CN110874113A - 电流生成电路 - Google Patents

Abstract

公开了一种电流生成电路，包括：能操作用于生成各自的候选电流的多个候选电流源；能操作用于生成输出电流的输出电流源；比较器电路；以及控制电路，其能操作用于控制电流源和比较器电路及其之间的连接以：在调节步骤中，通过对候选电流进行选择或相加来生成调节电流，并且通过将调节电流与比较电流进行比较并调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号直到调节电流与比较电流达到定义关系来至少校准多个候选电流源；并且在调节步骤之后的校准步骤中，通过对候选电路进行选择或相加来生成参考电流，并且通过将输出电流源的输出电流与参考电流进行比较并调节施加到输出电流源的控制信号直到其输出电流与参考电流达到定义关系来校准输出电流源。

Description

电流生成电路

技术领域

本发明涉及电流生成，尤其涉及电流生成电路以及在这样的电流生成电路中生成电流的方法。

背景技术

这样的电流生成电路可以是(或形成一部分)数模转换器(DAC)电路或其他合适的电路。这样的电路可以被实现为例如IC芯片上的集成电路。

已知在DAC中使用所谓的分段架构。作为背景信息，图1示出了示例分段DAC的概述。图1中的DAC是电流导引型的DAC集成电路(IC)的一部分，并且被设计成将m位二进制输入字(D1至Dm)(即，数字输入信号)转换成相应的模拟输出信号。

参照图1，DAC 1包含模拟电路，所述模拟电路包括n个数目的相同的电流源2₁至2_n，其中n＝2^m-1。每个电流源2通过基本上恒定的电流I。模拟电路还包括与n个电流源2₁至2_n分别对应的n个数目的差分开关电路4₁至4_n。每个差分开关电路4被连接到其相应的电流源2，并且将由电流源产生的电流I切换到连接到转换器的第一连接线A的第一端子或连接到转换器的第二连接线B的第二端子。

每个差分开关电路4接收多个数字控制信号T1至Tn(由于下文解释的原因被称为“温度计编码信号”)中的一个，并且根据有关的信号的值选择其第一端子或其第二端子。DAC 1的第一输出电流I_A是传递到差分开关电路的第一端子的相应电流的总和，并且DAC 1的第二输出电流I_B是传递到差分开关电路的第二端子的相应电流的总和。

在图1的示例中，模拟输出信号是通过将DAC 1的第一输出电流I_A吸收到电阻R中而产生的电压V_A与通过将转换器的第二输出电流I_B吸收到另一电阻R中而产生的电压V_B之间的电压差V_A-V_B。当然，模拟输出信号同样可以被认为是电流I_A和I_B本身，或它们之间的差I_A-I_B，这取决于基于模拟输出信号可操作的电路的输入要求。

温度计编码信号T1至Tn由包括二进制温度计解码器6的数字电路从二进制输入字D1至Dm中得到。解码器6操作如下。当二进制输入字D1至Dm具有最低值时，温度计编码信号T1至Tn使得差分开关电路4₁至4_n中的每一个选择其第二端子，以便电流源2₁至2_n中的所有电流源连接到第二连接线B。在这种状态下，V_A＝0且V_B＝nIR。模拟输出信号V_A-V_B＝-nIR。随着二进制输入字D1至Dm的值逐渐增加，由解码器6产生的温度计编码信号T1至Tn使得更多的差分开关电路选择它们各自的第一端子(从差分开关电路4₁开始)，而没有任何已选择其第一端子的差分开关电路又切换回其第二端子。当二进制输入字D1至Dm具有值i时，前i个差分开关电路4₁至4_i选择它们各自的第一端子，而剩余的n-i个差分开关电路4_i+1至4_n选择它们各自的第二端子。模拟输出信号V_A-V_B等于(2i-n)IR。

温度计编码在电流导向型的DAC中流行，因为随着二进制输入字的增加，更多的电流源被切换到第一连接线A，而没有任何已切换到线路A的电流源又切换到另一线路B。相应地，DAC的输入/输出特性是单调的，并且由输入字中的1的变化引起的毛刺脉冲很小。

实际上，通常不将这样的分段架构应用于DAC的所有位(即，所有段对模拟输出信号的贡献相同)，因为这样做将需要非常大量的分段。相应地，这样的分段通常仅应用于DAC的最高有效位，例如，六个最高有效位。这需要总共63个相同的分段。对于DAC的剩余位(最低有效位或LSB)，可以使用非分段架构。在这种情况下，需要相对于MSB分段中的电流的贡献对LSB的电流对模拟输出信号的贡献进行适当地缩放。换句话说，最高LSB需要贡献MSB分段中的每一个的一半的电流，第二高LSB需要贡献MSB段中的每一个的四分之一的电流，等。

一种可能性是在每个LSB电路中使用与每个MSB分段中的电路基本相同的电路。该电路通常包括至少电流源或电流吸收器以及选择开关。另外，取决于整个DAC的应用，每个MSB分段还可以具有例如输出共源共栅、电流泄放电路等的其他部件。通过缩放LSB电路中的所有相应的部件，与每个MSB分段中流动的电流相比，可以缩小LSB电路中流动的电流。例如，在这种情况下，不仅需要缩放电流源或吸收器，而且还需要选择开关和任何相关联的共源共栅。然而，例如，LSB电路中的部件的这样的缩放引起与达到最小器件尺寸和缩放准确度有关的若干问题。

为了避免与每个MSB分段中流动的电流相比，必须缩小LSB电路中流动的电流，可以在每个LSB电路中使用与每个MSB分段中的电路相同的电路(以便LSB电路中流动的电流与每个MSB分段中流动的电流相同)，然后使用阻抗阶梯(例如，电阻阶梯)适当地缩放由这些分段对总DAC输出电流作出的贡献。参见例如EP2019490的图5和图6。然而，在那种情况下，阻抗阶梯的准确度成为关键问题，特别是当所涉及的电流变得非常小时。

需要提供改进的电流生成电路和在这样的电流生成电路中生成电流的方法，其中这样的电流生成电路可以是(或形成一部分)数模转换器(DAC)电路或其他合适的电路。需要提高的准确度和速度(导致小型器件尺寸)以及减小的面积和功耗。

发明内容

根据本公开内容的第一方面，提供了一种电流生成电路，所述电流生成电路包括：多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；输出电流源，其能够操作用于生成输出电流；比较器电路；以及控制电路，其能够操作用于控制电流源和比较器电路以及它们之间的连接以：在调节步骤中，通过选择候选电流中的一个或通过将多个候选电流相加在一起来生成调节电流，并且通过以下操作来至少校准包括对所述调节电流有贡献的每个候选电流源的多个候选电流源：使用比较器电路将所述调节电流与比较电流进行比较，并调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以调节它们的候选电流直到所述调节电流与比较电流达到定义的关系；并且在调节步骤之后的校准步骤中，通过选择由在调节步骤中校准的候选电流源生成的候选电流中的一个或通过将由这些候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成参考电流，并且通过以下操作来校准输出电流源：将输出电流源的输出电流与所述参考电流进行比较，并调节施加到所述输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义的关系。

在分段的DAC电路的背景下，输出电流源可以被认为对应于DAC分段(DAC片)，并且候选电流源可以被认为是对校准DAC电路有用的内部电路。因此，输出电流可以形成DAC电路的整个模拟输出信号的至少一部分或对DAC电路的整个模拟输出信号有贡献。电流生成电路可以被认为是这样的DAC电路或这样的DAC电路的一部分。当然，输出电流源可以用在与DAC电路分开的其他背景中。

电路可以使用场效应晶体管(特别是MOSFET)来实现。在那种情况下，每个电流源可以实现为MOSFET或由MOSFET实现，或者包括多个MOSFET。在那样的背景下，控制信号可以包括栅极电压信号和/或体电压信号。

比较器电路可以包括一个或更多个比较器。可以有利于使用相同的比较器来执行多个或所有比较。

控制电路可以包括开关电路，以便能够控制电流源(即，承载它们的电流的电流路径)与比较器电路之间的连接。为了控制步骤及其顺序，控制电路可以包括逻辑电路。这样的逻辑电路可以实现为硬件和/或在处理器上执行的软件。

调节步骤可以包括将多个候选电流相加在一起，并且通过以下操作来至少校准生成所述调节电流的候选电流源：将所述调节电流与比较电流进行比较，并调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以减小(而不是增加)它们的候选电流直到所述调节电流与比较电流达到定义的关系。比较电流可以小于调节电流。这提供了从较大电流生成精确小电流的方法。比较电流可以基本上等于在所述校准之前的调节步骤中校准的候选电流源中的一个候选电流源的候选电流，即，等于在其被校准之前有关的候选电流。

候选电流源可以每个都包括场效应晶体管，并且调节步骤中调节的控制信号可以是有关的晶体管的栅极电压。有关的晶体管可以被提供有共同的栅极电压。可以在保持有关的晶体管的体电压的同时执行调节步骤中对控制信号的调节。

可以一起调节在调节步骤中调节的控制信号，以一起(即，同时和/或以相同的方式)调节有关的候选电流。以这种方式，有关的候选电流之间的关系可以保持相同(例如，它们可以保持相互相等)。

输出电流源可以包括场效应晶体管。校准步骤中调节的控制信号可以是有关的晶体管的体电压，或包括有关的晶体管的体电压。

在调节步骤中，可以调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以减小它们的候选电流，直到所述调节电流与比较电流达到定义关系。在调节步骤中，相加在一起来生成调节电流的候选电流的数目可以是大数目(例如，4)，并且在校准步骤中，被参考电流包括的候选电流的数目可以是小数目(例如，1)，因为它小于所述大数目。这些数目可以是正整数。

在调节步骤中，可以调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以减小它们的候选电流，直到所述调节电流与比较电流达到定义关系。电流生成电路可以包括能够操作用于生成各自的输出电流的多个所述输出电流源。控制电路能够操作用于在调节步骤和校准步骤之后连续地执行另外的所述调节步骤，以及随后的另外的所述校准步骤。在每个另外的调节步骤中，可以通过将由在先前的校准步骤中校准的候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成调节电流。在每个另外的校准步骤中，被校准的输出电流源可以是输出电流源中的与在先前的校准步骤中校准的输出电流源中的一个不同的另一输出电流源。以这种方式，可以连续地校准输出电流源，以具有以良好的准确度相对于彼此定义的依次更小的电流。

在每个另外的调节步骤中，比较电流可以是先前的校准步骤中调节的输出电流(或与所述输出电流相关或从所述输出电流得到)。

在每个另外的调节步骤中，相加在一起来生成调节电流的候选电流的数目可以是大数目，因为它大于被先前的校准步骤的参考电流包括的候选电流的数目。在每个另外的校准步骤中，被参考电流包括的候选电流的数目可以是小数目，因为它小于相加在一起来生成先前的调节步骤的调节电流的候选电流的数目。这样的大数目可以是彼此相同的。这样的小数目可以是彼此相同的。多个候选电流源中的候选电流源的数目可以等于所述大数目或所述大数目中的最大数目。

