專利名稱：A/d轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn)行采樣保持，并將采樣保持的所述1個(gè)或者多個(gè)被 轉(zhuǎn)換模擬電壓和由電壓值在固定期間單調(diào)變化的斜坡電壓的電壓變化所i 1 ;或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓"每一個(gè)分、別4換成與所述參考電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值并輸出，特別涉及平行列A/D轉(zhuǎn)換器。
技術(shù)背景近年來(lái)，固體攝像元件所使用的A/D轉(zhuǎn)換器越發(fā)要求高速、低功耗。 為了滿足這種要求，采用平行列A/D轉(zhuǎn)換器的情況較多(例如，參考特 開(kāi)2000-286706號(hào)公報(bào))。圖1表示以往的平行列A/D轉(zhuǎn)換器的方框圖。平行列A/D轉(zhuǎn)換器 ll作為電路要素，包括反相器電路12、將反相器電路12的輸入節(jié)點(diǎn) CPI以及輸出節(jié)點(diǎn)CPO短路的開(kāi)關(guān)RS、用于對(duì)被轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn)行采 樣的電容器CS、用于將電壓值在固定期間單調(diào)變化的斜坡電壓VRAMP 傳輸?shù)捷斎牍?jié)點(diǎn)CPI的電容器CR和開(kāi)關(guān)S3、用于對(duì)被轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn) 行采樣的開(kāi)關(guān)S S 、用于將與被轉(zhuǎn)換模擬電壓對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器輸出鎖存的鎖 存電路13。進(jìn)而，在圖l中，對(duì)于平行列A/D轉(zhuǎn)換器11,還一起圖示 了產(chǎn)生斜坡電壓VRAMP的斜坡電壓源14、對(duì)與斜坡電壓的電壓值變化相 對(duì)應(yīng)的數(shù)字值(n位的2值信號(hào))進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出的計(jì)數(shù)器15、固體攝 像元件的像素部16。參考圖2的動(dòng)作定時(shí)圖對(duì)平行列A/D轉(zhuǎn)換器11的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作進(jìn) 行說(shuō)明。在定時(shí)tl,使像素部16的開(kāi)關(guān)RX接通，由此，節(jié)點(diǎn)FD^f皮復(fù)位成 電壓VoD,節(jié)點(diǎn)VIN經(jīng)由MOS晶體管MA被充電成高電位。而且，同 時(shí)地，開(kāi)關(guān)RS接通，反相器電路12的輸入節(jié)點(diǎn)CPI和輸出節(jié)點(diǎn)CPO 短路，輸入節(jié)點(diǎn)CPI被自動(dòng)地復(fù)位成反相器電路12的輸入判定電壓(自 動(dòng)調(diào)零電平)。同時(shí)地，開(kāi)關(guān)SS接通，但是，其它開(kāi)關(guān)S3、 TX為斷開(kāi)狀態(tài)。
在定時(shí)t2,使開(kāi)關(guān)RX斷開(kāi)，由此，節(jié)點(diǎn)VIN呈現(xiàn)復(fù)位電壓。在定 時(shí)t3,使開(kāi)關(guān)RS斷開(kāi)，由此，電容器CS對(duì)復(fù)位電壓進(jìn)行采樣。
接著，在定時(shí)t4,使開(kāi)關(guān)Tx接通時(shí)，由像素部16的光電轉(zhuǎn)換元件 (光電二極管)PD進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后并存儲(chǔ)的電荷被傳送到節(jié)點(diǎn)FD,節(jié) 點(diǎn)VIN轉(zhuǎn)換成與進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的電荷量對(duì)應(yīng)的電壓電平(光電轉(zhuǎn)換電 平)。在節(jié)點(diǎn)VIN的電壓電平穩(wěn)定的定時(shí)t5,使開(kāi)關(guān)Tx斷開(kāi)并使開(kāi)關(guān) S3接通時(shí)，電容器CR保持該時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)VIN的電壓電平(光電轉(zhuǎn)換電
平)和斜坡電壓vramp的初始電壓的差電壓。
接著，在定時(shí)t6，使開(kāi)關(guān)SS斷開(kāi)，由此，輸入節(jié)點(diǎn)CPI保持節(jié)點(diǎn) VIN的復(fù)位電壓(定時(shí)t3)和光電轉(zhuǎn)換電平(定時(shí)t6)的差分值VSIG 作為被轉(zhuǎn)換模擬電壓來(lái)保持。
在定時(shí)t7,使斜坡電壓VRAMP的電壓值開(kāi)始緩慢增加時(shí)，輸入節(jié)點(diǎn)
CPI的電壓也與斜坡電壓vramp的電壓增加量成比例地增加。另外，在
定時(shí)t7,計(jì)數(shù)器15的增加計(jì)數(shù)也同時(shí)開(kāi)始。
在定時(shí)t8,輸入節(jié)點(diǎn)CPI的電壓電平超過(guò)反相器電路12的輸入判 定電壓時(shí)，反相器電路12使輸入節(jié)點(diǎn)CPO的輸出電平反轉(zhuǎn)。鎖存電路 13響應(yīng)輸出節(jié)點(diǎn)CPO的輸出變化而保持計(jì)數(shù)器輸出的值。
這里，差分值VsKj是對(duì)應(yīng)于針對(duì)光電轉(zhuǎn)換元件PD的入射光量的電 壓，已被鎖存的計(jì)數(shù)器輸出的值是差分值Vs!g的A/D轉(zhuǎn)換值(數(shù)字值)。 利用以上要點(diǎn)而輸出由鎖存電路13所保持的A/D轉(zhuǎn)換值，由此，平行 列A/D轉(zhuǎn)換器11結(jié)束被轉(zhuǎn)換模擬電壓VSIG的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
圖3表示在平行列A/D轉(zhuǎn)換器11中進(jìn)行被轉(zhuǎn)換模擬電壓Vs!g和斜
坡電壓vramp的電壓增加值之間的電壓比較的反相器電路12的輸入輸
出特性。在反相器電路12中，將被轉(zhuǎn)換模擬電壓V恥和斜坡電壓Vramp 的電壓增加值的差電壓作為輸入電壓，與輸入判定電壓的自動(dòng)調(diào)零電平 進(jìn)4亍比4交，由此，扭j亍上述電壓比專交。
自動(dòng)調(diào)零電平是在將反相器電路12的輸入輸出間短路的狀態(tài)下所 獲得的電壓電平，是反相器輸入輸出特性曲線A和輸入電壓Vin與輸出 電壓Vout為相同電壓(Vin=Vout)的直線B相交叉的點(diǎn)的電壓。
若將構(gòu)成反相器電路12的P溝道型MOSFET和N溝道型MOSFET 的各闊值電壓設(shè)為Vthp、 Vthn、將跨導(dǎo)設(shè)為卩p、卩n,則貫穿反相器電路12的兩個(gè)MOSFET而流過(guò)的電流量相等，所以，以下的式子l成立。 另夕卜，在式子1中，Vdd是提供給P溝道型MOSFET的源極端子的電源 電壓，Vx是自動(dòng)調(diào)零電平，式子2的關(guān)系成立。
<formula>formula see original document page 6</formula>
將式子1的方程式關(guān)于Vx求解，則獲得自動(dòng)調(diào)零電平Vx如以下 的式子3所示。
<formula>formula see original document page 6</formula>
