[發(fā)明專(zhuān)利]具有反饋的電流引導(dǎo)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210129656.4
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102759943A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹姆斯·L·布魯貝克;弗洛林·A·奧普雷斯庫(kù)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 凌力爾特公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05F1/565
• 分類(lèi)號(hào): G05F1/565
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流引導(dǎo)電路，其響應(yīng)于互補(bǔ)輸入信號(hào)將預(yù)定電流提供到兩個(gè)差動(dòng)輸出端子中的一者，例如用于數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)中。

背景技術(shù)

電流引導(dǎo)電路為用于較寬范圍的應(yīng)用(例如數(shù)字無(wú)線電發(fā)射信號(hào)鏈、測(cè)試設(shè)備刺激合成、有線線路數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?中的某些類(lèi)型的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)的基本建置塊。在這些應(yīng)用中，關(guān)鍵的DAC規(guī)格為無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)，其由不可避免地被添加到所產(chǎn)生的輸出信號(hào)的非所要的失真的量直接確定。

圖1A及1B說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)電流引導(dǎo)(CS)電路100的實(shí)例。在互補(bǔ)控制信號(hào)VCA及VCB指引下，固定電流源130被選擇性地引導(dǎo)向輸出節(jié)點(diǎn)A或輸出節(jié)點(diǎn)B。

圖1A展示CS電路100的第一狀態(tài)。在存在于控制端子111處的控制信號(hào)VCA指引下，當(dāng)信號(hào)Von通過(guò)切換元件118被施加到節(jié)點(diǎn)112時(shí)，電流引導(dǎo)裝置110將電流源130耦合到輸出節(jié)點(diǎn)A。電流引導(dǎo)裝置110可為任何類(lèi)型的合適裝置。在一些實(shí)施例中，裝置110可為晶體管，包括n及p溝道增強(qiáng)及損耗MOSFET、JFET、MESFET、異質(zhì)結(jié)裝置、NPN或PNP雙極晶體管等。切換元件118可為任何類(lèi)型的信號(hào)產(chǎn)生器，其響應(yīng)于控制信號(hào)VCA，將合適的偏壓提供到所述電流引導(dǎo)裝置。同時(shí)，在存在于控制端子121處的控制信號(hào)VCB指引下，當(dāng)信號(hào)Voff通過(guò)切換元件128被施加到節(jié)點(diǎn)122時(shí)，電流引導(dǎo)裝置120將電流源130從輸出節(jié)點(diǎn)B去耦合。在CS電路100的此第一狀態(tài)中，引導(dǎo)裝置110在導(dǎo)電狀態(tài)中起作用，而引導(dǎo)裝置120在絕緣狀態(tài)中起作用。

CS電路100的第二狀態(tài)展示在圖1B中。在控制信號(hào)VCA指引下，當(dāng)信號(hào)Voff通過(guò)切換元件118被施加到節(jié)點(diǎn)112時(shí)，電流引導(dǎo)裝置110將電流源130從輸出節(jié)點(diǎn)A去耦合。同時(shí)，在控制信號(hào)VCB指引下，當(dāng)信號(hào)Von通過(guò)切換元件128被施加到節(jié)點(diǎn)122時(shí)，電流引導(dǎo)裝置120將電流源130耦合到輸出節(jié)點(diǎn)B。在CS電路的此第二狀態(tài)中，引導(dǎo)裝置110在絕緣狀態(tài)中起作用，而引導(dǎo)裝置120在導(dǎo)電狀態(tài)中起作用。

引導(dǎo)裝置110在其導(dǎo)電狀態(tài)中的相對(duì)低的輸出阻抗由圖1A中的電阻器115表示。引導(dǎo)裝置120在其導(dǎo)電狀態(tài)中的相對(duì)低的輸出阻抗說(shuō)明為圖1B中的電阻器125。在其絕緣狀態(tài)中的兩個(gè)電流引導(dǎo)裝置(110及120)均具有充分高的輸出阻抗，使得可出于此描述的目的而實(shí)際上將其忽略。

因?yàn)槲锢砩系膶?shí)施限制，相對(duì)大量的寄生電容存在于共用節(jié)點(diǎn)132處且由電容器135說(shuō)明。

在由圖1A說(shuō)明的第一狀態(tài)中，存在于輸出節(jié)點(diǎn)A處的信號(hào)可改變通過(guò)電阻器115存儲(chǔ)在電容器135上的電壓。類(lèi)似地，在由圖1B說(shuō)明的第二狀態(tài)中，存在于輸出節(jié)點(diǎn)B處的信號(hào)可改變通過(guò)電阻器125存儲(chǔ)在電容器135上的電壓。此可為其中CS電路100是DAC中的將電流施加到連接到輸出節(jié)點(diǎn)A及B的差動(dòng)輸出總線的許多CS電路中的一者的情況。

當(dāng)CS電路100從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)時(shí)，對(duì)電流Io從輸出節(jié)點(diǎn)A到輸出節(jié)點(diǎn)B的所要的引導(dǎo)伴隨通過(guò)第一狀態(tài)期間存在于節(jié)點(diǎn)A處的信號(hào)經(jīng)由電阻器115存儲(chǔ)在共用節(jié)點(diǎn)132上的電荷到B的非所要的轉(zhuǎn)移。類(lèi)似地，當(dāng)CS電路100從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)時(shí)，對(duì)電流Io從輸出節(jié)點(diǎn)B到輸出節(jié)點(diǎn)A的所要的引導(dǎo)伴隨通過(guò)第二狀態(tài)期間存在于節(jié)點(diǎn)B處的信號(hào)經(jīng)由電阻器125存儲(chǔ)在共用節(jié)點(diǎn)132上的電荷到A的非所要的轉(zhuǎn)移。此電荷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生失真，從而限制DAC的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)。

圖2說(shuō)明由耦合到差動(dòng)輸出節(jié)點(diǎn)A及B的多個(gè)電流引導(dǎo)電路CS1、CS2…CS(n-1)、CSn構(gòu)造的DAC?200。在一個(gè)實(shí)施例中，這些CS電路經(jīng)縮放(即，電流源根據(jù)2⁰、2¹、2²、2³等，針對(duì)每一位位置而增加)，且由互補(bǔ)對(duì)控制信號(hào)VCA1、VCB1、…VCAn、VCBn選擇性控制以在此時(shí)間且以此順序在第一及第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，以便在節(jié)點(diǎn)A及B處產(chǎn)生所要的差動(dòng)輸出信號(hào)。在輸出節(jié)點(diǎn)A及B處如此產(chǎn)生的所述差動(dòng)信號(hào)為傳入的控制信號(hào)的模擬等效信號(hào)。在其它實(shí)施例中，CS電路中的一些或全部可為經(jīng)均等加權(quán)的或經(jīng)非二進(jìn)制加權(quán)的或其任何組合。

歸因于電流引導(dǎo)裝置110及120(圖1A及1B)在其導(dǎo)電狀態(tài)中的相對(duì)低的輸出阻抗(由電阻器115及125表示)，所要的輸出信號(hào)伴隨非所要的依賴(lài)于信號(hào)的電荷轉(zhuǎn)移，從而在節(jié)點(diǎn)A及B上產(chǎn)生輸出信號(hào)失真。

需要的是一種在其輸出節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生較少的信號(hào)失真的電流引導(dǎo)電路(例如用于DAC中)。

發(fā)明內(nèi)容