电流生成电路可以包括多个所述输出电流源，所述输出电流源能够操作用于生成各自的输出电流。控制电路可以能够操作用于：在所述调节步骤之前的初始步骤中，通过选择由候选电流源生成的候选电流中的一个或通过将由候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成参考电流，并且通过以下操作来校准输出电流源中的另一输出电流源：使用比较器电路将另一输出电流源的输出电流与所述参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义关系。

在初始步骤中生成的参考电流可以是小的参考电流。控制电路能够操作用于：在初始步骤中，通过将由候选电流源生成的多个候选电流(例如，它们中的多个比由小的参考电流包括的更多)相加在一起来生成大的参考电流，使得大的参考电流大于小的参考电流，并且通过以下操作来校准输出电流源中的另一输出电流源：使用比较器电路将另一输出电流源的输出电流与所述大的参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述大的参考电流达到定义关系。

控制电路能够操作用于：可选地在每个其他所述步骤(即，任何其他步骤，或在执行的其他步骤中的第一步骤之前)之前，在候选设置步骤中，通过以下操作来校准所述候选电流源中的每一个：对于这些候选电流源中的每一个通过使用比较器电路将所述候选电流源中的每一个的候选电流与校准电流进行比较并控制施加到所述候选电流源的控制信号直到这些电流达到定义的关系。对于候选电流源中的每一个，校准电流可以是相同的，例如，用于校准有关的候选电流源，使得它们的候选电流基本上相等(等于由比较过程的准确度定义的高准确度)。

候选电流源可以每个都包括或者是场效应晶体管。候选设置步骤中调节的控制信号可以是有关的晶体管的体电压，或包括有关的晶体管的体电压。可以在保持有关的晶体管的栅极电压的同时执行候选设置步骤中的对控制信号的调节。

根据本公开内容的第二方面，提供了一种电流生成电路，所述电流生成电路包括：多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；多个输出电流源，其能够操作用于生成各自的输出电流；比较器电路；以及控制电路，其能够操作用于控制电流源和比较器电路以及它们之间的连接以便：对于这些参考电流中的每一个通过选择候选电流中的一个或将多个候选电流相加在一起来生成多个不同的参考电流；并且通过以下操作来校准输出电流源中的相应输出电流源：对于至少多个参考电流中的每一个，使用比较器电路将相应输出电流源的输出电流与有关的参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号以调节其输出电流源直到这些电流达到定义关系。以这种方式，可以校准有关的输出电流，使得它们相对于彼此被定义到高准确度(由候选电流和比较处理的准确度定义)。

控制电路能够操作用于：在生成所述参考电流之前，通过以下操作来校准候选电流源中的每一个：对于候选电流源中的每一个，使用比较器电路将该候选电流源中的候选电流与校准电流进行比较，并控制施加到该候选电流源的控制信号直到这些电流达到定义关系。对于候选电流源中的每一个，校准电流可以是相同的，例如，用于校准有关的候选电流源，使得其候选电流基本上相等(等于由比较处理的准确度定义的高准确度)。

可以使用相同的校准电流来校准候选电流源。

在定义关系(如上关于执行比较所述)中的一个或更多个或者每一个中，有关的电流可以在大小上基本上彼此相等。候选电流可以在大小上基本上彼此相等。基本上相等可以等于在定义的误差容限或容差(例如，±1％或±0.005％)之内。

将候选电流相加在一起可以包括：将承载这些候选电流的各个电流路径连接在一起，使得这些电流最终同时在相同的电流路径中流动。

每个输出电流源可以包括电流镜(电流镜电路或电流镜布置)，所述电流镜包括场效应晶体管。调节施加到所述输出电流源的所述控制信号可以包括调节电流镜的一个或更多个场效应晶体管的体电压。

每个输出电流源可以包括可切换电流源，所述可切换电流源能够操作用于根据数字输入信号对所述输出电流源的电流镜提供输入电流。对于每个输出电流源，电流镜能够操作用于基于输入电流提供输出电流。电流生成电路可以被配置成组合来自输出电流源的输出电流以根据数字输入信号生成总输出电流。因此，电流生成电路可以作为数模转换器操作。

输出电流源可以被配置成使得它们的输入电流根据数字输入信号具有“导通”值或“关断”值，所述“导通”值对于输出电流源是相同的，并且所述“关断”值对于输出电流源是相同的。有关的输出电流可以基于“导通”值。

对于至少一个电流镜，承载所述电流镜的输入电流的一个或更多个场效应晶体管在其通道宽度、通道长度和指状物的数目(包括每指状物的通道宽度、通道长度)中的至少一个方面可以与承载所述电流镜的输出电流的一个或更多个场效应晶体管不同。

电流的比较可以包括：将承载待比较的电流的电流路径连接到测试节点，使得待比较的电流中的一个被输入到测试节点，并且待比较的电流中的另一个从测试节点取出；将测试节点连接到目标电压源，以便将测试节点处的测试电压偏置到目标电压电平；并且在将测试电压偏置到目标电压电平之后，将测试节点与电压源断开连接并监测测试电压。如果待比较的电流彼此不同，则测试节点与目标电压源之间的寄生或离散电容将被充电(正地或负地)，在可以监测的所述电容上创造电势差。

对于每次电流的比较，控制电路能够操作用于调节控制信号或有关的控制信号并重复比较，直到对于有关的一个控制信号或多个控制信号的相邻值，在将测试电压偏置到目标电压电平并将测试节点与电压源断开连接之后，测试电压不会从目标电压电平变化超过阈值量，或者直到测试电压从目标电压电平在相反方向上漂移。

根据本公开内容的第三方面，提供了一种电流生成电路，所述电流生成电路包括：多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流，其中候选电流源被实现为场效应晶体管；比较器电路；以及控制电路，其能够操作用于控制电流源和比较器电路以及它们之间的连接以：对于候选电流源中的每一个，通过使用比较器电路将该候选电流源的候选电流与校准电流进行比较并控制施加到该候选电流源的控制信号以控制其体电压直到这些电流达到定义关系，来校准候选电流源中的每一个；并且在校准候选电流源中的每一个之后，使第一数目的候选电流源并联连接并且使它们二极管连接以形成电流镜的输入侧，使第二数目的候选电流源并联连接以形成电流镜的输出侧，其中，候选电流源的栅极端子连接在一起，并且候选电流源的源极端子连接在一起。

这样的电流生成电路可以用于生成具有定义的镜像比的精确电流镜。

根据本公开内容的第四方面，提供了一种电流生成电路，所述电流生成电路包括：多个输出电流源，其能够操作用于生成各自的输出电流，每个输出电流源包括电流镜，所述电流镜被配置成基于相应的输入电流来输出有关的输出电流；参考电路，其能够操作用于生成至少一个参考电流；以及控制电路，其能够操作用于通过将输出电流源中的至少一个的输出电流与所述参考电流进行比较并控制施加到所述电流镜的控制信号以调节其输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义关系，来校准输出电流源中的至少一个(或一些或所有)输出电流源的电流镜。

根据本公开内容的第五方面，提供了一种数模转换器，所述数模转换器包括前述方面中的任一方面的电流生成电路。

根据本公开内容的第六方面，提供了一种集成电路(例如，IC芯片)，所述集成电路包括前述第一至第四方面中任一方面的电流生成电路或前述第五方面的数模转换器。

本公开内容分别扩展到对应于前述第一至第六装置(电路)方面的第七至第十二方法方面。装置方面的特征加以必要的变通适用于方法方面，而方法方面的特征加以必要的变通适用于装置方面。

附图说明

现在将仅通过示例的方式来参照附图，在附图中：

图1如上所述呈现了示例分段DAC的概述；

图2是根据示例布置的分段的DAC电路的示意图；

图3A是图2的分段的DAC电路的分段的示例分段电路的示意图；

图3B是图3A的分段电路的一部分的示意图；

图4是根据运行示例的分段的DAC电路的示意图；

图5是包括校准电路以及代表性的输出电流源的电流生成电路的示意图；

图6是示出了由图5的电流生成电路执行的电流生成方法的步骤的流程图；

图7是示出了由图5的电流生成电路执行的电流生成方法的步骤的流程图；

图8是示出了用于实现图4的分段的DAC电路的、结合图6和图7说明的方法步骤的特定实现的表；

图9是图5校准电路的部分的特定实现的示意图；

图10是图5校准电路的其他部分的特定实现的示意图；

图11是用于探讨本文公开的布置的益处的示意图；以及

图12是包括图5的电流生成电路和/或校准电路的DAC电路的示意图。

具体实施方式

为了避免与每个MSB分段中流动的电流相比，必须缩小LSB电路中流动的电流，并且还为了避免使用阻抗阶梯，可以在每个LSB电路中使用与每个MSB分段中的电路相同的电路(使得LSB电路中流动的电流与每个MSB段中流动的电流相同)，并在LSB电路中使用适当比率的电流镜来缩小对模拟输出信号有贡献的相应的电流。例如，最高LSB可以使用2：1的电流镜来贡献MSB分段中的每一个的一半的电流。

如果在MSB分段中也使用这样的具有适当比率(诸如1：1)的电流镜，则除了电流镜中采用的比率之间的差异之外，LSB电路和MSB分段可以变得彼此相同。这使得能够采用分段架构，例如，将分段分组为分分段组。

图2是根据示例布置的分段的数模转换器(DAC)电路100的示意图。分段的DAC电路100包括L个分分段组SG1、SG2……SGL(其中L是整数并且至少为2)。每个分分段组与二进制输入字(即，与如上所述的二进制输入字D1至Dm对应的数字输入信号)的一个或更多个位对应。这样的二进制输入字由二进制温度计解码器(与如上所述的二进制温度计解码器6对应)进行解码，以产生温度计编码信号(与如上所述的温度计编码信号T1至Tn对应)，所述温度计编码信号根据二进制输入字控制分分段组的分段。

每个分段组SG1至SGL包括一个或更多个分段，并且通常包括至少三个分段(以便表示二进制输入字的至少2位)。例如，分段组SG1包括N1个分段S1.1至S1.N1，分段组SG2包括N2个分段S2.1至S2.N2，并且分段组SGL包括NL个分段SL.1至SL.NL。分段组可以包括彼此不同数目的分段(N1、N2……NL)。

每个组的一个或更多个段可以与二进制输入字的一个或更多个位相对应。例如，分段组可以包含一个分段，其中所述分段组与二进制输入字中的1位相对应。在那种情况下，分段可以被控制成对于二进制1为“导通(ON)”并且对于二进制0为“关断(OFF)”。作为另一示例，分段组可以包含三个分段，所述分段组与二进制输入字的2位相对应。在那种情况下，分段可以使用温度计解码被控制成对于二进制“11”为全部“导通”并且对于二进制“00”为全部“关断”。也就是说，分段(或特定分段组的多个分段一起)的输出可以与二进制输入字的一个或更多个位相对应。

