[发明专利]电流导引型数模转换器中的嵌入式可变输出功率(VOP)

说明书

设备和相关方法涉及通过调整相对于施加到可编程尾电流源(335a)的尾电流控制信号(TCCS)处于相反极性的施加到可编程分路电流源(335b至335c)对的分路电流控制信号(SCCS1、SCCS2)来将数模转换器中的开关单元(310)的总电流(I_total)维持在可控操作点。在一个说明性示例中，总电流(I_total)可以流过开关单元(310)的差分支路。该可编程分路电流源(335b至335c)对可以例如被配置为补偿对可编程尾电流源(335a)的调整。在一个说明性示例中，尾电流(I_DAC)和分路电流(I_shunt)可以流过共源共栅晶体管(325、330)对。在各种示例中，控制可编程分路电流源(335b至335c)以补偿对尾电流源(335a)的调整可以例如准许受控共模电压(Vcm)或操作点，以便减少在更为宽泛的输出电压动态范围(Vop、Von)内的设备电压应力。

技术领域

各种实施例一般涉及数模转换器(DAC)。

背景技术

在各种电子系统中，信息可以在数字信号格式与模拟信号格式之间转换。例如，经数字编码的数据流可以作为模拟信号传输并且通过数模转换器(DAC)转换为模拟格式。

DAC可以用于多种应用。例如，DAC可以用于音乐播放器中，以将数字数据流转换为模拟音频信号。DAC还可以用于通信系统。通信系统通过数据链路将数据从发射器传输到接收器。在传输之前，以数字格式编码的数据可以通过DAC转换为模拟格式。DAC所生成的模拟信号可以被可变增益放大器(VGA)放大，然后，模拟信号可以被VGA放大。驱动发射器的天线的射频(RF)功率放大器可以将低功率射频信号(例如，经放大的模拟信号)转换为功率更高的信号。在射频功率放大器的输入处施加不同的偏置电压可以使射频功率放大器在不同模式下操作。

具有嵌入式可变增益放大器的DAC(例如，电流导引型DAC)可以应用于发射器，以执行数据格式转换和放大。具有嵌入式可变增益放大器的DAC的性能可能取决于各种因素，诸如例如，DAC的分辨率、线性性能和转换速度。

发明内容

设备和相关方法涉及通过调整相对于施加到可编程尾电流源的尾电流控制信号处于相反极性的施加到可编程分路电流源对的分路电流控制信号，来将DAC中的开关单元的总电流维持在可控操作点。在一个说明性示例中，总电流可以流过开关单元的差分支路。例如，该可编程分路电流源对可以被配置为补偿对可编程尾电流源的调整。在一个说明性示例中，尾电流和分路电流可以流过共源共栅晶体管对。在各种示例中，控制可编程分路电流源以补偿对尾电流源的调整可以例如准许受控共模电压或操作点，以便在更宽泛的输出电压动态范围内降低设备电压应力。

各种实施例可以实现一个或多个优点。例如，一些实施例可以允许独立于板级电源设置DAC的输出功率。因此，连接到DAC的功率放大器(例如，RF功率放大器)可以接收不同的偏置电压以满足不同的设计规范。此外，DAC的输出功率在操作期间可以是动态可编程的，使得DAC中的共源共栅晶体管所承受的电(例如，电压)应力可以被管理。因而，可以有利地提高DAC的可靠性。

一些实施例还可以包括一种耦合到偏置节点电压和晶体管差分对的漏电极的可变电阻网络。因此，DAC的输出功率范围可能会扩宽。在一些实施例中，差分电阻网络可以是可编程的，以进一步调整供应给晶体管差分对的漏电极的偏置节点电压。因此，DAC的输出功率范围可以进一步扩宽，同时保持板级电源恒定。在包含电容的一些实施例中，可以有利地提高DAC的高频性能。在一些实施例中，两个可编程分路电流源也可以用于增强DAC的线性性能。