根據(jù)式子3可知，自動(dòng)調(diào)零電平Vx的電壓變動(dòng)與電源電壓Vdd的 電壓變動(dòng)成比例。
圖4表示電源電壓VoD發(fā)生了變動(dòng)的情況下的反相器電路的輸入輸 出特性。如圖4示意性地表示那樣，可知電源電壓VoD變動(dòng)電壓△時(shí)， 自動(dòng)調(diào)零電平Vx從Vxl變動(dòng)到Vx2。
參照?qǐng)D5所示的時(shí)序圖，說(shuō)明電源電壓變動(dòng)引起的、對(duì)鎖存器輸出 (由鎖存電路13保持并輸出的計(jì)數(shù)器輸出值)的影響。
電源電壓Vdd在A/D轉(zhuǎn)換處理中變動(dòng)電壓△時(shí)，自動(dòng)調(diào)零電平從 Vxl到Vx2這樣變動(dòng)，因此，反相器電路的輸出節(jié)點(diǎn)CPO的下降定時(shí) 從t8到t9這樣變動(dòng)。即，由于將計(jì)數(shù)器輸出進(jìn)行鎖存的定時(shí)延遲，引 起鎖存器輸出值發(fā)生變化。這樣的電源電壓變動(dòng)產(chǎn)生的影響直接成為 A/D轉(zhuǎn)換輸出的變動(dòng)。所以，從固體攝像元件得到的數(shù)字圖像成為重疊 了與電源電壓變動(dòng)對(duì)應(yīng)的噪聲的圖像
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問(wèn)題而完成，其目的在于，提供一種A/D轉(zhuǎn)換器， 抑制電源電壓變動(dòng)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作帶來(lái)的影響。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換 模擬電壓進(jìn)行采樣保持，將采樣保持的所述1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電 壓、與由電壓值在固定期間單調(diào)變化的斜坡電壓的電壓變化值或者和所
多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓的每一;分別鄉(xiāng)轉(zhuǎn)換成與所述參考電壓對(duì)應(yīng)的i:字 值并輸出，其第l特征在于，按每個(gè)所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓具有在所述1 個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓的每一個(gè)與所述參考電壓的電壓比較中所 使用的運(yùn)算器，對(duì)所述運(yùn)算器設(shè)置向所述各個(gè)運(yùn)算器單獨(dú)地提供電源電 壓的第1電源供給線，每一個(gè)所述第1電源供給線，作為不受對(duì)所述運(yùn) 算器以外的電路提供電源電壓的第2電源供給線的電壓變動(dòng)的影響的其 它系統(tǒng)的電源供給線來(lái)構(gòu)成。
根據(jù)上述第1特征的A/D轉(zhuǎn)換器，由于對(duì)運(yùn)算器進(jìn)行電源電壓供給 的第1電源供給線作為不受對(duì)運(yùn)算器以外的電路提供電源電壓的第2電 源供給線的電壓變動(dòng)的影響的其它系統(tǒng)的電源供給線而構(gòu)成，因此第1 電源供給線的電源電壓電平穩(wěn)定而不受第2電源供給線的電壓變動(dòng)的影 響。因此，能夠提供一種A/D轉(zhuǎn)換器，利用運(yùn)算器的電壓比較進(jìn)行的 A/D轉(zhuǎn)換不受第2電源供給線的電壓變動(dòng)的影響，可進(jìn)行穩(wěn)定的低噪聲 的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作。 .
本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器除了上述第l特征之外，其第2特征在于，還 具有N溝道型MOSFET，其源極端子和漏極端子分別連接到所述第1 電源供給線和所述第2電源供給線；第1穩(wěn)定電壓源，將不受所述第2 電源供給線的電壓變動(dòng)的影響的穩(wěn)定的電壓輸出到所述N溝道型 MOSFET的柵才及端子。
根據(jù)上述第2特征的A/D轉(zhuǎn)換器，能夠從第2電源供給線經(jīng)由N溝 道型MOSFET對(duì)第1電源供給線提供穩(wěn)定的電壓；因此，不需要單獨(dú)對(duì) 第1電源供給線提供穩(wěn)定的電源電壓，可謀求電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
本發(fā)明中的A/D轉(zhuǎn)換器，除了上述第l個(gè)或者第2特征之外，其第 3特征在于，對(duì)所述運(yùn)算器提供接地電壓的第l接地電壓線作為不受對(duì) 所述運(yùn)算器以外的電路提供接地電壓的第2接地電壓線的電壓變動(dòng)的影 響的其它系統(tǒng)的"t妻地電壓線來(lái)構(gòu)成。根據(jù)上述第3特征的A/D轉(zhuǎn)換器，由于對(duì)運(yùn)算器提供接地電壓的第 1接地電壓線作為不受對(duì)運(yùn)算器以外的電路提供接地電壓的第2接地電 壓線的電壓變動(dòng)的影響的其它系統(tǒng)的接地電壓線而構(gòu)成，所以，第l接 地電壓線的接地電壓電平穩(wěn)定而不受第2接地電壓線的電壓變動(dòng)的影 響。因此，能夠提供一種A/D轉(zhuǎn)換器，利用運(yùn)算器的電壓比較進(jìn)行的 A/D轉(zhuǎn)換不受第2接地電壓線的電壓變動(dòng)的影響，可進(jìn)行更穩(wěn)定的低噪 聲的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
本發(fā)明中的A/D轉(zhuǎn)換器，除了上述笫3特征之外，其第4特征在于， 還具有P溝道型MOSFET,其源極端子和漏極端子分別連接到所述第 1接地電壓和所述第2接地電壓；第2穩(wěn)定電壓源，將不受所述第2接 地電壓線的電壓變動(dòng)的影響的穩(wěn)定的電壓輸出到所述P溝道型MOSFET 的柵極端子。'
根據(jù)上述第4特征的A/D轉(zhuǎn)換器，由于從第2接地電壓線能夠經(jīng)由 P溝道型MOSFET對(duì)第1接地電壓線提供穩(wěn)定的電壓，因此，不需要對(duì) 第l接地電壓線單獨(dú)提供穩(wěn)定的接地電壓，可謀求電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
本發(fā)明中的A/D轉(zhuǎn)換器，除了上述第2特征之外，其第5特征在于， 具有多個(gè)可將多個(gè)所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓分別轉(zhuǎn)換成所述數(shù)字值的所述 運(yùn)算器而成，將與所述多個(gè)運(yùn)算器的所述第1電源供給線分別單獨(dú)連接 的多個(gè)所述N溝道型MOSFET的柵極端子相互連接，所述第1穩(wěn)定電 壓源的輸出電壓共同地輸出到所述多個(gè)N溝道型MOSFET的各個(gè)柵極 端子。
根據(jù)上述第5特征的A/D轉(zhuǎn)換器，能夠提供一種A/D轉(zhuǎn)換器，在對(duì) 多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓并列地進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的情況下，能夠利用簡(jiǎn)單的電 路結(jié)構(gòu)有效地抑制第2電源供給線的電壓變動(dòng)對(duì)運(yùn)算器的電壓比較進(jìn)行 的A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的影響，可進(jìn)行穩(wěn)定的低噪聲的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