每个分段组可以另外包括一个或更多个所谓的“伪”(或备用/冗余)分段。例如，在分段组与2位对应的情况下，分段组可以包含四个分段，其中，这些分段中的三个在对模拟输出信号有贡献的意义上在任何时候都是有效(工作)的(以启用由这些2位表示的值的全部范围)，并且这些分段中的一个在对模拟输出信号没有贡献的意义上是伪分段，即，无效(不工作)(例如，通过与整个DAC输出断开连接)。四个分段中的哪一个在任何时间均不工作可以在例如重复时段中随时间而改变，其中对电流不工作的分段进行校准(或以某种方式测量其性能)，使得在DAC电路100的操作运行时间期间随着时间的推移所有分段都被校准。在任何问题/干扰导致其他分段中的一个在分段的DAC电路100的操作中不可用的情况下，伪分段可以类似地被提供为“备用段”。

分段的DAC电路100在图2中被示为差分电路。也就是说，每个分段包括两个输出节点，“正”输出节点和“负”输出节点，以输出可以被称为输出电流的两个相应的电流。分段的DAC电路100输出“正”输出电流Ip和“负”输出电流In，并且每个段经由其正输出节点对正输出电流Ip贡献输出电流，并经由其负输出节点对负输出电流In贡献另一输出电流。

图3A是分段的DAC电路100的分段的示例分段电路200，例如，段S1.1的示意图。

如图3A明显所示，每个分段包括开关电路，使得从分段输出的两个输出电流中的一个总是“导通”，并使得从分段输出的两个输出电流中的一个总是“关断”。因此，可以认为每个分段根据所述段被配置为“导通”还是“关断”(即，根据二进制输入字)有效地将电流导引到其输出节点中的一个。例如，可以认为每个分段在其被配置为“导通”时将其电流导引到其正输出节点，并且在其被配置为“关断”时将其电流导引到其负输出节点。在这种情况下(如图3A所示)，每个分段的两个输出电流中的一个在任何时候都将为零。

在另一布置中，每个分段可以被配置成当其被配置成“导通”时将大电流导引至其正输出节点并且将小电流导引至其负输出节点，并且反之亦然，当其被配置成“关断”时将小电流导引至其正输出节点并且将大电流导引至其负输出节点，使得每个段的两个输出电流两者在任何时候都将具有正值。在另一布置中，分段的DAC电路100当然可以实现为单端电路，并输出单个DAC输出电流而不是正和负输出电流(在这种情况下，每个分段可以输出单个输出电流)。将相应地理解本公开内容。

尽管未在图2中清晰地示出，但是如图3A明显所示，每个分段连接在VDD与接地电源之间，并输出对分段的DAC电路100的正输出电流Ip有贡献的输出电流Ip1和对分段的DAC电路100的负输出电流In有贡献的输出电流In1。

参见图3A，分段电路200包括电流源40、开关电路42、共源共栅电路44、“正”电流镜46和“负”电流镜48。尽管电流源40可以被描述为电流吸收器，但为简单起见，本文将其称为电流源(电流吸收器是一种类型的电流源)。

开关电路42连接在电流源40与共源共栅电路44之间。共源共栅电路44连接在开关电路42与电流镜46和48之间。共源共栅电路44包括分别连接到正电流镜46和负电流镜48的两个输出。

开关电路42包括经由共源共栅电路44连接在电流源40与正电流镜46之间的“正”开关42p，其中通过共源共栅电路44的有效电流路径用虚线表示。类似地，开关电路42包括经由共源共栅电路44连接在电流源40与负电流镜48之间的“负”开关42n，其中通过共源共栅电路44的有效电流路径再次用虚线表示。每个分段的输出(电流镜的输入)的电压电势根据所应用的二进制输入字在使用中变化。每个分段中的共源共栅电路44用于屏蔽相应的开关电路42免受这样的电势变化的影响。在一些布置中，可以省略共源共栅电路44，其中来自开关42p/42n的电流沿着虚线路径流动。开关42p/42n、共源共栅电路44和电流镜46、48可以使用场效应晶体管(例如，MOSFET)实现。

在使用中，控制信号(表示为“数据”信号)根据二进制输入字(即，数字数据)被施加到开关电路42，这导致正开关42p或负开关42n变为“导通”(并且它们中的另一个变为“关断”)。

电流源生成分段电流Is(对于本示例中的所有段这是相同的)。当“数据”信号用于将分段配置成“导通”时，正开关42p变为“导通”(即，闭合)并且负开关42n变为“关断”(即断开)。在那种情况下，分段电流Is被导引到正侧并且通过正电流镜46被镜像以生成输出电流Ip1，作为对分段的DAC电路100的正输出电流Ip的贡献。然后，作为对分段的DAC电路100的负输出电流In的贡献的相应的输出电流In1具有零值。类似地，当“数据”信号用于将分段配置为“关断”时，负开关42n变为“导通”(即，闭合)并且正开关42p变为“关断”(即，断开)。在那种情况下，分段电流Is被导引到负侧并且通过负电流镜48被镜像，以生成输出电流In1。然后，相应的输出电流Ip1具有零值。在实践中，不是如此处提到的零值电流，而是分段可以被配置成使得小电流流动以保持器件操作——导致输出处的DC偏移。然而，为了便于理解，将如上所述假设为零值电流。

在开关电路42的替代布置中，开关42p和42n中的每一个可以由多个类似开关的并联连接代替。这将使得在数据(二进制输入字)改变时以及在它保持相同时均能够使一个这样的开关导通而另一个断开，使得由这些开关切换引起的噪声干扰是数据无关的。

电流镜46和48是相同的。为了便于理解图3A，图3B示出了电流镜48的示例实现，图3B是分段电路200的一部分的示意图。在图3B中，假设段电路200的分段被配置为“关断”，使得分段电流Is被电流镜48接收。

每个电流镜46和48包括：输入节点，从所述输入节点(经由共源共栅电路44和开关电路42最终至电流源40)吸取各自的电流作为输入电流；以及输出节点，其输出输出电流。如上所述，正电流镜46输出输出电流Ip1，并且负电流镜48输出输出电流In1。

电流镜46和48根据其结构各自输出输出电流，所述输出电流与其输入电流具有给定比率。输入电流(被复制或被镜像的电流)可以被认为是主电流，在该情况下，输出电流在其取决于主电流的意义上可以被认为是从电流。

例如，如图3B明显所示，电流镜可以由场效应晶体管(例如，MOSFET)实现，在该情况下，承载输入电流的晶体管的尺寸/结构相对于承载输出电流的晶体管的尺寸/结构将影响给定比率。这里可以考虑的因素包括通道宽度W、通道长度l、指状物的数目nf、器件的数目m(实际上图3B所示的每个晶体管可以被实现为一个或更多个晶体管)和体电压。电流镜的输入电流与其输出电流的比率在下文中被称为电流镜的电流镜像比(输入：输出)。这将在后文中例如结合图11更详细地探讨。

在本示例中，正电流镜46的电流镜像比与负电流镜48的电流镜像比相同。还假设分段组中的分段的各个电流镜的电流镜像比相同，使得它们的输出电流(给定相同的“数据”信号)将以相同的方式对分段的DAC电路100的正输出电流和负输出电流有贡献。通常，一个分段组中的分段的电流镜的电流镜像比与另一分段组中的段的电流镜的电流镜像比不同。

图4是根据运行示例的分段的DAC电路101的示意图。分段的DAC电路101是图2的分段的DAC电路100的特定配置。

为简单起见，分段的DAC电路101在图4中被示为单端电路，因此具有单端DAC输出电流Iout。然而，应当理解的是，分段的DAC电路101被实现为差分电路，其中，每个分段(在一些布置中，包括伪分段)输出两个差分输出电流，并且与分段的DAC电路100一致，分段的DAC电路101具有相应的差分正输出电流和负输出电流。例如，单端DAC输出电流Iout可以被采取为代表正和负输出电流中的一个。

分段的DAC电路101包括六个分段组MSB、LSB4、LSB3、LSB2、LSB1和LSB0。在运行的示例中，二进制输入字(输入数字信号或数据)包括15位，即，从最低有效位至最高有效位的位0至14。如图4所示，输入二进制字的高五位(从最高有效位开始)控制分段组MSB(即，“最高有效位组”)，从而控制对其分段的DAC输出电流Iout的贡献。输入二进制字的接下来的2位控制分段组LSB4(“最低有效位组4”)，从而控制对其分段的DAC输出电流Iout的贡献。输入二进制字的接下来的2位控制分段组LSB3(“最低有效位组3”)，从而控制对其分段的DAC输出电流Iout的贡献。输入二进制字的接下来的2位控制分段组LSB2(“最低有效位组2”)，从而控制对其分段的DAC输出电流Iout的贡献。输入二进制字的接下来的2位控制分段组LSB1(“最低有效位组1”)，从而控制对其分段的DAC输出电流Iout的贡献。输入二进制字的最后的(即，最低有效)2位控制分段组LSB0(“最低有效位组0”)，从而控制对其分段的DAC输出电流Iout的贡献。

在运行示例中，分段组MSB包括31分个段(使用温度计解码启用5位分辨率)以及一个附加的伪分段，并且分段组LSB4至LSB0各自包括3个分段(使用温度计解码启用2位分辨率)以及一个附加的伪分段。因此，分段的DAC电路101总共包括52(32+4+4+4+4+4)个分段。在没有伪分段的相应布置中，分段的DAC电路101总共包括46(31+3+3+3+3+3)个分段。

当然可以理解的是，在其他布置中，输入二进制字可以包括另一数目的位。另外，可以存在不同数目的分段组，并且分段组可以与输入二进制字的不同数目的位相对应。此外，分段组可以包括不同数目的段。图4所示的布置仅是示例。

在图4中，每个分段组中的框各自代表电流镜(例如，有关的组的相应分段的电流镜46)，其中为简单起见，未示出分段电路的其余部分。此外，图4被示出未假设所有分段都被配置为“导通”，使得有关的分段电流Is被从如图所示的分段的电流镜中吸取。实际上，以下描述是最好的理解，假设当分段的电流镜被校准(如稍后所解释的)时，有关的分段电流Is被从有关的电流镜中吸取。分段组MSB和LSB4至LSB0中的每个分段当被配置为“导通”时从其电流镜中吸取相同的分段电流Is。

然后，如图所示，每个分段(当被配置为“导通”时)将电流(其电流镜的输出电流)贡献给总DAC输出电流Iout。为简单起见，在图4中仅对于每分段组的一个分段示出这些电流，然而应当理解的是，对于给定的分段组，其分段中的每一个当被配置为“导通”时对总DAC输出电流Iout贡献相同的电流。因此，可以将从分段组中的每个分段(不包括一个或多个伪分段)输出的输出电流相加，以给出对于所述分段组的组合输出电流。

