本實(shí)用新型涉及一種提高數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)率的電路,屬于數(shù)模轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
高性能的D/A轉(zhuǎn)換器是各領(lǐng)域中非常關(guān)鍵的器件,在不斷追求速度和精準(zhǔn)度的寬帶通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗等軍事領(lǐng)域,對(duì)超高采樣率D/A轉(zhuǎn)換器的需求日益迫切。
隨著寬帶無線通信技術(shù)的發(fā)展,高性能D/A轉(zhuǎn)換器接口電路逐漸成為無線通信芯片設(shè)計(jì)中最具挑戰(zhàn)性的模塊之一,且與通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)一直向著超高速、超寬帶方向發(fā)展。在寬帶通信應(yīng)用中,對(duì)發(fā)射和接收電路的要求是十分嚴(yán)格的,在這些通信系統(tǒng)中,D/A轉(zhuǎn)換器通常被要求具有10位以上的精度以及200MHz以上的轉(zhuǎn)換速率,而在超寬帶通信系統(tǒng)中,使用的頻譜范圍從3.1GHz帶10.6GHz,頻譜寬度高達(dá)7.5GHz,所以隨著寬帶通信的發(fā)展,對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器的頻域特性和能夠處理的信號(hào)帶寬的要求越來越高。應(yīng)用于無線通信設(shè)備和雷達(dá)等軍用設(shè)備的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號(hào)處理速度尤為重要。吉赫茲的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度越來越高,傳統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)越來越難以滿足高速高精度的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種提高數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)率的電路,該結(jié)構(gòu)顯著提高了數(shù)模轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率,大大簡(jiǎn)化了芯片的設(shè)計(jì)復(fù)雜度,降低了芯片的面積和功耗。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種提高數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)率的電路,包括正通路選擇開關(guān)電路和負(fù)通路選擇開關(guān)電路,所述正通路選擇開關(guān)電路和負(fù)通路選擇開關(guān)電路結(jié)構(gòu)相同,均包括兩個(gè)控制端、兩個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端和一個(gè)dummy輸出端;
正通路選擇開關(guān)電路的兩個(gè)輸入端與兩個(gè)通道的正輸出端一一對(duì)應(yīng)連接,負(fù)通路選擇開關(guān)電路的兩個(gè)輸入端與兩個(gè)通道的負(fù)輸出端一一對(duì)應(yīng)連接,每個(gè)通路選擇開關(guān)電路的兩個(gè)控制端與外部時(shí)鐘信號(hào)連接。
所述每個(gè)通路選擇開關(guān)電路兩個(gè)控制端連接的外部時(shí)鐘信號(hào)互為反相。
所述正通路選擇開關(guān)電路或負(fù)通路選擇開關(guān)電路均包括PMOS管M1n、PMOS管M2n、PMOS管M3n以及PMOS管M4n;
PMOS管M1n的柵極和PMOS管M4n的柵極同時(shí)與外部時(shí)鐘信號(hào)CLK_N連接,PMOS管M1n的源極和PMOS管M2n的源極連接作為一個(gè)輸入端,PMOS管M2n的柵極和PMOS管M3n的柵極同時(shí)與外部時(shí)鐘信號(hào)CLK連接,PMOS管M3n的源極和PMOS管M4n的源極連接作為另一個(gè)輸入端,PMOS管M1n的漏極和PMOS管M3n的漏極作為輸出端,PMOS管M2n的漏極和PMOS管M4n的漏極作為dummy輸出端;其中CLK_N與CLK反相。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
(1)本實(shí)用新型采用兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的通路選擇開關(guān)電路大大降低了對(duì)轉(zhuǎn)換器內(nèi)核的設(shè)計(jì)要求,每個(gè)通路選擇開關(guān)電路僅僅包含4個(gè)PMOS管,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,將數(shù)模轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率提高了兩倍。
(2)本實(shí)用新型通過通路選擇開關(guān)電路將數(shù)模轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率提高了兩倍,大大降低了對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)要求,有效的減小了芯片(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)的面積,降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜程度和芯片的功耗,減輕了寄生效應(yīng)的影響。
