[發(fā)明專利]具有電阻梯的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380027255.0
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN104335490B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 格雷戈里·迪克斯
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: H03M1/76
• 分類號: H03M1/76;H03M1/06;H03M1/68
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權代理有限責任公司11287
• 代理人: 沈錦華

相關申請案的交叉參考

本申請案主張2012年5月23日提交的第61/650,653號美國臨時申請案的權益，所述案的全文并入本文中。

技術領域

本發(fā)明涉及數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。

背景技術

存在各種數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)設計。例如，DAC可將電阻梯用于最高有效位(MSB)和將分離電阻梯用于最低有效位(LSB)。這些網(wǎng)絡需要經(jīng)適當耦合以從由MSB和LSB組成的數(shù)字值產(chǎn)生所要模擬值。然而，具有此類MSB和LSB電阻梯的DAC設計的精確度受限于開關或?qū)SB電壓范圍投影在LSB電阻梯上的方法。

發(fā)明內(nèi)容

因此，需要一種改進型數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。例如，根據(jù)各種實施例，p溝道耗盡型裝置(二極管連接)用作為切換元件和電阻元件兩者以消除對大開關的需求，或用作為運算放大器以將MSB電壓投影在LSB電阻梯上。

數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)可包括：MSB電阻梯，其包括多個串聯(lián)連接電阻器，其中所述MSB電阻梯耦合于第一參考電位與第二參考電位之間；LSB電阻梯，其包括多個串聯(lián)連接電阻器；和多個切換單元，其用于將所述MSB電阻梯的所述串聯(lián)連接電阻器中的一者與所述LSB電阻梯連接，其中每一切換單元包括用于將關聯(lián)MSB電阻器的第一端子與所述LSB電阻梯的第一端子連接的第一開關和用于將所述關聯(lián)MSB電阻器的第二端子與所述LSB電阻梯的第二端子連接的第二開關，且其中每一開關經(jīng)配置以在被接通時形成所述LSB電阻梯的所述電阻器的類似值的電阻器。

根據(jù)又一實施例，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器可進一步包括解碼器，其控制切換單元中的一者以將MSB電阻梯的關聯(lián)電阻器與LSB電阻梯連接和選擇LSB電阻梯的多個分接節(jié)點中的一者以提供DAC的輸出電壓。根據(jù)又一實施例，可由N溝道場效應晶體管將每一分接節(jié)點與LSB電阻梯的輸出耦合。根據(jù)又一實施例，多個切換單元的第一開關和第二開關中的每一者可由p溝道耗盡型場效應晶體管形成。根據(jù)又一實施例，LSB電阻梯可由連接為二極管的多個p溝道耗盡型晶體管形成。根據(jù)又一實施例，LSB電阻梯可由串聯(lián)耦合的多個子LSB電阻梯形成。根據(jù)又一實施例，每一切換單元可具有分別與所述第一開關和所述第二開關連接的第一輸出和第二輸出，且進一步包括用于將關聯(lián)MSB電阻器的第二端子與第三輸出直接連接的第三開關，其中所述子LSB電阻梯的第一者與所述第一輸出連接，且所述子LSB電阻梯的最后者與所述第二輸出和所述第三輸出連接。根據(jù)又一實施例，所述第三開關可為N溝道場效應晶體管。根據(jù)又一實施例，所述子LSB電阻梯中的每一者可包括2^q個電阻器，包括2^q-2個電阻器的最后子電阻梯除外，且其中所述最后LSB電阻梯包括介于與切換單元的所述第三輸出連接的第三輸入與LSB電阻梯輸出之間的直接連接。根據(jù)又一實施例，q可為32。根據(jù)又一實施例，MSB電阻梯可包括2^p個電阻器和由切換單元形成的有效LSB電阻梯且LSB電阻梯包括2^m個電阻器。根據(jù)又一實施例，p可為32和m可為128。根據(jù)又一實施例，第一參考電位可為供應電壓的一半，且第二參考電位為接地。根據(jù)又一實施例，數(shù)/模轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)器可進一步包括用于MSB電阻梯的每一電阻器的補償電路。根據(jù)又一實施例，可根據(jù)MSB輸入值而控制每一補償電路。根據(jù)又一實施例，第一參考電位可由與MSB電阻梯串聯(lián)耦合的參考電阻梯提供。根據(jù)又一實施例，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器可進一步包括用于參考電阻梯的每一電阻器的補償電路。

根據(jù)另一實施例，一種從數(shù)字值產(chǎn)生模擬電壓的方法可包括下列步驟：提供MSB電阻梯，所述MSB電阻梯包括第一參考電位與第二參考電位之間的多個串聯(lián)連接電阻器；提供LSB電阻梯，所述LSB電阻梯包括多個串聯(lián)連接電阻器；根據(jù)MSB值，選擇性地由第一開關將選定MSB電阻器的第一端子與所述LSB電阻梯的第一端子連接且由第二開關將所述選定MSB電阻器的第二端子與所述LSB電阻梯的第二端子連接，其中每一開關經(jīng)配置以在被接通時形成所述LSB電阻梯的所述電阻器的類似值的電阻器；和根據(jù)LSB值，選擇所述LSB電阻梯的分接節(jié)點以提供模擬輸出電壓。