[发明专利]一种current steering DAC开关阵列驱动电路

说明书

本发明公开了一种current steering DAC开关阵列驱动电路，包括驱动器1、驱动器2、驱动器3、驱动器4、驱动电压Vg1、驱动电压Vg2、驱动电压Vg3、驱动电压Vg4、功率开关管MP1、功率开关管MP2、功率开关管MP3、功率开关管MP4、PMOS管Md1、NMOS管Md2、PMOS管Md3、PMOS管Md4、电压源VDD1、电压源VDD2、电压Vcom、输入信号Din和输入信号Vin。本发明的有益效果：新的驱动器结构可以输出不为零的低电压。使开关管MP1～MP4导通时工作在饱和区；LDO电源的使用隔离了噪声，同时提高了驱动器输出信号的高电压，有效的关断开关管MP1～MP4；提高了电流泵DAC的输出阻抗，提高了高频动态性能。

技术领域

本发明涉及高速高精度数模转换器设计领域，具体来说，涉及一种currentsteering DAC开关阵列驱动电路。

背景技术

自然界中存在的绝大多数信号都是连续的模拟信号，而非离散的数字信号。因此，需要一种媒介在模拟与数字之间搭建起一座信号传递的桥梁，而数模转换器(DAC)正是将数字信号转换成模拟信号的一种必不可少的接口电路。数字信号处理(DSP)电路的高速发展同样也对转换器电路的性能提出了更高的要求。在许多典型应用下，例如有线或者无线通讯、视频信号处理、直接数字信号合成等，高速高精度转换器的性能很大程度上决定了整个系统的性能，尤其在高速通讯领域，转换器的性能甚至可能成为系统整体性能的瓶颈。因此，无论在学术界还是工业界，对转换器性能的研究一直以来都是热点。

在众多类型的DAC中，电流舵DAC的结构决定了其与生俱来的高速高精度特性。它通常由一组电流源和相应的电流开关组成，差分的电流开关就像舵机一样根据输入的信号将电流导向正相或者反相输出端。由于电流舵DAC输出的是电流信号，因此可以直接驱动负载而不需要额外增加电压缓冲器，同时也可以由片内负载转换成电压输出。此外，电流舵结构DAC可以采用标准CMOS工艺生产，容易和数字电路集成，从而降低系统的成本。

现有技术中的不足：由于常规驱动器通常输出电平为电源电压(Vdd)到地电压(0)，由于工艺尺寸的缩小，MOS晶体管的阈值电压小于1V。而在0V的时候，开关管MP1～MP4开启。此时对开关管(例如MP1)来说，要使其工作在饱和区则需要满足：

Vcom-Vg1-|V_TH1|＜Vcom-Va

即|V_TH1|＞Va-Vg1

|V_TH1|＞Va，当Vg1＝0时

当输出摆幅为1V Vp时，Va最大为1V。此时由于|V_TH1|＜1不满足上述饱和区条件。因此开关管在开启状态，Va、Vb到最大摆幅附近时开关管处于线性区；处于线性区的开关管其输出阻抗相比饱和区要低很多，而对高速电流舵DAC来说，高频处的动态性能(诸如SFDR)主要贡献来自于有限的输出阻抗，输出阻抗越大，性能越好，因此工作在线性区的开关管降低了电流舵DAC的输出阻抗，使得高频动态性能恶化；另外，随着工艺尺寸降低，低压VDD2降低，此时开关PMOS管可能会关断不完全，影响开关特性，降低性能。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种current steering DAC开关阵列驱动电路，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：