分段组MSB的分段各自被配置成输出输出电流Im，并且分段组LSB4至LSB0的分段被配置成当所述段被配置为“导通”时(即，取决于二进制输入字，其使图4中的所有分段全面“导通”)再次分别输出输出电流I4、I3、I2、I1和I0。这里为简单起见，假设当被配置为“关断”时，分段的输出电流具有零大小(因为在那种情况下不从与整个DAC输出电流Iout相关联的电流镜中吸取分段电流Is。

因此，如果所有电流镜以相同的方式被配置，则Im＝I4＝I3＝I2＝I1＝I0，然而情况并非如此。相反，在运行示例中，分段的电流镜在分段组之内以相同的方式被配置，但在分段组与分段组之间不同，使得由输出电流对整个DAC输出电流Iout的贡献在分段组到分段组之间被缩放。

详细地，参见图4，从分段组LSB4的分段(即LSB4分段)输出的输出电流I4的大小是从MSB分段输出的输出电流Im的1/4。在下文中，采取两个相等的电流意味着这些电流的大小相等。每个连续输出电流I4至I0按顺序I4至I0为先前的输出电流的1/4。从各个分段组MSB和LSB4至LSB0的分段输出的输出电流Im和I4至I0满足Im＝4*I4＝16*I3＝64*I2＝256*I1＝1024*I0，使得输出电流I0是输出电流Im的1/1024。

注意的是，输出电流I0是输出电流Im的1/1024。实现必要的电流镜以即是特别是在LSB0分段组中实现必要的电流镜是重大的挑战，其中每个电流镜都具有至少＜1/2LSB的所需的准确度。如后将结合图11明显看出的，通常为了获得良好的准确度，每个器件需要大面积，并且为了获得良好的比率，需要准确地匹配大量器件。然而，大面积增加了寄生效应(寄生电容)，并且这限制了整个DAC电路的带宽。

当然应当理解的是，可以使用其他输出电流，并且取决于应用，连续输出电流之间的比率不需要相同。此外，连续输出电流之间的比率不需要是1：X的形式，其中，X是整数，也就是说，比率可以是X：Y的形式，其中X和Y是整数。

通常，可以选择供应给每个分段的分段电流Is，使得可以获得合适的输出电流(并因此获得分段的DAC电路101的合适的DAC输出电流Iout)。在运行示例中，选择分段电流Is，使得为了获得合适的DAC输出电流Iout，分段组MSB的分段的电流镜的电流镜像比(分段组MSB的电流镜像比)应为1：2(未上述输入：输出的形式)。也就是说，当分段组MSB的电流镜像比为1：2时，可以获得合适的输出电流Im(并因此获得合适的DAC输出电流Iout)。因此，鉴于如指示的二进制输入字(输入数字数据)的位的分配，分段组LSB4至LSB0的电流镜像比分别被配置为2：1、8：1、32：1、128：1和512：1，以获得这种情况下分段的DAC电路101中的分段组的连续输出电流之间的所需的比率。

如下所述，给定准确度和电路面积约束，电流镜像比为512：1的电流镜比电流镜像比为1024：1的电流镜更容易实现。选择分段组MSB的电流镜像比为1：2意味着分段组LSB0的电流镜像比为512：1(而不是在分段组MSB的电流镜像比为1：1时需要的1024：1)。在另一布置中，分段组MSB的电流镜像比可以更高或更低(例如1：4)。

如上所述，将输出电流I0实现为输出电流Im的1/1024是挑战，特别地在小电流处(例如，如果整个DAC输出电流Iout旨在0至10mA或几十mA的范围之内，则给出15位二进制输入字的图4示例中的对于1个LSB0分段的电流约为305nA或几百nA)。因此，特别地在LSB端处，以所需的准确度实现图4中的电流镜是挑战。明显的是，图4的DAC电路101包括控制电路(图4中未示出)，所述控制电路被配置成通过修整用于实现这些电流镜的场效应晶体管的体电压来校准电流镜。

当然可以理解的是，分段组的电流镜像比的选择取决于分段电流Is、分段组之间的分段输出电流之间的期望的比率和期望的总DAC输出电流Iout。此外，在其他布置中，不需要对每个分段组供应相同的分段电流Is。

图5是校准电路10以及代表性的输出电流源301至306的示意图。可选地与输出电流源301至306组合的校准电路10可以被称为电流生成电路300。

为了便于理解，校准电路10和输出电流源以“黑盒”的形式示出，并且各种元件之间的连接未完全被示出。

校准电路10包括多个(即，q个)候选电流源CCS1至CCSq、校准电流源20和比较器(比较)电路30。候选电流源CCS1至CCS4和CCSq在图5中被明确地示出，假设整数q可以大于4(在一些布置中q＝4)。候选电流源CCS1至CCSq被配置成吸取各自的候选电流CC1至CCq。候选电流源CCS1至CCSq可以同样地被称为电流吸收器，但是为简单起见，在本文中被称为电流源。在其他布置中，候选电流源CCS1至CCSq实际上可以输出候选电流CC1至CCq，然而为了本文稍后描述的图9和图10易于进行比较，它们被示为吸取候选电流CC1至CCq。

可以通过分别调节或控制控制信号B1至Bq来控制候选电流源CCS1至CCSq。也就是说，例如，可以通过调节或控制施加到候选电流源CCS1的控制信号B1来控制候选电流源CCS1，以使得由候选电流源CCS1吸取的候选电流CC1改变。可以存在更少或更多的候选电流源CCS，每个候选电流源CCS被配置成输出候选电流CC，并且其每个可通过调节或控制施加到所述候选电流源的相应的控制信号来控制。候选电流源CCS1至CCSq也可以通过控制或调节控制信号GV来控制，为了方便起见，所述控制信号GV被认为共同应用于所有候选电流源CCS1至CCSq。当然，通常可以认为控制信号GV代表每个候选电流源CCS的分开的这样的控制信号GV1至GVq(例如，彼此具有相同的值)。

校准电路10可以被配置(即使不是在稍后描述的特定示例实现的情况下)，以便调节或控制控制信号GV，使得所有控制信号B1至Bq都被调节。在稍后描述的示例实现的情况下，控制信号GV使得候选电流源的候选电流与控制信号B1至Bq分开地调节。在稍后描述的示例实现中，候选电流源CCS可以被实现为场效应晶体管(例如，MOSFET)，在该情况下，控制信号B1至Bq可以用于控制相应的晶体管的体电压，并且控制信号GV可以用于控制相应的晶体管的栅极电压。

比较器电路30包括两个输入R1和R2，并且所述比较器电路30被配置成比较分别在其输入R1和R2处施加的两个电流，并输出指示这些电流之差的控制信号COM。箭头R1和R2指向比较器电路30的方向简单地指示R1和R2是输入而不是任何特定电流流动的方向。

例如，从比较器电路30输出的控制信号COM可以包括控制信号B1至Bq中的一个或更多个或者控制信号GV。控制信号COM可以由(形成电流生成电路300的一部分的，或者甚至校准电路10的)控制电路接收，所述控制电路被配置成生成控制信号B1至Bq中的一个或更多个或者控制信号GV。如上所述，将在下文中详细描述采用场效应晶体管的特定配置，以及比较器电路30的相关联的实现。

校准电流源20被配置成生成用于在如下所述的生成电流的方法中使用的校准电流Ic。

输出电流源(OCS)301至306被配置成输出输出电流。在这个示例中，输出电流源被标记为MSB和LSB4至LSB0，并且它们各自的输出电流被标记为Im和I4至I0，以便于理解关于实现图4的DAC电路101。在这个方面，OCS 301可以被认为代表来自分段组MSB的分段，OCS302可以被认为代表来自分段组LSB4的分段，OCS 303可以被认为代表来自分段组LSB3的分段，OCS 304可以被认为代表来自分段组LSB2的分段，OCS 305可以被认为代表来自分段组LSB1的分段，并且OCS 306可以被认为代表来自分段组LSB0的分段。

然而，原则上，在其他布置中，输出电流源OCS可以是其他电流源，不一定与分段的DAC电路101相关。

图6是示出使用例如图5的电流生成电路300(电流校准电路10)生成电流的方法并且包括步骤C和D的步骤的流程图。如图6明显所示，步骤C和D按字母顺序执行。

在步骤C(包括步骤C.01至C.03)中，通过将多个候选电流CC相加在一起来生成调节电流。然后，通过以下操作来至少校准(或调节)生成所述调节电流的候选电流源CCS：将所述调节电流与比较电流进行比较并一起(即同时和/或以相同的方式)调节或控制施加到这些候选电流源CCS的控制信号，以一起减小它们的候选电流CC直到所述调节电流与比较电流达到定义的关系。例如，一起控制控制信号可以包括以相同的方式同时控制它们，并且例如，还以相同的方式逐一进行。

在步骤C.01中，通过将Q个候选电流(Q≥2)相加在一起来生成调节电流。也就是说，将多个(Q个)候选电流CC1至CCq相加在一起(通过将承载这些候选电流的各个电流路径连接在一起)来生成调节电流。

在步骤C.02中，确定在步骤C.01中生成的调节电流是否(基本上)等于比较电流(为了便于理解，这里的定义关系被采取为调节电流基本上等于比较电流)。比较电流可以被采取为从输出电流源301至306中的一个输出的输出电流Im至I0中的一个。在特定示例中，比较电流可以被采取为从输出电流源301输出的输出电流Im。比较电流可以被采取为从其他电路输出的另一电流，例如，从校准电流源20输出的校准电流Ic(或从相应电路输出的类似电流)。

比较由图5所示的比较器电路30执行。也就是说，比较器电路30接收比较电流和步骤C.01中生成的调节电流作为其输入，并且输出指示调节电流与比较电流之间的差的信号COM。可以采取(基本上)等于比较电流的调节电流，意味着这两个电流在阈值差之内相等，即，这两个电流之差小于阈值差。在本文中将相应地理解相等或基本上相等的关系。

如果在步骤C.02中确定调节电流不等于参考电流，则该方法行进至步骤C.03。这里假设在这种情况下调节电流大于比较电流。

在步骤C.03中，至少一起调节或控制施加到用于生成调节电流的候选电流源的控制信号，以(在大小上)一起减小它们的候选电流，使得调节电流减小。也就是说，一起调节或控制施加到用于生成调节电流的候选电流源的控制信号，使得当再次使用这些候选电流源来生成调节电流时(通过将相应的候选电流相加在一起)，与控制信号被调节之前生成的调节电流相比，得到的调节电流将(在大小上)减小。此外，还可以调节或控制施加到除用于生成调节电流的候选电流源之外的候选电流源的其他控制信号，以减小它们的候选电流(以相同的方式)，使得以与用于生成调节电流的候选电流源相同的方式也(最终)校准这些候选电流源。为了便于理解关于稍后描述的示例实现，可以假设是控制信号GV在此被调节或被控制，因此一起控制多个候选电流源。如上所述，比较器电路30可以输出施加到(待调节或待控制的)候选电流源的控制信号作为COM。可以存在接收信号COM并基于所接收的信号COM输出施加到(待调节的)候选电流源的控制信号的其他电路(控制电路)。

