[發明專利]緊湊型數模轉換器

有效

• 申請號: 201110028044.1
• 申請日: 2011-01-25
• 公開（公告）號: CN102195654A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: Y·迦諾基
• 申請（專利權）人: 電力集成公司
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 徐燕;楊勇

技術領域

本發明涉及集成電路內晶體管的布局。更具體地，本發明涉及與常規布局相比在半導體襯底上占據的面積更小的數模轉換器的設計。

背景技術

許多集成電路執行要求既處理數字信號又處理模擬信號的功能。例如，計數、記憶和計時功能通常最好利用數字信號實現，而檢測、放大和控制通常偏向于使用模擬信號。在一典型應用中，集成電路可以接收模擬輸入，并將該輸入轉換成數字形式供處理，并隨后將數字結果轉換成模擬輸出。

數字信號到模擬信號的轉換要求數模轉換器(DAC)。集成電路中的典型的DAC將二進制加權電流分配到二進制數的每一數位。各個電流被加在一起以產生模擬電流，該模擬電流與所述二進制數的值成比例。

每個二進制加權電流由包括一個或多個晶體管的電流源產生。在常規設計中，每個電流源中晶體管的數量隨著數位的數量的增加按2的冪指數增加。因此，對于最基礎的設計，10位的DAC通常會需要多于1000個的晶體管，并且對于要求更嚴格的容限的應用會需要多于2000個的晶體管。12位的基礎DAC通常需要多于4000個的晶體管。

導致集成電路成本的一個主要因素是包含部件的半導體晶粒的尺寸。每個晶體管占據晶粒上的一個空間，所述晶粒不可能比作為用來制造集成電路的特定工藝的一個特性的最小面積小。

極其依賴于數字信號處理的集成電路可能包含幾十萬個晶體管，所以僅使用幾千個晶體管的DAC對器件的尺寸和成本不會有明顯的影響。然而，用于偏向于使用模擬信號處理的應用的小集成電路，例如像用于電源的控制器，不能包括這樣的大DAC而不招致因尺寸和成本的增加而引起的顯著不利后果。因此，對于需要小的、低成本的集成電路的應用，具有緊湊型DAC結構是有利的。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種數模轉換器電路，包括：參考定標電路(references?caling?circuit)，其被耦合以接收第一參考電流，所述參考定標電路被耦合以響應于所述第一參考電流產生第二參考電流；第一多個二進制加權電流源，其耦合到求和節點，其中該第一多個二進制加權電流源中的第一二進制加權電流源的電流與所述第一參考電流成比例；以及第二多個二進制加權電流源，其耦合到所述求和節點，其中該第二多個二進制加權電流源中的第一二進制加權電流源的電流與所述第二參考電流成比例。

在一個優選的實施方案中，來自所述第一多個二進制加權電流源中的一個的電流基本等于來自所述第二多個二進制加權電流源中的一個的電流的二倍。

在一個優選的實施方案中，所述第一多個二進制加權電流源和所述第二多個二進制加權電流源包括多個晶體管。

在一個優選的實施方案中，所述第一多個二進制加權電流源和所述第二多個二進制加權電流源包括多個電流鏡電路。

在一個優選的實施方案中，所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的一個包括耦合到所述求和節點的多個晶體管，其中所述多個二進制加權電流源中的所述一個產生的電流是來自耦合到所述求和節點的所述多個晶體管中每一個的各個電流的和。

在一個優選的實施方案中，所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的第一二進制加權電流源具有所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源的最小電流，其中所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的第二二進制加權電流源具有所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源的第二最小電流，其中所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的所述第一二進制加權電流源包括至少兩倍于所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的所述第二二進制加權電流源的晶體管。

在一個優選的實施方案中，所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的第一二進制加權電流源具有所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源的最小電流，其中所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的第二二進制加權電流源具有所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源的第二最小電流，其中所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的所述第一二進制加權電流源包括比所述第一多個二進制加權電流源或所述第二多個二進制加權電流源中的所述第二二進制加權電流源多的晶體管。

在一個優選的實施方案中，所述數模轉換器電路被包括在電源控制器中。