專利名稱：D/a轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把數(shù)字信號變換為模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器，特別涉及可以進(jìn)行在D/A轉(zhuǎn)換器的晶片狀態(tài)下的老化(burn in)試驗的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，為了發(fā)揮廉價的CMOS的優(yōu)點，而盛行制造在1塊芯片上混裝數(shù)字電路和模擬電路的系統(tǒng)LSI。
在這種LSI中，在與LSI外部的接口單元(部分)上，甚至可以說是必須使用把模擬信號變換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器和把數(shù)字信號變換為模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器。
特別是在影象用途和通信用途的LSI中，可以高速動作的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器是必不可少的。一般來說，該電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器其構(gòu)成是在使用條件上具有通用性。
具體地說，其構(gòu)成是如可以和LSI實用條件一致地設(shè)定模擬輸出電流和輸出電壓那樣，從LSI外部連接輸出負(fù)載用電阻器、電流值設(shè)定用電阻器，進(jìn)而輸入電流值設(shè)定用基準(zhǔn)電壓。
而且，為了隔離電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的初始不良，而在把經(jīng)過擴散工序完成的晶片組裝到封裝中的狀態(tài)下，實施老化試驗(又稱為封裝老化)。
圖6是現(xiàn)有電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器100的電路圖。而且，在此展示把3位的數(shù)字信號變換為模擬信號的情況。
在圖6中，現(xiàn)有電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器100由以下部分構(gòu)成基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF、基準(zhǔn)電阻連接端子IREF；數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3；作為電壓發(fā)生電路的偏置電路101；譯碼器102；電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7；差動開關(guān)SW1～SW7；模擬輸出端子OUT。
基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF是用于從被設(shè)置在外部的電壓源103向偏置電路101給予基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓輸入端子，另外，基準(zhǔn)電阻連接端子IREF是用于連接偏置電路101和外部電阻104的連接端子。
偏置電路101是電壓發(fā)生電路，是發(fā)生輸入到基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF的來自電壓源103的電壓，和與連接在基準(zhǔn)電阻連接端子IREF上的外部電阻104相應(yīng)的偏置電壓Vb的電路。
譯碼器102譯碼輸入到數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3的3位數(shù)字信號，輸出到差動開關(guān)控制信號D1～D7。
電源晶體管IS1～I(xiàn)S7是輸出來自被施加在電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7的柵極端子上的偏置電路101的與偏置電壓Vb對應(yīng)的電流的晶體管。
差動開關(guān)SW1～SW7是根據(jù)從譯碼器102輸出的差動開關(guān)控制信號D1～D7進(jìn)行切換的開關(guān)，把從電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7輸出的電流輸出到模擬輸出端子OUT或者接地電源VSS。
模擬輸出端子OUT是輸出與數(shù)字輸入信號相應(yīng)的模擬電流的端子。
而后，在封裝老化這樣構(gòu)成的D/A轉(zhuǎn)換器時，對基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF從外部電壓源103輸入規(guī)定的輸出電壓，在基準(zhǔn)電阻連接端子IREF上連接具有規(guī)定電阻值的外部電阻102后，需要在模擬輸出端子OUT上連接具有進(jìn)行電流-電壓變換的規(guī)定電阻值的輸出負(fù)載電阻105。
即，在對現(xiàn)有D/A轉(zhuǎn)換器的封裝老化中，至少需要進(jìn)行在電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的動作中所需要的輸出負(fù)載用的外接電阻的連接，電流值設(shè)定用的外接電阻的連接，以及電流值設(shè)定用基準(zhǔn)電壓的外部施加。
但是，在這種封裝老化中，因為在封裝組裝后需要進(jìn)行老化試驗，所以在作為初始不良需要隔離前需要作為封裝組裝，存在產(chǎn)生多余的成本、高價的封裝消耗等的問題。
因而，為了降低成本，最近實施了在晶片狀態(tài)下的老化試驗(以下稱為晶片電平老化)。該晶片電平老化，和封裝老化不同，是通過在半導(dǎo)體芯片上的焊盤上直接連接電阻器和配線，在晶片狀態(tài)下進(jìn)行老化試驗。
另外，作為晶片電平老化的另一實施例，是特開平6-5677號公報(以下，稱為專利文獻(xiàn)1)所示。如被展開在專利文獻(xiàn)1的圖2中那樣，代替從晶片外部連接外接電阻等，采用在半導(dǎo)體晶片內(nèi)的半導(dǎo)體芯片的周圍形成電阻等的無源元件，電氣連接該已形成的電阻等的無源元件和輸入輸出焊盤的方法。
專利文獻(xiàn)1-特開平6-5677號公報(第3頁第2圖)但是，在晶片電平老化時，由于半導(dǎo)體晶片上的焊盤間隔窄等的制約，往往不能確保在晶片上連接電阻和配線等的空間，因為不能進(jìn)行輸出負(fù)載用的外接電阻的連接、電流值設(shè)定用的外接電阻的連接，以及電流值設(shè)定用基準(zhǔn)電壓的外部施加，而存在著電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的晶片電平老化試驗難以實施這樣的問題。