如所指示重复步骤C.03，直到在步骤C.02中确定调节电流等于比较电流。

如果在步骤C.02中确定调节电流基本上等于比较电流，则该方法进入步骤D。在步骤D中，通过将由步骤C.02和C.03中校准的候选电流源生成的rD个候选电流相加在一起来生成参考电流refD。也就是说，将由步骤C中校准的候选电流源生成的多个(rD个，其是正整数)候选电流CC1至CCq相加在一起(通过将承载这些候选电流的各个电流路径连接在一起)来生成参考电流refD。rD可以小于Q，使得参考电流refD(在大小上)小于步骤C.01中生成的调节电流和/或步骤C.01中采用的比较电流。rD可以等于1，在该情况下，通过选择由步骤C.02和C.03中校准的候选电流源生成的候选电流中的一个来生成参考电流refD。

从而，图6所示的方法生成参考电流，所述参考电流是比较电流的由一个整数与另一整数的比率所定义的给定分数(例如X：Y，其中X和Y是正整数)。例如，如果通过将候选电流中的5个相加在一起来生成调节电流，则在步骤C.02和C.03中校准至少那5个候选电流。然后在步骤D中，例如，可以通过将步骤C.02和C.03中校准的这些候选电流中的4个相加在一起来生成参考电流。因此，该示例中得到的参考电流将是比较电流的4/5(假定候选电流(基本上)彼此相等)。

当然，可以不同地选择Q和rD来生成参考电流refD，所述参考电流refD是比较电流的不同分数。例如，Q可以是4并且rD可以是1，在该情况下，得到的参考电流因此将是比较电流的1/4(假定候选电流(基本上)彼此相等)。例如回顾图4，明显的是，该特定分数1/4在每个连续输出电流I4至I0按I4至I0的顺序是先前的输出电流的1/4时是有用的。回想一下，从各个分段组MSB和LSB4至LSB0的分段输出的输出电流Im和I4至I0满足Im＝4*I4＝16*I3＝64*I2＝256*I1＝1024*I0，使得输出电流I0是输出电流Im的1/1024。

图7是示出包括步骤A至F且使用例如图5的电流生成电路300(电流校准电路10)的电流生成方法的流程图，其中步骤C和D与图6的步骤C和D对应。

如图7明显所示，步骤A至F按字母顺序A至F执行，使得步骤A和B在步骤C之前。

在步骤A中，通过将rA个候选电流相加在一起来生成参考电流refA。也就是说，将多个(rA个，其是正整数，其中rA≥1)候选电流CC1至CCq相加在一起(通过将承载这些候选电流的各个电流路径连接在一起)来生成参考电流refA。rA可以等于1，在该情况下，通过选择候选电流CC1至CCq中的一个来生成参考电流refA。

在步骤B中，通过将输出电流源OCS的输出电流与参考电流refA进行比较并调节或控制施加到所述输出电流源的控制信号以调节其输出电流直到这些电流达到定义关系来校准输出电流源OCS。也就是说，例如输出电流源302的输出电流源，通过将输出电流源302的输出电流I4与参考电流refA进行比较并调节或控制施加到输出电流源302的控制信号以调节其输出电流I4直到其输出电流I4(基本上)等于参考电流refA(为了便于理解，这里的定义关系被采取为输出电流I4基本上等于参考电流refA)来校准输出电流源302。

应当理解的是，可以使用等同于步骤C.02和C.03的操作的重复循环来执行这样的调节，直到在步骤B中实现定义关系。类似的考虑适用于如下所述的步骤E。

然后实现图6的步骤C和D。在这种情况下，参考电流refD可以被称为“新的”参考电流refD(因为它在参考电流refA的生成之后)。为了继续便于理解，假设候选电流之间的相互相等的关系，在步骤C中相加在一起来生成调节电流的候选电流的数目Q大于在步骤A中相加在一起来生成参考电流refA的候选电流的数目rA，使得步骤C中生成的调节电流(在大小上)大于步骤A中生成的参考电流refA。即，1≤rA<Q。

在步骤E中，通过将输出电流源301至306中的另外的输出电流源的输出电流与新的参考电流refD进行比较并调节或控制施加到该输出电流源的控制信号以调节其输出电流直到这些电流达到定义关系来校准输出电流源301至306中的另外的输出电流源。也就是说，例如，例如输出电流源303的(除在步骤B中校准的输出电流源之外的)另一输出电流源OCS，通过将输出电流源303的输出电流I3与新的参考电流refD进行比较并调节或控制施加到输出电流源303的控制信号以调节其输出电流I3直到其输出电流I3(基本上)等于新的参考电流refD(为了便于理解，这里的定义关系被采取为输出电流I3等于新的参考电流refD)来校准输出电流源303。

这里应当了解的是，如果步骤C中的比较电流是I4＝refA(即，先前的步骤B中校准的输出电流源的输出电流)，Q是4并且rD是1，则输出电流源303将被校准，直到与图4一致，输出电流I3为(I4)/4。

如已建议的，步骤B中的输出电流与参考电流refA的比较以及步骤C中的另一输出电流与参考电流refD的比较由图5所示的比较器电路30执行。也就是说，例如，比较器电路30接收输出电流I4和参考电流refA作为其输入，并且输出指示输出电流I4与参考电流refA之间的差的信号COM。可以采取基本上等于参考电流refA的输出电流(例如，I4)，意味着这两个电流在阈值差之内相等，也就是说，这两个电流之差小于阈值差。

下面更详细地描述调节或控制施加到输出电流源的控制信号。如上所述，比较器电路30可以输出施加到(待调节的)输出电流源的控制信号作为COM。可以存在其他电路，其接收信号COM并且基于所接收的信号COM输出施加到(待调节的)输出电流源的控制信号。

在步骤E之后，该方法行进至步骤F(包括步骤F.01、F.02和F.03)。

在步骤F.01中，确定是否存在待校准的另外的输出电流源OCS。下面更详细地描述该确定。如果确定存在待校准的另外的输出电流源，则该方法行进至步骤F.02。在步骤F.02中，选择另外的输出电流源作为待校准的输出电流源，并且该方法返回到步骤C。如果在步骤F.01中确定不存在待校准的另外的输出电流源，则该方法行进至步骤F.03。在步骤F.03中，该方法结束。

步骤F.01中的确定可以取决于待校准哪些输出电流源，并且可以由图5中未示出的电路(例如，电流生成电路300的控制电路)执行。

参照图2所示的分段的DAC电路100，一种可能性是可以依次从例如分段组SG1至分段组SGL校准每个分段组的单个分段(即，可以校准来自所述分段的输出电流源)。分段集可以被采取为包括每个组的单个分段。然后，在步骤F.03处，在分段集中的每个分段被校准之后，该方法可以返回到步骤A从另外的这样的分段集的分段开始。也就是说，可以通过校准另外的分段集中的每个分段来再次实施该方法(例如，从来自分段组SG1的分段开始，并依次校准来自随后分段组的分段，以来自分段组SGL的分段结束)。可以重复方法步骤A至F，直到已校准所有分段。

例如，在分段的DAC电路100中的分段组不是每个都包括相同数目的分段时(并由于其他原因)有用的另一种可能性是，在校准分段中的一个或更多个分段时，可以重复相关的方法步骤(例如，步骤B或步骤E)，使得有关的分段组的所有分段一个接一个地被校准。例如，即使分段的DAC电路100中的分段组每个都包括相同数目的分段，也可以在步骤A至F的单个实现期间校准来自每个分段组的多于一个的分段(例如，来自每个分段组的所有分段)。也就是说，可以重复特定方法步骤(例如，步骤B或步骤E)，使得使用特定参考电流(refA或refD)来校准多于一个的分段。

换句话说，当步骤A使用特定输出电流源的参考电流refA来校准特定分段组的特定输出电流源(与分段相对应)时，它可以在该方法行进至步骤C之前，在校准所述输出电流源以校准所述分段组的其他输出电流源之后继续。类似地，当步骤E使用参考电流refD来校准特定分段组的特定输出电流源(与分段相对应)时，它可以在该方法行进至步骤F之前，在校准所述输出电流源以校准所述分段组的其他输出电流源之后继续。然后，步骤F.01可以对应于检查是否存在尚未校准的其他分段组的输出电流源(与分段相对应)，在该情况下，经由步骤F.02返回到步骤C，当不存在尚未校准的其他分段组的输出电流源(与分段相对应)时，该方法在步骤F.03结束。

可以存在校准电路10的多于一个的实例，并且可以同时校准多于一个的分段组。

在包括步骤A至F的方法中，如之前建议的，步骤C的比较电流可以被采取为在先前的步骤B或E中被校准的输出电流源(或输出电流源中的一个)的输出电流。例如，参照图5中的校准电路，如果在步骤B中校准输出电流源302，则在步骤C中采用的比较电流可以是输出电流I4，因此，取决于相加在一起来生成调节电流的候选电流的数目Q以及相加在一起来生成参考电流refD的候选电流的数目rD，将对在步骤E中校准的输出电流源(例如，输出电流源303)进行校准，使得其输出电流I3是(经校准的)输出电流I4的给定分数，所述分数由两个整数定义。也就是说，(经校准的)输出电流I4和I3将满足I3＝(rD/Q)*I4，其中rD和Q是如上所述的整数。此外，如果Q为4且rD为1，则将校准输出电流源303，直到与图4一致，输出电流I3为(I4)/4为止。

数目Q、rA和rD中的每一个在步骤A至F的每次迭代中可以是相同的，或者它们在每次这样的迭代中可以是不同的。数目rD和rA可以是彼此相同的，或者它们可以是不同的。

在特定实现方式中，如上所述关于图7的方法可以包括(尽管未在图7中示出)在步骤A之前的附加方法步骤X。在步骤X中，通过将候选电流源CCS1至CCSq中的每一个的候选电流CC与校准电流Ic进行比较并控制或调节施加到所述候选电流源的控制信号直到这些电流达到定义关系来对候选电流源CCS1至CCSq中的每一个进行校准。以候选电流源CCS1作为代表示例，通过将候选电流源CCS1的候选电流CC1与校准电流Ic进行比较并调节或控制施加到候选电流源CCS1的控制信号以调节其候选电流CC1直到其候选电流CC1(基本上)等于校准电流(这里的定义关系被采取为候选电流CC1基本上等于校准电流Ic)来对候选电流源CCS1进行校准。

校准电流对于每个候选电流源是相同的，使得在已实施步骤X之后，由候选电流源CCS1至CCSq分别输出的所有候选电流CC1至CCq彼此相等。在特定示例中，校准电流是由校准电流源20生成的电流Ic。

在另外的特定实现中，包括步骤X的上述方法可以包括(尽管未在图7中示出)附加方法步骤Y和Z。该方法步骤X、Y和Z可以按字母顺序但是在步骤A之前执行。

在在步骤X之后且在步骤A之前的方法步骤Y中，通过将rY个数目的候选电流相加在一起来生成参考电流refY，数目rY大于在步骤A中相加在一起来生成参考电流refA的候选电流的数目rA。也就是说，将多个(rY个，其是整数，其中rY>1)候选电流CC1至CCq相加在一起(通过将承载这些候选电流的各个电流路径连接在一起)来生成参考电流refY。

