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数模转换器传输函数修改

阅读:1发布:2021-02-26

专利汇可以提供数模转换器传输函数修改专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开涉及 数模转换 器传输函数 修改 。本公开涉及 数模转换器 (DAC),包括 电阻 器 串和传输函数修改 电路 。传输函数修改电路可以是用于校准DAC的校准电路。校准电路可包括多个 电流 源,其可以是电流DAC。每个电流DACS将电流注入 电阻器 串的相应 节点 或从电阻器串的相应节点 漏电流 ,以便校正 电压 误差。注入的电流可以是正的或负的,这取决于电压误差。电流DAC由调整码控制,调整码取决于给定电阻器串的测量或模拟电压误差。,下面是数模转换器传输函数修改专利的具体信息内容。

1.数模转换器(DAC),包括:
阻抗网络,包括通过多个节点耦合在一起的多个阻抗元件,其中所述阻抗网络被配置为耦合到参考电压并且在所述多个节点处生成多个电压值;和
传输函数修改电路,被配置为将电流注入所述阻抗网络的多个节点中的两个或更多个节点或从其中排出电流,以便修改所述DAC的传输函数;其中
所述DAC被配置为从所述多个节点中选择一个或多个节点以产生模拟输出电压
2.根据权利要求1所述的DAC,其中所述注入或排出电流的值基于各个节点处的电压误差。
3.根据权利要求2所述的DAC,其中所述电压误差是积分非线性(INL)误差。
4.根据权利要求1所述的DAC,其中所述传输函数修改电路还被配置为基于目标传输函数来校准所述传输函数。
5.根据权利要求4所述的DAC,其中所述目标传输函数在数字输入代码和所述模拟输出电压之间是基本线性关系。
6.根据权利要求1所述的DAC,其中所述传输函数修改电路包括多个可调整DAC,每个可调整DAC的输出耦合到所述多个节点的节点。
7.根据权利要求1所述的DAC,其中所述传输函数修改电路包括多个电流源,每个电流源耦合到所述多个节点的节点,并且每个电流源被配置为将电流注入相应节点或从相应节点排出电流。
8.根据权利要求7所述的DAC,其中所述电流源是校准DAC,并且每个校准DAC的输出耦合到所述阻抗网络的相应节点。
9.根据权利要求8所述的DAC,其中所述校准DAC是电流DAC,并且所述电流DAC均被配置为接收调整码,其中所述调整码基于相应节点处的电压误差。
10.根据权利要求1所述的DAC,还包括参考电流源,被配置为将参考电流提供传输函数修改电路。
11.根据权利要求1所述的DAC,其中所述传输函数修改电路包括多个电阻DAC,每个DAC布置成在所述多个节点中的相应一个节点处产生电压。
12.根据权利要求1所述的DAC,还包括开关网络,耦合到所述多个节点,并且被配置为基于数字输入代码选择一个或多个电压值以产生模拟输出电压。
13.根据权利要求1所述的DAC,其中所述阻抗网络包括至少一个电阻器串,并且所述电阻器串联连接。
14.一种修改数模转换器(DAC)的传输函数的方法,包括:
确定多个电流注入DAC的阻抗网络或从DAC的阻抗网络中排出,以便修改DAC的传输函数;
将电流注入或排出来自阻抗串的各个节点的电流;和
使用所述阻抗网络产生模拟输出电压,其中对于相应的数字输入代码,所述模拟输出电压由注入或排出的电流修改。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括:
确定各个节点处的电压误差;和
其中基于相应的电压误差确定多个电流。
16.根据权利要求15所述的方法,其中电流DAC注入或排出电流,并且注入的电流由电流DAC的调整码决定。
17.根据权利要求14所述的方法,其中由每个电流DAC注入的电流对每个节点处的电压有贡献,其中选择所述调整码使得对给定节点处的电压的总体贡献基本上抵消所述电压误差。
