一种针对R-2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构制造技术

本发明专利技术公开了一种针对R

【技术实现步骤摘要】
一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构


[0001]本专利技术涉及模拟集成电路技术等领域，具体的说，是一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构。

技术介绍

[0002]在自然界中大部分信号都是模拟的，而在电子系统中，所处理的都为数字信号，模拟数字转换器(ADC)就是模拟和数字之间的桥梁，而在物联网即将迎来大爆发的时代，各式各样的传感器需要大量的高精度ADC，那么对于高精度ADC所涉及的参考电压的精度要求也要与之匹配。
[0003]模拟数字转换器(ADC)的参考电压由带隙基准电路和放大器共同产生，放大器的输入为带隙基准电压，输出为参考电压，当基准电压波动时，参考电压也会随之波动，考虑到实际应用中不同工艺角和协调功能的共同作用，会使得参考电压有一个不小幅度的波动，为了保证用于高精度ADC的参考电压的精度，需要在放大器中加入协调信号来调节，使得参考电压稳定。
[0004]对参考电压的精度要求较低时，使用电阻分压器来响应协调信号，其线性度非常好，当参考电压波动较小，协调范围小，电阻分压器是非常合适的选择，但其缺点就是随着精度的提升，电阻个数成指数上升，这对于版图的面积和匹配都是很大的挑战，那么当精度要求比较高时，可以用R
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2R梯形电阻网络替代电阻分压器，可将电阻个数由2
n
个显著的降低至3n个。
[0005]R
‑
2R梯形电阻网络就是每一位对应一个R
‑
2R单元，再在总端口处加上一个2R电阻，这样既能降低电阻个数，还能保证每一位对应的权重为1/2
i
(n
‑
1≥i≥0)。
[0006]R
‑
2R梯形电阻网络的缺点就是基准电压驱动的负载与数字码值有关，这就要求基准源必须在一个相对较宽的电阻负载范围内提供精确的电压。还有需要注意的就是开关的阻抗也要足够的小，也会影响等效阻抗的变化。
[0007]现有技术以R
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2R梯形电阻网络为反馈电阻的放大电路在应用于高精度场所中时，难以实现在输入电压波动时，输出电压保持稳定，输入输出传输曲线的线性度很差。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，利用两个R
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2R梯形电阻网络，完成对输出电压的调节作用，并保证在调节的过程中，尽可能的减小由于码字变化所引起的等效阻抗的变化，从而提高协调功能的精确性与线性度。
[0009]本专利技术通过下述技术方案实现：一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，设置有两个R
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2R梯形电阻网络、放大电路模块及三个相互串联的电阻所构成的电阻串联电路；两个R
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2R梯形电阻网络相互并联，且并联的端并联在中间的电阻上，其中一个R
‑
2R梯形电阻网络还接入放大电路模块，放大电路模块的输出端通过电阻串联电路接地。
[0010]进一步的为更好地实现本专利技术所述的一种针对R
‑
2R梯形电阻网络补偿提高线性
度的电路结构，特别采用下述设置结构：其中一个所述R
‑
2R梯形电阻网络作为反馈电路接入放大电路模块中用于调整输出电压；另一个所述R
‑
2R梯形电阻网络用于补偿反馈电路的阻抗变化。
[0011]进一步的为更好地实现本专利技术所述的一种针对R
‑
2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，特别采用下述设置结构：作为反馈电路的R
‑
2R梯形电阻网络接入放大电路模块的反相输入端。
[0012]进一步的为更好地实现本专利技术所述的一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，特别采用下述设置结构：两个所述R
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2R梯形电阻网络的输入的信号相反，作为反馈电路的R
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2R梯形电阻网络和作为补偿电路的R
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2R梯形电阻网络的结构完全相同，但是数字码值是经过了一个反相器的相反的协调值，即假如反馈电路直接输入一个数字码值，则该数字码值通过一个反相器后其输出作为补偿电路的输入；当放大电路模块的输入电压受工艺角或其它因素而波动时，通过调节作为反馈电路的R
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2R梯形电阻网络和作为补偿电路的R
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2R梯形电阻网络的数字码值，来稳定放大器的输出电压仍稳定在设定电压(比如2.5V)。
[0013]进一步的为更好地实现本专利技术所述的一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，特别采用下述设置结构：所述R
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2R梯形电阻网络为2bitR
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2R梯形电阻网络、4bitR
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2R梯形电阻网络、8bitR
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2R梯形电阻网络、10bitR
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2R梯形电阻网络和16bitR
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2R梯形电阻网络中的任一种。
[0014]进一步的为更好地实现本专利技术所述的一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，特别采用下述设置结构：三个相互串联的电阻顺次分别为电阻R1、电阻R2及电阻R3，其中电阻R1的一端连接放大电路模块的输出，所述R
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2R梯形电阻网络的高位参考电压端连接在电阻R1和电阻R2的共接端，所述R
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2R梯形电阻网络的低位参考电压端连接电阻R2和电阻R3的共接端，电阻R3的非共接端接地。
[0015]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0016](1)本专利技术通过调节R
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2R梯形电阻网络，使得整个电路在输入电压波动时保证输出电压的稳定，通过两个R
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2R梯形电阻网络同时翻转，减小每一次的电阻变化量，从而尽可能维持R
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2R梯形电阻网络的参考电压高电平和参考电压低电平之间的等效电阻的稳定性，从而保证在进行细调时输入输出传输曲线的线性度。
[0017](2)本专利技术采用了两个相同的R
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2R梯形电阻网络，接入相反的协调信号(即R
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2R的数字位)，从而稳定不同的协调值对应的R
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2R梯形电阻网络等效阻抗。
[0018](3)本专利技术在使用中，协调位数越高时，作用越明显。
[0019](4)本专利技术通过选取不同位的码值导通与否，从而调节输出电压所在的参考电压高电平和参考电压低电平，将R
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2R梯形电阻网络用在放大电路模块的输出与输入之间形成负反馈。
[0020](5)本专利技术通过补偿，可以保证输出电压的稳定，提高线性度，更好的使用在高精度场所中。
附图说明
[0021]图1为10bi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，其特征在于：所述电路结构设置有两个R
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2R梯形电阻网络、放大电路模块及三个相互串联的电阻所构成的电阻串联电路；两个R
‑
2R梯形电阻网络相互并联，且并联的端并联在中间的电阻上，其中一个R
‑
2R梯形电阻网络还接入放大电路模块，放大电路模块的输出端通过电阻串联电路接地。2.根据权利要求1所述的一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，其特征在于：其中一个所述R
‑
2R梯形电阻网络作为反馈电路接入放大电路模块中用于调整输出电压；另一个所述R
‑
2R梯形电阻网络用于补偿反馈电路的阻抗变化。3.根据权利要求2所述的一种针对R
‑
2R梯形电阻网络补偿提高线性度的电路结构，其特征在于：作为反馈电路的R
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2R梯形电阻网络接入放大电路模块的反相输入端。4.根据权利要求1或2或3所述的一种针对R
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2R梯形电阻网络补偿提高...

【专利技术属性】
技术研发人员：师丽婷，
申请(专利权)人：师丽婷，
类型：发明
国别省市：