在在步骤Y之后且在步骤A之前的步骤Z中，通过将输出电流源301至306中的另外的输出电流源的输出电流与步骤Y中生成的参考电流refY进行比较并调节或控制施加到该输出电流源的控制信号以调节其输出电流直到这些电流达到定义关系来对输出电流源301至306中的另外的输出电流源进行校准。也就是说，例如输出电流源301的另一输出电流源(除要在步骤B和E中校准的输出电流源之外)，通过将输出电流源301的输出电流Im与参考电流refY进行比较并调节或控制施加到输出电流源301的控制信号以调节其输出电流Im(如关于步骤B和E所述)直到其输出电流Im(基本上)等于参考电流refY(这里的定义关系被采取为输出电流Im等于参考电流refY)来校准输出电流源301。

这里应当了解的是，如果rY是4并且rA是1，则与图4一致，输出电流I4和Im将使得I4为(Im)/4。

步骤X、Y和Z可以被认为是在重复的方法之外，即，在图7中的步骤F.02之后，，该方法返回到步骤A(即使在包括在方法中的步骤X或步骤X、Y和Z的特定实现中)。然而，在优选的实现中，为了将候选电流源返回到候选电流适合于校准更重要的分段的配置，返回步骤X或C(具有合适的比较电流)。

方法步骤B、E和Z可以使用相同的比较器电路30，或者不同的比较器(比较)电路可以用于一个或更多个步骤。可以在方法步骤A至E的每次重复式使用相同的校准电路10，或者可以使用不同实例的校准电路10。

图8是示出了使用例如图5的电流生成电路300(电流校准电路10)执行的方法步骤X至E的特定实现的表，其中考虑图4所示的特定分段的DAC电路101作为运行示例。

在该特定实现中，电流生成电路300的输出电流源301至306可以各自被采取为属于分段的DAC电路101的相关分段组(与输出电流源的标签例如LSB4对应)的分段。在这种情况下，假设每个分段包括单个电流镜(对于与图4一致的简化单端示例)，其中当所述分段被配置为“导通”时，每个分段的校准与校准所述分段的电流镜相对应(使得电流镜的输入电流为分段电流Is)。在其他布置中，与结合图2、图3A和图3B说明的差分实现一致，每个分段可以包括多于一个的电流镜(在这种情况下，明显可以通过将分段分别配置为“导通”然后配置为“关断”来校准每个分段的电流镜，使得在校准时它们的输入电流是分段电流Is)。

因此，输出电流源301被认为是标记为MSB的分段组的分段，输出电流源302被认为是标记为LSB4的分段组的分段，输出电流源303被认为是标记为LSB3的分段组的分段，输出电流源304被认为是标记为LSB2的分段组的分段，输出电流源305被认为是标记为LSB1的分段组的分段，并且输出电流源306被认为是标记为LSB0的分段组的分段。

在图8的特定实现中，校准电流是从校准电流源20输出的电流Ic，并且给定值(1/4)*Imsb，其中Imsb是来自分段组MSB的分段中的电流镜的期望输出电流。此外，分段电流Is被设计为(1/2)*Imsb，所述分段电流Is是如上所述关于图3A和图4的每个分段中生成的分段电流。因此，分段电流Is被设计为2*Ic。这当然是一种特定实现方式，并且从电路设计的观点来看被认为是有利的。

可以理解的是，分段的电流镜被设计成“名义上”基于输入分段电流Is提供具有相对于Imsb的期望值的输出电流(Im、I4、I3、I2、I1、I0)(即，具有预期的不准确度，例如，基于处理之内和处理之中的器件不匹配)。还明显的是，该方法用于校准电流镜以克服(或减少或减轻)这样的不匹配的影响，从而精确地实现期望的输出电流值(导致期望的精确的DAC电路101)。

在图8的特定实现中，仅使用候选电流源CCS1至CCS4，因此仅需要提供这些。当然，在其他实现中，可以存在更多的候选电流源CCS。尽管这里为了方便起见在方法步骤中使用相同的四个候选电流源，但是在其他实施方式中，不需要使用相同的电流源生成参考电流refA、refD和refY中的一个或更多个以及调节电流。

图8中的列“步骤”中的条目示出了每行对应于上述方法的哪个或哪些步骤。列“时间”示出了执行所述步骤的相对的时间步骤，其中时间步骤t1至t11以该顺序(但不一定在时间上等间隔)一个接一个地发生。列“R1”示出了在每个时间步骤处施加哪个电流至比较器电路30的输入R1处。列“R2”示出了在每个时间步骤处施加哪个电流至比较器电路30的输入R2处。列“调节”示出了在每个时间步骤处哪个或哪些控制信号被控制或调节，并且列“保持”示出了在每个时间步骤处哪个或哪些控制信号被保持。

在时间步骤t1(包括子时间步骤t1.1、t1.2、t1.3、t1.4)处，通过将每个候选电流源CCS1至CCS4的候选电流与校准电流Ic进行比较并控制或调节施加到该候选电流源的控制信号直到这些电流达到定义关系来对每个候选电流源CCS1至CCS4进行校准，即，执行步骤X。也就是说，通过使用比较器电路30将候选电流源CCS1的候选电流CC1与校准电流Ic进行比较并控制或调节控制信号B1直到候选电流CC1与校准电流Ic彼此相等来校准候选电流源CCS1。针对候选电流源CCS2至CCS4重复该校准处理，分别控制控制信号B2至B4。因此，步骤X在图8中被示为在时间t1发生。

各个候选电流源CCS1至CCS4的校准可以同时(在一些布置中)或分开地(如图所示，借助于子时间步骤t1.1、t1.2、t1.3、t1.4)进行。两个或更多个候选电流源的校准可以一个接一个地执行。在时间步骤t1之后，候选电流CC1至CC4中的每一个在特定实现中具有值(1/4)*Imsb。为了与稍后描述的详细的电路实现一致，其中，GV与B1至B4中的每一个分开，可以在保持GV不变的情况下执行该控制(如图8所示)。

在时间步骤t2处，执行步骤Y和Z。所有候选电流CC1至CC4一起被施加到输入R1(即，将它们相加来生成施加到输入R1的参考电流refY)。从作为输出电流源301的MSB分段的电流镜(MSB镜)输出的输出电流Im被施加(连接)到输入R2。从而比较该两个电流，并且控制或调节施加到有关的MSB电流镜的控制信号B-MSB，直到该两个电流相等，即，校准有关的MSB电流镜，使得其输出电流Im为CC1+CC2+CC3+CC4或Imsb。以下更详细地描述这种方式的电流镜的控制。假设MSB电流镜被设计成名义上输出Imsb，使得控制信号B-MSB的控制用于校准消除例如不匹配或其他与处理相关的不准确性。然后保持B-MSB控制信号(以保持校准的效果，并且类似的考虑适用于其他分段)。

时间步骤t2处的操作可以继续(有效地利用另外的步骤Z)使用步骤Y的相同参考电流refY来校准MSB分段组的另外的段，使得MSB分段组的所有段具有等于Imsb的输出电流Im。

在时间步骤t3处，执行步骤A和B。候选电流源CCS1至CCS4的候选电流中的一个作为参考电流refA施加到输入R1，并且从作为输出电流源302的LSB4分段的电流镜(LSB4镜)输出的输出电流I4被施加到输入R2。从而比较所述两个电流，并且控制或调节施加到LSB4镜的控制信号B-LSB4，直到所述两个电流相等，即校准LSB4电流镜，使得其输出电流I4等于候选电流CC1至CC4中的一个，即，使得输出电流I4为(1/4)*Imsb。假设LSB4电流镜被设计成名义上输出(1/4)*Imsb，使得控制信号B-LSB4的控制用于校准消除例如不匹配或其他与处理相关的不准确性。

时间步骤t3处的操作可以继续(有效地利用另外的步骤B)使用先前的步骤A的相同参考电流refA来校准LSB4分段组的另外的段，使得LSB4分段组的所有段具有等于(1/4)*Imsb的输出电流I4。

在时间步骤t4处，执行步骤C。将所有候选电流CC1至CC4连接在一起并施加到输入R1(即，将它们相加来生成连接到输入R1的调节电流)。从作为输出电流源302的LSB4分段的电流镜(LSB4镜)输出的校准输出电流I4被施加到输入R2(尽管当然可以使用另一校准输出电流I4代替)。从而比较所述两个电流，并且控制或调节共同施加到候选电流源CCS1至CCS4中的每一个的控制信号GV，以一起减小候选电流，直到所述两个电流(调节电流CC1+CC2+CC3+CC4和输出电流I4)相等。通常，忽略控制信号的实际形式，这可以被认为等同于以相同的方式一起控制B1、B2、B3、B4。然而，为了便于理解稍后描述的关于详细的电路实现，焦点将放在控制GV，同时保持B1、B2、B3、B4中的每一个不变，其中，GV与B1至B4中的每一个分开。在任何情况下，以相同的方式校准候选电流源CCS1至CCS4(或者，调节候选电流CC1至CC4)，使得候选电流CC1至CC4的总和等于经校准的I4，即，使得候选电流CC1至CC4的总和等于(1/4)*Imsb(因为在时间步骤t3处校准有关的LSB4镜)。

在时间步骤t5处，执行步骤D和E。候选电流源CCS1至CCS4的候选电流中的一个作为参考电流refD连接到输入R1，并且从作为输出电流源303的LSB3分段的电流镜(LSB3镜)输出的输出电流I3连接到输入R2。从而比较所述两个电流，并且控制或调节施加到LSB3镜的控制信号B-LSB3，直到所述两个电流相等，即校准LSB3电流镜，使得其输出电流I3等于CC1至CC4中的一个，即，使得输出电流I3为(1/4)*(1/4)*Imsb＝(1/16)*Imsb(因为校准电流CC在时间步骤t1处被校准为彼此相等，然后在时间步骤t4处被调节)。假设LSB3电流镜被设计成名义上输出(1/16)*Imsb，使得控制信号B-LSB3的控制用于校准消除例如不匹配或其他与处理相关的不准确性。

时间步骤t5处的操作可以继续(有效地利用另外的步骤E)以使用先前的步骤D的相同参考电流refD来校准LSB3分段组的另外的分段，使得LSB3分段组的所有分段具有等于(1/16)*Imsb的输出电流I3。

