[發明專利]數模轉換電路、電子裝置以及操作方法

在審

• 申請號: 202111591131.8
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114268320A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 高濱;賈郅平;黨琦;唐建石;錢鶴;吳華強
• 申請（專利權）人: 北京超弦存儲器研究院;清華大學
• 主分類號: H03M1/80
• 分類號: H03M1/80
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

一種數模轉換電路、電子裝置以及操作方法。該數模轉換電路包括：第一電壓端；第二電壓端；憶阻器串模塊，包括M個憶阻器，M個第一輸出端以及模式切換模塊；憶阻器設置模塊，包括M個第一輸入端、第二控制信號輸入端和M個第三電壓端；以及多路選擇模塊，包括M個第二輸入端、m個數字信號輸入端以及第二輸出端，配置為根據數字轉換信號對應地選擇M個第二輸入端之一與第二輸出端電連接；其中，M＝2^m，m為大于1的整數。該數模轉換電路能夠表示多比特數據以匹配各類非線性函數，從而拓寬了非線性模擬信號的生成區間。

技術領域

本公開的實施例涉及一種數模轉換電路、電子裝置以及操作方法。

背景技術

數模轉換電路(Digital-to-Analog Converter，DAC)是集成電路領域十分重要的功能模塊，它是連接電路系統中的數字量和模擬量的關鍵橋梁。針對特定常見的非線性函數制作相應的數模轉換電路，可以充分利用DAC的各個檔位，從而能夠降低電路的規模，減少數字信號的存儲位寬，拓寬模擬信號的生成區間等。

憶阻器是一類可根據流經器件電荷改變阻值的基本器件，與普通電阻相比，其阻值可以由兩端加合適的電壓脈沖信號設定。憶阻器天然就兼具電阻的功能和可編程的特性，因此十分適合替代傳統DAC的電阻網絡中的定值電阻。

發明內容

本公開至少一實施例提供一種數模轉換電路，包括：第一電壓端，配置為接收第一電壓；第二電壓端，配置為接收第二電壓；憶阻器串模塊，包括：M個憶阻器，其中，所述M個憶阻器依次串聯，所述M個憶阻器構成的憶阻器串的兩端點分別與所述第一電壓端和所述第二電壓端電連接，M個第一輸出端，其中，所述M個第一輸出端分別對應所述第二電壓端以及位于所述M個憶阻器中的相鄰憶阻器之間的M-1個中間連接點，以及模式切換模塊，包括第一控制信號輸入端，其中，所述第一控制信號輸入端配置為接收第一控制信號，所述模式切換模塊配置為根據所述第一控制信號使得所述M個憶阻器中任一對相鄰憶阻器之間斷開電連接或建立電連接；憶阻器設置模塊，包括M個第一輸入端、第二控制信號輸入端和M個第三電壓端，其中，所述M個第一輸入端配置為接收M個操作電壓，所述第二控制信號輸入端配置為接收第二控制信號，所述憶阻器設置模塊與所述憶阻器串模塊耦接且配置為根據所述第二控制信號將所述M個憶阻器分別耦接在所述M個第一輸入端和所述M個第三電壓端之間；以及多路選擇模塊，包括M個第二輸入端、m個數字信號輸入端以及第二輸出端，其中，所述M個第二輸入端與所述M個第一輸出端一一對應地電連接，所述m個數字信號輸入端配置為接收具有m位的數字轉換信號，所述第二輸出端配置為輸出模擬電壓信號，所述多路選擇模塊與所述憶阻器串模塊耦接且配置為根據所述數字轉換信號對應地選擇所述M個第二輸入端之一與所述第二輸出端電連接；其中，M＝2^m，m為大于1的整數。

例如，所述模式切換模塊還包括M-1個第一開關M1，所述M-1個第一開關M1中第i個第一開關M1連接所述M個憶阻器中第i個憶阻器和第i+1個憶阻器，所述M-1個第一開關M1的控制端與所述第一控制信號輸入端電連接以接收所述第一控制信號，其中，i＝1,2,…,M-1。

例如，所述憶阻器設置模塊包括M個第二開關M2和M-1個第三開關M3，所述M個第二開關M2中，第j個第二開關M2的第一端與所述M個第一輸入端中的第j個電連接，所述第j個第二開關M2的第二端與所述M個憶阻器中的第j個的第一端電連接，所述第j個第二開關M2的控制端與所述第二控制信號輸入端電連接以接收所述第二控制信號，其中，j＝1,2,…,M；所述M-1個第三開關M3中，第h個第三開關M3的第一端與所述M個憶阻器中的第h+1個的第二端電連接，所述第h個第三開關M3的第二端與所述M個第三電壓端中的第h個電連接，所述第h個第三開關M3中的控制端與所述第二控制信號輸入端電連接以接收所述第二控制信號，其中，h＝1,2,…,M-1。

例如，所述M個第三電壓端彼此電連接。