[發(fā)明專利]數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010277925.2
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN102386927A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許智淵;蔡志厚
• 申請（專利權(quán)）人: 揚智科技股份有限公司
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明系關(guān)于信號處理與信號波形的控制，尤指一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置以及其相關(guān)方法，可有效控制其輸出信號轉(zhuǎn)態(tài)的上升/下降時間。

背景技術(shù)

數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置(digital?to?analog?converter)廣泛地應(yīng)用在各種不同用途的電子電路中，一般來說，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置的操作在于將一數(shù)字形式的輸入信號轉(zhuǎn)換成一模擬形式的輸出信號。由于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置常常必須反應(yīng)出信號轉(zhuǎn)態(tài)，因此數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生輸出信號的所需的上升/下降時間便成了數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置一個重要的特性。在大部分的情形中，信號的上升/下降時間需要被控制在合理的時間范圍內(nèi)，以避免太長的上升/下降時間造成信號失真等不良影響，而太短的上升/下降時間則會因過高的信號切換速度而會造成電磁干擾(electromagnetic?interference)。

舉例來說，請參考圖1，其系說明習(xí)知100BASE-T網(wǎng)路規(guī)范中，對于輸出信號之波形要求。其中，該網(wǎng)路規(guī)范中要求，信號轉(zhuǎn)態(tài)時的上升/下降時間必須控制于4±1ns之內(nèi)。習(xí)知作法可能使用由電阻與電容等被動元件所組成的低通濾波器來電連接于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端，透過適當(dāng)?shù)卣{(diào)教低通濾波器與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的參數(shù)，來達(dá)成將信號的上升/下降時間控制于一定時間內(nèi)的目的。然而，由于電阻與電容的精準(zhǔn)度較難掌握，容易受到工藝上的誤差或者是溫度的影響，所以容易導(dǎo)致由被動元件所組成低通濾波器的有特性上的變異，進(jìn)而使得數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器之輸出信號的上升/下降時間無法如預(yù)期般被控制。

本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中，亦存在解決此種問題的先前技術(shù)。例如，美國專利(證號6,462,668)中所提出的電流源架構(gòu)。請參考圖2，其系該篇專利的代表圖。該篇專利中之電流源架構(gòu)(電流源50)，系利用多個平行排列的子電流源(亦即，晶體管對52～56)的電流加總來產(chǎn)生輸出電流Io，其中，由于每一個晶體管對52～56系被具有不同時間延遲(d₁～d_N)的控制信號所控制，故于一定時間間隔內(nèi)，可逐次增加或減少輸出電流Io，以控制其轉(zhuǎn)態(tài)的上升/下降時間。

然而，該篇專利所提出的電流源架構(gòu)有以下問題。首先，為了降低子電流源的不匹配(mismatch)所帶來的不良效應(yīng)，所以必須增加子電流源面積，以降低不匹配的效應(yīng)，如此一來會增加電流源架構(gòu)的整體面積。除此之外，由于電流源50的輸出電流Io系利用切換子電流源的開啟或關(guān)閉狀態(tài)來調(diào)整，而子電流源切換的瞬間，往往會有暫態(tài)的突波(glitch?power)產(chǎn)生。

因此，盡管先前技藝已提供控制信號轉(zhuǎn)態(tài)的上升/下降時間的電流源架構(gòu)，但仍存在亟待改善的地方。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種可有效控制信號上升與下降速度的電流輸出裝置，以這種電流輸出裝置為基礎(chǔ)所設(shè)計的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路，可使其輸出信號轉(zhuǎn)態(tài)時的上升/下降時間控制于一預(yù)定的合理范圍內(nèi)。

本發(fā)明透過利用分流電路對一固定電流進(jìn)行分流，并對分流電路控制，使分流電路所輸出的分流電流漸進(jìn)式地增加或減少，其中，分流電路的控制系透過多個具有不同相位的控制信號來進(jìn)行。這些控制信號的相位差可精確地決定信號上升/下降的速度，避免使用誤差較大的被動式低通濾波器。再者，本發(fā)明所提供的電流輸出裝置亦可有效避免先前技術(shù)中電流源裝置面積較大與可能的突波干擾問題。

本發(fā)明之一實施例提供一種電流輸出裝置，包含：一電流源、一信號產(chǎn)生電路以及多個分流電路。該電流源系具有一輸出端，并且用以輸出一供應(yīng)電流。該信號產(chǎn)生電路系分別產(chǎn)生一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號。該多個分流電路系包含有至少一第一分流電路以及至少一第二分流電路，該第一分流電路與該第二分流電路系分別耦接至該電流源之該輸出端，并且，該第一與該第二分流電路系分別依據(jù)該第一與第二組控制輸出信號來分流該供應(yīng)電流以產(chǎn)生一第一分流電流與一第二分流電流。其中，該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系分別調(diào)整該第一分流電流與該第二分流電流的大小，以逐漸地增加該第一分流電流并逐漸地減少該第二分流電流。