因为仍然存在待校准的至少另外的输出电流源(即，在步骤F中(未示出)确定存在与待校准的另外的分段组的分段对应的另外的输出电流源)，所以重复步骤C至E。

在时间步骤t6处，使用输出电流I3(从在时间步骤t5处校准的LSB3电流镜输出)作为比较电流来执行步骤C。所有候选电流CC1至CC4被连接在一起并施加到输入R1(即，将它们相加来生成连接到输入R1的调节电流)。从作为输出电流源303的LSB3分段的电流镜(LSB3镜)输出的经校准的输出电流I3被施加到输入R2(尽管当然可以使用另一校准输出电流I3代替)。然后以相同的方式校准候选电流源CCS1至CCS4(或者，调节候选电流CC1至CC4)，使得候选电流CC1至CC4的总和等于I3，即，使得候选电流CC1至CC4的总和等于(1/16)*Imsb(因为在时间步骤t5处校准了LSB3镜)。为了与稍后描述的详细的电路实现一致，可以通过控制GV同时保持B1、B2、B3、B4中的每一个不变来执行该控制。

在时间步骤t7处，执行步骤D和E。候选电流源CCS1至CCS4的候选电流中的一个作为新的参考电流refD被连接到输入R1，并且从作为输出电流源304的LSB3分段的电流镜(LSB2镜)输出的输出电流I2被连接到输入R2。从而比较所述两个电流，并且控制或调节施加到LSB2镜的控制信号B-LSB2，直到所述两个电流相等—，即校准LSB2电流镜，使得其输出电流I2等于CC1至CC4中的一个，即，使得输出电流I2为(1/4)*(1/16)*Imsb＝(1/64)*Imsb(因为校准电流CC在时间步骤t1处被校准为彼此相等，然后在步骤t4和t6处被调节)。假设LSB2电流镜被设计成名义上输出(1/64)*Imsb，使得控制信号B-LSB2的控制用于校准消除例如不匹配或其他与处理相关的不准确性。

时间步骤t7处的操作可以继续(有效地利用另外的步骤E)以使用先前的步骤D的相同参考电流refD来校准LSB2分段组的另外的分段，使得LSB2分段组的所有分段具有等于(1/64)*Imsb的输出电流I2。

因为仍然存在待校准的至少另外的输出电流源(即，在步骤F中(未示出)确定存在与待校准的另外的分段组的分段对应的另外的输出电流源)，所以在上述方法之后，如图8所示在步骤t8和t9中对于LSB1分段重复步骤C至E，然后在步骤t10和t11中对于LSB0分段重复步骤C至E。这导致(每个LSB1分段的)LSB1电流镜被校准，使得其输出电流I1等于(1/256)*Imsb，并且导致(每个LSB0分段的)LSB0电流镜被校准，使得其输出电流I0等于(1/1024)*Imsb。

假设LSB1电流镜被设计成名义上输出(1/256)*Imsb，使得控制信号B-LSB1的控制用于校准消除例如不匹配或其他与处理相关的不准确性。类似地假设LSB0电流镜被设计成名义上输出(1/1024)*Imsb，使得控制信号B-LSB0的控制用于校准消除例如不匹配或其他与处理相关的不准确性。

因为在时间步骤t11之后不存在待校准的另外的输出电流源(即，在步骤F中(未示出)确定不存在待校准的另外的输出电流源)，所以该方法结束。如果在时间步骤t1至t11中校准的是每个分段组中的仅一个分段，则可以(在相应的步骤t12至t22中)重复步骤X、Y、Z和A至F以用于例如另外的分段组。

与步骤X对应的步骤可以被添加在例如步骤Z与A和/或步骤C与D之间被，以确保在调节之后候选电流仍然彼此相等(但是使用合适的校准电流，例如校准的输出电流)。

应当理解的是，可以对于分段的DAC电路的其他布置不同地选择分段电流。例如，可以将段电流选择为来自MSB分段的电流镜的期望输出，使得在步骤X中，可以校准每个候选电流源，使得其候选电流等于来自MSB分段的电流镜的期望输出，然后在步骤A和B中，可以通过调节或控制施加到所述电流镜的控制信号来校准MSB电流镜，使得来自MSB电流镜的输出电流等于每个候选电流，即期望的MSB输出。也就是说，在这种情况下不需要步骤Y和Z。

当然应当理解的是，可以对于需要不同电流镜像比的分段的DAC电路的其他布置调整上述方法。例如，可以将不同数目的候选电流相加来生成参考电流和调节电流。

尽管参照图8，在以上描述中输出电流被采取为比较电流，但是另一电流可以被采取为比较电流。使用从最近(即先前)校准的分段组的输出电流源中的一个输出的输出电流的优势如下。

作为示例，分段的DAC电路101要求来自每个连续分段组的分段的输出电流按MSB至LSB0的顺序为先前组的分段的输出电流的四分之一。如果参考电流refA实际上不是从输出电流源Im待输出的期望输出电流(例如，由于候选电流源CCS1至CCS4中的任何候选电流源中或校准电流源20中的误差)，则使用从最近校准的输出电流源输出的输出电流具有的优势是：尽管存在该误差，但连续输出电流之间的比率是相同的。由校准电流源生成的电流Ic中的任何初始误差本身仅表现为DC偏移。此外，可以通过增加可用于执行比较的时间来减少与执行比较的比较器相关的任何误差(稍后将更加明显)。

此外，尽管对于本文公开的布置的功能不是必需的，但是存在与使用候选电流源来生成参考电流和调节电流相关联的优势。例如，考虑参照图8描述的分段的DAC电路101和实现。如果每次使用相同的(四个)候选电流源CCS1至CCS4来生成调节电流，并且每次使用相同的(一个)候选电流源(例如，候选电流源CCS1)来生成参考电流，则即使候选电流源中存在例如使得候选电流彼此不相等的误差，尽管存在该误差，连续输出电流之间的比率仍是相同的。这是因为误差以相同的方式影响每个输出电流源的校准。

上述两个优势对于结合电流生成电路300的电路可能是重要的，其中输出电流的值是相对的而不是绝对的(即，它们的与一个或更多个其他输出电流比较的值与它们的与独立且分开的电流比较的值更重要)。

回顾图8，将顺便注意到的是，在时间步骤t4中，例如，步骤C用于调节候选电流，使得它们减小4倍。这是因为在时间步骤t3处，CC1用于校准I4，然后在时间步骤t4处，对电流组合CC1+CC2+CC3+CC4进行调节(假设候选电流相互相等，其将等于4*I4)直到它等于I4，在该情况下，CC1至CC4中的每一个都等于I4。当然，也可以实现相反的情况，其中调节候选电流使得它们增加诸如4倍。例如，如果在一个步骤处使用电流组合CC1+CC2+CC3+CC4来校准电流Ismall，则在随后的步骤中，可以调节候选电流CC1，直到它等于Ismall(以相同的方式同时调节其他候选电流)。然后可以使用新的电流组合CC1+CC2+CC3+CC4来校准新的电流Ibig。将相应地理解本公开内容。

图9是图5的校准电路10的特别包括校准电流源20和候选电流源CCS1至CCS4的部分的特定实现的示意图。

图9的实现中的校准电路10的部分包括场效应晶体管22、24和26(PMOS MOSFET)以及场效应晶体管25、CCS1、CCS2、CCS3和CCS4(NMOS MOSFET)。因此，在该实现中，候选电流源CCS1至CCS4被实现为NMOS MOSFET。还提供的是分别为候选电流源CCS1至CCS4提供的数模转换器DAC1至DAC4。DAC1至DAC4是用于在整个电流生成电路300(实现DAC电路101)之内的内部控制的子DAC。

PMOS晶体管22、24和26连接在一起，以便形成电流镜21。具体地，晶体管22、24、26的源极端子各自连接到VDD，并且它们的栅极端子连接在一起。此外，晶体管22的栅极和源极端子连接在一起，使得该晶体管是二极管连接的。晶体管22、24和26分别承载电流I₂₂、I₂₄和I₂₆，并且由于电流镜，电流I₂₄和I₂₆取决于电流I₂₂。

类似地，NMOS晶体管25和CCS1至CCS4连接在一起，以便形成电流镜23。详细地，NMOS晶体管25和CCS1至CCS4的源极端子各自连接到GND(地)，并且它们的栅极端子连接在一起。此外，晶体管25的栅极和源极端子连接在一起，使得该晶体管是二极管连接的。晶体管25、CCS1至CCS4分别承载电流I₂₅和CC1至CC4，并且由于电流镜，电流CC1至CC4取决于电流I₂₅。

应当了解的是，电流I₂₄和I₂₅相等并控制晶体管25(和晶体管CCS1至CCS4)的栅极电压，所述栅极电压与控制信号GV对应。晶体管CCS1至CCS4也分别经由DAC1、DAC2、DAC3和DAC4控制。具体地，DAC1至DAC4被配置成分别输出控制信号B1至B4，以分别控制晶体管(候选电流源)CCS1至CCS4的体电压。

在参照图8描述的特定实现中，基于电流镜21的布置，最初控制流经晶体管22的电流I₂₂，使得电流I₂₄、I₂₅和I₂₆等于校准电流Ic，并且因此晶体管26可以等同于校准电流源20。电流镜23还被配置成使得在这种情况下候选电流CC1、CC2、CC3和CC4在名义上也等于校准电流Ic(但是由于例如晶体管CCS1至CCS4之间的不匹配可能存在不准确性)。

在那种情况下，如处结合图8所述，在时间步骤t1处，在步骤X中，通过将每个候选电流源CCS1至CCS4的候选电流与校准电流Ic(即电流I₂₆)进行比较并控制或调节施加到该候选电流源的控制信号直到所述电流达到定义关系来校准每个候选电流源CCS1至CCS4。也就是说，通过使用比较器电路30将候选电流源CCS1的候选电流CC1与校准电流Ic进行比较并控制或调节控制信号B1(通过控制DAC1)直到候选电流CC1和校准电流Ic彼此相等来校准候选电流源CCS1。对于候选电流源CCS2至CCS4分别(利用DAC2至DAC4)重复该校准处理，控制控制信号B2至B4。在该步骤期间，从图9明显看出，控制信号GV保持不变(它最终由流经晶体管22的同样保持不变的电流I₂₂控制)。时间步骤t1处的这种校准实际上校准消除了晶体管CCS1至CCS4之间的不匹配，使用对于DAC的DAC1至DAC4的数字编码，然后创造合适的控制信号B1至B4以实现这一点。

在该方法的控制信号GV被改变且控制信号B1至B4保持不变的后续步骤(参见图8中的时间步骤t4、t6、t8和t10)中，应当了解的是，可以改变流经晶体管22的电流I₂₂以改变GV，并且可以保持供应给DAC的DAC1至DAC4的数字编码不变，使得控制信号B1至B4保持不变(即，使得保持校准消除晶体管CCS1至CCS4之间的不匹配)。这将改变流经晶体管26的电流I₂₆(使得它不再等于Ic)，但是在这个阶段不需要该电流，晶体管26确实可以在该阶段断开连接。

当然，存在其他方法改变控制信号GV。也可以存在使I22等于例如使用图3A的电路生成的Is的有用的布置，其中，例如相应地配置电流镜21。应当了解的是，候选电流源CCS1至CCS4的晶体管可以在具有或没有图9所示的特定实现的情况下使用。类似地，图9所示的校准电流源20的特定实现可以在具有或没有候选电流源CCS1至CCS4的晶体管的情况下使用。例如，校准电流源20不需要是图9所示的那样，并且可以是任何电流源。

