[发明专利]一种数模转换电路

摘要

一种数模转换电路，属于电子技术领域。包括晶体管MN0，电阻RA，RB，电容C0，运算放大器op和带有电阻补偿网络的电阻分压阵列DAC_res_array，其中运算放大器实现钳位功能，并和电阻RB一起确定晶体管MN0所在支路的电流，降低了功耗；电阻分压阵列DAC_res_array具有一个电阻补偿网络；电阻补偿网络的控制信号受数字输入信号Digital控制，能够在不同的数字输入信号Digital下得到相应的补偿电阻值，从而对电阻分压阵列AB端的等效电阻进行调节，最终保证了DAC电路的转换精度。本发明中的电阻补偿网络采用传输门作为元件，一方面与电阻分压阵列中的传输门的导通电阻高度匹配，提高了电路精度，另一方面，传输门比电阻占用的面积小很多，减小了芯片面积，降低了成本。

主权项

一种数模转换电路，由运算放大器op、晶体管MN0、电阻RA、电阻RB、电容C0和电阻分压阵列DAC_res_array组成；运算放大器op的正输入端连接基准电压信号Vref、负输入端通过电阻RB接地、输出端接晶体管MN0的栅极的同时通过电容C0接地；晶体管MN0的漏极通过电阻RA接电源VD、源极接电阻分压阵列DAC_res_array的端口A并输出模拟信号Vout；电阻分压阵列DAC_res_array的端口B接运算放大器op的负输入端的同时通过电阻RB接地；电阻分压阵列DAC_res_array的数字信号输入端接数字输入信号digital；其特征在于：所述电阻分压阵列DAC_res_array由粗调电阻RC，阻值成等比递增的5个串联电阻R0、R1、R2、R3和R4，5个传输门，5个反相器和1个电阻补偿网络构成；电阻补偿网络和电阻RC、R0、R1、R2、R3、R4依次串联在电阻分压阵列DAC_res_array的端口B和端口A之间；电阻R0、R1、R2、R3和R4的两端分别并联一个传输门T0、T1、T2、T3和T4；数字输入信号digital中的第1位信号Digital<0>接传输门T0的NMOS管栅极的同时通过反相器INV0接传输门T0的PMOS管栅极，数字输入信号digital中的第2位信号Digital<1>接传输门T1的NMOS管栅极的同时通过反相器INV1接传输门T1的PMOS管栅极，数字输入信号digital中的第3位信号Digital<2>接传输门T2的NMOS管栅极的同时通过反相器INV2接传输门T2的PMOS管栅极，数字输入信号digital中的第4位信号Digital<3>接传输门T3的NMOS管栅极的同时通过反相器INV3接传输门T3的PMOS管栅极，数字输入信号digital中的第5位信号Digital<4>接传输门T4的NMOS管栅极的同时通过反相器INV4接传输门T4的PMOS管栅极；所述电阻补偿网络，由15个传输门和5个反相器构成；6个传输门T10、T11、T12、T13、T14、T15依次串联在电阻分压阵列DAC_res_array的端口B和电阻RC之间，这6个传输门的PMOS管的栅极都接地，NMOS管的栅极都接电源VD；传输门T0a和T0b串联后的一端在接传输门T11与T12之间，另一端接端口B；补偿控制信号comp_ctrl中的第1位信号Comp_ctrl<0>接传输门T0a和T0b的两个NMOS管的栅极，同时通过一个反相器接传输门T0a和T0b的两个PMOS管的栅极；传输门T1a和T1b串联后的一端在接传输门T12与T13之间，另一端接端口B；补偿控制信号comp_ctrl中的第2位信号Comp_ctrl<1>接传输门T1a和T1b的两个NMOS管的栅极，同时通过一个反相器接传输门T1a和T1b的两个PMOS管的栅极；传输门T2a和T2b串联后的一端在接传输门T13与T14之间，另一端接端口B；补偿控制信号comp_ctrl中的第3位信号Comp_ctrl<2>接传输门T2a和T2b的两个NMOS管的栅极，同时通过一个反相器接传输门T2a和T2b的两个PMOS管的栅极；传输门T3a和T3b串联后的一端在接传输门T14与T15之间，另一端接端口B；补偿控制信号comp_ctrl中的第4位信号Comp_ctrl<3>接传输门T3a和T3b的两个NMOS管的栅极，同时通过一个反相器接传输门T3a和T3b的两个PMOS管的栅极；传输门T4a和T4b串联后的一端在接传输门T15与电阻RC之间，另一端接端口B；补偿控制信号comp_ctrl中的第5位信号Comp_ctrl<4>接传输门T4a和T4b的两个NMOS管的栅极，同时通过一个反相器接传输门T4a和T4b的两个PMOS管的栅极。所述补偿控制信号comp_ctrl与数字输入信号digital满足以下关系：当数字输入信号digital为00000时，补偿控制信号comp_ctrl为00000；当数字输入信号digital中有一个1时，补偿控制信号comp_ctrl为00001；当数字输入信号digital中有两个1时，补偿控制信号comp_ctrl为00011；当数字输入信号digital中有三个1时，补偿控制信号comp_ctrl为00111；当数字输入信号digital中有四个1时，补偿控制信号comp_ctrl为01111；当数字输入信号digital为11111时，补偿控制信号comp_ctrl为11111。