本發(fā)明中的A/D轉(zhuǎn)換器，除了上述第4特征之外，其第6特征在于， 具有可將多個(gè)所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓分別轉(zhuǎn)換成所述數(shù)字值的多個(gè)所述 運(yùn)算器而成，將與所述多個(gè)運(yùn)算器的所述第l接地電壓線分別單獨(dú)連接 的多個(gè)所述P溝道型MOSFET的柵極端子相互連接，所述第2穩(wěn)定電壓 源的輸出電壓共用地輸出到所述多個(gè)P溝道型MOFET的各個(gè)柵極端 子。
根據(jù)上述第6特征的A/D轉(zhuǎn)換器，可提供一種A/D轉(zhuǎn)換器，在對(duì)多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓并列地進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的情況下，能夠利用簡(jiǎn)單的電路 結(jié)構(gòu)有效地抑制第2電源供給線的電壓變動(dòng)對(duì)運(yùn)算器的電壓比較進(jìn)行的 A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的影響，可進(jìn)行穩(wěn)定的低噪聲的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
本發(fā)明中的A/D轉(zhuǎn)換器，除了上述第1至第6任意一項(xiàng)的特征之外， 其第7特征在于，具有斜坡電壓發(fā)生部，產(chǎn)生所述斜坡電壓；計(jì)數(shù)器， 對(duì)與所述參考電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出；電壓比較電路，對(duì)所 述被轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn)行采樣保持，使用所述運(yùn)算器，比較所述參考電壓 和所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓，在所述參考電壓與所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓相等的 時(shí)刻進(jìn)行輸出變化；鎖存電路，將從所述計(jì)數(shù)器輸出的所述數(shù)字值在所 述電壓比較電路的輸出變化時(shí)進(jìn)行鎖存并輸出。
本發(fā)明中的A/D轉(zhuǎn)換器，除了上述第1至笫7任意一項(xiàng)的特征之外， 其第8特征在于，所述運(yùn)算器使用反相器電路構(gòu)成，具有電壓合成電路， 產(chǎn)生對(duì)所述反相器電路的輸入判定電壓加上所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓和所 述參考電壓的差電壓后的合成電壓，作為所述反相器電路的輸入電壓。
本發(fā)明中的A/D轉(zhuǎn)換器，除了上述第1至第7任意一項(xiàng)的特征之外， 其第9特征在于，所述運(yùn)算器由分別將所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓和所述斜坡 電壓作為輸入電壓的差動(dòng)輸入型的運(yùn)算放大器構(gòu)成。
根據(jù)上述第7至第9特征的A/D轉(zhuǎn)換器，能夠以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)具 體地實(shí)現(xiàn)起到上述第1至第6任意一項(xiàng)的特征的作用效果的A/D轉(zhuǎn)換器。


圖1是表示以往的平行列A/D轉(zhuǎn)換器的一個(gè)電路結(jié)構(gòu)的電路方框圖。
圖2是示意性地表示圖1所示的A/D轉(zhuǎn)換器的電路動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖3是表示反相器電路的晶體管電路圖和輸入輸出特性的圖。
圖4是表示反相器電路的輸入輸出特性和電源電壓變動(dòng)的影響的
影響的圖。
圖6是表示本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器的第1實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)例的電 路方框圖。圖7是表示本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器的第2實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)例的電 路方框圖。圖8是表示本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器的第3實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)例的電 路方框圖。圖9是表示本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器的第4實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)例的電 路方框圖。圖IO是將以往的平行列A/D轉(zhuǎn)換器的接地電壓供給線的布線電阻 引起的電壓上升模式化后的圖。圖11是表示反相器電路的輸入輸出特性與接地電壓變動(dòng)的影響的圖。圖12是表示本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器的第5實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)例的 電路方框圖。圖13是表示本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器的第6實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)例的 電路方框圖。圖14是表示本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器的第7實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)例的 電路方框圖。
具體實(shí)施方式
以下基于

本發(fā)明的A/D轉(zhuǎn)換器(以下適當(dāng)稱為"本發(fā)明裝 置")的實(shí)施方式。另外，在用于說(shuō)明本發(fā)明裝置的各個(gè)圖中，為了使 說(shuō)明的理解變得簡(jiǎn)單，對(duì)于與圖1所示的以往的A/D轉(zhuǎn)換器相同的電路 要素、節(jié)點(diǎn)、信號(hào)賦予相同的符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。第1實(shí)施方式圖6表示本發(fā)明裝置的第1實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)。第1實(shí)施方式中 的本發(fā)明裝置1具有反相器12、將反相器電路12的輸入節(jié)點(diǎn)CPI以及 輸出節(jié)點(diǎn)CPO短路的開(kāi)關(guān)RS、用于對(duì)從本發(fā)明裝置1的輸入節(jié)點(diǎn)VIN 所輸入的被轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn)行采樣的開(kāi)關(guān)SS和電容器CS、用于將與電 壓值在固定期間單調(diào)變化的斜坡電壓VRAMp的電壓變化成比例的參考電 壓傳輸?shù)捷斎牍?jié)點(diǎn)CPI的開(kāi)關(guān)S3和電容器CR、用于對(duì)與被轉(zhuǎn)換模擬電 壓對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器輸出進(jìn)行鎖存的鎖存電路13、產(chǎn)生斜坡電壓Vramp的斜坡電壓源14、以及對(duì)相應(yīng)于與斜坡電壓vramp的電壓變化值成比例的參考電壓的數(shù)字值(n位的2值信號(hào))進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出的計(jì)數(shù)器15而構(gòu)成。 