[發明專利]一種使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810921703.6
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108768401A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 楊朋
• 申請（專利權）人: 楊朋
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

1.一種使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的裝置，其特征在于，包括低分辨率數模轉換器組(1)、R-2R電阻網絡(2)和電流電壓轉換電路(3)；所述低分辨率數模轉換器組(1)由多個低分辨率DAC并聯組成；所述低分辨率數模轉換器組(1)的每個低分辨率DAC的輸入連接至數據總線；所述低分辨率數模轉換器組(1)的輸出連接至R-2R電阻網絡(2)的輸入，R-2R電阻網絡(2)為低分辨率數模轉換器組(2)提供相應的權值；所述R-2R電阻網絡(2)的輸出連接至電流電壓轉換電路(3)的輸入，所述電流電壓轉換電路(3)對R-2R電阻網絡的輸出電流進行求和并轉換為電壓信號。

2.根據權利要求1所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的裝置，其特征在于，所述低分辨率數模轉換器組(1)由n個相同的低分辨率DAC并聯組成：分別為DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn，其中n為自然數。

3.根據權利要求2所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的裝置，其特征在于，所述n個相同的低分辨率DAC為8位、10位、11位、12位、14位或者16位DAC。

4.一種基于權利要求1-3任意一項所述裝置的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的方法，其特征在于，將低位數數字量輸入至數據總線，由數據總線分別輸入至組成低分辨率數模轉換器組(1)的n個DAC的輸入端；由R-2R電阻網絡(2)為低分辨率數模轉換器組(1)的n個DAC提供相應的權值，其中DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn分別對應的權值為2⁰/2ⁿ、2¹/2ⁿ、2²/2ⁿ、…、2^(n-1)/2ⁿ；然后電流電壓轉換電路(3)對R-2R電阻網絡(2)的輸出電流進行求和并轉換為電壓信號；所述低分辨率數模轉換器組(1)的n個DAC輸出經過R-2R電阻網絡(2)以及電流電壓轉換電路(3)后的輸出V_out為：

V_out＝2⁰/2ⁿ*V_DAC1+2¹/2ⁿ*V_DAC2+2²/2ⁿ*V_DAC3+…+2^(n-1)/2ⁿ*V_DACn；

其中，V_DAC1、V_DAC2、V_DAC3、…、V_DACn分別表示DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn的輸出。

5.根據權利要求4所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的方法，其特征在于，低分辨DAC的位數為N，低分辨率數模轉換器組(1)的DAC個數為n，則通過對低分辨率數模轉換器組(1)的DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn的輸入進行編碼，編碼后的輸入經過低分辨率數模轉換器組、R-2R電阻網絡、以及電流電壓轉換電路后，得到高分辨率DAC輸出，最終由低分辨率DAC合成的高分辨DAC的位數為N+n位。

6.根據權利要求5所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的方法，其特征在于，對低分辨率數模轉換器組(1)的DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn的輸入進行編碼規則為表1：

表1：低分辨率DAC合成高分辨率DAC編碼表

表1中：

(1LSB)_N指低分辨率數模轉換器組中的DAC所能分辨的最小電壓；

(2LSB)_N表示2個(1LSB)_N，(kLSB)_N表示k個(1LSB)_N，k為2^N-1，1、2、…、k是低分辨率數模轉換器組(1)的DAC的輸入值。