另外，當(dāng)在半導(dǎo)體晶片內(nèi)的半導(dǎo)體芯片的周圍上形成電阻等無源元件電氣連接的情況下，存在不能確保配置無源元件的空間的問題，以及當(dāng)焊盤間隔等不同的情況下必須在每個LSI上設(shè)計晶片電平老化用的無源元件電路的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種不用從外部連接老化試驗用的電阻元件等就可以進(jìn)行晶片電平老化的D/A轉(zhuǎn)換器。
為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案1的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在把數(shù)字信號變換為模擬信號的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器中包括接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子；具有根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，切換與模擬輸出節(jié)點的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換機構(gòu)的輸出負(fù)載元件。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案2的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案1所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，上述輸出負(fù)載元件的切換機構(gòu)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，和模擬輸出節(jié)點進(jìn)行導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換，使得在通常動作模式時為非導(dǎo)通狀態(tài)，在晶片電平老化模式時為導(dǎo)通狀態(tài)。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案3的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案1所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，上述輸出負(fù)載元件由第1電阻元件和第1開關(guān)構(gòu)成，上述第1開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，和上述第1電阻元件和模擬輸出節(jié)點進(jìn)行導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案4的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案1所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，上述輸出負(fù)載元件由場效應(yīng)晶體管構(gòu)成，上述場效應(yīng)晶體管根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，和該場效應(yīng)晶體管和模擬輸出節(jié)點進(jìn)行導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案5的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案4所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，上述場效應(yīng)晶體管是MOS晶體管，另外，本發(fā)明的技術(shù)方案6的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案5所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，上述MOS晶體管是N通道MOS晶體管，上述N通道MOS晶體管的漏極端子連接在模擬輸出端子上，源極端子連接在接地電位上，向柵極端子輸入上述控制信號。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案7的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案5所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，上述MOS晶體管是P通道MOS晶體管，上述P通道MOS晶體管的漏極端子連接在模擬輸出端子上，源極端子連接在電源電位上，向柵極端子輸入上述控制信號。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案8的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案1所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，進(jìn)一步包括晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的第2電阻元件；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電阻連接和上述第2電阻元件的連接切換的第2開關(guān)，上述第2開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，進(jìn)行上述基準(zhǔn)電阻連接單元和上述第2電阻元件的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案9的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在技術(shù)方案1所述的D/A轉(zhuǎn)換器中，進(jìn)一步包括晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電壓施加單元和上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的連接切換的第3開關(guān)，上述第3開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