另夕卜，對(duì)輸入節(jié)點(diǎn)VIN輸入電壓VsKj等模擬電壓，該VSIG等模擬電壓 是從圖1的以往的平行列A/D轉(zhuǎn)換器的方框圖所例示的固體攝像元件的 像素部16輸出的、與針對(duì)光電轉(zhuǎn)換元件PD的入射光量相應(yīng)的電壓，但 是，被轉(zhuǎn)換模擬電壓并不限定于光電轉(zhuǎn)換元件PD的光電轉(zhuǎn)換輸出。構(gòu)成上述的本發(fā)明裝置1的電路要素與構(gòu)成圖1所示的以往的A/D 轉(zhuǎn)換器的電路要素相同。如圖6所示，在本發(fā)明裝置l中，除了上述電 路要素之外，其構(gòu)成為，還獨(dú)立設(shè)置了對(duì)反相器電路12提供專用的電 源電壓V^v的第1電源供給線VSN、和對(duì)除了反相器電路12的系統(tǒng)整 體提供系統(tǒng)電源電壓VoD的系統(tǒng)電源供給線VDD (相當(dāng)于第2電源供 給線)，系統(tǒng)電源電壓VDD的電壓變動(dòng)的影響不會(huì)呈現(xiàn)在第1電源供給 線VSN。在本發(fā)明裝置1中，為了回避從外部對(duì)第1電源供給線VSN 提供與系統(tǒng)電源電壓VoD獨(dú)立的單獨(dú)的電源電壓的情況，還設(shè)置了 N 溝道型MOSFET (晶體管MSN),其源極端子和漏極端子分別與第1 電源供給線VSN和系統(tǒng)電源供給線VDD相連接；以及第1穩(wěn)定電壓源 17,對(duì)晶體管MSN的4冊(cè)極端子提供不受系統(tǒng)電源電壓VoD的電壓變動(dòng) 的影響的穩(wěn)定的電壓VBN。晶體管MSN進(jìn)行源極跟隨器動(dòng)作，所以， 提供給第1電源供給線VSN的電壓V^v由以下的式子4提供。在式子 4中，Vthsn、卩sn為晶體管MSN的閾值電壓、和式子5提供的導(dǎo)電系數(shù) 卩，b為在自動(dòng)調(diào)零時(shí)(輸入節(jié)點(diǎn)CPI和輸出節(jié)點(diǎn)CPO短路時(shí))貫通反 相器電路12而流過(guò)的貫通電流。其中，在式子5中，W、 L為晶體管的 溝道寬度和溝道長(zhǎng)度，Sox和tox為柵極絕緣膜的介電常數(shù)和膜厚度，p 為溝道中的載流子遷移率。V1NV = VBN —Vt h s n- (2XIB/i3sn) 1/2 (4) i3=WXfoxX"/ (2XLXt。x) (5)由式子4可知，將不受系統(tǒng)電源電壓VDD的電壓變動(dòng)的影響的電源 電壓V!NV提供給反相器電路12。即，本發(fā)明裝置1的新的自動(dòng)調(diào)零電 平Vx，如式子6那樣，不受系統(tǒng)電源電壓的電壓變動(dòng)的影響。其結(jié)果是，系統(tǒng)電源電壓VDD的電壓變動(dòng)引起的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響非常小。Vx， = { (/3n/j3p) 1/2XV t h n+V1NV — V t h p }/ (1+ (0n/j3p) 1/2) (6)在圖6所示的電路結(jié)構(gòu)中，由反相器電路12、開(kāi)關(guān)RS、開(kāi)關(guān)SS 和電容器CS、開(kāi)關(guān)S3和電容器CR、以及晶體管MSN構(gòu)成電壓比較電路，對(duì)被轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn)行采樣保持，比較與斜坡電壓VRAMP的電壓變化值成比例的參考電壓和被轉(zhuǎn)換模擬電壓，在參考電壓和被轉(zhuǎn)換模擬電 壓相等的時(shí)刻進(jìn)行輸出變化。在第1實(shí)施方式中，反相器電路12作為 在參考電壓和被轉(zhuǎn)換模擬電壓的電壓比較中所使用的運(yùn)算器而起作用。 另外，構(gòu)成電壓比較電路的各個(gè)開(kāi)關(guān)RS、 SS、 S3和各個(gè)電容器CS、 CR作為電壓合成電路而起作用，在輸入節(jié)點(diǎn)CPI產(chǎn)生對(duì)反相器電路12 的輸入判定電壓Vx (參照式子3 )加上被轉(zhuǎn)換模擬電壓和參考電壓的差 電壓后的合成電壓，作為反相器電路12的輸入電壓。本發(fā)明裝置1的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作與圖1所示的以往的A/D轉(zhuǎn)換器相 同，但是，為了確認(rèn)本發(fā)明裝置1的電壓比較電路的動(dòng)作，再次參照?qǐng)D 2的時(shí)序圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。在定時(shí)tl t3的期間內(nèi)，在節(jié)點(diǎn)VIN呈現(xiàn)復(fù)位電壓，并且，開(kāi)關(guān)RS 接通，反相器12的輸入節(jié)點(diǎn)CPI和輸出節(jié)點(diǎn)CPO短路，輸入節(jié)點(diǎn)CPI 被自動(dòng)地復(fù)位成反相器電路12的輸入判定電壓(自動(dòng)調(diào)零電平)。開(kāi) 關(guān)SS在相同期間內(nèi)接通。在定時(shí)t3,使開(kāi)關(guān)RS斷開(kāi)，由此，在電容器CS對(duì)節(jié)點(diǎn)VIN的復(fù) 位電壓進(jìn)行采樣。接著，在定時(shí)t4,節(jié)點(diǎn)VIN的電壓開(kāi)始轉(zhuǎn)換，以使被轉(zhuǎn)換模擬電壓 VsKj作為與復(fù)位電壓的差電壓出現(xiàn)。在節(jié)點(diǎn)VIN的電壓電平穩(wěn)定的定時(shí) t5,使開(kāi)關(guān)S3接通時(shí)，電容器CR保持該時(shí)刻的節(jié)點(diǎn)VIN的電壓電平和斜坡電壓VRAMP的初始電壓的差電壓。接著，在定時(shí)t6,使開(kāi)關(guān)SS斷開(kāi)，由此，輸入節(jié)點(diǎn)CPI保持節(jié)點(diǎn) VIN的復(fù)位電壓(定時(shí)t3 )和定時(shí)t6時(shí)刻的電壓的差電壓VSIG,作為被 轉(zhuǎn)換模擬電壓。在定時(shí)t7,使斜坡電壓vramp的電壓值開(kāi)始緩慢增加時(shí)，輸入節(jié)點(diǎn) CPI的電壓也與斜坡電壓vramp的電壓增加量成比例地增加(輸入節(jié)點(diǎn) CPI的電壓增加量相當(dāng)于參考電壓)。另外，在定時(shí)t7,計(jì)數(shù)器15的增加計(jì)數(shù)也同時(shí)開(kāi)始。所以，在輸入節(jié)點(diǎn)CPI出現(xiàn)合成電壓，該合成電壓 是對(duì)反相器電路12的輸入判定電壓Vx，(參考式子6 )加上被轉(zhuǎn)換模擬 電壓VSIG和與斜坡電壓VRAMP的電壓變化值成比例的參考電壓的差電壓 后的電壓。在定時(shí)t8,輸入節(jié)點(diǎn)CPI的電壓電平超過(guò)反相器電路12的輸入判 定電壓時(shí)，即，被轉(zhuǎn)換模擬電壓Vsro和上述參考電壓相等時(shí)，反相器電 路12使輸出節(jié)點(diǎn)CPO的輸出電平反轉(zhuǎn)。鎖存電路13響應(yīng)輸出節(jié)點(diǎn)CPO 的輸出變化，保持該時(shí)刻的與參考電壓對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器輸出的值。