[發明專利]數模轉換電路、電流校準方法、裝置及芯片

有效

• 申請號: 202011586545.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112653464B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 金軍貴
• 申請（專利權）人: 海光信息技術股份有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 鐘揚飛

本申請提供了一種數模轉換電路、電流校準方法、裝置及芯片，數模轉換電路，包括：電流鏡陣列；每一所述電流鏡單元的電流輸出端分別與電流總線連接；校準單元，其用于接收與預期電流對應的原始控制碼，并根據所述電流鏡陣列的偏差信息對所述原始控制碼進行校準，得到目標控制碼，目標控制碼包括目標行控制碼以及目標列控制碼；行解碼器，其與校準單元以及所述電流鏡陣列連接，用于根據所述目標行控制碼控制對應的各行電流鏡單元的行開關打開；列解碼器，其與所述電流鏡陣列連接，用于控制各行電流鏡單元中的第預設行上的與所述目標列控制碼對應的電流鏡單元打開，以及控制所述各行電流鏡單元中的第預設行之外的其他行的電流鏡單元的列開關打開。

技術領域

本申請涉及數模轉換技術領域，具體涉及一種數模轉換電路、電流校準方法、裝置及芯片。

背景技術

現在很多數模轉換電路實現中，高精度、多bits的電流鏡陣列的鏡像電流管面積很大，會因版圖實現過程中的連線寄生電阻，工藝局部偏差等因素導致各有效位間的電流產生偏差。這個電流偏差既會導致數模轉換電路有效位數降低，也會導致積分非線性(INL)和微分非線性(DNL)的性能變差。常用的解決方法是在版圖設計時，用行列蛇形排列的連接方式減小INL,或將高位的電流鏡單元拆成多個更小的電流鏡單元，利用對稱布局的方式消除工藝偏差。

但是，隨著數模轉換電路位數增加，行、列中電流鏡單元增加，導致每一行的起始位與結束位鏡像電流管的偏差越來越大，行與行間的偏差也會隨著鏡像電流管行數的增加逐漸累積，最終影響數模轉換電路的積分非線性性能，并且其輸出的電流誤差也較大。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種數模轉換電路、電流校準方法、裝置及芯片，可以降低數模轉換電路中電流鏡陣列單元不匹配引起的電流誤差，可以減小INL。

第一方面，本申請實施例提供了一種數模轉換電路，包括：

電流鏡陣列，其包括呈P行Q列排布的多個電流鏡單元，P、Q均為正整數；每一所述電流鏡單元的電流輸出端分別與電流總線連接，所述多個電流鏡單元設置有預設打開順序；

校準單元，其用于接收與預期電流對應的原始控制碼，并根據所述電流鏡陣列的偏差信息對所述原始控制碼進行校準，得到目標控制碼，所述目標控制碼包括目標行控制碼以及目標列控制碼；

行解碼器，其與所述校準單元以及所述電流鏡陣列連接，用于根據所述目標行控制碼控制對應的各行電流鏡單元的行開關打開；

列解碼器，其與所述電流鏡陣列連接，用于控制所述各行電流鏡單元中的第預設行上的與所述目標列控制碼對應的電流鏡單元打開，以及控制所述各行電流鏡單元中的第預設行之外的其他行的電流鏡單元的列開關打開，其中，所述電流鏡單元在其行開關以及列開關均打開時對所述電流總線輸出電流。

本申請實施例提供的數模轉換電路通過采用電流鏡陣列的偏差信息來對與預期電流對應的原始控制碼進行校準，從而得到目標控制碼，然后采用該目標控制碼來控制該電流鏡陣列的對應電流鏡單元打開，從而使得該電流鏡陣列輸出的實際電流與預期電流之間的誤差較小，可以達到減小誤差，提高線性度的有益效果。

可選地，在本申請實施例所述的數模轉換電路中，所述預設打開順序為：第x行的打開順序為第1行至第Q列；第x+1行的打開順序為第Q列至第1列，其中，x為小于P的正整數。

本申請實施例通常采用第x行的打開順序為第1行至第Q列；第x+1行的打開順序為第Q列至第1列，其中，x為小于P的正整數，從而實現蛇形打開順序，可以提高該數模轉換電路輸出的電流的線性度，減小誤差。

可選地，在本申請實施例所述的數模轉換電路中，所述偏差信息包括行偏差系數和/或列偏差系數，所述行偏差系數用于描述相鄰行之間的電流鏡單元之間的偏差關系，所述列偏差系數用于描述相鄰列之間的電流鏡單元之間的偏差關系；