[发明专利]模数转换器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2011年9月22日提交的日本专利申请No.2011-206961并要求其优先权益；通过引用将其全部内容并入在此。

技术领域

在此说明的实施例总的来说涉及模数转换器。

背景技术

模数转换器（AD转换器）粗略地分类成三种类型：逐次逼近型、并行比较型、和德尔塔西格玛（△∑）型。在这些类型之中，并行比较型也被称作闪速型（flash type），并且能够利用（2ⁿ-1）个比较电压和（2ⁿ-1）个比较器以用于将模拟信号的全尺度（full scale）划分成2ⁿ个分段来在单个比较中获得数字值。出于该原因，并行比较型AD转换器以高速操作。

然而，已知并行比较型具有电路尺寸大的问题。原因如下。AD转换器包括三种基本元件：用于生成比较电压的电阻器梯（resitor ladder）、比较器群组、和编码器。AD转换器的转换精度根据电阻器梯的精度和比较器的分辨率而定，并且随着电路面积增加所述精度或分辨率提高。

也即，在并行比较型中，电路尺寸增加以换取转换精度的改善。换而言之，难以利用小的电路面积实现高分辨率。

为了实现高分辨率，须改善电阻器梯的分压精度。通常，电阻器梯的精度取决于半导体微制造技术的精度。作为避免此的一种方法，使用了这样一种方法，其中，与电阻器梯一起形成电阻性熔丝（可变电阻器），并在出货之前通过激光辐照逐一地熔断电阻性熔丝来调节电阻值。

然而，随着分辨率的增加，电路尺寸增加。因此，在上述的方法中，在电路与另一电路以SOC（芯片上系统）的形式连接操作时，难以逐一地调节电阻值。出于该原因，AD转换器的分辨率最终被限制到半导体微制造技术的精度的范围。另外，一旦电阻性熔丝被熔断，则在此之后不能够调节电阻值。因此，电阻器梯的分压精度难以改善。

发明内容

实施例的一个目的是提供一种能够实现高转换精度同时抑制电路尺寸的模数转换器。

根据一个实施例，模数转换器包括电压生成单元和多个比较器。电压生成单元被配置来通过多个可变电阻器来对基准电压进行分压以生成多个比较电压。所述多个比较器中的每一个被配置来将所述多个比较电压中的任何一个与模拟输入电压进行比较，并基于所述比较电压和所述模拟输入电压之间的比较结果输出数字信号。所述多个可变电阻器中的每一个包括串联连接的多个可变电阻性元件，并且所述多个可变电阻性元件中的每一个具有根据外部信号可变地设置的电阻值。

根据上述的模数转换器，可以实现高转换精度，同时抑制电路尺寸。

附图说明

图1是示出了并行比较型的AD转换器的图；

图2是示出了AD转换器的（I/O）特性的图；

图3是示出了根据一个实施例的AD转换器的示意性配置示例的图；

图4是用于描述AD转换器的详细配置的图；

图5是示出了MTJ元件的示例性配置的图；

图6是示出了形式多个MTJ元件的示例的图；

图7是示出了形式多个MTJ元件的示例的图；

图8是示出了形式多个MTJ元件的示例的图；

图9是用于描述改变每一个MTJ元件的磁化状态的方法的示例的图；

图10是示出了可变电阻器的示例的图；

图11是示出了控制信号和电阻值之间的对应关系的示例的图；

图12是示出了可变电阻器的变型的图；

图13是示出了MTJ元件的I-V特性的示例的图；

图14是示出了GMR元件的I-V特性的示例的图；

图15是用于描述其中采用自旋注入磁化反转技术的情况的图；

图16是用于描述一种特定的MTJ元件的图；和

图17是示出了MTJ元件的一种变型的图。

具体实施例方式

下面将参考附图详细说明根据实施例的模数转换器的示例（在下面的说明中称作“AD转换器”）。