一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法技术

本发明专利技术公开了一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法，包括将器件比数值转换二进制数据，并且将该数据分为高位部分和低位部分，低位部分为非整数部分，低位部分增加一个正整数偏移量，得到新的非整数比部分，然后整数的高位减去低位部分增加的偏移量的个数，得到新的高位部分；然后将新的高位部分和低位部分结合起来，得到新的编码。解决了现有技术中存在的尺寸为非整数比的器件的匹配误差大，非整数比器件的匹配精度差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路编码
，具体涉及一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法。
技术介绍
在过去的几十年中，集成电路技术得到了迅猛的发展。特别是以通讯为首的电子系统，向着高速率、高性能、高集成度、低成本的方向不断向前发展，这就对系统中的各个模块提出了更高的要求。如数模转换器，系统要求提高数模转换器的采样速率、量化精度等要求的同时，也希望提高数模转换器的转换效率，降低其功耗。在数模转换器中，常常会将数据的高若干位转为温度计码、其余低位保留为二进制码，并利用与每一个数据位权重相对应的器件来实现数字到模拟的转换。要提高转换器的性能，就要求器件之间具有良好的匹配精度。在实际的电路设计中，受限于器件的最小尺寸，电路设计工作者常常会遇到一些无法等比例缩小的器件。而且，随着工艺尺寸的不断缩小，器件的边界效应会越来越强。实现等比例缩小变得更加困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法，解决了现有技术中存在的尺寸为非整数比的器件的匹配误差大，非整数比器件的匹配精度差的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法，包括以下步骤：步骤1，得到集成电路所需元器件的尺寸比例，并且将其转换为二进制数据，得到原码数据；步骤2，假设步骤1中得到的原码数据的长度为M位，M的取值为2-30之间，将原码数据分为低位部分和高位部分，其中低位部分为非整数部分，且低位部分的长度为N，其余部分为高位部分，且N的取值为0-20，且N<M；步骤3，步骤2中得到的低位部分每位增加一个正整数变量X，得到新的低位部分，然后统计增加正整数变量X的低位部分的位数为Y；步骤4，将步骤2中得到的高位部分减去步骤3中得到的Y与X的乘积，得到新的高位部分；步骤5，将步骤4中得到的新的高位部分与步骤3中得到的新的低位部分结合，得到最终编码。本专利技术的特点还在于，其中步骤3中的正整数变量X为1。其中步骤2中的N大于或等于步骤4中的Y，Y的数值为二进制原始数据位中为“1”的位的个数。本专利技术的有益效果是，该编码方式包含整数和非整数两部分。新的编码方式对非整数部分的权重增加了一个偏移量。为了减小无用编码的范围，偏移量选择整数部分权重的最小值，即权重“1”。在新的编码权重下，需要统计非整数部分编码为“1”的个数。在整数部分减去相应的数值，保证新的数据在新的编码权重下，数值保持不变。新的编码方式提高了非整数部分编码所对应器件之间的匹配精度。附图说明图1是本专利技术一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法的效果对比图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法的具体思路是，将数据分为整数部分和非整数部分。整数部分的权重都是正整数，而且权重按“2”倍增。非整数部分的权重都是分数，而且权重按“2”倍减。使用本专利技术的编码方式后，整数部分的权值保持不变，非整数部分的权重增加“1”。为了保证在新的编码方式下，输出保持不变，需要对原始编码进行转换。其编码转换的步骤是：第一步，统计原编码中非整数部分编码为“1”的编码个数；第二步，原编码中整数部分的数值减去第一步的统计结果，得到新的编码数值；第三步，将新的整数部分编码和原始的非整数编码组合，得到最终的编码。本专利技术的编码方式并没有改变编码的输出数值。本专利技术提供了一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法，其具体实施例如下：实施例一：需要设计一块器件尺寸比为10位的集成电路板，即需设计的元器件的尺寸最大比为10位二进制数据的大小，即为10位二进制数据1111111111。现假设需要转换的原始二进制数据为1111001010。