鎖存電 路13輸出在定時(shí)t8保持的A/D轉(zhuǎn)換值，由此，本發(fā)明裝置l結(jié)束被轉(zhuǎn) 換模擬電壓VSIG的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作。第2實(shí)施方式在圖6所示的第1實(shí)施方式的本發(fā)明裝置1的電路結(jié)構(gòu)中，說(shuō)明了 被轉(zhuǎn)換模擬電壓的輸入節(jié)點(diǎn)VIN為一個(gè)的情況，但是，在第2實(shí)施方式 中，說(shuō)明對(duì)多個(gè)(m個(gè))被轉(zhuǎn)換模擬電壓可并行且同時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的 本發(fā)明裝置。圖7表示本發(fā)明裝置的第2實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)。第2實(shí)施方式的 本發(fā)明裝置2具有進(jìn)行每個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作的多個(gè)(m 個(gè))A/D轉(zhuǎn)換單元18、斜坡電壓源14、計(jì)數(shù)器15、以及穩(wěn)定電壓源17 而構(gòu)成。各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18由如下部分構(gòu)成由反相器電路12、晶體管 MSN、開(kāi)關(guān)RS、開(kāi)關(guān)SS和電容器CS、以及開(kāi)關(guān)S3和電容器CR構(gòu)成 的電壓比較電路；鎖存電路13。斜坡電壓源14、計(jì)數(shù)器15以及穩(wěn)定電 壓源17對(duì)于多個(gè)(m個(gè))A/D轉(zhuǎn)換單元18共用。從斜坡電壓源14輸出的斜坡電壓Vramp分別提供給各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換 單元18的開(kāi)關(guān)S3的一端。另外，將計(jì)數(shù)器15的計(jì)數(shù)器輸出提供給各 個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18的鎖存電路13的各個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入。并且，將從穩(wěn) 定電壓源17輸出的電壓Vbn提供給各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18的晶體管MSNi (i=l m)的柵極端子。各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18、斜i皮電壓源14、以及計(jì)數(shù)器15與第1實(shí)施方式相同，所以省略重復(fù)說(shuō)明。在第1實(shí)施方式中，若穩(wěn)定電壓源17是提供不受系統(tǒng)電源電壓VDD 的電壓變動(dòng)的影響的穩(wěn)壓后的電壓VBN的電路，則不限于特定的電路， 所以，省略了具體的電路結(jié)構(gòu)的說(shuō)明，但是，在第2實(shí)施方式中，說(shuō)明 穩(wěn)定電壓源17的一個(gè)電路結(jié)構(gòu)例。在硅集成電路中，為了生成不依賴于電源電壓、動(dòng)作溫度、晶體管 的閾值電壓的變動(dòng)的穩(wěn)定電壓，可取出所謂的帶隙電壓來(lái)利用。第2實(shí)施方式的穩(wěn)定電壓源17具有帶隙基準(zhǔn)電路21、運(yùn)算放大器 22、 P溝道型MOSFET (晶體管MB)、電容器CC、電阻元件R1、 R2 而構(gòu)成。由帶隙基準(zhǔn)電路21生成的電壓Vbgr不受提供給晶體管MB的 源極端子的系統(tǒng)電源電壓VDD的電壓變動(dòng)的影響。使用運(yùn)算放大器22、 晶體管MB、電容器CC、電阻元件R1、 R2(電阻值為R!、 112)對(duì)該電 壓vbgr進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，從而如以下式子7所示，能夠獲得任意的電壓 值的電壓VBN。VBN=VBGRX (R! + RJ /、 (7)由式子7可知，能夠生成不受系統(tǒng)電源電壓VoD的電壓變動(dòng)的影響 的任意的電壓VBN。將穩(wěn)定電壓源17的輸出端子VBN與各個(gè)列Cl Cm中準(zhǔn)備的A/D 轉(zhuǎn)換單元18的晶體管MSNi(i-l m)的柵極端子接線，從而將電壓VBN 提供給各個(gè)柵極端子。如在第1實(shí)施方式已說(shuō)明那樣，晶體管MSNl MSNm分別進(jìn)行源 極跟隨器動(dòng)作，所以，對(duì)各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18的反相器電路12提供式 子4所示的電壓VINV。所以，各個(gè)列Cl Cm的A/D轉(zhuǎn)換單元18在A/D 轉(zhuǎn)換動(dòng)作時(shí)，能夠不受系統(tǒng)電源電壓VDD的電壓變動(dòng)的影響地進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換動(dòng)作。第3實(shí)施方式對(duì)于圖7所示的第2實(shí)施方式的穩(wěn)定電壓源17來(lái)說(shuō)，在電路結(jié)構(gòu) 上，后級(jí)的放大電路為2級(jí)放大器。通常，具有2以上的級(jí)數(shù)的放大電路如果負(fù)載電容增大就容易變得不穩(wěn)定。為了穩(wěn)定的動(dòng)作，需要適當(dāng)選擇相位補(bǔ)償電容器cc。圖8是為了更穩(wěn)定的電路動(dòng)作的第3實(shí)施方式的穩(wěn)定電壓源23,由 產(chǎn)生穩(wěn)定電壓VBN1的穩(wěn)定電壓生成電路24和1級(jí)結(jié)構(gòu)的放大電路25 構(gòu)成。放大電路25具有運(yùn)算放大器26、 N溝道型MOSFET (晶體管 MC)、使輸入輸出端子間短路后的反相器電路27而構(gòu)成。反相器電路 27是各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18中的反相器電路12的復(fù)制，具有相同的電特 性。晶體管MC是各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18中的晶體管MSN的復(fù)制，具有 相同的柵極長(zhǎng)度、相同的柵極寬度、以及相同的晶體管特性。根據(jù)圖8所示的電路結(jié)構(gòu)，可在節(jié)點(diǎn)28獲得穩(wěn)定電壓VBN1。對(duì)使 輸入輸出端子間短路后的反相器27提供穩(wěn)定電壓VBN1,作為電源電壓， 由此，確定自動(dòng)調(diào)零時(shí)的參考電流Is。由于參考電流IB流過(guò)晶體管MC, 所以，對(duì)各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18中的晶體管MSN都流過(guò)相同的參考電流 IB。所以，節(jié)點(diǎn)28和各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18中的第1電源供給線VSN為 相同的電壓，第1電源供給線VSN為穩(wěn)定電壓VBN1。其結(jié)果是，A/D 轉(zhuǎn)換單元18能夠在A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作時(shí)不受系統(tǒng)電源電壓VoD的電壓變動(dòng) 的影響地進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作。