18.根据权利要求17所述的方法,其中相应电流DAC的调整码与特定节点上的电压之间的关系给出传输函数Cij,其中i是节点并且j是电流DAC。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述传输函数取决于DAC输入代码。
20.一种用于具有阻抗串的数模转换器(DAC)的传输函数修改电路,所述阻抗串具有多个串联耦合的阻抗元件,校准电路包括:
多个电流源,每个电流源被配置为将电流注入所述阻抗串的多个节点的相应节点,以便修改DAC的传输函数。

说明书全文

数模转换器传输函数修改

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于数模转换的装置和方法。特别地,本公开涉及数模转换器的传输函数的修改。

背景技术

[0002] 数模转换器(DAC)将数字输入代码转换为模拟输出信号。DAC广泛用于各种应用,例如音频和视频处理。最常见的DAC类型之一是串DAC。串DAC包括在电压参考和地之间串联连接的电阻器串。电阻器串充当分压器,沿着串的每个节点产生不同的电压。这些节点连接到开关阵列,开关阵列可以接通和断开以将其中一个电压引导到输出。开关通常由解码器控制,解码器接收输入数字代码,并确定连接到输出的节点,以产生合适的模拟电压。
[0003] 串DAC的重要性能参数是精度,包括线性和非线性。假设所有电阻都相同,并且DAC的其他特性是理想的,则输入代码和电压输出之间的关系应该是线性的。然而,由于电阻器值之间的差异,电压误差可能出现在节点处。换句话说,对于特定输入代码,产生的电压与理想电压略有不同。

发明内容

[0004] 本公开涉及数模转换器(DAC),包括电阻器串和传输函数修改电路。传输函数修改电路可用于将传输函数修改为某个期望的传输函数。或者,传输函数修改电路可以是校准电路,用于校准DAC,例如校正非线性。校准电路可包括多个电流源,其可以是电流DAC。每个电流DACS将电流注入电阻器串的相应节点或从电阻器串的相应节点漏电流,以便校正电压误差。注入的电流可以是正的或负的,这取决于电压误差。电流DAC由调整码控制,调整码取决于给定电阻器串的测量或模拟电压误差。
[0005] 在第一方面,本公开提供数模转换器(DAC),包括:阻抗网络,包括通过多个节点耦合在一起的多个阻抗元件,其中所述阻抗网络被配置为耦合到参考电压并且在所述多个节点处生成多个电压值;和传输函数修改电路,被配置为将电流注入所述阻抗网络的多个节点中的两个或更多个节点或从其中排出电流,以便修改所述DAC的传输函数;其中所述DAC被配置为从所述多个节点中选择一个或多个节点以产生模拟输出电压
[0006] 在第二方面,本公开提供一种修改数模转换器(DAC)的传输函数的方法,包括:确定多个电流注入DAC的阻抗网络或从DAC的阻抗网络中排出,以便修改DAC的传输函数;将电流注入或排出来自阻抗串的各个节点的电流;和使用所述阻抗网络产生模拟输出电压,其中对于相应的数字输入代码,所述模拟输出电压由注入或排出的电流修改。
[0007] 在第三方面,本公开提供一种用于具有阻抗串的数模转换器(DAC)的传输函数修改电路,所述阻抗串具有多个串联耦合的阻抗元件,校准电路包括:多个电流源,每个电流源被配置为将电流注入所述阻抗串的多个节点的相应节点,以便修改DAC的传输函数。
[0008] 在所附权利要求中限定了本公开的其他特征。附图说明
[0009] 现在将仅通过示例并参考附图来描述本公开,其中:
[0010] 图1示出了根据本公开实施例的数模转换器(DAC);
[0011] 图2示出了与图1的DAC一起使用的校准电路;
[0012] 图3是示出根据本公开的实施例的计算传递系数的方法的流程图
[0013] 图4示出了根据本发明另一实施例的DAC;
[0014] 图5示出了根据本发明另一实施例的DAC;
[0015] 图6示出了根据本发明另一实施例的DAC;
[0016] 图7示出了根据本发明另一实施例的DAC;
[0017] 图8是显示INL与DAC输入代码的图表;
[0018] 图9示出了根据本发明另一实施例的DAC;