将上述二进制数据分成高位部分和低位部分，其中低位部分为数据的后四位数据即1010，高位部分为数据的前六位数据即111100。并且将高位部分的最低一位的权重取为1，则低位部分变为小数部分权重具体为：0.50.250.1250.0625，高位部分权重具体为252423222120。给低位部分每位数据加上一个正整数变量n，n为正整数十进制的1，则低位部分权重具体变为1.51.251.1251.0625。然后原始数据的高位部分数据111100减去低位部分增加变量的总和即十进制的数据42，具体为111010，再将新的高位部分和低位部分结合起来就是新的编码值：1110101010。实施例二需要设计一块器件尺寸比为30位，即需设计的元器件的尺寸最大比为30位二进制数据的大小，即为10位二进制数据111111111111111111111111111111。现假设需要转换的原始数据为111100101011110010101111001010。将上述二进制数据分成高位部分和低位部分，其中低位部分为数据的后20位数据，高位部分为数据的前10位数据。并且将高位部分的最低一位权重取为1，则低位部分变为小数部分权重具体为：2-12-22-32-42-52-62-72-82-92-102-112-122-132-142-152-162-172-182-192-20，高位部分权重具体为29282726252423222120。给低位部分每位数据加上一个正整数变量n，n为正整数十进制的1，则低位部分具体变为：1+2-11+2-21+2-3………1+2-171+2-181+2-191+2-20。然后高位部分数据1111001010减去低位部分增加变量的总和即十进制的数据12，具体为1110111110，再将新的高位部分和低位部分结合起来就是新的编码值：11101111101111001010111100101。下面对比本专利技术编码方式和传统的二进制编码方式下，器件边界效应的对线性度的影响。假设无边界效应时，器件的性能正比于器件的尺寸。器件的性能记为P。为简化分析，假设不同尺寸的单个器件的边界效应相等。即，权值为“1”的器件，和非整数权值的器件的边界效应的量一样，都记为SE(sideeffect)。整数部分的其它权值，如“8”，可以通过并联多个权值为“1”的器件来实现。而其它非整数权值的器件则不行。权值为“1”的器件考虑边界效应时，器件的总性能为Q1＝P+SE权值为非整数的器件的总性能为Qx＝x*P+SE其中“x”为任意非整数权值，包括本专利技术编码中的权值。由于整数部分的权值都是由权值“1”并联所得，整数部分编码是理想的零误差，DNL(差分非线性)为零。原始编码方式的DNL最大值出现在非整数部分全为“1”，然后递进到全“0”的过程。如编码“0100,1111”→“0101,0000”。编码“0100,1111”的器件总性能为：D0100,1111=4P+4SE+1516P+4SE]]>编码“0101,0000”的器件总性能为：D0101本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，得到集成电路所需元器件的尺寸比例，并且将其转换为二进制数据，得到原码数据；步骤2，假设步骤1中得到的原码数据的长度为M位，M的取值为2‑30之间，将原码数据分为低位部分和高位部分，其中低位部分为非整数部分，且低位部分的长度为N，其余部分为高位部分，且N的取值为0‑20，且N<M；步骤3，步骤2中得到的低位部分每位增加一个正整数变量X，得到新的低位部分，然后统计增加正整数变量X的低位部分的位数为Y；步骤4，将步骤2中得到的高位部分减去步骤3中得到的Y与X的乘积，得到新的高位部分；步骤5，将步骤4中得到的新的高位部分与步骤3中得到的新的低位部分结合，得到最终编码。

【技术特征摘要】
1.一种减小尺寸为非整数比的器件的匹配误差的编码方法，其特征在
于，包括以下步骤：
步骤1，得到集成电路所需元器件的尺寸比例，并且将其转换为二进制
数据，得到原码数据；
步骤2，假设步骤1中得到的原码数据的长度为M位，M的取值为2-30
之间，将原码数据分为低位部分和高位部分，其中低位部分为非整数部分，
且低位部分的长度为N，其余部分为高位部分，且N的取值为0-20，且N<M；
步骤3，步骤2中得到的低位部分每位增加一个正整数变量X，得到新
的低位部分，然后统计增加正整数变量X的低位部分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖浩勤，严伟，
申请(专利权)人：西安启微迭仪半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61