，進(jìn)行上述基準(zhǔn)電壓施加單元和上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生單元電路的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案10的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在把數(shù)字信號變換為模擬信號的電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器中，具備晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的第2電阻元件；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電阻連接單元和上述第2電阻元件的連接切換的第2開關(guān)，接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子，上述第2開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，進(jìn)行上述基準(zhǔn)電阻連接單元和上述第2電阻元的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案11的D/A轉(zhuǎn)換器其特征在于在把數(shù)字信號變換為模擬信號的電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器中，具備晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電壓施加單元和上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的連接切換的第3開關(guān)，接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子，上述第3開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，進(jìn)行上述基準(zhǔn)電壓施加單元和上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
另外，本發(fā)明的技術(shù)方案12的半導(dǎo)體集成電路其特征在于安裝有從技術(shù)方案1到技術(shù)方案11的任意項所述的D/A轉(zhuǎn)換器。
如果采用本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器，由于具備接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子，和具有根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，切換與模擬輸出節(jié)點的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換結(jié)構(gòu)的輸出負(fù)載元件，因而可以根據(jù)上述控制信號控制輸出負(fù)載元件的導(dǎo)通、非導(dǎo)通，不連接輸出負(fù)載用的外接電阻，可以容易實現(xiàn)在D/A轉(zhuǎn)換器的晶片狀態(tài)下的老化試驗。
另外，如果采用本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器，由于用一并具有開關(guān)功能和電阻元件功能的MOS晶體管形成輸出負(fù)載元件，因而與用電阻元件和開關(guān)形成輸出負(fù)載元件的情況相比，可以顯著縮小電路面積。
另外，如果采用本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器，由于具備晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的電阻元件；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電阻連接單元和上述第2電阻元件的連接切換的開關(guān)；接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子，因而可以根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號，進(jìn)行上述開關(guān)的切換，可以控制上述電阻元件和上述基準(zhǔn)電阻連接單元的導(dǎo)通、非導(dǎo)通，不連接電流值設(shè)定用的外接電阻，就可以容易實現(xiàn)在D/A轉(zhuǎn)換器的晶片狀態(tài)下的老化試驗。
另外，如果采用本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器，由于具備晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電壓施加單元和上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的連接切換的開關(guān)；接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子，因而可以根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號進(jìn)行上述開關(guān)的切換，控制上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路和基準(zhǔn)電壓施加單元的導(dǎo)通、非導(dǎo)通，不進(jìn)行電流值設(shè)定用的基準(zhǔn)電壓的外部施加，就可以容易連實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換器在晶片狀態(tài)下的老化試驗。


圖1是表示基于本發(fā)明實施方式1的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成一例的圖。
圖2是表示基于本發(fā)明實施方式2的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成一例的圖。
圖3是表示基于本發(fā)明實施方式3的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成一例的圖。
圖4是表示基于本發(fā)明實施方式4的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成一例的圖。