[0019] 图10示出了根据本发明另一实施例的DAC;
[0020] 图11示出了根据本公开的另一实施例的DAC。

具体实施方式

[0021] 本公开涉及基于电阻器串的数模转换器(DAC)的传输函数的校准。在一个示例中,本公开涉及基于电阻器串的数模转换器(DAC)中的电压误差的校正。电阻器串包括在电压参考和地之间串联连接的多个电阻器。在电阻器串的每个节点处产生电压,并且这些电压用于产生模拟输出电压。由于DAC中的非线性,节点处出现电压误差。非线性可能由各种制造变化引起,例如非理想电阻值、非理想开关、寄生阻抗和布局相关效应。使用测量或模拟,可以确定这些错误。
[0022] DAC还包括用于校正电压误差的校准电路。校准电路包括多个调整电流DAC。DAC充当电流源,其将正或负电流注入各个节点。DAC的数量取决于电阻器串的长度,以及其他设计约束,例如半导体表面积的可用性。理想情况下,每个节点都有相应的调整电流DAC,但这通常是不经济的。在下面给出的示例中,对于八个电阻器串,存在三个调整电流DAC。这在校准技术的有效性与要求或目标以及硬件要求之间提供了良好的平衡。
[0023] 注入节点的电流量取决于可以测量或模拟的电压误差。当调整电流DAC将电流注入节点时,它会改变所有节点上的电压。传递系数定义了调整电流DAC与特定节点上的电压之间的关系。在确定特定电压误差组的所需调整码之前,模型确定每个DAC的传递系数。本公开提供了一种易于实现的校准方法,并且避免了对信号路径的干扰。
[0024] 图1示出了根据本公开实施例的数模转换器(DAC)100。DAC 100是包括电阻器串101的串DAC。在该示例中,电阻器串101包括多个电阻器。然而,在替代实施例中,电阻器串可以是包括诸如场效应晶体管(FET)的有源器件的阻抗串。出于本公开的目的,将在电阻器串的背景下描述每个实施例,然而,应当理解,可以使用其他类型的阻抗来代替电阻器。此外,尽管在单级DAC的背景下描述了本实施例,但是应当理解,本公开还可以应用于多级DAC以及多通道多级DAC。图9给出了多通道DAC的一个例子。
[0025] 电阻器串101包括串联连接的八个电阻器102A至102H。电阻器串101的一端连接到电压参考VREF,另一端接地。在理想情况下,每个电阻器采用相同的值,并且在操作期间,器件以线性方式操作。然而,如下面将更详细讨论的,由于制造公差,电阻器102A至102H并不总是相同的,并且可以在制造期间引入系统和随机的非线性。
[0026] DAC 100还包括多个开关103A至103I。每个开关都连接到电阻器串上的节点。在电阻器串101的末端,开关分别连接在端部电阻器102A和102H与VREF和地之间。其余开关连接到两个串联连接的电阻器之间的节点。然后将每个开关连接到输出VOUT。开关103A至103I由解码器104控制。解码器104连接到提供数字代码DIN的数字输入。
[0027] 电阻器串101用作分压器,在串上的每个节点处产生不同的电压。通过使用开关103A至103I之一将这些节点中的一个连接到VOUT,产生模拟输出电压。解码器104基于数字代码DIN确定接通哪个开关。
[0028] 通常要求串DAC(例如串DAC 100)在输入代码DIN和模拟输出电压VOUT之间存在线性关系。换句话说,DAC的传输函数应该是线性的。然而,实际的DAC引入了非线性,例如,由于制造公差。在DAC中,可以引入非线性作为差分非线性(DNL)和积分非线性(INL)。本公开提供了改善DNL和INL的机制。然而,因为可能具有良好的DNL和差的INL,但是不具有良好的INL和差的DNL,本公开的重点在于改善INL。除了上述之外,可能希望修改DAC的传输函数,使得输入代码DIN和模拟输出电压VOUT之间的关系被设计为非线性的并且遵循特定的特性曲线。本公开提供了一种用于修改DAC的传输函数以便校正INL或实现特定期望传输函数的装置和方法。将认识到,在两种情况下,目标是实现或近似特定的期望传输函数。
