[发明专利]一种基于温度计码的电流舵型数模转换器

说明书

本发明涉及集成电路技术领域，公开了一种基于温度计码的电流舵型数模转换器，该数模转换器包括译码电路、电流源模块、比较器模块、负载电阻模块与反馈电阻模块，译码电路的一端接入数字输入信号，译码电路的另一端与电流源模块的一端相连，电流源模块的另一端与比较器模块的反向输入端相连，比较器模块的输出端与反馈电阻模块的一端相连，反馈电阻模块的另一端分别与比较器模块的反向输入端和负载电阻模块的一端相连，译码电路将二进制码的数字输入信号转换为温度计码的数字控制信号。上述数模转换器将传统的电流值成二进制倍数关系的电流源阵列转换为电流值为单一值的电流源，使得电流失配相对比较小，进而有效提高的数模转换器的转换精度。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，特别涉及一种基于温度计码的电流舵型数模转换器。

背景技术

数模转换器(Digital to Analog Converter，简称DAC)是能够将数字信号转换为模拟信号的一种信号转换器，广泛应用于需要进行信号处理的各个领域。数模转换器有多种类型，其中电流舵型数模转换器(Current Steering Digital to Analog Converter)是一种常用的数模转换器结构，具有匹配精度高、响应速度快的优势，在高速且对匹配性要求较高的电路中有着广泛的应用，并且电流舵型数模转换器的能量利用率较高，当对输出信号进行差分利用时几乎能将所有的能量输出。

然而，常规的电流舵型数模转换器使用电流值成二进制倍数关系的电流源阵列，由于电流源受限于电阻值的匹配精度，由于工艺、光刻等原因导致电阻值并不完全相同的时候，进而不可避免的存在着失配，直接影响到数模转换的精度。数模转换器所能达到的精度，一定程度上取决于电流源的失配误差。因此，如何降低电流源阵列的电流失配，进而提高数模转换器的转换精度是急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种基于温度计码的电流舵型数模转换器，通过引入译码电路将二进制数字输入信号转换为温度计码数字控制信号输出，将传统的电流值成二进制倍数关系的电流源阵列转换为电流值为单一值的电流源，并用温度计码数字信号进行控制，由于新的电流源阵列中电流值为单一值，使得电流源阵列的电流失配相对比较小，进而有效提高的数模转换器的转换精度。

为了实现上述技术目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种基于温度计码的电流舵型数模转换器，该数模转换器包括译码电路、电流源模块、比较器模块、负载电阻模块与反馈电阻模块，译码电路的一端接入数字输入信号，译码电路的另一端与电流源模块的一端相连，电流源模块的另一端与比较器模块的反向输入端相连，比较器模块的输出端与反馈电阻模块的一端相连，反馈电阻模块的另一端分别与比较器模块的反向输入端和负载电阻模块的一端相连，译码电路将二进制码的数字输入信号转换为温度计码的数字控制信号。

进一步的，二进制码的数字输入信号为n位，n为大于等于1的自然数。

进一步的，译码电路将n位二进制码的数字输入信号D_n转换为2ⁿ-1位温度计码的数字控制信号。

进一步的，电流源模块包括电流源阵列，电流源阵列包括i个电流值相同的电流源I_i，每个电流源I_i的一端接入相应数字控制信号，每个电流源I_i的另一端与相应开关K_i的一端相接，i为1到2ⁿ-1的自然数。

进一步的，开关K_i的另一端依次相连并接入比较器模块的反向输入端。

进一步的，比较器模块包括基于运算放大器的比较器，比较器的正向输入端接入参考电压V_ref。

进一步的，负载电阻模块包括负载电阻R₀，负载电阻R₀的另一端接地。