圖5是表示基于本發(fā)明實施方式1的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器的其他構(gòu)成的圖。
圖6是展示現(xiàn)有D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的圖。
具體實施例方式
(實施方式1)下面，用圖1來說明本發(fā)明實施方式1的D/A轉(zhuǎn)換器。
圖1是展示本發(fā)明實施方式1的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一例的圖。
在圖1中，本發(fā)明實施方式1的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器1由以下部分構(gòu)成基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF、基準(zhǔn)電阻連接端子IREF；數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3；作為電壓發(fā)生電路的偏置電路101；譯碼器102；電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7；差動開關(guān)SW1～SW7；模擬輸出端子OUT；控制信號輸入端子CONT；輸出負(fù)載端子11；電阻元件12；開關(guān)13。
而且，在本發(fā)明實施方式1的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器1中，對于和用圖6在前面敘述的現(xiàn)有電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器100相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號，在此省略說明。
輸出負(fù)載元件11由電阻元件(第1電阻元件)14和開關(guān)(第1開關(guān))15構(gòu)成，電阻元件14的一端和VSS電源電壓連接，另一端經(jīng)由開關(guān)15與模擬輸出端子OUT連接。而且，開關(guān)15的導(dǎo)通、非導(dǎo)通根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制。而且，該輸出負(fù)載元件11如圖5所示，可以把電阻元件14的一端連接在模擬輸出端子OUT上，把另一端經(jīng)由開關(guān)15連接在VSS電源上。
電阻元件(第2電阻元件)12是電流值設(shè)定用的電阻元件，電阻元件12的一端與VSS電源連接，另一端與為了經(jīng)由開關(guān)(第2開關(guān))13向偏置電路101給予基準(zhǔn)電阻的基準(zhǔn)電阻連接單元連接。另外，開關(guān)13的導(dǎo)通、非導(dǎo)通根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制。
以下，對于本發(fā)明實施方式1的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器1的動作，分為通常動作時，和晶片電平老化模式時說明。而且，在此，假設(shè)如果從控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號則開關(guān)13以及開關(guān)15被控制為成為非導(dǎo)通狀態(tài)，如果從控制信號輸入端子CONT輸入“H”信號則開關(guān)13以及開關(guān)15被控制為成為導(dǎo)通狀態(tài)。
首先，在通常動作模式中，向控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號，開關(guān)13以及開關(guān)15成為非導(dǎo)通狀態(tài)。
因此，在用于晶片電平老化、被設(shè)定在D/A轉(zhuǎn)換器1內(nèi)的輸出負(fù)載元件11，以及電阻元件12不會對通常動作有影響，輸入到數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3的數(shù)字信號由偏置電路101、譯碼器102、電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7，以及差動開關(guān)SW1～SW7進(jìn)行DA變換，從模擬輸出端子OUT輸出被變換后的模擬信號。
另一方面，在晶片電平老化模式中，在控制信號輸入端子CONT上輸入“H”信號，開關(guān)13以及開關(guān)15成為導(dǎo)通狀態(tài)，晶片電平老化處于可以實施的狀態(tài)。
在本模式中，D/A轉(zhuǎn)換器1的輸出電流由從外部施加在VREF端子上的電壓和被設(shè)置在D/A轉(zhuǎn)換器1內(nèi)的電阻元件12確定，不需要在IREF端子上連接外部電阻。另外，來自電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7的電流因為流入構(gòu)成輸出負(fù)載元件11的電阻元件14，所以不需要如以往那樣從外部向OUT端子連接輸出負(fù)載用的外接電阻。
如上所述，如果采用本發(fā)明實施方式1的D/A轉(zhuǎn)換器，則在D/A轉(zhuǎn)換器1內(nèi)，經(jīng)由開關(guān)15把電阻元件14和模擬輸出端子OUT連接，經(jīng)由開關(guān)13把電阻元件12和偏置電路101連接，通過根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制開關(guān)15以及13的導(dǎo)通、非導(dǎo)通，由此不進(jìn)行輸出負(fù)載用的外接電阻的連接、電流值設(shè)定用的外接電阻的連接，就可以容易實現(xiàn)在D/A轉(zhuǎn)換器的晶片狀態(tài)下的老化試驗。
而且，在本發(fā)明實施方式1的D/A轉(zhuǎn)換器中，因為由被施加在VREF端子上的電壓和電阻元件12確定D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電流，所以通過調(diào)節(jié)從外部施加在VREF端子上的電壓，具有可以調(diào)整輸出電流值的效果。
(實施方式2)以下，用圖2說明本發(fā)明實施方式2的D/A轉(zhuǎn)換器。
圖2是展示本發(fā)明實施方式2的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一例的圖。