[0029] 在串DAC中,INL表现为电阻器串101的一个或多个节点处的电压误差。电压误差是特定节点处的期望电压与实际电路中实现的电压之间的差。如上所述,期望电压可以是实现线性传输函数的电压,或者可以是某些其他电压以实现期望的传输函数。
[0030] DAC 100还包括校准电路105。校准电路105连接到电阻器串101的节点的子集。在这种情况下,校准电路105连接到节点106A、106B和106C。校准电路105包括一个或多个电流源,用于将电流注入节点106A至106C。注入的电流量取决于测量的电压误差和所需的传输函数。因为电压误差可以是正的或负的,所以可以将正电流或负电流注入节点106A至106C。因此,电流源可以是电流源或可以是电流吸收器。然而,在本发明中,术语“电流源”用于指代能够提供或吸收电流的组件。通过向电阻器串中注入适当量的正或负电流,可校准DAC 
100以提供所需的传输函数。如上所述,这可以是线性传输函数,或一些其他期望的传输函数。在一些示例中,DAC可以被偏置,使得它是单向的,意味着仅需要从校准DAC获得电流(或者可选地仅沉没)。这可以简化校准DAC的设计。
[0031] 在本公开中,校准电路105连接到三个节点。校准的节点越多,对INL的改进越好,或者可实现的目标传输函数的准确性越好。但是,校准的节点越多,校准电路越复杂,使用的硬件就越多。因此,在可实现的INL和所使用的硬件量之间存在折衷。在实际DAC中,串中的电阻数等于2N。例如,N可以等于5,在这种情况下将有32个电阻器。或者,N可以等于10,在这种情况下,将有1024个电阻器。因此,校准每个单个节点可能是不可取的或不可实现的。应当理解,该示例中的校准节点的数量并不旨在限制本公开。可以根据特定应用的要求校准更多或更少的节点。例如,DAC可以是用户可配置的,以仅使用特定用例所需的校准DAC的数量,使得一些校准DAC冗余。
[0032] 图2示出了根据本公开的实施例的校准电路105。在该示例中,校准电路105包括三个调整电流DAC 110A、110B和110C。每个调整电流DAC的输出耦合到相应节点106A到106C中的一个。每个调整电流DAC 110A至110C接收相应的调整码D1至D3。调整电流DAC 110A至110C被提供有参考电流IREF。每个调整电流DAC用作电流源,其将正电流或负电流注入相应的节点106A至106C。调整电流DAC产生的电流取决于参考电流IREF和调整码D1至D3。可以调整由调整电流DAC提供的电流以调整DAC100的传输函数。在校准电路105用于校正INL并因此产生线性传输函数的情况下,节点106A至106C上的电压误差可以在制造期间确定,并且可以将调整码D1至D3预先存储在存储器中。如果校准电路105用于实现一些其他期望的传输函数,则同样如此。作为替代,调整码D1至D3可以存储在查找表(LUT)中,其中可以改变值,使得可以在使用中修改传输函数。作为另一替代方案,调整码可以是依赖于DIN的输入代码,使得根据输入代码DIN不同地校准电路。
[0033] 以下传递矩阵定义节点106A至106C处的电压误差与调整码D1至D3之间的关系:
[0034]
[0035] 其中E1是节点106A处的电压误差,E2是节点106B处的电压误差,E3是节点106C处的电压误差。调整电流DAC 110是DAC 1,调整电流DAC 110B是DAC 2,调整电流DAC 110C是DAC 3。Cij是定义特定DAC上的输入代码与特定节点上的电压变化之间的关系的传递系数,其中i是节点,j是DAC。当电流注入节点时,以及该节点上的电压发生变化时,同一串中其他节点上的电压也会发生变化。这样,每个调整码与节点106A至106C中的每一个上的电压具有关系,其由传递系数限定。例如,C21表示节点106B处的电压变化由调整电流DAC 110A引起。基于特定的电压误差,可以求解矩阵以获得调整码D1至D3。在此之前,必须建立传递系数。
