[发明专利]电阻型DAC版图结构

说明书

本发明提供一种电阻型DAC版图结构至少包括电阻结构，电阻结构包括电性连接的多个第一子电阻结构和至少一个第二子电阻结构；其中多个第一子电阻结构由多个第三电阻串联形成,多个第一子电阻结构按照规律性排列；以及第二子电阻结构由多个第三电阻串联形成，其第三电阻值的数量多于第一子电阻结构中的第三电阻数量，第二子电阻结构设置在多个第一子电阻结构的至少一侧；金属连线，用于将相邻的多个第一子电阻结构和至少一个第二子电阻结构连接。本发明降低了版图设计中的寄生、匹配等因素对精度的影响，本发明结构的DAC的微分非线性、积分非线性指标在一定电阻范围内得到有效控制。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种电阻型DAC版图结构。

背景技术

DAC(Digital to Analog Converter)是将数字信号变换为模拟信号的器件，在数字电路中得到广泛应用。电阻型DAC(digital analog converter)的较大局限性是与实现高分辨率和维持其线性度有关的挑战。常规电阻串DAC的数量随分辨率的提高呈指数级增长，R-2R结构(图1)可通过采用二进制加权电阻器梯形结构直接解决该问题，使所需电阻有2^n个减少到约3n个，R-2R结构特点是电路中的每个结点往右看进去的电阻值都是2R。

然而，目前R-2R结构在高性能应用中仍然会受到匹配精度的限制，除了电阻工艺偏差，版图设计中不可避免的非理想性如寄生电阻等都可能造成匹配精度差，线性度不高等问题，从而影响DAC性能。

如图1所示，为理想的R-2R结构，图2为带电阻之间的金属连线电阻Rm的R-2R结构，而金属连线电阻的绝对值和搭配不当都将会影响DAC的精度指标差分非线性(DNL)、积分非线性(INL)。

已有R-2R结构DAC设计中，常常忽略版图设计中的寄生、匹配等因素，因而其精度难以提高。需要一种高精度电阻型版图结构设计，以提高R-2R结构DAC的线性度，使其精度更高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电阻型DAC版图结构，用于解决现有技术中已有R-2R结构DAC设计中，常常忽略版图设计中的寄生、匹配等因素，因而其精度难以提高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电阻型DAC版图结构，包括：

电阻结构，所述电阻结构包括电性连接的多个第一子电阻结构和至少一个第二子电阻结构；

其中每个所述第一子电阻结构由多个第三电阻串联形成,多个所述第一子电阻结构等间距间隔排列；以及

所述第二子电阻结构由多个第三电阻串联形成，其第三电阻值的数量多于所述第一子电阻结构中的第三电阻的数量，所述第二子电阻结构置于所述电性连接的多个第一子电阻结构的最末端。

金属连线，用于将相邻两个所述第一子电阻结构连接，以及用于将最末端的所述第一子电阻结构和第二子电阻结构连接，从而形成所述金属连线的电阻值均相等的权电阻网络；

其中所述金属连线的电阻值小于设定阈值。

优选地，所述第一子电阻结构中的所述第三电阻数量为三个。

优选地，所述第二子电阻结构中的所述第三电阻数量为四个。

优选地，所述第一子电阻结构和所述第二子电阻结构均为S形排列。

优选地，所述设定阈值小于所述第三电阻错误匹配的最小阻值。

优选地，所述第一子电阻结构中的三个相串联的第三电阻按串联顺序分别依次定义为第四电阻、第五电阻和第六电阻；