在圖2中，本發(fā)明實施方式2的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器2由以下部分構(gòu)成基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF、基準(zhǔn)電阻連接端子IREF；數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3；作為電壓發(fā)生電路的偏置電路101；譯碼器102；電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7；差動開關(guān)SW1～SW7；模擬輸出端子OUT；控制信號輸入端子CONT；輸出負(fù)載端子21；電阻元件12；開關(guān)13。
而且，本發(fā)明實施方式2的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器2，是和在上述實施方式1中說明的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器1輸出負(fù)載元件21的構(gòu)成不同的轉(zhuǎn)換器，其他構(gòu)成因為和在上述實施方式1中說明的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器1相同，所以在此標(biāo)注相同的符號并省略說明。
輸出負(fù)載元件21只由N通道晶體管22構(gòu)成，N通道MOS晶體管22的源極端子與VSS電源連接，漏極端子與模擬輸出端子OUT連接。而且，柵極端子與控制信號輸入端子CONT連接，N通道晶體管22的導(dǎo)通、非導(dǎo)通根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制。
一般來說，因為電阻元件12的電阻值比較大，所以即使開關(guān)13的導(dǎo)通電阻比較大也沒關(guān)系，可以使開關(guān)13的面積比較小。另一方面，因為在上述實施方式1中說明的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器1中的電阻元件14的電阻值小，所以無論如何都需要減小與之連接的開關(guān)15的開關(guān)電阻。但是，當(dāng)如上述實施方式1那樣用電阻元件14和開關(guān)15形成輸出負(fù)載元件11的情況下，元件面積比較大。
因而，在本發(fā)明實施方式2中，通過利用N通道MOS晶體管在非飽和區(qū)域中的電壓-電流關(guān)系，只用N通道晶體管22構(gòu)成輸出負(fù)載元件21，實現(xiàn)電路規(guī)模的縮小。
具體地說，作為輸出負(fù)載元件11，當(dāng)內(nèi)置開關(guān)和電阻元件的情況下，對于電阻元件的電阻值，因為需要把開關(guān)接通的電阻抑制在很小，所以對于電阻元件2um×2um＝4um2左右來說，開關(guān)大小為10um×20um＝200um2左右。
另一方面，當(dāng)只內(nèi)置N通道晶體管的情況下，為2um×20um＝40um2左右的尺寸，與在上述的輸出負(fù)載元件11中內(nèi)置開關(guān)和電阻元件的情況相比，可以使電路面積約為其1/5。
以下，對本發(fā)明實施方式2的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器2的動作，分為通常動作時和晶片電平老化模式時說明。而且，在此，假設(shè)如果從控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號則開關(guān)13以及N通道晶體管22被控制成為非導(dǎo)通狀態(tài)，如果從控制信號輸入端子CONT輸入“H”信號則開關(guān)13以及N通道晶體管22被控制成為導(dǎo)通狀態(tài)。
首先，在通常動作模式中，向控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號，開關(guān)13以及N通道晶體管22成為非導(dǎo)通狀態(tài)。
因此，在用于晶片電平老化、被設(shè)定在D/A轉(zhuǎn)換器2內(nèi)的輸出負(fù)載元件21，以及電阻元件12不會對通常動作有影響，輸入到數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3的數(shù)字信號由偏置電路101、譯碼器102、電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7，以及差動開關(guān)SW1～SW7進(jìn)行DA變換，從模擬輸出端子OUT輸出被變換后的模擬信號。
另一方面，在晶片電平老化模式中，在控制信號輸入端子CONT上輸入“H”信號，開關(guān)13以及N通道晶體管22成為導(dǎo)通狀態(tài)，晶片電平老化處于可以實施的狀態(tài)。
在本模式中，D/A轉(zhuǎn)換器2的輸出電流由從外部施加在VREF端子上的電壓和被設(shè)置在D/A轉(zhuǎn)換器2內(nèi)的電阻元件12確定，不需要在IREF端子上連接外部電阻。另外，來自電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7的電流因為流入構(gòu)成輸出負(fù)載元件21的N通道晶體管22，所以不需要如以往那樣從外部向OUT端子連接輸出負(fù)載用的外接電阻。
如上所述，如果采用本發(fā)明實施方式2的D/A轉(zhuǎn)換器，則通過只用一并具有開關(guān)功能和電阻元件功能的N通道晶體管22形成輸出負(fù)載元件21，與用電阻元件和開關(guān)形成輸出負(fù)載元件的情況下相比，可以顯著縮小電路面積。
另外，在本發(fā)明實施方式2的D/A轉(zhuǎn)換器中，由于在D/A轉(zhuǎn)換器2內(nèi)把由N通道晶體管22構(gòu)成的輸出負(fù)載元件21和模擬輸出端子OUT連接，把電阻元件12經(jīng)由開關(guān)13和偏置電路101連接，根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制N通道晶體管22以及開關(guān)13的導(dǎo)通、非導(dǎo)通，因而不進(jìn)行輸出負(fù)載用的外接電阻的連接，電流值設(shè)定用的外接電阻的連接，可以容易實現(xiàn)在D/A轉(zhuǎn)換器的晶片狀態(tài)下的老化試驗。
另外，在本發(fā)明實施方式2的D/A轉(zhuǎn)換器中，因為可以由施加在VREF端子上的電壓和電阻元件12確定D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電流，所以通過調(diào)節(jié)從外部施加在VREE端子上的電壓，具有可以調(diào)節(jié)輸出電流值的效果。
