[實用新型]數模轉換器

有效

• 申請號: 201220362917.2
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN202713276U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 劉興強;張弛;曹靖
• 申請（專利權）人: 北京昆騰微電子有限公司
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66;H03M1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及微電子領域，尤其涉及一種數模轉換器。

背景技術

數模轉換器把數字輸入信號轉換成模擬信號輸出。如圖1所示，為現有技術中數模轉換器的結構示意圖，數模轉換器包括輸入寄存器11和數模轉換模塊12，其中，輸入寄存器11通常可以通過D觸發器來實現。數模轉換器的工作原理如下：n位數字輸入信號首先被輸入寄存器11鎖存下來，采樣后的n位數字信號在數模轉換模塊12中一起進行數模轉換。

在數模轉換器中，很多情況會導致在模擬輸出信號中存在毛刺（Glitch）。例如：采樣后的n位數字信號的延時不同會導致在模擬輸出信號中存在比較大的毛刺；模擬電路中存在寄生電容，導致輸入數據變化時產生毛刺，尤其當輸入信號從01111111變化到1000000時；時鐘饋通會引起總諧波失真，反映在電路的輸出波形上同樣是造成毛刺的存在。毛刺通常會引起輸出信號諧波性能的下降，在一些控制環路中，毛刺的存在可能會引起環路的震蕩，毛刺是影響數模轉換器工作精度的主要制約因素，因此在電路設計中需要盡量減小毛刺。衡量毛刺優劣的主要指標是毛刺的能量，毛刺的能量不僅與毛刺的大小有關，還與持續時間有關，毛刺的能量可以直觀地看作是毛刺所包圍的面積。如圖2所示，為現有技術中常見的兩種類型的毛刺示意圖，陰影區表示毛刺，A1、A2、A3為陰影區的面積，類型(a)的毛刺能量為A2-A1，類型(b)的毛刺能量為A3，盡管類型(a)中毛刺能量為上下陰影區面積相減，然而仍然會惡化輸出信號的諧波性能，因此仍然需要減小A1和A2各自的面積。

現有技術中，通常針對毛刺產生的原因，通過提高電路的性能來減小毛刺。例如：做好電路匹配，盡量減小數字信號處理之間的延時區別；減小模擬電路中的寄生電容；減小時鐘電路對于輸出的饋通。但是，這些方法無法有效地從根本上解決問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種數模轉換器，用以實現簡單有效地減小數模轉換器輸出的模擬電壓信號中的毛刺。

本實用新型提供一種數模轉換器，包括：

輸入寄存器，用于對輸入的數字信號進行鎖存，在時鐘信號的有效邊沿，輸出所述數字信號；

第一數模轉換模塊，用于對所述輸入寄存器輸出的數字信號進行模數轉換，輸出模擬電壓信號；

還包括：

第一開關，一端與所述第一數模轉換模塊的輸出端連接，另一端作為所述數模轉換器的輸出端；

脈沖發生器，用于在所述時鐘信號的有效邊沿，生成一個預定時間寬度的脈沖信號，所述脈沖信號用于控制所述第一開關的開關和閉合；其中，所述脈沖發生器輸出所述脈沖信號的時刻相對于所述時鐘信號的有效邊沿的延時小于或等于所述數模轉換模塊輸出所述模擬電壓信號的時刻相對于所述時鐘信號的有效邊沿的延時。

本實用新型還提供一種數模轉換器，包括：

輸入寄存器，用于對輸入的數字信號進行鎖存，在時鐘信號的有效邊沿，輸出所述數字信號；

第二數模轉換模塊，用于對所述輸入寄存器輸出的數字信號進行模數轉換，輸出模擬電流信號；

還包括：

第一開關，一端與所述第二數模轉換模塊的輸出端連接，另一端作為所述數模轉換器的輸出端；

第一電阻，一端與所述數模轉換器的輸出端連接，另一端與公共地端連接；

第二開關，一端與所述第二數模轉換模塊的輸出端連接；

第二電阻，一端與所述第二開關的另一端連接，另一端與所述公共地端連接；

脈沖發生器，用于在所述時鐘信號的有效邊沿，生成一個預定時間寬度的脈沖信號；其中，所述脈沖發生器輸出所述脈沖信號的時刻相對于所述時鐘信號的有效邊沿的延時小于或等于所述數模轉換模塊輸出所述模擬電流信號的時刻相對于所述時鐘信號的有效邊沿的延時；

反相器，與所述脈沖發生器的輸出端連接，用于對所述脈沖信號取反；

其中，所述脈沖信號用于控制所述第一開關的開關和閉合，取反后的脈沖信號用于控制所述第二開關的開關和閉合。

在本實用新型中，當第一模擬數模轉換模塊或第二數模轉換模塊輸出的模擬信號處于初始建立過程時，該模擬信號中會有較大的毛刺，第一開關斷開從而阻值該毛刺輸出到數模轉換器的輸出端，等待脈沖寬度時間后，第一模擬數模轉換模塊或第二數模轉換模塊輸出的的模擬信號逐漸建立起來，此時，該模擬信號中的毛刺已經很小或消失，然后第一開關K1閉合，該模擬信號輸出給數模轉換器的輸出端，因此數模轉換器的輸出端的模擬信號中的毛刺也已經很小或消失，從而大大減小了數模轉換器輸出的模擬信號中的毛刺。