数字模拟转换器制造技术

数字模拟转换器具有第一数字模拟阵列和第二数字模拟阵列。第一数字模拟阵列具有参考输入、参考输出、可连接到数字信号的第一数字输入和模拟输出。第二数字模拟阵列包括参考输入、联结到第一数字模拟阵列的参考输入的参考输出，联结到参考输入的多个开关和联结在开关和参考输出之间的多个电阻器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
数字模拟转换器(DAC)将数字信号或数字转换为模拟电压。在一些实施例中，数字处理器向DAC输出一连串数字，例如二进制数字。DAC将数字转换为模拟信号。例如，在数字音频中，使用数字电子电路处理音频信号，然而，为了被用户听到，数字信号需要转换为模拟信号。因为到DAC的输入信号是具有离散值的数字信号，所以由DAC输出的模拟信号具有离散数量的电压电平。例如，四位DAC可能够接收十六个不同值的输入，该十六个不同值对应于由DAC输出的十六个离散电压电平。一些DAC通过调整到DAC的偏置电压来微调输出电压。这些微调机制需要使用许多电阻器和开关，并且结果，使用DAC上的大的面积。由于与电阻器相关联的寄生电容，所以这些微调机制还使DAC遭受较慢的速度。
技术实现思路
一种数字模拟转换器，其具有第一数字模拟阵列和第二数字模拟阵列。第一数字模拟阵列具有参考输入、参考输出、可连接到数字信号的第一数字输入和模拟输出。第二数字模拟阵列包括参考输入、联结到第一数字模拟阵列的参考输入的参考输出，联结到参考输入的多个开关和联结在开关和参考输出之间的多个电阻器。附图说明图1是数字模拟转换器的一个实施例的框图。图2是图1的第一DAC阵列的一个实施例的示意图。图3是具有三位分辨率的图1的第二DAC阵列和第三DAC阵列的实施例的示意图。图4是具有三位分辨率的图1的第二DAC阵列和第三DAC阵列的另一个实施例的示意图。图5是具有二位分辨率的图1的第二DAC阵列和第三DAC阵列的另一个实施例的示意图。图6是具有二位分辨率的图1的第二DAC阵列和第三DAC阵列的另一个实施例的示意图。图7是具有二位分辨率的图1的第二DAC阵列和第三DAC阵列的另一个实施例的示意图。具体实施方式本文中描述了与常规的DAC相比使用更少的面积的数字模拟转换器(DAC)。DAC将数字信号或数字转换为模拟电压。例如，向DAC输入二进制数字。DAC对二进制数字进行解码，并且输出代表该二进制数字的电压。一些DAC具有使得DAC能够微调模拟输出的模块。参考图1，图1是具有多个阵列102的DAC100的一个实施例的框图。阵列102被各自称为第一DAC阵列106、第二DAC阵列108和第三DAC阵列110。第二DAC阵列108有时被称为顶部阵列108，并且第三DAC阵列110有时被称为底部阵列110。在一些实施例中，第一DAC阵列106被称为粗略DAC阵列，并且第二DAC阵列108和第三DAC阵列110被称为精细阵列。第一DAC阵列106具有有时被称为第一数字输入114的数字输入114。数字输入114联结到或能够联结到将转换为模拟信号的数字信号，该模拟信号在输出116上输出。第一DAC阵列106具有有时被分别地称为第一参考输入120和第一参考输出122的参考输入120和参考输出122。如下面更详细描述的，第一参考输入120和第一参考输出122微调由第一DAC阵列106输出的模拟电压值。通过用如下面描述的偏移电压偏置第一DAC阵列106实现微调。第二DAC阵列108具有有时被分别地称为第二电压参考输入126和第二电压参考输出128的电压参考输入126和电压参考输出128。在图1的实施例中，第二电压参考输入126连接到是直流电压的电压参考Vref。第二参考输出128连接到第一DAC阵列106的参考输入120。第二DAC阵列108还具有有时被称为第二数字输入130的数字输入130。如下面更详细描述的，第二数字输入130能够联结到或联结到数字信号。总的来说，由第二数字输入130输入的数字信号是第一数字输入114上的数字信号的一个或更多个最低有效位，或较低有效位。由第二DAC阵列108使用第二数字输入130，以在参考输入120处生成偏移电压，并且第二数字输入130被用于微调模拟输出的值。第三DAC阵列110具有有时被分别地称为第三参考输入134和第三参考输出136的参考输入134和参考输出136。参考输入134连接到第一DAC阵列106的参考输出122。