[0036] 确定传输系数的过程在图3中示出。为此,将所有调整码设置为0(步骤201),使得调整电流DAC对节点106A至106C处的电压没有贡献。然后记录每个节点处的电压(步骤202),如VNODE_0,i。这样,当代码被设置为0时,确定三个电压Vnode_0,1、Vnode_0,2和Vnode_
0,3。作为替代方案,调整码可以设置为中间值或一些其他标称值。此外,调整码可以使用二进制补码编号系统。
[0037] 作为下一步骤,将一个调整电流DAC的代码设置为特定值N,而将剩余的调整码保持为0(步骤203)。N可以等于1。然而,可以使用较大的N值来最小化由校准DAC中的非线性和测量中的读取误差导致的误差。在该示例中,调整码D1被设置为5。然后再次测量每个节点处的电压并记录为V_nodej,i。在这种情况下,将有三个对应于每个节点的值。
[0038] 然后可以使用以下等式计算三个传递系数中的每一个:
[0039] Cij=(Vnodej,i-Vnode_0,i)/N
[0040] 这样,对于每个节点,通过从调整码被施加到特定DAC时的电压减去该特定节点处的调整码为0时的电压,可以确定该DAC对该节点的贡献。然后针对每个调整码重复该过程(步骤206)。然后可以将传递系数放入传递矩阵中,然后可以基于电压误差确定调整码。然后可以将调整码存储在存储器中,以便在设备断电时维护它们。在一个实施例中,调整码以及因此传输函数的校准保持不变。在替代实施例中,可以使用LUT,意味着可以在不同时间选择不同的调整码,或者响应于不同的输入。
[0041] 为了优化校正的目标电压,可以使用诸如最小均方(LMS)的优化算法。如本领域技术人员将理解的,可以使用其他优化算法和设计策略。
[0042] 如上所述,提供的调整DAC越多,可实现的校准程度越好。此外,更高的调整DAC分辨率也可以改善可实现的校准。
[0043] 在上面的例子中,为了读者的利益已经解释了校准系数的确定。应当理解,在实际应用中,它们将在模拟中确定。
[0044] 图4示出了根据另一实施例的DAC 300。在该示例中,为清楚起见,省略了DAC元件的一些细节。DAC 300包括主DAC组件301。主DAC组件包括电阻器串、开关和解码器。主DAC组件301接收输入代码DIN并输出模拟电压VOUT。DAC 300还包括校准电路302。校准电路302可以包括多个电流源,每个电流源被配置为将调整电流304提供给主DAC组件301。校准电路302还接收调整码Dj,其可以以上面结合图3描述的方式确定。校准电路302还接收由参考电流发生器303产生的参考电流IREF。
[0045] 图5更详细地示出了DAC 300。主DAC组件301包括电阻器串305,其包括串联连接的电阻器305A至305H。电阻器串的一端耦合到地,另一端耦合到VREF。为清楚起见,省略了DAC的其他组件,例如图1中所示的组件。电阻器串包括更多电阻,如图5所示,如省略号所示。在一个示例中,DAC可以具有数百个电阻器。校准电路302包括调整电流DAC 1、调整电流DAC 2和调整电流DAC 3。同样,可能会有更多的调整电流DAC,具体取决于电阻的数量和所需的校准平。每个调整电流DAC将调整电流304提供给相应的节点1、2或i。每个调整电流DAC都提供有参考电流IREF和调整码D1、D2和Dj。在该示例中,调整DAC可以是7位电流DAC,其中MSB是符号位。
[0046] 为给定电阻器串提供的校准DAC的数量是特定布置的设计考虑因素。通常,电阻器串根据最佳实践设计和实施,以实现特定应用的足够精度和性能。校准传输函数所需的校准DAC数量取决于特定应用或用例所需的灵活性级别。如果校准的目的是校正非线性,可以通过考虑电阻器串参数(如DAC面积、失配、功率、电容、速度、噪声和复杂性)以及考虑校准DAC要求(如面积、功率、速度、精度和复杂性)来优化设计。
[0047] 参考电流发生器303可以是精密电流源。在该示例中,发生器303使用运算放大器306、FET 307和电阻器309来基于VREF生成精确电流。因此,参考电流取决于参考电压,并且不需要调整以考虑不同的参考电压。运算放大器306通过反馈路径308以负反馈连接。电流源中的运算放大器的高开环增益迫使FET 307'导通',因此VREF出现在电阻器两端,驱动与VREF成比例的电流。