(實施方式3)以下，用圖3說明本發(fā)明實施方式3的D/A轉(zhuǎn)換器。
圖3是展示本發(fā)明實施方式3的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一例的圖。
在圖3中，本發(fā)明實施方式3的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器3由以下部分構(gòu)成基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF、基準(zhǔn)電阻連接端子IREF；數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3；作為電壓發(fā)生電路的偏置電路101；譯碼器102；電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7；差動開關(guān)SW1～SW7；模擬輸出端子OUT；控制信號輸入端子CONT；由N通道晶體管22構(gòu)成的輸出負(fù)載端子21；電阻元件12；開關(guān)13；基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31；開關(guān)32。
而且，本發(fā)明實施方式3的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器3是在上述實施方式2中說明的電流型的D/A轉(zhuǎn)換器2上進(jìn)一步設(shè)置基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31以及開關(guān)32，其他構(gòu)成要素因為和在上述實施方式2中說明的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器2相同，所以在此標(biāo)注相同的符號并省略說明。
基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31經(jīng)由開關(guān)(第3開關(guān))32用于向偏置電路101施加基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓施加單元連接。另外，開關(guān)32的導(dǎo)通、非導(dǎo)通根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制。
以下，對本發(fā)明實施方式2的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器3的動作，分為通常動作時和晶片電平老化模式時說明。而且，在此，假設(shè)如果從控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號則開關(guān)13、N通道晶體管22以及開關(guān)32被控制成為非導(dǎo)通狀態(tài)，如果從控制信號輸入端子CONT輸入“H”信號則開關(guān)13、N通道晶體管22以及開關(guān)32被控制成為導(dǎo)通狀態(tài)。
首先，在通常動作模式中，向控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號，開關(guān)13、N通道晶體管22以及開關(guān)32成為非導(dǎo)通狀態(tài)。
因此，在用于晶片電平老化、被設(shè)定在D/A轉(zhuǎn)換器3內(nèi)的輸出負(fù)載元件21、電阻元件12以及基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31不會對通常動作有影響，輸入到數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3的數(shù)字信號由偏置電路101、譯碼器102、電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7，以及差動開關(guān)SW1～SW7進(jìn)行DA變換，從模擬輸出端子OUT輸出被變換后的模擬信號。
另一方面，在晶片電平老化模式中，在控制信號輸入端子CONT上輸入“H”信號，開關(guān)13、N通道晶體管22成為導(dǎo)通狀態(tài)，晶片電平老化處于可以實施的狀態(tài)。
在本模式中，基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31的輸出電壓被施加在偏置電路101中。因此，D/A轉(zhuǎn)換器3的輸出電流由被設(shè)置在D/A轉(zhuǎn)換器3內(nèi)的，基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31的輸出電壓和電阻元件12確定，不需要從外部向基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF輸入基準(zhǔn)電壓。另外，來自電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7的電流因為流入構(gòu)成輸出負(fù)載元件21的N通道晶體管22，所以不需要如以往那樣從外部向OUT端子連接輸出負(fù)載用的外接電阻。
如上所述，如果采用本發(fā)明實施方式3的D/A轉(zhuǎn)換器，則通過在D/A轉(zhuǎn)換器3內(nèi)把由N通道晶體管22構(gòu)成的輸出負(fù)載元件21與模擬輸出端子OUT連接，把電阻元件12經(jīng)由開關(guān)13和偏置電路101連接，另外把基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路31經(jīng)由開關(guān)32和偏置電路101連接，同時根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制N通道晶體管22、開關(guān)13以及開關(guān)32的導(dǎo)通、非導(dǎo)通，由此不進(jìn)行輸出負(fù)載用的外接電阻的連接、電流值設(shè)定用的外接電阻的連接，以及電流值設(shè)定用的基準(zhǔn)電壓的外部施加，就可以容易實現(xiàn)在D/A轉(zhuǎn)換器的晶片狀態(tài)下的老化時試驗。
另外，在本發(fā)明實施方式3的D/A轉(zhuǎn)換器中，由于只用N通道晶體管22形成輸出負(fù)載元件21，因而與用電阻元件和開關(guān)形成輸出負(fù)載元件的情況相比，可以顯著縮小電路面積。
(實施方式4)以下，用圖4說明本發(fā)明實施方式4的D/A轉(zhuǎn)換器。
圖4是展示本發(fā)明實施方式4的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一例的圖。