第4實(shí)施方式上述第1至第3實(shí)施方式的本發(fā)明裝置，是使用反相器電路12作 為在參考電壓和被轉(zhuǎn)換模擬電壓的電壓比較中所使用的運(yùn)算器的電路 結(jié)構(gòu)，但是，第4實(shí)施方式的本發(fā)明裝置使用差動(dòng)放大器作為該運(yùn)算器。如圖9所示，第4實(shí)施方式的本發(fā)明裝置4具有由運(yùn)算放大器構(gòu)成 的差動(dòng)放大器29、將差動(dòng)放大器29的反相輸入節(jié)點(diǎn)CPI以及輸出節(jié)點(diǎn) CPO短路的開(kāi)關(guān)RS、用于對(duì)從本發(fā)明裝置4的輸入節(jié)點(diǎn)VIN輸入的被 轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn)行采樣的開(kāi)關(guān)SS和電容器CS、用于對(duì)與被轉(zhuǎn)換模擬電 壓對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器輸出進(jìn)行鎖存的鎖存電路13、產(chǎn)生斜坡電壓Vramp的斜坡電壓源14、以及對(duì)與斜坡電壓vramp的電壓變化值即參考電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值(n位的2值信號(hào))進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出的計(jì)數(shù)器15而構(gòu)成。在第4 實(shí)施方式中，參考電壓可以直接提供給差動(dòng)放大器29的非反轉(zhuǎn)輸入節(jié) 點(diǎn)，因此，可以省略在第1~第3實(shí)施方式為了將參考電壓傳輸給輸入節(jié) 點(diǎn)CPI所需要的開(kāi)關(guān)S3和電容器CR。根據(jù)本電路結(jié)構(gòu)，可削減電路面積。另外，差動(dòng)放大器29與反相器電路12相比，電源電壓變動(dòng)除去比(PSRR)大，所以，如果在電壓比較用的運(yùn)算器中使用差動(dòng)放大器29 來(lái)代替反相器電路12,則系統(tǒng)電源電壓VoD的電壓變動(dòng)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié) 果的影響較小。但是，為了增大差動(dòng)放大器29的PSRR,存在一個(gè)需要大面積、大 功率、復(fù)雜的放大器結(jié)構(gòu)的折衷選擇(trade-off)。在單純的電路結(jié)構(gòu) 中，為了實(shí)現(xiàn)電路面積小、省功率且PSRR大的差動(dòng)放大器，如圖9所 示，其構(gòu)成為，獨(dú)立設(shè)置對(duì)差動(dòng)放大器29提供專用的電源電壓Vamp的 第1電源供給線VSN、和系統(tǒng)電源供給線VDD,系統(tǒng)電源電壓VoD的 電壓變動(dòng)的影響不呈現(xiàn)在第1電源供給線VSN。在本發(fā)明裝置4中，與 第1實(shí)施方式同樣地，設(shè)置N溝道型MOSFET (晶體管MSN),其 源極端子和漏極端子分別與第1電源供給線VSN和系統(tǒng)電源供給線 VDD連接；以及第l穩(wěn)定電壓源17,對(duì)晶體管MSN的柵極端子提供不 受系統(tǒng)電源電壓VoD的電壓變動(dòng)的影響的穩(wěn)定的電壓VBN。晶體管MSN 進(jìn)行源極跟隨器動(dòng)作，所以，在第1電源供給線VSN能夠得到由下述 的式子8提供的電壓VAMP。在式子8中，Vthsn、卩sn為晶體管MSN的 閾值電壓、和由式子5提供的導(dǎo)電系數(shù)|3, lB為在自動(dòng)調(diào)零時(shí)(輸入節(jié) 點(diǎn)CPI和輸出節(jié)點(diǎn)CPO短路時(shí))貫通差動(dòng)放大器29而流過(guò)的偏置電流。VAMP = VBN —V t h s n— (2XI力sn) 1/2 (8)由式子8可知，不受系統(tǒng)電源電壓vdd的電壓變動(dòng)的影響的電源電 壓vamp提供給差動(dòng)放大器29。其結(jié)果是，系統(tǒng)電源電壓vdd的電壓變動(dòng)產(chǎn)生的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響非常小。所以，在本發(fā)明裝置4中，能 夠?qū)崿F(xiàn)電路面積以及動(dòng)作功率的削減，同時(shí)能夠不受電源電壓變動(dòng)的影 響地進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。第5實(shí)施方式在上述第1至第4實(shí)施方式中，對(duì)抑制系統(tǒng)電源電壓VoD的電壓變 動(dòng)帶來(lái)的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響的本發(fā)明裝置進(jìn)行了說(shuō)明。但是，接地電壓的電壓變動(dòng)有時(shí)引起A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的變動(dòng)。在第5實(shí)施方式中，對(duì) 也抑制系統(tǒng)接地電壓的電壓變動(dòng)帶來(lái)的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響的本發(fā) 明裝置進(jìn)行說(shuō)明。首先，參照?qǐng)DIO模式圖，說(shuō)明接地電壓供給線的布線電阻Rp產(chǎn)生 的接地電壓的電壓上升機(jī)理。在硅集成電路中，難以獲得阻抗為零的接地電壓。在使m個(gè)平行列A/D轉(zhuǎn)換器并列地動(dòng)作的情況下，提供給列Cl、歹'J C2.......列Cm的各個(gè)反相器電路12的接地電壓不相同的情況較多。圖IO表示將針對(duì)列Cl、列C2.......列Cm的接地電壓供給線連續(xù)連接的情況。從列Cl Cm各自流出的動(dòng)作電流流過(guò)接地電壓供給線的 布線電阻Rp，因此，產(chǎn)生接地電壓的電壓上升。其結(jié)果是，在系統(tǒng)共用的系統(tǒng)接地電壓為Vss時(shí)，提供給各個(gè)列 Cl Cm的A/D轉(zhuǎn)換單元18 (參照?qǐng)D7)的接地電壓分別為VSS+A1、 Vss+A2......Vss+Am。這里，Al Am為流過(guò)布線電阻Rp的電流產(chǎn)生的電壓降量。圖ll表示節(jié)點(diǎn)電壓Vss發(fā)生變動(dòng)的情況下的反相器電路的輸入輸出 特性。可知，如圖11示意性地表示的那樣，接地電壓Vss變動(dòng)電壓△時(shí)，自動(dòng)調(diào)零電平Vx從Vxl變動(dòng)到Vx3。提供給各個(gè)列Cl Cm的A/D轉(zhuǎn)換單元18的接地電壓因布線電阻 Rp和流過(guò)其中的電流量而各不相同。各個(gè)列Cl Cm的A/D轉(zhuǎn)換單元 18在任意的定時(shí)動(dòng)作時(shí)，動(dòng)作電流的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致各個(gè)A/D轉(zhuǎn)換單元18 的接地電壓的變動(dòng)。接地電壓的變動(dòng)導(dǎo)致自動(dòng)調(diào)零電平Vx的變動(dòng)，因 此，會(huì)引起A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的變動(dòng)。圖12表示也抑制接地電壓的電壓變動(dòng)帶來(lái)的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的影 響的本發(fā)明裝置5的主要部分電路結(jié)構(gòu)。