[0048] 图6示出了图5中所示的实施例的替代实施例,其中每个调整DAC包括其自己的参考电流。在该实施例中,可以向每个DAC提供不同的参考电流。这可以使用多个并行精密电流源来实现。DAC 300包括参考电流发生器303A、303B和303C。参考电流发生器分别提供参考电流IREF1、IREF2和IREF3。与具有单个公共参考电流的DAC相比,这实现了更大的可配置性。作为上述的替代方案,可以使用一个电流发生器,其中电流镜或复制器被布置成为每个DAC复制相同的电流。
[0049] 图7示出了根据另一实施例的DAC 300。在图7中,与图4和5共同的部件用相同的附图标记示出,并且在此不再描述。在该示例中,调整码D1、D2和Dj形成输入路径的一部分。DAC 300包括解码器310。解码器310接收输入代码DIN,并确定电阻器串的哪个节点耦合到VOUT。另外,在这个例子中,解码器还配置成确定调整码。因此,可以调整调整码以调整DAC输出。这提供了更好的输出分辨率,这可以在没有调整电流DAC的情况下实现。在一个示例中,解码器通常可以提供如上面根据图3所述确定的调整码。然而,在需要附加分辨率的情况下,它们也可以用于调整DAC输出。
[0050] 在替代示例中,对于相同的输入代码,可以将不同的调整码应用于电阻器串。换句话说,调整码可用于为给定输入产生不同的输出。
[0051] 在多级DAC的情况下,电阻器串由子DAC加载。子DAC负载可以忽略不计。例如,它可能具有高输入阻抗,电压缓冲或由诺顿等效电流源缓冲。或者,负载可能很大。如果子DAC负载很重要,则数字处理可以修改输入到调整DAC和/或信号路径DAC的数据代码以解决这种负载。
[0052] 图8是示出了如何通过本公开的实施例改进INL的图表。x轴是输入代码,y轴是INL相对于最低有效位(LSB)的度量。可以看出,没有任何校准,INL峰值为3.2LSB。通过校准,INL误差峰值降低到0.8LSB,并且相对于未校准曲线通常是平坦的,这是表示低DNL误差的理想质量
[0053] 图9示出了根据本公开实施例的多通道DAC 500。如上所述,本公开可以应用于多级和多通道DAC,以及图5中所示的单串DAC。多通道DAC500包括电阻器钉510和校准电路502。校准电路502由电流源503提供参考电流。校准电路502将校准信号504A和506B提供给电阻器串501。在该示例中,提供两个校准信号。然而,与先前的示例一样,可以提供更多数量的校准信号。电阻器串包括串联耦合的多个电阻器505A至505F。而在先前的示例中,电阻器串的节点通过解码器和一系列开关被耦合到输出,在该示例中,每个节点连接到附加DAC 
1、DAC 2和DAC N的输入。每个DAC代表多通道DAC的通道。DAC输出耦合到模拟输出AO1、AO2和AON。校准电路包括调整DAC 506a和506B。每个调整DAC耦合到电阻器串的相应节点,并且提供有调整码507A和507B。
[0054] 校准电路502以与上面结合单串DAC示例描述的方式相同的方式操作。将此技术与多通道DAC配合使用的一个优点是,当校准第一个串时,整个DAC(包括每个通道的DAC)都会被校准。可以使用最佳实践来优化子DAC设计,以提供足够的精度而无需子DAC非线性校准。所介绍的设计流程主要围绕校准第一个串(主或MSB DAC DAC)传输函数。它没有解决或试图对共享第一个字符串的子DAC的传输函数做任何事情。对于最常规的线性目标情况,共用第一个串的子DAC将使用电路和布局设计最佳实践进行设计,以实现所需的线性性能,无需进一步校准以最大限度地提高性能并降低数字功耗。如果需要,用户还可以使用子DAC的数字校准来数字地改变它们的传输函数。
