一種電阻補(bǔ)償?shù)膁ac電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電阻補(bǔ)償?shù)腄AC電路，相對(duì)于傳統(tǒng)的電阻串型DAC電路，本發(fā)明主要進(jìn)行了以下改進(jìn)：第一，在主電阻串與從電阻串通路上巧妙的增加了兩個(gè)電阻，該電阻用于補(bǔ)償主串開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻，從而大大降低了DAC對(duì)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)匹配要求與電路設(shè)計(jì)難度；第二，補(bǔ)償電阻的電阻類型采用同DAC主、從電阻串同樣的電阻類型，不僅更加利于電路的匹配設(shè)計(jì)，而且降低了從電阻串的面積開(kāi)銷，使得從電阻串不用犧牲過(guò)多的面積來(lái)?yè)Q取制造上的高精度。
【專利說(shuō)明】—種電阻補(bǔ)償?shù)腄AC電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種DAC電路，具體涉及一種電阻補(bǔ)償?shù)碾娮璐虳AC電路。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)迅速發(fā)展，先進(jìn)的電子系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，在現(xiàn)代先進(jìn)的電子系統(tǒng)前端和后端都將應(yīng)用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。近年來(lái)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的市場(chǎng)呈穩(wěn)步增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，在現(xiàn)代軍、民用電子系統(tǒng)中均顯示出其重要地位。
在CMOS集成電路設(shè)計(jì)中，電阻串型DAC是較為常見(jiàn)的一種，如圖1所示，是一個(gè)典型的由主、從電阻串組成的4bit DAC，假設(shè)主串電阻與從串電阻的阻值相等，都是R1，參考電壓為lv，那么通過(guò)有序的控制主串開(kāi)關(guān)與從串開(kāi)關(guān)，理想情況下，DAC輸出如下表所示，
表I
主串開(kāi)關(guān)從串開(kāi)關(guān)DAC輸出
~S4 丨 S3 I S2 j SI I SO _ T3 j T2 I Tl 丨 TO 電.壓(V)
斷開(kāi)^斷開(kāi)導(dǎo)通斷開(kāi)^斷開(kāi)斷開(kāi)導(dǎo)通O
斷開(kāi)—斷開(kāi)導(dǎo)通^1—斷開(kāi)—斷開(kāi)導(dǎo)通斷開(kāi)1/15
斷開(kāi)—斷開(kāi)導(dǎo)通一導(dǎo)通斷開(kāi)導(dǎo)通斷開(kāi)斷開(kāi) 2/15 斷開(kāi)^斷開(kāi)導(dǎo)通導(dǎo)通^斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi) 3/15 斷開(kāi)—斷開(kāi)導(dǎo)通導(dǎo)通—斷開(kāi)斷開(kāi)斷開(kāi) 4/15 斷開(kāi)^斷開(kāi)^--—導(dǎo)通斷開(kāi)^導(dǎo)通斷開(kāi)斷開(kāi) 5/15
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
導(dǎo)通I導(dǎo)通I _開(kāi)斷開(kāi)I斷開(kāi)丨斷開(kāi)I斷開(kāi)I斷開(kāi)I導(dǎo)通I 15/15
也就是說(shuō)該 4bil DAC 可以實(shí)現(xiàn) 0v、l/15v、2/15v、3/15v、4/15v、5/15v、6/15v、7/15v、8/15v、9/15v、10/15v、ll/15v、12/15v、13/15v、14/15v、15/15v 的電壓輸出，這說(shuō)明該 4bitDAC的一個(gè)LSB是l/15v，當(dāng)然，這是一種理想情況，在實(shí)際的電阻串型DAC電路設(shè)計(jì)中，主、從電阻串的阻值大小往往是不相等的，這主要是因?yàn)樵诟呔菵AC電路設(shè)計(jì)中，尤其是DAC的位數(shù)上升到12bit以上，主、從電阻的數(shù)量也呈幾何級(jí)上升，這無(wú)疑會(huì)帶來(lái)大的面積開(kāi)銷，而從制作工藝的角度考慮，為了保證電阻制造的更準(zhǔn)確，需要盡可能的將主串單個(gè)電阻面積做大，而從串電阻要求并不嚴(yán)格，通常從電阻串所占芯片面積只有主電阻串所占芯片面積的十分之一，所以一般從電阻串的單個(gè)阻值要高于主電阻串的單個(gè)阻值，現(xiàn)假設(shè)主電阻串單個(gè)電阻的阻值為R1，從電阻串單個(gè)電阻的阻值為R2，R2 = 2*R1，參考電壓仍然為lv，那么，此時(shí)DAC的輸出電壓如表2所示，
表2

【權(quán)利要求】
1.一種電阻補(bǔ)償?shù)腄AC電路，其特征在于，所述電路結(jié)構(gòu)包括主電阻串，主串開(kāi)關(guān)，補(bǔ)償電阻，從電阻串，從串開(kāi)關(guān)，主串解碼器和從串解碼器七部分組成，主電阻串電阻(凡)?(RM)，由M個(gè)串聯(lián)電阻組成，主電阻串的一端接參考電壓(Vref )，主電阻串的另一端接地，每個(gè)主串電阻的一端均有一個(gè)開(kāi)關(guān)與其相接，主串開(kāi)關(guān)(Stl)?(SM)，共有M+1個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成，主串所有開(kāi)關(guān)的另一端，偶數(shù)標(biāo)記開(kāi)關(guān)(W(S2)……(Sm)的另一端相接，并與第二補(bǔ)償電阻(Re2)的一端相接，奇數(shù)標(biāo)記開(kāi)關(guān)(S1)JS3)……(Ssh)的另一端相接，并與第一補(bǔ)償電阻(Ra)的一端相接，第一補(bǔ)償電阻(Ra)的另一端接從電阻串的一端，第二補(bǔ)償電阻(Ru)的另一端接從電阻串的另一端，從電阻串電阻(R’ !>?(R’ H)，由N-1個(gè)串聯(lián)電阻組成，每個(gè)從串電阻的一端均有一個(gè)開(kāi)關(guān)與其相接，從串開(kāi)關(guān)(Ttl^ (Tim),共有N個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成，從串開(kāi)關(guān)中所有開(kāi)關(guān)的另一端相接，并接到輸出端(Vout)，DAC的位數(shù)為Z且Z為偶數(shù)，數(shù)字控制位低Z/2個(gè)控制位(Iz/2)控制從串解碼器，產(chǎn)生N個(gè)控制碼輸出(Dtl)?(Dim)分別用于控制從串開(kāi)關(guān)(Ttl)?(Tim)的開(kāi)啟與關(guān)斷，數(shù)字控制位高Z/2個(gè)控制位(Iz/2+1)?(Iz)控制主串解碼器產(chǎn)生M+1個(gè)控制碼輸出((；)?(Cm)分別用于控制主串開(kāi)關(guān)(Stl)?(Sm)的開(kāi)啟與關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電阻補(bǔ)償?shù)腄AC電路，其特征在于，所述的DAC的位數(shù)Z，即Z bit DAC與所述的M個(gè)電阻，M+1個(gè)開(kāi)關(guān)，以及N-1個(gè)電阻，N個(gè)開(kāi)關(guān)，Z與M、N之間滿足關(guān)系式:M=N=2Z/2 (Z彡4，且Z為偶數(shù))。
【文檔編號(hào)】H03M1/10GK104184474SQ201410437062
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】王志鵬 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙景嘉微電子股份有限公司