其構(gòu)成為，獨(dú)立地設(shè)置對(duì)各個(gè) 列的Cl Cm的A/D轉(zhuǎn)換單元18的反相器電路12提供專用的接地電壓 VSi (i=l m)的笫l接地電壓線VSPi (i=l~m)、以及對(duì)除了反相器電 路12的系統(tǒng)整體提供系統(tǒng)接地電壓V^的系統(tǒng)接地電壓線VSS(相當(dāng)于 第2接地電壓線)，系統(tǒng)接地電壓Vss的電壓變動(dòng)的影響不呈現(xiàn)在第1 接地電壓線VSPi (i=l m)。另外，各個(gè)列Cl Cm的A/D轉(zhuǎn)換單元18 的電路結(jié)構(gòu)、以及未圖示的其周邊的斜坡電壓源14和計(jì)數(shù)器15 (全部 參照?qǐng)D7)與第1至第3實(shí)施方式相同，所以，省略重復(fù)的說(shuō)明。在本發(fā)明裝置5中，為了回避從外部將與系統(tǒng)接地電壓Vss獨(dú)立的單個(gè)的接地電壓提供給第l接地電壓線VSPi (i=l m)的復(fù)雜度，設(shè)置 源極端子和漏極端子分別與第l接地電壓線VSPi (i=l m)和系統(tǒng)接地 電壓線VSS相連接的P溝道型MOSFET (晶體管MSPi, i=l~m),并 在各個(gè)晶體管MSPi的柵極端子上連接由距外部較近的最端部分支出來(lái) 的系統(tǒng)接地電壓線VSS。各個(gè)晶體管MSPi由彼此相同的柵極長(zhǎng)度、柵 極寬度、晶體管特性的等效的晶體管構(gòu)成。如圖12所示，各個(gè)晶體管MSPi的源極端子與第l接地電壓線VSPi (i二l m)相連接，獲得源極跟隨電壓VSi (i=l m)。具體而言，提供 給第1接地電壓線VSPi的接地電壓VSi( i=l m)由以下的式子9提供。 在式子9中，Vthsp、卩sp為晶體管MSP的閾值電壓和由式子5提供的 導(dǎo)電系數(shù)|3, IBl (i=l m)為在自動(dòng)調(diào)零時(shí)(輸入節(jié)點(diǎn)CPI和輸出節(jié)點(diǎn) CPO短路時(shí))貫通各個(gè)反相器電路12而流過(guò)的貫通電流。VS i =VSS + V t h s p+ (2 X I Bi/|8 s p) 1/2 (9)由式子9可知，各個(gè)歹'j Cl Cm的A/D轉(zhuǎn)換單元18的接地電壓VSi (產(chǎn)l m)僅依賴于各個(gè)反相器電路12的貫通電流Im(產(chǎn)l m)而決定， 從在任意的定時(shí)進(jìn)行變動(dòng)的系統(tǒng)接地電壓的變動(dòng)Vss+Al Vss+Am分離 出。所以，根據(jù)圖12所示的電路結(jié)構(gòu)，能夠抑制系統(tǒng)接地電壓的變動(dòng) 產(chǎn)生的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響。第6實(shí)施方式第6實(shí)施方式中的本發(fā)明裝置6是第5實(shí)施方式的本發(fā)明裝置5的 變形例。與第5實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，如圖13所示，在各個(gè)列Cl Cm 的A/D轉(zhuǎn)換單元18的各個(gè)晶體管MSPi的柵極端子公共地連接著第2 穩(wěn)定電壓源30的輸出端子。另外，第2穩(wěn)定電壓源30可以利用與第2 實(shí)施方式或者笫3實(shí)施方式中的第1穩(wěn)定電壓源17相同的電路結(jié)構(gòu)(但 是，成為使電源電壓和接地電壓的關(guān)系、MOSFET的導(dǎo)電型分別反轉(zhuǎn)的 對(duì)稱的電路結(jié)構(gòu))。其結(jié)果是，可以將不受從第2穩(wěn)定電壓源30輸出的系統(tǒng)接地電壓V^的變動(dòng)的影響的、穩(wěn)壓后的電壓VBP提供給各個(gè)柵極端子，并且，在 本發(fā)明裝置6中，與第5實(shí)施方式同樣地，抑制系統(tǒng)接地電壓的變動(dòng)產(chǎn)生的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響。 第7實(shí)施方式第7實(shí)施方式中的本發(fā)明裝置如圖14所示，是如下的電路結(jié)構(gòu)， 即，兼有第1實(shí)施方式中的本發(fā)明裝置1和第6實(shí)施方式中的本發(fā)明裝 置6的特征，并且，可抑制系統(tǒng)電源電壓VoD的電壓變動(dòng)帶來(lái)的對(duì)A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響、和系統(tǒng)接地電壓的電壓變動(dòng)帶來(lái)的對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的 影響這兩者。具體而言，如圖14所示，獨(dú)立設(shè)置對(duì)反相器電路12提供專用的電 源電壓Vnw的第1電源供給線VSN、和對(duì)除了反相器電路12的系統(tǒng)整 體提供系統(tǒng)電源電壓VDD的系統(tǒng)電源供給線VDD (相當(dāng)于第2電源供 給線)，并且，設(shè)置了 N溝道型MOSFET (晶體管MSN),其源極 端子和漏極端子分別連接到第1電源供給線VSN和系統(tǒng)電源供給線 VDD;以及第1穩(wěn)定電壓源17,對(duì)晶體管MSN的柵極端子提供不受系統(tǒng)電源電壓VDD的電壓變動(dòng)的影響的穩(wěn)定后的電壓VBN。進(jìn)而，獨(dú)立地設(shè)置對(duì)反相器電路12提供專用的接地電壓Vsp的第1接地電壓線VSP、 和對(duì)除了反相器電路12的系統(tǒng)整體提供系統(tǒng)接地電壓Vss的系統(tǒng)接地電 壓線VSS(相當(dāng)于第2接地電壓線)，并且，設(shè)置了 P溝道型MOSFET (晶體管MSP),其源極端子和漏極端子分別連接到第1電源供給線 VSP和系統(tǒng)接地電壓線VSS;以及第2穩(wěn)定電壓源30,對(duì)晶體管MSP 的柵極端子提供不受系統(tǒng)電源電壓Vss的變動(dòng)的影響的穩(wěn)定后的電壓 VBP。另外，圖14所示的各個(gè)電路要素與在第1實(shí)施方式至第6實(shí)施方 式說(shuō)明過(guò)的相同，省略重復(fù)的說(shuō)明。以上，根據(jù)圖14所示的電路結(jié)構(gòu)，反相器電路12的自動(dòng)調(diào)零電平 Vx與系統(tǒng)電源電壓VDD以及系統(tǒng)接地電壓Vss各自的變動(dòng)切斷，能夠獲 得穩(wěn)定的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。其它實(shí)施方式以上，通過(guò)第1~第7實(shí)施方式詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明裝置，但是本發(fā) 明裝置的電路結(jié)構(gòu)并不限于上述各個(gè)實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)。對(duì)于如下的A/D轉(zhuǎn)換器，在技術(shù)方案的范圍內(nèi)記載的本發(fā)明裝置的特征結(jié)構(gòu)有效地發(fā)揮作用，該A/D轉(zhuǎn)換器為對(duì)1個(gè)或多個(gè)被轉(zhuǎn)換^t擬電壓進(jìn)行采樣保 持，并使用反相器電路或者差動(dòng)放大器等運(yùn)算器，將采樣保持的l個(gè)或 者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓、和由電壓值在固定期間單調(diào)變化的斜坡電壓的比較，將1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓的每一個(gè)分別轉(zhuǎn)換成與參考電壓 對(duì)應(yīng)的數(shù)字值并輸出的A/D轉(zhuǎn)換器，即用于電壓比較的運(yùn)算器的自動(dòng)調(diào)換器。" ；"'^''、 '、'、' 、 "、本發(fā)明可利用于A/D轉(zhuǎn)換器，特別對(duì)平行列A/D轉(zhuǎn)換器有用。