参考输出136联结到或能够联结到第二参考电压，在图1的实施例中该第二参考电压接地，作为电压参考Vref。第三DAC阵列110具有有时被称为第三数字输入140的数字输入140。如下面更详细描述的，第三数字输入140联结到或能够联结到数字信号。总的来说，第三DAC阵列110与第二DAC阵列108一起工作来微调由第一DAC阵列106输出的模拟信号的值。与第二DAC阵列108一样，由第三数字输入140输入的数字信号是第一数字输入114上的数字信号的一个或更多个最低有效位，或较低有效位。参考图2，图2是图1的DAC100的一个实施例的示意图。在图2的示意图中，第一DAC阵列106被示出为常规的数字模拟转换器，并且第二DAC阵列108和第三DAC阵列110被示出为框。输入由A0-A5的输入信号部分指定的数字信号。较高位A2-A5输入到解码器200和解码器202，解码器200和解码器202对数字信号中的位进行解码以操作多个开关154，多个开关154在图2的实施例中是场效应晶体管(FET)。在图2的实施例中，解码器200和解码器202是2×4解码器。数字信号的最低有效位输入解码器208，解码器208在图1的实施例中是3×8解码器。在其他实施例中，可使用其他解码器。例如，可使用2×4解码器。解码器208对数字信号的最低有效位进行解码以操作第二DAC阵列108和第三DAC阵列110。在图2中描述的实施例中，解码器208输出能够表示由第二DAC阵列108和第三DAC阵列110生成的总共八个不同的精细电压的三个位。在一些实施例中，DAC100具有可提供内插的缓冲器230。图3示出第二DAC阵列108和第三DAC阵列110的实施例以及表示第一DAC阵列106的框的示意图。第二DAC阵列108和第三DAC阵列110包括在网络中的电阻器以提供离散电阻值，其中第二DAC阵列108的电阻器网络是在第三DAC阵列110中的电阻器网络的倒置或镜像。因为最低有效位被用于控制第二DAC阵列108和第三DAC阵列110，所以如将由以下描述明显的，有八个离散电阻值用于微调阵列108和阵列110的可能性。在其他实施例中，不同数量的最低有效位可被用于生成不同数量的可能的离散电阻值。第二DAC阵列108包括网络300。网络300包括由标记A-标记G和开关303指定的八个开关302。开关302将电阻器304连接到参考输入126，参考输入126将电阻器304连接到参考电压VREF。在本文描述的实施例中，电阻器304全部具有相同值，指定该值为R。开关303总是导通，并且开关303可由导体来代替，导体诸如导线或迹线，使得电阻器R3连接在参考输入126和参考输出128之间。开关A-开关G设置在参考输入126和参考输出128之间的电阻值。如图3所示，在参考输入126和参考输出128之间的电阻至少部分地控制到第一DAC阵列106的参考输入120的电压。电阻值以八分之一R为增量，其遵从由图2的解码器208输出的三个位。由与电阻器相关联的开关引用该电阻器。例如，开关A与电阻器R1和R2相关联。因此，当开关A闭合时，在输入参考126和输出参考128之间的电阻是电阻器R1至电阻器R3的并联电阻，其中R3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字模拟转换器，所述数字模拟转换器包括：第一数字模拟阵列，所述第一数字模拟阵列具有参考输入、参考输出、能够连接到数字信号的第一数字输入和模拟输出；以及第二数字模拟阵列，所述第二数字模拟阵列包括：数字输入；参考输入，所述参考输入能够连接到第一电压源；参考输出，所述参考输出联结到所述第一数字模拟阵列的所述参考输入；多个开关，所述多个开关由在所述数字输入处的信号控制，每个开关具有第一端子和第二端子，每个开关的所述第一端子联结到所述参考输入；以及多个电阻器，所述多个电阻器连接在所述开关的所述第二端子和所述参考输出之间，其中单个电阻器连接在所述开关中的至少一个开关的所述第二端子中的一个第二端子和所述参考输出之间，并且其中并联连接的至少两个电阻器连接在所述开关中的至少一个开关的所述第二端子和所述参考输出之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数字模拟转换器，所述数字模拟转换器包括：第一数字模拟阵列，所述第一数字模拟阵列具有参考输入、参考输出、能够连接到数字信号的第一数字输入和模拟输出；以及第二数字模拟阵列，所述第二数字模拟阵列包括：数字输入；参考输入，所述参考输入能够连接到第一电压源；参考输出，所述参考输出联结到所述第一数字模拟阵列的所述参考输入；多个开关，所述多个开关由在所述数字输入处的信号控制，每个开关具有第一端子和第二端子，每个开关的所述第一端子联结到所述参考输入；以及多个电阻器，所述多个电阻器连接在所述开关的所述第二端子和所述参考输出之间，其中单个电阻器连接在所述开关中的至少一个开关的所述第二端子中的一个第二端子和所述参考输出之间，并且其中并联连接的至少两个电阻器连接在所述开关中的至少一个开关的所述第二端子和所述参考输出之间。