＶDDを供給するための第１電源線Ｌ１に接続されている。第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１１，ＴＰ１２のドレインは、それぞれ一対の第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１１，ＴＮ１２のドレインに接続されている。
【０１５９】
第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１１，ＴＮ１２のソースは低電位電源ＶSSを供給するための第２電源線Ｌ２に接続されている。第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１１のゲートは、第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１２のゲート及びドレインに接続されている。従って、第１，第２ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１１，ＴＮ１２は、カレントミラー回路を形成する。
【０１６０】
第１ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１１のドレインと第１ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１１のドレインが接続されたノードＮ３３は、第１〜第３の電流源５５〜５７に接続されている。
【０１６１】
第１〜第３の電流源５５〜５７は、本実施形態ではそれぞれＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３〜ＴＮ１５を含む。前記ノードＮ３３は、各ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３〜ＴＮ１５のゲートに接続されている。各ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３〜ＴＮ１５のソースは第２電源線Ｌ２に接続されている。従って、第１〜第３の電流源５５〜５７は、同一値の電流Ｉ3a，Ｉ3b，Ｉ3cを流す。
【０１６２】
第１の電流源５５の第３ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３のドレインは前記第２分圧回路５３の抵抗Ｒ４２，Ｒ４３間のノードＮ３４に接続されている。第１の電流源５５は、ノードＮ３３の電圧に応じた電流Ｉ3aをノードＮ３４から第２電源線Ｌ２に流す。
【０１６３】
第２の電流源５６の第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１４のドレインは前記第２分圧回路５３の抵抗Ｒ４６，Ｒ４７間のノードＮ３５に接続されている。第２の電流源５６は、ノードＮ３３の電圧に応じた電流Ｉ3bをノードＮ３５から第２電源線Ｌ２に流す。
【０１６４】
次に、上記のように構成された電流発生回路５１の作用を説明する。
差動増幅回路５４は、一対の第１，第２ＰＭＯＳトランジスタＴＰ１１，ＴＰ１２のゲートに印加されるノードＮ３１の電圧とノードＮ３２の電圧の差に応じて第１，第２の電流源５５，５６の第３，第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３，ＴＮ１４のゲート電圧を制御する。第３，第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３，ＴＮ１４は、ゲート電圧に応じた電流Ｉ3a，Ｉ3bを流す。従って、第１，第２の電流源５５，５６は、ノードＮ３１，Ｎ３２の電圧差に応じた電流Ｉ3a，Ｉ3bを流す。
【０１６５】
第１電源線Ｌ１とノードＮ３４間のインピーダンス（抵抗Ｒ４１，Ｒ４２の合成抵抗値）は、第２電源線Ｌ２とノードＮ３５間のインピーダンス（抵抗Ｒ４７，Ｒ４８の合成抵抗値）と同じ値である。従って、前記第一実施形態で述べたように、第２分圧回路５３のノードＮ３４，Ｎ３５における電圧は、両ノードＮ３４，Ｎ３５間の電位差を一定に保ったままで、第１，第２の電流源５５，５６に流れる電流Ｉ3a，Ｉ3bの電流値に応じて変更される。
【０１６６】
そして、本実施形態では、第１，第２の電流源５５，５６は、ノードＮ３４，Ｎ３５から低電位電源ＶSSの電位である第２電源線Ｌ２に電流を流すように接続されている。従って、差動増幅回路５４は、ノードＮ３１における分圧電圧と、ノードＮ３２における分圧電圧とを一致させるように、第３，第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３，ＴＮ１４のゲート電圧を制御する。そして、ノードＮ３１とノードＮ３２における分圧電圧が一致すると、第１，第２の電流源５５，５６からノードＮ３４，Ｎ３５に供給される第１，第２の電流Ｉ3a，Ｉ3bは安定し一定値となる。
【０１６７】
ノードＮ３１，Ｎ３２の電圧ＶN31 ，ＶN32 は、各抵抗Ｒ３１〜Ｒ３８，Ｒ４１〜Ｒ４８の抵抗値を「１」とすると、
ＶN31 ＝（ＶDD−ＶSS）・４／８＋ＶSS
ＶN32 ＝（ＶDD−ＶSS）・５／８＋ＶSS
となる。従って、差動増幅回路５４は、両電圧ＶN31 ，ＶN32 の差電圧ΔＶ（＝（ＶDD−ＶSS）／８）だけ第２分圧回路５３の各ノードＮ３２，Ｎ３４，Ｎ３５の電圧を低くするように動作する。
【０１６８】
このとき、第１，第２の電流源５５，５６に流れる電流Ｉ3a，Ｉ3bは、差電圧ΔＶと、ノードＮ３５と第２電源線Ｌ２の間のインピーダンスの積であるから、
Ｉ3a＝Ｉ3b＝（（ＶDD−ＶSS）／８）／２
＝（ＶDD−ＶSS）／１６
となる。
【０１６９】
