[发明专利]高速且高精度的数字－模拟转换器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电子电路，且更具体地说涉及一种数字-模拟转换器(DAC)。

背景技术

DAC广泛用于包含无线通信的各种应用。举例来说，无线通信系统中的无线装置通常使用传输DAC(TxDAC)将一个或一个以上数字数据流转换成一个或一个以上模拟信号，所述模拟信号经过进一步处理以产生适合于通过无线信道传输的射频(RF)输出信号。TxDAC通常经设计以满足针对无寄生动态范围(spurious free dynamic range，SFDR)、信噪比(SNR)、总谐波失真(THD)等等的严格的动态规格。这些动态规格确定来自TxDAC的模拟信号的质量(例如，频谱纯度)，且一般经设定以使得RF输出信号可满足无线系统所强加的总体规格。

大多常规的TxDAC具有不充分的线性度和/或过高的噪声最低限度，且自身无法实现满足总体无线系统规格所需要的动态性能。因此，TxDAC的动态规格往往并不严格。于是，在TxDAC后面使用额外的硬件，以进一步调整模拟信号并使得RF输出信号可满足总体无线系统规格。然而，额外的硬件会增加复杂度、提高成本，且某些参数的性能会降级，所有这些都不合乎无线装置的需要。

更新兴的无线通信系统通常具有更广泛的操作带宽且支持更高的数据速率。这些系统往往也具有更严格的系统规格，这可能会对TxDAC强加更严格的动态需要。因此，所属领域中需要一种具有良好的动态性能且适合用作TxDAC以用于无线通信的DAC。

发明内容

本文描述一种具有良好的动态性能的高速、高精度的DAC。所述DAC可用作TxDAC以用于无线通信，且也用于其它需要高速度和/或高精度的应用。

在一实施例中，DAC包含多个DAC部分，且每一DAC部分可用温度计解码或二进制解码构建，以下描述所述两者。举例来说，DAC可包含两个DAC部分，其中每一DAC部分均用温度计解码构建。在任何情况下，每一DAC部分均包含多个电流开关。每一电流开关包含：电流源，其提供参考或切换电流；第一和第二电路元件，其耦合到所述电流源；以及第一和第二晶体管，其分别耦合到所述第一和第二电路元件。第一晶体管在启用时向第一输出提供参考电流，且第二晶体管在启用时向第二输出提供参考电流。第一和第二电路元件为第一和第二晶体管提供源极退化，为这些晶体管扩展线性操作区域，且可用始终接通的晶体管或者电阻器来构建。举例来说，第一和第二晶体管以及所述第一和第二电路元件可为P通道场效晶体管(P-FET)、N通道场效晶体管(N-FET)或其它某种类型的晶体管。

以下更详细地描述本发明的各个方面和实施例。

附图说明

通过结合附图阅读下述具体描述内容将更容易了解本发明的特征和性质，在附图中相同参考符号始终相应地表示，且其中：

图1展示无线装置内的示范性传输路径；

图2展示无线装置内的改进的传输路径；

图3展示TxDAC的方框图；

图4展示同相路径的DAC；

图5展示电流开关；

图6展示P-FET退化的电流开关；

图7展示图5和6中的电流开关的转移函数；

图8A到8C展示电流开关的三种输出波形；

图9展示N-FET退化的电流开关；

图10展示另一P-FET退化的电流开关；

图11展示具有电阻退化的P-FET电流开关；和

图12展示具有电感退化的P-FET电流开关。

具体实施方式

“示范性”一词在本文中用来表示“用作实例、例子或例证”。本文中任何描述为“示范性”的实施例或设计均不必然理解为与其它实施例或设计相比是优选或有利的。