2.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其中所述第三数字模拟阵列包括第三数字模拟阵列，所述第三数字模拟阵列包含包括：数字输入，参考输入，所述参考输入联结到所述第一数字模拟阵列的所述参考输出；参考输出，所述参考输出能够连接到第二电压源；多个开关，所述多个开关由在所述数字输入处的信号控制，每个开关具有第一端子和第二端子，每个开关的所述第一端子联结到所述参考输入；以及多个电阻器，所述多个电阻器连接在所述开关的所述第二端子和所述参考输出之间，其中单个电阻器连接在所述开关中的至少一个开关的所述第二端子和所述参考输出之间，并且其中至少两个电阻器并联连接在所述开关中的至少一个开关的所述第二端子和所述参考输出之间。3.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其中所述电阻器全部具有相同的电阻值。4.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其中：在所述第二数字模拟阵列中的所述电阻器排列形成第一网络；在所述第三数字模拟阵列中的所述电阻器排列形成第二网络；以及所述第一网络是所述第二网络的镜像。5.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其中所述第三数字模拟阵列包括连接在所述参考输入和所述参考输出之间的开关，并且其中当所述开关闭合时，所述开关将所述参考输入短接到所述参考输出。6.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其中所述第二数字阵列在所述参考输入和所述参考输出之间设置多个电阻值，其中电阻值的数量对应于所述数字信号的最低有效位的数量。7.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其中所述第二数字阵列在所述参考输入和所述参考输出之间设置多个电阻值，其中电阻值的数量对应于所述数字信号的最低有效位的所述数量。8.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其中：四个不同的电阻值通过所述第二数字模拟阵列是能够设置的，电阻值之间的差值大体上相同；以及四个不同的电阻值通过所述第三数字模拟阵列是能够设置的，电阻值之间的差值大体上相同。9.根据权利要求8所述的数字模拟转换器，其中所述第二数字模拟阵列具有四个开关，并且其中所述第三数字模拟阵列具有五个开关。10.根据权利要求8所述的数字模拟转换器，其中三个电阻器串联连接在所述第二数字阵列的所述开关中的一个开关和所述参考输出之间。11.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其中：八个不同的电阻值通过所述第二数字模拟阵列是能够设置的，电阻值之间的差值大体上相同；以及八个不同的电阻值通过所述第三数字模拟阵列是能够设置的，电阻值之间的差值大体上相同。12.根据权利要求11所述的数字模拟转换器，其中单个电阻器连接在所述第三数字阵列的所述参考输入和所述参考输出之间。13.根据权利要求11所述的数字模拟转换器，其中三个电阻器并联连接在所述第三数字阵列的所述参考输入和所述开关中的一个开关之间。14.根据权利要求11所述的数字模拟转换器，其中四个电阻器并联连接在所述第三数字阵列的所述参考输入和所述开关中的一个开关之间。15.根据权利要求11所述的数字模拟转换器，其中七个电阻器串...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，张泽飞，苏安哲，孟豪，X·温，X·王，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US