CN100438343C - 单电子数字模拟信号转换装置 - Google Patents

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CN100438343C CNB2004100434331A CN200410043433A CN100438343C CN 100438343 C CN100438343 C CN 100438343C CN B2004100434331 A CNB2004100434331 A CN B2004100434331A CN 200410043433 A CN200410043433 A CN 200410043433A CN 100438343 C CN100438343 C CN 100438343C
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吴南健
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Abstract

一种数字模拟信号转换装置，其特征在于，其包括：一数字模拟信号转换部；一单电子输出电路，该单电子输出电路的输入端与数字模拟信号转换部的输出端相连，该电路的输出端给出最终的模拟信号输出；由以上电路组成数字模拟信号转换装置，n位输入数字信号首先到达一1，2，22，23，…2n-1加权处理的n路电容阵列数字模拟信号转换部，单电子输出电路将控制模拟信号的输出范围，得到稳定的输出模拟信号。

Description

单电子数字模拟信号转换装置
技术领域
本发明涉及用于从数字信号转换到模拟信号的信号处理技术领域，尤其是一种单电子数字模拟信号转换装置。
背景技术
自然界变量都是以模拟形式出现的，但目前的信息处理、信息存储和信息传输大多以数字方式来进行。所以将模拟信号转换成数字信号的信号转换装置(ADC)和将数字信号转换成模拟信号的信号转换装置(DAC)在现代信号处理系统中是必不可少的。
半导体集成电路一直朝着高集成度、高速度和低功耗的方向发展。单电子数字模拟信号转换装置(DAC)由于其具有高集成度、低功耗和高速度的优点而最有希望取代传统的DAC电路。目前，有人对单电子DAC电路进行了研究，但它们都只能在低温下工作。无法满足室温条件下工作的要求。
发明的内容
本发明的目的在于，提供一种数字模拟信号转换装置，它的优点是结构简单，功耗低，集成度高，精度高和稳定性好。
本发明的技术解决方案是：
本发明涉及一种数字模拟信号转换装置，其特征在于，其包括：
一数字模拟信号转换部；
一单电子输出电路，该单电子输出电路的输入端与数字模拟信号转换部的输出端相连，该电路的输出端给出最终的模拟信号输出；所述单电子输出电路由一双栅单电子晶体管，一MOS晶体管和一电流源构成，MOS晶体管的栅极接一个固定的偏置电压，MOS晶体管的源极接双栅单电子晶体管的漏极，MOS晶体管的漏极接电流源，双栅单电子晶体管的辅助栅极接一个固定的偏置电压，双栅单电子晶体管的另一辅助栅极接电流源，双栅单电子晶体管的源极接地；
由以上电路组成数字模拟信号转换装置，n位输入数字信号首先到达一经过1，2，22，23，...，2n-1加权处理的n路电容阵列数字模拟信号转换部，所述电容阵列数字模拟信号转换部还包括：第一电容的输入端与偏置电压连接，第一电容的另一端与第一电容组的输出端连接，偏置电压用于控制输出模拟信号的范围，单电子输出电路将控制模拟信号的输出范围，得到稳定的输出模拟信号，以保证该装置能够在室温条件下正常工作。
本发明的单电子晶体管和MOS晶体管混合的DAC电路。它们具有以下优点：
1)在工艺上容易实现；
2)能够在室温条件下工作；
3)具有良好的稳定性；
4)线性度好；
5)精度高；
6)结构简单。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，下面结合附图及实施例对本发明进一步详细说明如后，其中：
图1为的单电子数字模拟信号转换装置原理图；
图2为本发明n位数字模拟信号转换装置的实施例示意图；
具体实施方式
如图1所示，n位数字模拟信号转换装置由数字模拟信号转换部10和单电子输出电路20构成。其连接关系是：一数字模拟信号转换部10；一单电子输出电路20，该单电子输出电路的输入端与数字模拟信号转换部的输出端相连，该电路的输出端给出最终的模拟信号输出。n位输入数字信号首先到达一1，2，22，23，.....2n-1加权处理的n路电容阵列数字模拟信号转换部，单电子输出电路将控制模拟信号的输出范围，得到稳定的输出模拟信号。
如图2所示，n位数字模拟信号转换装置的实施例的电路由电容阵列数字模拟信号转换部10和单电子输出电路20构成。电容阵列数字模拟信号转换部10是一个n+1个电容Ci＝2iC(I＝0，1，2，......n-1)和CH构成的网络，电容Ci一端接输入数字信号另一端与其他的电容相连接，电容CH的输入端与偏置电压VH连接，另一端与电容Ci连接的输出端连接，VH用于控制输出模拟信号的范围。单电子输出电路20由一双栅单电子晶体管SET，一MOS晶体管M和一电流源A构成，该单电子输出电路的输入端与数字模拟信号转换部的输出端相连，该电路的输出端给出最终的模拟信号输出。随输入数字信号的变化，输出端输出相应的模拟信号，即实现了数字信号转换成模拟信号的信号转换。

Claims (1)

1.一种数字模拟信号转换装置，其特征在于，其包括：
一数字模拟信号转换部；
一单电子输出电路，该单电子输出电路的输入端与数字模拟信号转换部的输出端相连，该电路的输出端给出最终的模拟信号输出；所述单电子输出电路由一双栅单电子晶体管，一MOS晶体管和一电流源构成，MOS晶体管的栅极接一个固定的偏置电压(Vgj)，MOS晶体管的源极接双栅单电子晶体管的漏极，MOS晶体管的漏极接电流源，双栅单电子晶体管的辅助栅极接一个固定的偏置电压(Vsj)，双栅单电子晶体管的另一辅助栅极接电流源，双栅单电子晶体管的源极接地；
由以上电路组成数字模拟信号转换装置，n位输入数字信号首先到达一经过1，2，22，23，...，2n-1加权处理的n路电容阵列数字模拟信号转换部，所述电容阵列数字模拟信号转换部还包括：第一电容(CH)的输入端与偏置电压(VH)连接，第一电容(CH)的另一端与第一电容组(Ci其中i＝0，1，2，...，n-1)的输出端连接，偏置电压(VH)用于控制输出模拟信号的范围，单电子输出电路将控制模拟信号的输出范围，得到稳定的输出模拟信号，以保证该装置能够在室温条件下正常工作。
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神经网络单电子数/模转换器. 乐嘉勇，蒋建飞，蔡琪玉，程子川.固体电子学研究与进展，第22卷第03期. 2002 *

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