權(quán)利要求
1.一種A/D轉(zhuǎn)換器，其中對(duì)1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓進(jìn)行采樣保持，將采樣保持的所述1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓、與由電壓值在固定期間單調(diào)變化的斜坡電壓的電壓變化值或者和所述電壓變化值成比例的電壓所提供的參考電壓進(jìn)行比較，將所述1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓的每一個(gè)分別轉(zhuǎn)換成與所述參考電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值并輸出，按每個(gè)所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓具有在所述1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓的每一個(gè)與所述參考電壓的電壓比較中所使用的運(yùn)算器，對(duì)所述運(yùn)算器設(shè)置向所述各個(gè)運(yùn)算器單獨(dú)地提供電源電壓的第1電源供給線，每一個(gè)所述第1電源供給線，作為不受對(duì)所述運(yùn)算器以外的電路提供電源電壓的第2電源供給線的電壓變動(dòng)的影響的其它系統(tǒng)的電源供給線來(lái)構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于，具有N溝道型MOSFET,源極端子和漏極端子分別連接到所述第 1電源供給線和所述第2電源供給線；第1穩(wěn)定電壓源，將不受所述第 2電源供給線的電壓變動(dòng)的影響的穩(wěn)定的電壓輸出到所述N溝道型 MOSFET的4冊(cè)才及端子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 對(duì)所述運(yùn)算器提供接地電壓的笫l接地電壓線，作為不受對(duì)所述運(yùn)算器以外的電路提供接地電壓的第2接地電壓線的電壓變動(dòng)的影響的其 它系統(tǒng)的4妻地電壓線來(lái)構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于，具有P溝道型MOSFET,源極端子和漏極端子分別連接到所述第 1接地電壓和所述第2接地電壓；第2穩(wěn)定電壓源，將不受所述第2接 地電壓線的電壓變動(dòng)的影響的穩(wěn)定的電壓輸出到所述P溝道型MOSFET 的柵極端子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 具有多個(gè)可將多個(gè)所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓分別轉(zhuǎn)換成所述數(shù)字值的所述運(yùn)算器而成，將與所述多個(gè)運(yùn)算器的所述第1電源供給線分別單獨(dú)連接的多個(gè)所述N溝道型MOSFET的4冊(cè)才及端子相互連接，所述第1穩(wěn)定電壓源的輸出電壓共同地輸出到所述多個(gè)N溝道型 MOSFET的各個(gè)4冊(cè)極端子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于，具有多個(gè)可將多個(gè)所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓分別轉(zhuǎn)換成所述數(shù)字值的 所述運(yùn)算器而成，將與所述多個(gè)運(yùn)算器的所述第1接地電壓線分別單獨(dú)連接的多個(gè)所 述P溝道型MOSFET的4冊(cè)極端子相互連接，所述第2穩(wěn)定電壓源的輸出電壓共同地輸出到所述多個(gè)P溝道型 MOSFET的各個(gè)4冊(cè)才及端子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于，具有斜坡電壓發(fā)生部，產(chǎn)生所述斜坡電壓；計(jì)數(shù)器，對(duì)與所述參 考電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值進(jìn)行計(jì)數(shù)并輸出；電壓比較電路，對(duì)所述被轉(zhuǎn)換模 擬電壓進(jìn)行采樣保持，使用所述運(yùn)算器，比較所述參考電壓和所述被轉(zhuǎn) 換模擬電壓，在所述參考電壓與所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓相等的時(shí)刻進(jìn)行輸 出變化；鎖存電路，將從所述計(jì)數(shù)器輸出的所述數(shù)字值在所述電壓比較 電路的輸出變化時(shí)進(jìn)行鎖存并輸出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于， 所述運(yùn)算器使用反相器電路構(gòu)成，具有電壓合成電路，產(chǎn)生對(duì)所述反相器電路的輸入判定電壓加上所 述被轉(zhuǎn)換模擬電壓和所述參考電壓的差電壓后的合成電壓，作為所述反 相器電路的輸入電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的A/D轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述運(yùn)算器由分別將所述被轉(zhuǎn)換模擬電壓和所述斜坡電壓作為輸 入電壓的差動(dòng)輸入型的運(yùn)算放大器構(gòu)成。
全文摘要
提供一種A/D轉(zhuǎn)換器，抑制對(duì)電源電壓的A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作帶來(lái)的影響。該A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)1個(gè)或者多個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓、與由電壓值在固定期間單調(diào)變化的斜坡電壓的電壓變化值或者和所述電壓變化值成比例的電壓提供的參考電壓進(jìn)行比較，將被轉(zhuǎn)換模擬電壓的每一個(gè)分別轉(zhuǎn)換成與參考電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值并輸出，按每個(gè)被轉(zhuǎn)換模擬電壓具有使用于被轉(zhuǎn)換模擬電壓的每一個(gè)和所述參考電壓之間的電壓比較的運(yùn)算器(12)，對(duì)運(yùn)算器(12)設(shè)置向各個(gè)運(yùn)算器(12)單獨(dú)地提供電源電壓的第1電源供給線(VSN)，在所述每一個(gè)第1電源供給線(12)和第2電源供給線(VDD)之間，分別設(shè)置柵極端子與穩(wěn)定電壓源(17)相連接的MOS晶體管MSN，且第1電源供給線(12)作為不受提供電源電壓的第2電源供給線(VDD)的電壓變動(dòng)的影響的其它系統(tǒng)的電源供給線而構(gòu)成。
文檔編號(hào)H03M1/08GK101232286SQ20081000885
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月25日
發(fā)明者丸山正彥 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社