在圖4中，本發(fā)明實施方式4的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器4由以下部分構(gòu)成基準(zhǔn)電壓輸入端子VREF、基準(zhǔn)電阻連接端子IREF；數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3；作為電壓發(fā)生電路的偏置電路101；譯碼器102；電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7；差動開關(guān)SW1～SW7；模擬輸出端子OUT；控制信號輸入端子CONT；由P通道晶體管42構(gòu)成的輸出負(fù)載端子41；電阻元件12；開關(guān)13。
而且，本發(fā)明實施方式4的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器4，是代替在上述實施方式2中說明的電流型的D/A轉(zhuǎn)換器2的N通道晶體管22設(shè)置P通道晶體管42的轉(zhuǎn)換器，除了電源在接地電源VSS和電源VDD之間變更外，因為其他的構(gòu)成要素和在上述實施方式2中說明的電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器2相同，所以在此標(biāo)注相同的符號省略說明。
輸出負(fù)載元件41只由P通道晶體管42構(gòu)成，P通道MOS晶體管42的源極端子與VDD電源連接，漏極端子與模擬輸出端子OUT連接。而且，柵極端子與控制信號輸入端子CONT連接，P通道晶體管22的導(dǎo)通、非導(dǎo)通根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制。
而且，該P通道晶體管42和在上述實施方式2中說明的N通道晶體管22一樣，一并具有開關(guān)功能以及電阻元件功能，可以實現(xiàn)電路規(guī)模的縮小。
以下，對本發(fā)明實施方式4的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器4的動作，分為通常動作時和晶片電平老化模式時說明。而且，在此，假設(shè)如果從控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號，則開關(guān)13以及P通道晶體管42被控制成為非導(dǎo)通狀態(tài)，如果從控制信號輸入端子CONT輸入“H”信號則開關(guān)13以及P通道晶體管42被控制成為導(dǎo)通狀態(tài)。
首先，在通常動作模式中，向控制信號輸入端子CONT輸入“L”信號，開關(guān)13以及P通道晶體管42成為非導(dǎo)通狀態(tài)。
因此，在用于晶片電平老化、被設(shè)定在D/A轉(zhuǎn)換器4內(nèi)的輸出負(fù)載元件41，以及電阻元件12不會對通常動作有影響，輸入到數(shù)字輸入端子IN1～I(xiàn)N3的數(shù)字信號由偏置電路101、譯碼器102、電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7，以及差動開關(guān)SW1～SW7進(jìn)行DA變換，從模擬輸出端子OUT輸出被變換后的模擬信號。
另一方面，在晶片電平老化模式中，在控制信號輸入端子CONT上輸入“H”信號，開關(guān)13以及P通道晶體管42成為導(dǎo)通狀態(tài)，晶片電平老化處于可以實施的狀態(tài)。
在本模式中，D/A轉(zhuǎn)換器4的輸出電流由從外部施加在VREF端子上的電壓和被設(shè)置在D/A轉(zhuǎn)換器4內(nèi)的電阻元件12確定，不需要在IREF端子上連接外部電阻。另外，來自電流源晶體管IS1～I(xiàn)S7的電流因為流入構(gòu)成輸出負(fù)載元件41的P通道晶體管42，所以不需要如以往那樣從外部向OUT端子連接輸出負(fù)載用的外接電阻。
如上所述，如果采用本發(fā)明實施方式4的D/A轉(zhuǎn)換器，則通過只用一并具有開關(guān)功能和電阻元件功能的P通道晶體管42形成輸出負(fù)載元件41，與用電阻元件和開關(guān)形成輸出負(fù)載元件的情況下相比，可以顯著縮小電路面積。
另外，在本發(fā)明實施方式4的D/A轉(zhuǎn)換器中，由于在D/A轉(zhuǎn)換器4內(nèi)把由P通道晶體管42構(gòu)成的輸出負(fù)載元件41和模擬輸出端子OUT連接，把電阻元件12經(jīng)由開關(guān)13和偏置電路101連接，根據(jù)從控制信號輸入端子CONT輸入的信號控制P通道晶體管22以及開關(guān)13的導(dǎo)通、非導(dǎo)通，因而不進(jìn)行輸出負(fù)載用的外接電阻的連接，電流值設(shè)定用的外接電阻的連接，可以容易實現(xiàn)在D/A轉(zhuǎn)換器的晶片狀態(tài)下的老化試驗。
另外，在本發(fā)明實施方式4的D/A轉(zhuǎn)換器中，因為可以由施加在VREF端子上的電壓和電阻元件12確定D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電流，所以通過調(diào)節(jié)從外部施加在VREF端子上的電壓，具有可以調(diào)節(jié)輸出電流值的效果。
而且，在從本發(fā)明實施方式1到4中，是使用把3位數(shù)字信號變換為模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換器說明，但在輸入到D/A轉(zhuǎn)換器中的數(shù)字信號的位數(shù)沒有特別限定。
本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器可以容易地實現(xiàn)在晶片狀態(tài)下的老化試驗，十分有效。
權(quán)利要求