(3)本實(shí)用新型中兩個(gè)通路選擇開關(guān)電路的時(shí)鐘控制信號(hào)CLK和CLK_N為反相信號(hào),信號(hào)相位關(guān)系簡(jiǎn)單且極容易實(shí)現(xiàn),大大簡(jiǎn)化了時(shí)鐘接收、時(shí)序校準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換器的提高輸出數(shù)據(jù)率的電路框圖;
圖2為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換器的時(shí)間交織輸出電路圖;
圖3為本實(shí)用新型數(shù)模轉(zhuǎn)換器的時(shí)間交織輸出電路時(shí)序圖;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
本實(shí)用新型一種提高數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)率的電路,其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,包括正通路選擇開關(guān)電路和負(fù)通路選擇開關(guān)電路,正通路選擇開關(guān)電路和負(fù)通路選擇開關(guān)電路結(jié)構(gòu)相同,均包括兩個(gè)控制端、兩個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端和一個(gè)dummy輸出端。其中正通路選擇開關(guān)電路的輸出端為Ip,dummy輸出端為dummy outp,負(fù)通路選擇開關(guān)電路的輸出端為In,dummy輸出端為dummy outn。正通路選擇開關(guān)電路的兩個(gè)輸入端與兩個(gè)通道的正輸出端Ip1、Ip2一一對(duì)應(yīng)連接,負(fù)通路選擇開關(guān)電路的兩個(gè)輸入端與兩個(gè)通道的負(fù)輸出端In1、In2一一對(duì)應(yīng)連接,每個(gè)通路選擇開關(guān)的一個(gè)控制端與外部時(shí)鐘信號(hào)CLK連接,另一個(gè)控制端與其反相時(shí)鐘信號(hào)CLK_N連接。通過CLK和CLK_N控制正通路選擇開關(guān)電路和負(fù)通路選擇開關(guān)電路的通斷,交替切換兩個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道的電流輸出端與芯片的輸出端和dummy輸出端的連接,使兩個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道交替輸出信號(hào),實(shí)現(xiàn)兩通道的交替輸出,提高輸出數(shù)據(jù)率。即當(dāng)通道1連接到輸出端時(shí),通道2連接到dummy輸出端;同理,當(dāng)通道2連接到輸出端時(shí),通道1連接到dummy輸出端,以此實(shí)現(xiàn)兩通道信號(hào)的交替輸出。
圖2所示為本實(shí)用新型電路圖。每個(gè)通路選擇開關(guān)電路形成單向電流通路。以控制N輸出端的負(fù)通路選擇開關(guān)電路為例,包括PMOS管M1n、PMOS管M2n、PMOS管M3n、PMOS管M4n。其中,M1n的柵極和M4n的柵極同時(shí)與時(shí)鐘信號(hào)CLK_N連接,M1n的源極同時(shí)與M2n的源極和通道1的負(fù)輸出端(In1輸出端)連接,M1n的漏極和M3n的漏極同時(shí)與In輸出端連接;M2n的柵極和M3n的柵極同時(shí)與時(shí)鐘信號(hào)CLK連接,M2n的漏極和M4n的漏極同時(shí)與dummy outp連接;M3n的源極和M4n的源極同時(shí)與通道2的In2輸出端連接。當(dāng)時(shí)鐘CLK為高電平時(shí),CLK_N為低電平,此時(shí)PMOS管M1n和PMOS管M4n導(dǎo)通,PMOS管M2n和PMOS管M3n關(guān)斷,輸出端In輸出通道1中的In1信號(hào),通道2中的In2信號(hào)輸出至dummy outn端。當(dāng)時(shí)鐘CLK為低電平時(shí),CLK_N為高電平,此時(shí)PMOS管M2n和PMOS管M3n導(dǎo)通,PMOS管M1n和PMOS管M4n關(guān)斷,輸出端In輸出通道2中的In2信號(hào),通道1中的In1信號(hào)輸出至dummy outn端。以此實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和其反相時(shí)鐘信號(hào)CLK_N控制兩通道輸出信號(hào)的交替輸出。
以N輸出端為例,如圖3所示,其中通道1的In1輸出端輸出的數(shù)據(jù)為data1、data3、data5、data7、data9、data11,輸出頻率為fDAC;通道2的In2輸出端輸出的數(shù)據(jù)為data2、data4、data6、data8、data10,其輸出頻率為fDAC,相位與In1輸出端相差180°。CLK與CLK_N時(shí)鐘如圖所示,當(dāng)CLK時(shí)鐘為高電平、CLK_N時(shí)鐘為低點(diǎn)平時(shí),PMOS管M1n和PMOS管M4n導(dǎo)通,PMOS管M2n和PMOS管M3n關(guān)斷,In端輸出In1端的數(shù)據(jù);當(dāng)CLK時(shí)鐘為低電平、CLK_N時(shí)鐘為高點(diǎn)平時(shí),PMOS管M2n和PMOS管M3n導(dǎo)通,PMOS管M1n和PMOS管M4n關(guān)斷,In端輸出In2端的數(shù)據(jù)。因此,In端輸出正常時(shí)序的數(shù)據(jù):data1、data2、data3、data4、data5、data6、data7、data8、data9、data10。
以上所述,僅為本實(shí)用新型最佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本實(shí)用新型說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。