电流源的电流单元设置的方法技术

本发明专利技术公开了一种电流源的电流单元设置的方法，包括将该电流源所包含的多个电流单元依序排列，形成一第一排序；根据该多个电流单元用以提供一第一电流或一第二电流的特性，对该第一排序做间隔交换排列，产生一第二排序；对该第二排序进行间隔对换，产生一第三排序；以及根据该第三排序决定该多个电流单元的位置，以设置一电流单元列。

【技术实现步骤摘要】
电流源的电流单元设置的方法
本专利技术是有关于一种电流源的电流单元排列方法，用以提升电流源的电压平衡与线性度。
技术介绍
现有电流控制式数字模拟转换器(current-steeringDAC)中具有多个电流单元(unitcurrentcell)，这些电流单元互相匹配的程度将直接影响电流控制式数字模拟转换器的正负电压平衡(Balance)和线性度(Linearity)，式(1)定义正负电压平衡，式(2)定义线性度。INLi＝Ireal-Iideal电流单元互相匹配的程度与元件的大小(W*L)、远近(spacing)与方向趋势(gradient)有关，因此可通过电路布局的方式以改善电流单元之间互相匹配的问题。图1A、图1B、图2和图3分别说明利用特定电路布局解决电流单元互相匹配的问题的现有技术。如图1A所示，在电流单元100～108中，每一个电流单元周围的布局环境皆不相同，导致实际制造出的电流单元大小不同，匹配度低。因此，如图1B所示，通过在电流单元101-108的周围加入16个冗余电流单元(dummycurrentcell)的布局方式，使电流单元101-108获得和电流单元100一样的布局环境，以改善匹配问题。此种布局方式可改善因工艺因素导致电流单元尺寸不均的问题，却产生了耗费大量芯片面积的问题。图2是另一种现有电流单元匹配度改善方法的示意图，称为方正布局法(SquareLayout)，将各电流单元布局成紧密排列，通过集中各个电流单元的位置，以缩短电流单元之间的远近影响，以及减少方向趋势影响，降低因工艺变异所造成的电流单元不匹配。但是此种方正布局法较缺乏弹性，难以配合缩减芯片面积的设计考量。图3绘示以随机跳线(Randomswap)方式进行布局以改善电流单元匹配程度的示意图，其是将电流单元C1-C16以随机方式布局，亦即利用电流单元的随机不匹配(randommismatch)以克服因电流单元彼此远近及方向趋势所造成电压平衡和线性度的影响。这种布局仍无法解决工艺上因电流单元的远近及方向趋势所造成的不匹配，易影响量产的良率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电流源的电流单元设置方法，包括将该电流源所包含的多个电流单元依序排列，形成一第一排序；根据该多个电流单元用以提供一第一电流或一第二电流的特性，对该第一排序做间隔交换排列，产生一第二排序；对该第二排序进行间隔对换，产生一第三排序；以及根据该第三排序决定该多个电流单元的位置，以设置一电流单元行。本专利技术还提供一种电流源的电流单元设置方法，用以决定多行电流单元行的排序，包括将该电流源所包含的多个电流单元，排成M行电流单元行，使该M行电流单元行中的每一电流单元行包含N个电流单元，以形成一第一排序；根据每一电流单元用以提供该第一电流或该第二电流的特性，对该第一排序做间隔交换排列，产生一第二排序；对该第二排序进行间隔对换，产生一第三排序；以及根据该第三排序决定该多个电流单元的位置；其中，M及N为大于一的正整数。较佳者，在决定好的电流单元周围设置冗余电流单元或平衡单元，以进一步改善电流源的电压平衡与线性度。附图说明图1A、图1B、图2和图3分别说明利用特定电路布局解决电流单元互相匹配的问题的现有技术。图4是为本专利技术的一实施例说明一种提升电流源的电压平衡与线性度的方法的流程图。图5、图6和图7是为说明对应于图4的步骤的电流源的示意图。图8和图9是为本专利技术的另一实施例说明一种电流源的电流单元设置方式的示意图。其中，附图标记说明如下：100-108、C1-C20电流单元602、604、702、704、902、904平衡单元L1第一排序L2第二排序L3第三排序具体实施方式图4是为本专利技术的一实施例说明一种提升电流源的电压平衡与线性度的方法的流程图，图5是为说明对应于图4的步骤的电流源的示意图，详细步骤如下：步骤400：开始；步骤402：将电流源所包含的多个电流单元排列成第一排序L1；步骤404：根据多个电流单元中的每一电流单元用以提供一第一电流或一第二电流的特性，进行间隔交换排列(intervalswitchingarrangement)，形成第二排序L2；步骤406：对第二排序L2进行间隔对换(intervalexchange)，形成第三排序L3；步骤408：设置二平衡单元于电流单元行具有较长长度的二侧外；步骤410：在电流单元行的两端分别设置电流单元C17、C18；步骤412：结束。