そして、第３の電流源５７は、第１，第２の電流源５５，５６における電流Ｉ3a，Ｉ3bと同じ値の電流Ｉ3cを流す。従って、電流Ｉ3cは、
Ｉ3c＝Ｉ3a＝Ｉ3b＝（ＶDD−ＶSS）／１６
となる。
【０１７０】
この電流Ｉ3cは、電流発生回路５１の出力電流Ｉｏｕｔとなる。この出力電流Ｉｏｕｔは、上記式から明らかなように、電源電圧の変化に対して直線的（リニア）に変化する特性（図２０参照）となる。
【０１７１】
図１９には、一般的な電流発生回路の回路図を示す。
この電流発生回路６１は、カレントミラー回路を構成する一対のＮＭＯＳトランジスタＴＮ２１，ＴＮ２２と抵抗Ｒ６１にて構成されている。この電流発生回路６１は、出力端子６２から電流Ｉout2を出力する。この電流Ｉout2は、抵抗Ｒ６１の抵抗値をＲｎ、ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２１のゲート−ソース間電圧をＶgsとすると、
Ｉout2＝（（ＶDD−ＶSS）−Ｖgs）／Ｒｎ
となる。
【０１７２】
ＮＭＯＳトランジスタＴＮ２１のゲート−ソース間電圧Ｖgsは、該トランジスタＴＮ２１のドレイン電流とドレイン電圧によって変化する。そのため、出力電流Ｉout2は、図２０に一点鎖線で示すように、電源電圧の変化に対してリニアに変化しない。このことは、出力電流Ｉout2の設定にＮＭＯＳトランジスタＴＮ２１の特性を考慮することを要求するため、所望の値の出力電流Ｉout2を得ることを困難にする。
【０１７３】
これに対し、本実施形態の電流発生回路５１は、図２０に実線で示すように、電源電圧の変化に対して直線的に変化する出力電流Ｉｏｕｔを出力する。これにより、出力電流の値を任意に設定することが可能となる。
【０１７４】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）第１，第２の電流源５５，５６は、ノードＮ３４，Ｎ３５から低電位電源ＶSSの電位である第２電源線Ｌ２に電流を流すように接続されている。従って、差動増幅回路５４は、ノードＮ３１における分圧電圧と、ノードＮ３２における分圧電圧とを一致させるように、第３，第４ＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３，ＴＮ１４のゲート電圧を制御する。そして、ノードＮ３１とノードＮ３２における分圧電圧が一致すると、第１，第２の電流源５５，５６からノードＮ３４，Ｎ３５に供給される第１，第２の電流Ｉ3a，Ｉ3bは安定し一定値となる。
【０１７５】
その結果、電流発生回路５１は、電源電圧の変化に対して直線的に変化する出力電流Ｉｏｕｔを出力する。これにより、出力電流の値を任意に設定することが可能となる。
尚、本発明は前記各実施形態の他、以下の態様で実施してもよい。
【０１７６】
・第一，第二実施形態において、高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの間の電位差を等分に分割する抵抗の数、及びスイッチの数を適宜変更して実施してもよい。
・第一，第二実施形態において、入力するデジタル信号Ｄｉｎのビット数を適宜変更して実施してもよい。
【０１７７】
・第三実施形態では、第１，第２分圧回路５２，５３を構成する抵抗Ｒ３１〜Ｒ３８，Ｒ４１〜Ｒ４８を全て同じ抵抗値としたが、ノードＮ３１を高電位電源ＶDDと低電位電源ＶSSの中間電位（＝（ＶDD＋ＶSS）／２）に設定することができれば良く、第１分圧回路５２を複数の抵抗により構成してもよい。また、第１電源線Ｌ１とノードＮ３１との間の抵抗の数を、ノードＮ３１と第２電源線Ｌ２の間の抵抗の数と異なる構成としてもよい。
【０１７８】
・第三実施形態では、第１〜第３の電流源５５〜５７をそれぞれＮＭＯＳトランジスタＴＮ１３〜ＴＮ１５にて構成したが、複数のＮＭＯＳトランジスタにて構成してもよい。
・ノードＮ３３に接続する電流源の数を、上記実施形態では３個としたが、４個以上任意の個数を接続する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】電圧発生回路の原理説明図。
【図２】第一実施形態のＤ／Ａ変換回路の回路図。
【図３】差動増幅回路の回路図。
【図４】第一実施形態のＤ／Ａ変換回路の動作説明図。
【図５】第一実施形態のＤ／Ａ変換回路の動作を説明するための波形図。
【図６】第二実施形態のＤ／Ａ変換回路の回路図。
【図７】第二実施形態のＤ／Ａ変換回路の動作を説明するための波形図。
【図８】第二実施形態のＤ／Ａ変換回路の一部回路図。
【図９】安定化電流回路の回路図。
【図１０】図９の安定化電流回路の第一原理説明図。
【図１１】図１０の安定化電流回路の特性を示す波形図。
【図１２】図９の安定化電流回路の第二原理説明図。
【図１３】図１２の安定化電流回路の特性を示す波形図。
【図１４】第二実施形態のＤ／Ａ変換回路の詳細な回路図。
【図１５】第二実施形態の別のＤ／Ａ変換回路の詳細な一部回路図。
【図１６】第二実施形態の別のＤ／Ａ変換回路の詳細な一部回路図。
【図１７】第二実施形態の別のＤ／Ａ変換回路の詳細な一部回路図。
【図１８】第三実施形態の電流発生回路の回路図。
【図１９】従来の電流発生回路の回路図。
【図２０】電流発生回路の特性を示す波形図。
【図２１】従来のＤ／Ａ変換回路の回路図。
【図２２】スイッチの回路図。
【符号の説明】
【０１８０】
ＴＮ１      第１トランジスタ
ＴＮ２      第２トランジスタ
ＴＮ３      出力トランジスタ
ＩＮ１，ＩＮ２  ドレイン電流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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