[發(fā)明專利]一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710233907.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108696280B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴龍強(qiáng);李學(xué)清;楊華中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H03M1/66
• 分類號(hào): H03M1/66
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財(cái)寶

1.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括譯碼器、動(dòng)作單元陣列和加法器：

所述譯碼器包括數(shù)字輸入端和輸出端；所述數(shù)字輸入端接收數(shù)字輸入信號(hào)；所述譯碼器根據(jù)數(shù)字輸入信號(hào)生成一組狀態(tài)控制信號(hào)，控制動(dòng)作單元陣列的狀態(tài)切換；

所述動(dòng)作單元陣列包括電流源開(kāi)關(guān)單元、電阻開(kāi)關(guān)單元或者電容開(kāi)關(guān)單元中的一種或者多種，所述動(dòng)作單元陣列的輸入端連接譯碼器，其輸出連接到加法器，所述動(dòng)作單元陣列接收譯碼器輸出的狀態(tài)控制信號(hào)，根據(jù)狀態(tài)控制信號(hào)完成狀態(tài)切換，并生成一組模擬信號(hào)；

所述動(dòng)作單元陣列至少包含P個(gè)動(dòng)作單元，該動(dòng)作單元陣列包含的P個(gè)動(dòng)作單元同時(shí)受數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入信號(hào)控制；每個(gè)動(dòng)作單元根據(jù)其對(duì)輸出的貢獻(xiàn)大小具有權(quán)重；

P個(gè)動(dòng)作單元的權(quán)重絕對(duì)值的和除以動(dòng)作單元的權(quán)重絕對(duì)值中的最小值得到的商，大于待轉(zhuǎn)換數(shù)字輸入信號(hào)的十進(jìn)制值的最大值，所述待轉(zhuǎn)換數(shù)字輸入信號(hào)為譯碼器輸出狀態(tài)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入信號(hào)；

所述加法器用于對(duì)動(dòng)作單元陣列輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行求和運(yùn)算，形成模擬輸出信號(hào)；

所述譯碼器輸出的狀態(tài)控制信號(hào)的權(quán)重值與被該狀態(tài)控制信號(hào)控制的動(dòng)作單元的權(quán)重值對(duì)應(yīng)，且狀態(tài)控制信號(hào)的權(quán)重值為被控制動(dòng)作單元的權(quán)重值除以動(dòng)作單元的權(quán)重中絕對(duì)值最小的權(quán)重的值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述譯碼器的數(shù)字輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值A(chǔ)，與輸出的狀態(tài)控制信號(hào)總線中每個(gè)狀態(tài)控制信號(hào)按權(quán)重的絕對(duì)值求和對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值B之間滿足：

在部分或全部的有效輸出周期，BA，所述每個(gè)狀態(tài)控制信號(hào)與所述譯碼器的數(shù)字輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述譯碼器的數(shù)字輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值A(chǔ)，與輸出狀態(tài)控制信號(hào)總線中每個(gè)狀態(tài)控制信號(hào)按權(quán)重的絕對(duì)值求和對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值B之差為固定值，所述每個(gè)狀態(tài)控制信號(hào)與所述譯碼器的數(shù)字輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)。

4.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器，包括譯碼器、動(dòng)作單元陣列和加法器；

所述譯碼器包括數(shù)字輸入端和輸出端；所述數(shù)字輸入端接收數(shù)字輸入信號(hào)；所述譯碼器根據(jù)數(shù)字輸入信號(hào)生成一組狀態(tài)控制信號(hào)，控制動(dòng)作單元陣列的狀態(tài)切換；

所述動(dòng)作單元陣列包括電流源開(kāi)關(guān)單元、電阻開(kāi)關(guān)單元或者電容開(kāi)關(guān)單元中的一種或者多種，所述動(dòng)作單元陣列的輸入端連接譯碼器，其輸出連接到加法器，所述動(dòng)作單元陣列接收譯碼器輸出的狀態(tài)控制信號(hào)，根據(jù)狀態(tài)控制信號(hào)完成狀態(tài)切換，并生成一組模擬信號(hào)；

所述加法器用于對(duì)動(dòng)作單元陣列輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行求和運(yùn)算，形成模擬輸出信號(hào)；

其特征在于，所述譯碼器輸出的狀態(tài)控制信號(hào)在兩相鄰時(shí)鐘周期保持不變的數(shù)目，是譯碼器在這兩個(gè)相鄰時(shí)鐘周期的數(shù)字輸入信號(hào)與一特定參數(shù)的線性組合，該特定參數(shù)由譯碼器內(nèi)部產(chǎn)生，為隨機(jī)數(shù)或可在多個(gè)時(shí)鐘周期保持不變的固定數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述譯碼器還包括運(yùn)算單元和控制信號(hào)單元；

所述運(yùn)算單元用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)鐘周期的數(shù)字輸入信號(hào)以及若干個(gè)周期前的數(shù)字輸入信號(hào)，輸出與數(shù)模轉(zhuǎn)換器當(dāng)前時(shí)鐘周期的數(shù)字輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的譯碼器輸出狀態(tài)控制信號(hào)中，相比上一個(gè)時(shí)鐘周期狀態(tài)不發(fā)生變化的控制信號(hào)數(shù)目，即狀態(tài)切換參數(shù)，該狀態(tài)切換參數(shù)為多個(gè)時(shí)鐘周期的輸入數(shù)字輸入信號(hào)與一個(gè)特定參數(shù)的線性組合，該特定參數(shù)由譯碼器內(nèi)部生成，可以在多個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)保持不變或者為一個(gè)隨機(jī)數(shù)；

所述控制信號(hào)單元用于根據(jù)譯碼器的數(shù)字輸入信號(hào)在當(dāng)前時(shí)鐘周期的值、運(yùn)算單元的輸出、以及若干個(gè)周期前的數(shù)字輸入信號(hào)，生成用于控制動(dòng)作陣列單元進(jìn)行狀態(tài)切換的狀態(tài)控制信號(hào)，使多個(gè)時(shí)鐘周期保持不變的狀態(tài)控制信號(hào)的數(shù)目隨狀態(tài)切換參數(shù)的變化而變化。