请对照图5，本实施例以16个电流单元C1～C16举例说明，于步骤402时，电流单元C1-C16依序排列形成第一排序L1，此时电流单元C1置于位置1、电流单元C2置于位置2，依此类推。另外，如图5所示其中，电流单元C1-C8是用以提供第一电流，电流单元C9-C16则用以提供第二电流，其中第一电流是为一正电流，第二电流是为一负电流。在步骤404中，请继续参照图5，根据每一电流单元用以提供第一电流或第二电流的特性，进行第一次间隔交换排列，以决定电流单元C1-C16的第二排序L2，如图所示，依序将电流单元16设置到位置1、电流单元15保留在位置15、电流单元14设置到位置3、电流单元13保留在位置13、电流单元12则设置到位置5、电流单位11保留在位置11、电流单元10设置到位置7、电流单元9保留在位置9，再从位置9的左侧开始依序将电流单元8设置在位置10、电流单元7设置在位置8、电流单元6设置在位置12、电流单元5设置在位置6、电流单元4设置在位置14、电流单元3设置在位置4、电流单元2设置在位置16，电流单元1设置在位置2，形成第二排序L2，此一间隔交换排列步骤可降低因工艺坡度(processgradient)造成方向驱势上的不匹配。需注意的是，本专利技术并不受限于电流单元C1-C8提供正电流，以及电流单元C9-C16提供负电流，亦即电流单元C1-C8可用来提供负电流，此时电流单元C9-C16则用以提供正电流。另外，本专利技术亦可应用于更多或更少数量之电流单元的设置。在步骤406中，自第二排序L2间隔地选择由左至右的第一组电流单元(C1及C16)、第三组电流单元(C5及C12)、第五组电流单元(C8及C9)以及第七组电流单元(C4及C13)，并将这四组电流单元中的电流单元对换，而完成间隔对换(intervalexchange)之步骤，形成第三排序L3，决定电流单元C1～C16的位置。此一间隔对换步骤可避免所有在相对同侧，例如相对左边或右边的电流单元都选在同一正电压边或负电压边，因而得以改善平衡。改善平衡以及匹配度的计算式详列如下：由于工艺不匹配造成的单位电流单元的电流变异，由左至右以参数表示如下:I+-7dI,I+-6dI,I+-5dI,I+-4dI,I+-3dI,I+-2dI,I+-1dI,I,I+-1dI,I+-2dI,I+-3dI,I+-4dI,I+-5dI,I+-6dI,I+-7dI,I+-8Di，带入式3及式4未经间隔交换排列步骤以及间隔对换步骤前：经间隔交换排列步骤以及间隔对换步骤后：由于工艺坡度造成的单位电流单元的电流变异，由左至右以参数表示如下:I-3.5dI,I-3dI,I-2.5dI,I-2dI,I-1.5dI,I-1dI,I-0.5dI,I,I+0.5dI,I+1dI,I+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流源的电流单元设置的方法，包含：将该电流源所包含的多个电流单元依序排列，形成一第一排序；根据该多个电流单元用以提供一第一电流或一第二电流的特性，对该第一排序做间隔交换排列，产生一第二排序；对该第二排序进行间隔对换，产生一第三排序；以及根据该第三排序决定该多个电流单元的位置，以设置一电流单元列。

【技术特征摘要】
1.一种电流源的电流单元设置的方法，包含：将该电流源所包含的多个电流单元依序排列，形成一第一排序；根据该多个电流单元用以提供一第一电流或一第二电流的特性，对该第一排序做间隔交换排列，产生一第二排序；在该第二排序中，提供该第一电流的电流单元和提供该第二电流的电流单元相间排列；其中，所述第一电流与第二电流的排序是正负电流相间排列。2.如权利要求1所述的方法，更包括：对该第二排序进行间隔对换，产生一第三排序；以及根据该第三排序决定该多个电流单元的位置，以设置一电流单元行。3.如权利要求2所述的方法，更包括：在该电流单元行的两个长边分别设置平衡单元，两该平衡单元具有相同的布局图案。4.如权利要求3所述的方法，其中两该平衡单元以多晶硅、铝、铜或扩散层实现。5.如权利要求2所述的方法，更包括：在该电流单元行的两端分别设置一冗余电流单元。6.如权利要求2所述的方法，其中该第一电流是正电流，以及该第二电流是负电流。7.一种电流源的电流单元设置的方法，包含：将该电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹善智，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71