[0055] 图10示出了根据本公开实施例的R-2R DAC 600。本公开还可以应用于具有其他类型的电阻网络的DAC,例如梯形DAC,并且具体地,R-2R DAC。R-2R DAC 600包括电阻网络601和校准电路602。校准电路602由电流源603提供参考电流。校准电路602将校准信号604A、604B和604C提供给电阻网络601。在该示例中,提供了两个校准信号。然而,与先前的示例一样,可以提供更多数量的校准信号。电阻网络601包括多个串联连接的电阻器605A至605F。
此外,电阻网络601包括多个并联连接的电阻器606A至606H。因此,电阻网络形成R-2R网络。
并联连接的电阻器耦合到多个开关609A到609G,它们由解码器(未示出)控制。校准电路包括调整DAC 608A、608B和608C。每个调整DAC耦合到电阻网络的相应节点,并且提供有调整码607A、607B和607C。校准电路602以与上面结合单串DAC示例描述的方式相同的方式操作。
应当注意,作为替代,可以使用一元加权,二进制和非二进制(例如,子基二)网络。
[0056] 图11示出了根据另一实施例的DAC 700。在以上公开中,调整DAC是电流DAC。电流DAC适用于此应用,因为它们具有高阻抗输出,这对电阻器串更好。然而,在该实施例中,使用诸如电阻DAC的阻抗装置。DAC 700包括电阻器串701,其包括串联连接的电阻器702A至702H。DAC700还包括四个电阻调整DAC,它们是调整DAC 1、调整DAC 2、调整DAC 3和DAC4。每个DAC均可使用调整码D1、D2、D3和D4进行调整。每个调整DAC连接在电阻器串中的一对电阻上。作为电阻DAC,调整DAC直接从VREF获取其参考电压。调整DAC可以是基本电阻网络,但也可以使用FET作为阻抗装置。
[0057] 电流DAC具有高阻抗输出,并且在对DAC的传输函数进行微小校准更改时可能更合适。然而,当对DAC传输函数进行更大规模的改变时,具有低阻抗输出的电阻网络可能更合适。
[0058] 作为另一替代方案,可以使用数字控制电阻器代替调整DAC。数字可变电阻器有两种主要选择。首先,它们可以配置为两个终端数字可变电阻器或数字变阻器。其次,它们可以配置为具有第三分压器端子的数字可变电阻器。这些被简称为数字电位器或digiPOT。US9,583,241B1(其通过引用并入本文)是可以与本公开结合使用的digiPOT的示例。
[0059] 除了上面给出的串DAC和R-2R DAC示例之外,本公开可以应用于具有其他类型的电阻网络和电阻器梯的DAC。例如,本公开还可以应用于R-3R DACS和分段DAC。
[0060] 在替代实施例中,可以基于温度重新校准DAC。例如,系统可具有正/负5度的容差。如果系统在此范围之外运行,则可以重新校准设备。
[0061] 如上所述,校准电路电流源可具有正或负输出电流极性。在本领域中,术语电流吸收器用于描述具有负输出电流的电流源。然而,在本说明书中,更通用的术语电流源用于描述电流源设备或元件。
[0062] 在上述示例中,调整码通常是输入码独立的。无论输入代码如何,都使用一组调整码。在另一个例子中,调整码可以是输入码相关的。
[0063] 已经在单端单参考DAC的背景下描述了上述实施例。应当理解,本公开可以以差分布置来实现,该差分布置可以包括上DAC和下DAC参考。
[0064] 在上述实施例中,应注意,对于电阻可调整DAC,DAC可以是无源或有源的。对于有源器件以及FET,可以使用其他类型的开关,例如MEM、NEM、双栅极、fin FET、GAA FET和MOS技术。
[0065] 在一个示例实施例中,本公开被实现为集成电路。
[0066] 本公开可以用于任何数量的应用中。例如,本公开可以用于汽车、工业、仪器仪表、通信、光学网络和医疗保健应用中的DAC。此外,这种DAC可以用在传感器致动器中,包括非电传感器,例如化学传感器和生物传感器。此外,线性度很重要的任何应用,或者希望传输函数的适应性的任何应用都可以用于本公开的DAC。
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