1.一種把數(shù)字信號變換為模擬信號的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子；和具有根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來切換與模擬輸出節(jié)點的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換機構(gòu)的輸出負(fù)載元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于上述輸出負(fù)載元件的切換機構(gòu)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來進(jìn)行與模擬輸出節(jié)點的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換，使得在通常動作模式時成為非導(dǎo)通狀態(tài)，在晶片電平老化模式時成為導(dǎo)通狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于上述輸出負(fù)載元件由第1電阻元件和第1開關(guān)構(gòu)成，上述第1開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來進(jìn)行上述第1電阻元件與模擬輸出節(jié)點的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于上述輸出負(fù)載元件由場效應(yīng)晶體管構(gòu)成，上述場效應(yīng)晶體管根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來進(jìn)行該場效應(yīng)晶體管與模擬輸出節(jié)點的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于上述場效應(yīng)晶體管是MOS晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于上述MOS晶體管是N通道MOS晶體管，上述N通道MOS晶體管的漏極端子連接在模擬輸出端子上，源極端子連接在接地電位，在柵極端子上輸入上述控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于上述MOS晶體管是P通道MOS晶體管，上述P通道MOS晶體管的漏極端子連接在模擬輸出端子上，源極端子連接在電源電位，在柵極端子上輸入上述控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于還包括晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的第2電阻元件；和進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電阻連接單元與上述第2電阻元件的連接切換的第2開關(guān)；上述第2開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來進(jìn)行上述基準(zhǔn)電阻連接單元與上述第2電阻元件的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于還包括晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路；和進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電壓施加單元與上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的連接切換的第3開關(guān)，上述第3開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來進(jìn)行上述基準(zhǔn)電壓施加單元與上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
10.一種把數(shù)字信號變換為模擬信號的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的第2電阻元件；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電阻連接單元與上述第2電阻元件的連接切換的第2開關(guān)；和接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子；上述第2開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來進(jìn)行上述基準(zhǔn)電阻連接單元與上述第2電阻元件的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
11.一種把數(shù)字信號變換為模擬信號的電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括晶片電平老化模式時的輸出電流值設(shè)定用的基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路；進(jìn)行晶片電平老化模式時的基準(zhǔn)電壓施加單元與上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的連接切換的第3開關(guān)；和接收來自外部的控制信號輸入的控制信號輸入端子；上述第3開關(guān)根據(jù)輸入到上述控制輸入端子的控制信號來進(jìn)行上述基準(zhǔn)電壓施加單元與上述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的導(dǎo)通、非導(dǎo)通的切換。
12.一種半導(dǎo)體集成電路，其特征在于安裝有權(quán)利要求1至11中任意1項所述的D/A轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種的D/A轉(zhuǎn)換器，在用于晶片電平老化試驗中、用在半導(dǎo)體工藝中可以形成的電阻元件和開關(guān)構(gòu)成輸出負(fù)載電阻，并內(nèi)置于D/A轉(zhuǎn)換器中，用控制信號切換上述開關(guān)來控制上述電阻元件的使用、不使用?，F(xiàn)有的D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成是為了讓使用條件具有通用性而從LSI外部連接輸出負(fù)載用電阻器、電流值設(shè)定用電阻器，進(jìn)而輸入電流值設(shè)定用基準(zhǔn)電壓。當(dāng)在晶片狀態(tài)下實施老化試驗(晶片電平老化試驗)時，由于半導(dǎo)體晶片上的焊盤間隔狹窄等的制約，往往不能在晶片上確保電阻和連接配線的空間，導(dǎo)致D/A轉(zhuǎn)換器的晶片電平老化試驗的實施困難。而根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換器，不用從外部連接老化試驗用的電阻元件等就可以進(jìn)行晶片電平老化。
文檔編號H03M1/10GK1574645SQ20041004906
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月12日
發(fā)明者生駒平治, 岡浩二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社