本發(fā)明涉及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路領(lǐng)域，特別是涉及一種用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的自校準(zhǔn)電路。

背景技術(shù)：

數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的工作原理參見圖1，圖1展示了一個(gè)3比特輸入，8個(gè)電平輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。它由一個(gè)固定電阻，8個(gè)開關(guān)，8個(gè)電流源和1個(gè)編碼轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。其中8個(gè)開關(guān)分別控制8個(gè)電流源，每個(gè)電流源的基準(zhǔn)電流理論上是要相同的。這樣，當(dāng)數(shù)字信號(hào)輸入編碼轉(zhuǎn)換電路，編碼轉(zhuǎn)換電路就輸出相應(yīng)個(gè)數(shù)的開關(guān)控制信號(hào)。比如，輸入2進(jìn)制“3”，那么就打開3個(gè)開關(guān)，使得流過固定電阻的電流為3倍的基準(zhǔn)電流，這樣輸出的模擬電平＝電源電壓-3*基準(zhǔn)電流*固定電阻(“*”表示乘號(hào))，這就是對(duì)應(yīng)2進(jìn)制“3”的輸出電平。

從上面的原理可以看出，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的準(zhǔn)確性同每個(gè)電流源的基準(zhǔn)電流是否完全相同有很大的關(guān)系，實(shí)際設(shè)計(jì)中，每個(gè)電流源都是相同的電路，相同的版圖。但是在先進(jìn)工藝下，即使是相同電路，相同版圖，由于芯片上擺放位置的不同，各個(gè)電流源的電流也不盡相同。這就造成了最后設(shè)計(jì)出來的數(shù)模轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)不同碼子的輸出電平的增量不盡相同。

如何減少各個(gè)電流源基準(zhǔn)電流不同對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器準(zhǔn)確性的影響是本發(fā)明所要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的自校準(zhǔn)電路，能夠提高數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出電平的準(zhǔn)確性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的自校準(zhǔn)電路，包括：

第一電流相加電路，接收輸入的基準(zhǔn)電流信號(hào)，對(duì)輸入的基準(zhǔn)電流信號(hào)進(jìn)行相加，輸出第1比較電流信號(hào)，在第1相加控制信號(hào)的控制下，決定第1比較電流信號(hào)是由哪些輸入的基準(zhǔn)電流信號(hào)相加得到；

第二電流相加電路，接收輸入的基準(zhǔn)電流信號(hào)，對(duì)輸入的基準(zhǔn)電流信號(hào)進(jìn)行相加，輸出第2比較電流信號(hào)，在第2相加控制信號(hào)的控制下，決定第1比較電流信號(hào)是由哪些輸入的基準(zhǔn)電流信號(hào)相加得到；

一電流比較電路，比較第一電流相加電路的輸出信號(hào)和第二電流相加電路的輸出信號(hào)，輸出1比特的比較結(jié)果；

一邏輯處理電路，接收所述比較結(jié)果，輸出第1相加控制信號(hào)、第2相加控制信號(hào)和編碼映射表；在收到自校驗(yàn)啟動(dòng)信號(hào)后，啟動(dòng)自校驗(yàn)，更新編碼映射表，然后保持編碼映射表不變；

一編碼映射電路，收到數(shù)字信號(hào)輸入后，查找輸入的編碼映射表，輸出對(duì)應(yīng)的電流源開關(guān)控制信號(hào)。

在數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中使用本發(fā)明的自校準(zhǔn)電路，測(cè)量結(jié)果顯示，能夠把微分非線性誤差(DNL)縮小為原來的1/10左右，能夠把積分非線性誤差(INL)縮小為原來的1/4左右，顯著地提高了數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的準(zhǔn)確性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是現(xiàn)有的3比特輸入8電平輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的示意圖；

圖2是所述用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的自校準(zhǔn)電路一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；

圖3是以含8個(gè)電流源的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為例，對(duì)圖2中的自校驗(yàn)流程的排序部分操作的說明示意圖。

具體實(shí)施方式

所述用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的自校準(zhǔn)電路，通過引入自校準(zhǔn)電路以及相應(yīng)的自校準(zhǔn)流程，對(duì)各個(gè)電流源基準(zhǔn)電流進(jìn)行排序，使得對(duì)應(yīng)從小到大的各個(gè)碼字的電流源的基準(zhǔn)電流盡量平衡，按碼字次序看，碼字實(shí)際對(duì)應(yīng)電流與理論值的偏差均勻化，從而減少各個(gè)電流源基準(zhǔn)電流不同對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器準(zhǔn)確性的影響。

它的工作原理如下：

參見圖2，所述用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的自校準(zhǔn)電路由兩個(gè)電流相加電路(即圖2中第一電流相加電路和第二電流相加電路)，一個(gè)電流比較電路，一個(gè)邏輯處理電路，一個(gè)編碼映射電路構(gòu)成。其中兩個(gè)電流相加電路根據(jù)各自的相加控制信號(hào)(第1相加控制和第2相加控制)把相應(yīng)的電流源基準(zhǔn)電流相加，輸出電流相加結(jié)果，即圖2中的第1比較電流和第2比較電流。電流比較電路比較電流兩個(gè)電流相加電路輸出的兩個(gè)電流大小，給出1比特的比較結(jié)果。編碼映射電路收到數(shù)字信號(hào)輸入后，查找編碼映射表，輸出對(duì)應(yīng)的電流源開關(guān)控制信號(hào)。

以上所述自校準(zhǔn)電路所包括的電路都是實(shí)現(xiàn)自校驗(yàn)流程所需的組件，而自校驗(yàn)流程本身是在邏輯處理電路中實(shí)現(xiàn)的。

自校驗(yàn)流程如下：

1、設(shè)置編碼映射表，把數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中的各個(gè)基準(zhǔn)電流源全都打開。

2、通過控制第1相加控制信號(hào)和第2相加控制信號(hào)，把各個(gè)基準(zhǔn)電流兩兩相比，然后按電流大小進(jìn)行第1次排序，并且存儲(chǔ)第1次排序結(jié)果[結(jié)合圖3(a)]。

3、根據(jù)第1次排序結(jié)果，通過控制第1相加控制信號(hào)和第2相加控制信號(hào)，把最大的基準(zhǔn)電流與最小的基準(zhǔn)電流相加，次大的基準(zhǔn)電流的與次小的基準(zhǔn)電流相加，以此類推；相加后，把相加結(jié)果再兩兩比較，按電流大小進(jìn)行第2次排序[結(jié)合圖3(b)]。

4、對(duì)第2次排序的結(jié)果，調(diào)整次序，使得最小電流的后面跟最大電流，然后后面再跟次小電流，再跟次大電流，以此類推[結(jié)合圖3(c)]。

5、保持第4步調(diào)整后的次序，再把作為排序元素的相加電流中的兩個(gè)分電流(即最大的基準(zhǔn)電流和最小的基準(zhǔn)電流)按第1次排序結(jié)果進(jìn)行排序，這樣就得到了最終的排序序列[結(jié)合圖3(d)]。

6、根據(jù)最終排序序列，更新編碼映射表，當(dāng)碼字為0時(shí)，就開最終排序序列中第1個(gè)電流源；碼字為1時(shí)，就開最終排序序列中前2個(gè)電流源，以此類推，當(dāng)碼字為N時(shí)，就開最終排序序列中前N個(gè)電流源。

圖3以含8個(gè)電流源的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為例，對(duì)自校驗(yàn)流程排序部分的操作進(jìn)行了說明。

上述流程中，第1步是為了使得自校準(zhǔn)電路可以得到各個(gè)基準(zhǔn)電流源對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電流。第2步到第4步通過排序與次序調(diào)整使得從最小碼字開始，每2個(gè)碼字一看時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流分布最平衡，這從圖3中，第2次排序后調(diào)整次序的示意圖中可以看出。第5步使得從最小到最大的碼字一個(gè)個(gè)看時(shí)的對(duì)應(yīng)電流分布也是最平衡的，這從圖3的最終排序結(jié)果可以看出。圖3中，(a)表示第1次排序結(jié)果，(b)表示第2次排序結(jié)果，(c)表示第2次排序后調(diào)整次序，(d)表示最終排序序列。其中長(zhǎng)方形的高度給出了電流大小的示意，越高的表示電流越大。長(zhǎng)方形中的數(shù)字同樣表示了電流大小的排序。

以上通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。