类似地，候选电流源CCS1至CCS4的晶体管可以在具有或没有晶体管25的情况下使用。例如，代替晶体管25，可以使用任何可变电压源来控制控制信号GV。在使用可变电压源代替晶体管25的情况下，可以通过直接调节控制信号GV(或甚至通过单独控制它们的栅极电压)来控制候选电流源CCS1至CCS4的晶体管。例如，在时间步骤t4、t6、t8和t10中的任何一个处，为了调节(减小)调节电流(通过将给定数目的候选电流相加在一起生成的)，可以调节供应给晶体管CCS1至CCS4的电压GV，直到调节电流与另一给定电流(例如，输出电流)达到如前所述的定义关系(例如，直到所述两个电流相等)。控制/调节这样的可变电压源以及一起控制/调节施加到候选电流源的控制信号(例如，在参照图8的描述中)被视为是等同的。

顺便提及，尽管上述结合图8和图9描述的电路和校准方法聚焦于用于生成比率为1：4(例如CC1：(CC1+CC2+CC3+CC4)，其中候选电流相互相等)的电流的特定实现，但是原则上使用其他数目的候选电流源可以实现其他整数比。例如，如果X>Y且X和Y都是正整数，则使用X个候选电流源，假设候选电流相互相等，可以通过组合X个候选电流然后Y个候选电流来实现电流比X：Y。

另一种可能性(参见图9)是连接候选电流源(在它们被校准之后)以形成具有电流比A：B的新的电流镜，在这种情况下使用A+B个候选电流源，其中A和B是正整数。在这种情况下，在校准候选电流源之后，图9中的控制信号GV可以保持浮置，使得其由候选电流源本身控制。然后可以并联连接且二极管连接候A个候选电流源(以形成电流镜的输入侧)，并且可以并联连接其他的B个候选电流源中(以形成所述电流镜的输出侧)。

图10是图5的校准电路10的本实现的其他部分(特别是比较器电路30)的示意图。为了便于理解，包括来自图9的某些元件。相同的参考标记表示相同的元件。

比较器电路30包括节点31、33、35、37和39、电容器32、开关34、比较器36以及两个输入R1和R2。与图8的时间步骤t1和步骤X的部分一致，图9的晶体管CCS1(作为候选电流源CCS1)被示出为当前被连接为在输入R1处施加候选电流CC1并且晶体管26(作为图9的校准电流源20)被示出为当前被连接为在输入R2处施加电流I₂₆。然而，如图10中所示的施加这些电流的连接将被理解为可控制的(而不是永久的)，使得可以连接输入R1和R2，以在其他步骤中接收其他电流。

还在图10中示出控制单元38，其被连接以接收从比较器电路30输出的信号R3并将控制信号R4输出到DAC1。应当理解的是，控制单元38还能够生成其他控制信号以控制至少所述信号B1至B4、GV、B-MSB(每MSB分段)、B-LSB4(每LSB4分段)、B-LSB3(每LSB3分段)、B-LSB2(每LSB2分段)、B-LSB1(每LSB1分段)和B-LSB0(每LSB0分段)。

尽管示出为与比较器电路30分开，但是控制单元38可以被包括在比较器电路30之内。此外，DAC1(其被配置成输出控制信号B1以控制候选电流源CCS1)可以被包括在比较器电路30之内。此外，如果每个候选电流源是由DAC控制的晶体管，则所有这些DAC可以被包括在比较器电路30之内。类似地，用于控制信号GV和B-MSB以及B-LSB4至B-LSB0的DAC可以被包括在比较器电路30之内。

两个输入R1和R2连接到节点31，所述节点31可以被认为是测试节点。测试节点31连接到比较器36的输入端子中的一个以及节点33和35，并且比较器36的另一输入端子连接到节点37和39以及电压源(未示出)以保持该节点处于目标电压电平(Vcm)。电容器32和开关34彼此并联连接在比较器36的两个输入端子之间，其中电容器32连接在节点33与37之间，并且开关34连接在节点35与39之间。

在比较器电路30的操作中，开关34导通或闭合(例如，通过控制单元38或未示出的其他控制电路)，其将节点35并因此将节点31连接到保持在目标电压电平(Vcm)的节点39。因此，电容器32放电并且测试节点31被偏置到目标电压电平(Vcm)。然后(例如，通过控制单元38或未示出的其他控制电路)关断或断开开关34并且(连接在节点31处的)R1和R2处的电流之差将开始在电容器32上积分(即充电，正地或负地)。

取决于R1和R2处的电流之差，节点31处的电压将上下移动。在给定的测试时段(选择适合于电容器32充分充电的时间段)之后，取决于R1和R2处的电流之差，比较器36的输出将为高或低(这导致在其两个输入处的电压之差)。因此，比较器36将控制信号R3(其根据R1和R2处的电流之差为高或低)输出到控制单元38。控制单元38被配置成接收控制信号R3并输出用于使得DAC1调节其控制信号B1的数字控制信号R4。DAC1接收控制信号R4并相应地控制/调节其施加到候选电流源CCS1的控制信号B1，以控制/调节候选电流CC1。

例如，可以以逐次逼近的方式(例如，二进制搜索)迭代该处理。可以迭代该处理，直到比较器36的输出(控制信号R3)在DAC1中的1个LSB变化的情况下改变状态(即，从低变成高或从高变成低)。此时，R1和R2处的电流被认为被校准为处于彼此之间的定义关系(例如，相等)，以处在所需的准确度之内。例如，然后电流之间的差小于阈值电流差。在图10的示例中，校准候选电流源CCS1，使得其候选电流CC1等于校准电流Ic(在由DAC1的LSB设置的所需的分辨率之内)。

测试时段(电容器被允许充电的时间长度)可以根据所需的准确度/分辨率与比较器电路30的操作速度而增加或减小。例如，如果控制信号R3在非常短的测试时段之后被输出并用于控制/调节候选电流，使得电容器32充电非常短的时间，则R1和R2处的电流之间的差将以相对低的准确度被检测。如果控制信号R3在较长的测试时段之后被输出并用于控制/调节候选电流，使得电容器32充电较长时间，则R1和R2处的电流之间的差将以更高的准确度被检测，但是校准处理将需要更长时间。

当根据图8的表比较其他电流时，比较器电路30可以以类似的方式操作，其中相关电流如指示在节点R1和R2处被施加，然后其中控制信号R4(或等效的控制信号)用于控制DAC，所述DAC又控制信号B1至B4、GV、B-MSB(每MSB分段)、B-LSB4(每LSB4分段)、B-LSB3(每LSB3分段)、B-LSB2(每LSB2分段)、B-LSB1(每LSB1分段)和B-LSB0(每LSB0分段)的相关控制信号。

例如，在时间步骤t3处，控制或调节输出电流源301至306中的一个，特别地，作为分段组LSB4的分段中的一个的输出电流源302。在这种情况下，连接候选电流源CCS1以从输入R1处的节点31(如图10方便地示出的)引出候选电流CC1，并且连接输出电流源302(在其电流镜中与图3B一致地用场效应晶体管实现，即，PMOS MOSFET)，以在输入R2处将输出电流I4提供给节点31。然后，控制信号R4(或等同的控制信号)用于控制DAC，所述DAC依次控制相关的控制信号B-LSB4(其调节输出电流源302的电流镜的场效应晶体管中的至少一个的体电压)。

作为另一示例，在时间步骤t8处，使用控制信号GV来控制或调节所有候选电流源CCS1至CCS4。在这种情况下，候选电流源CCS1至CCS4被连接以从输入R1处的节点31将它们的候选电流CC1至CC4一起引出，并且连接输出电流源304(用与图3B一致的其电流镜中的场效应晶体管实现，即，PMOS MOSFET)以供应输入R2处的节点31的输出电流I2。然后可以使用控制信号R4(或等同的控制信号)来控制依次控制相关的控制信号GV的DAC(所述DAC调节所有候选电流源CCS1至CCS4的栅极电压)。

在比较器电路30的操作中节点39所保持于的特定电压Vcm在特定实现中是例如分段的DAC电路100或101的共模电压。如上所述一致地使用该电压来确定两个电流之间的差将确保经校准的电流镜的准确度被优化或者在共模电压处最佳。

将明显的是，相同的比较器电路30可以用于本文公开的方法的一个或更多个步骤。还明显的是，这样的比较器电路的不同实例可以用于本文公开的方法的一个或更多个步骤，使得一些时间步骤t1至t11能够并行(同时)发生。

图11是用于探讨本文公开的布置的益处的示意图。图11示出了两个电流镜50和60，用场效应晶体管(这里是PMOS MOSFET)实现，其中任何一个都可以代表一个分段的电流镜(即，输出电流源)，因此为了便于理解，它的输入电流被示为分段电流Is。

电流镜50由输入晶体管52(承载分段电流Is)和输出晶体管54(生成输出电流I₅₄)表示。电流镜60由输入晶体管62(承载分段电流Is)和输出晶体管64(生成输出电流I₆₄)表示。尽管每个都表示为单个晶体管，但是输入晶体管52以及输出晶体管54和64中的每个可以实现为多个并联连接的晶体管(器件)。输入晶体管62通常也可以实现为多个并联连接的晶体管，但是这里示出为实现为单个器件。

电流镜50被配置成由DAC 56控制，并且电流镜60被配置成由DAC 66控制。DAC 56和66也是整个电流生成电路300的子DAC(实现DAC电路101)。特别地，DAC 56被配置成控制构成晶体管54的至少一个器件(MOSFET)的体电压。类似地，DAC 66被配置成控制构成晶体管64的至少一个器件(MOSFET)的体电压。如上所述该控制与使用信号B-MSB以及B-LSB4至B-LSB0中的相关的多个信号的控制相对应。

晶体管(或晶体管集)的参数被紧挨着每个电流镜的每一侧示出。也就是说，通道宽度由W示出，通道长度由l示出，指状物的数目由nf示出，器件(晶体管)由m示出。

电流镜50表示构造具有所需的电流镜像比的电流镜的一种方式。也就是说，对于电流镜的每一侧(即，对于每个晶体管或晶体管集52和54)，参数W、I和nf保持相同，但是器件的数目m根据期望电流镜像比而改变。换句话说，通过在输入侧52上具有m1个相同的器件(晶体管)并且在输出侧54上具有m2相同的器件(晶体管)，可以构建具有m1：m2(输入：输出)的电流镜像比的电流镜。一侧的器件与另一侧的器件相同，以确保电流镜50的良好的准确度，并且易于设计/布局。在这种情况下，输出电流I₅₄＝Is*(m2/m1)。因此，如果例如m1＝512并且m2＝1，则输出电流I₅₄＝Is*(1/512)并且电流镜50将适合于图4中的LBS0分段组的分段。

即使电流镜50的配置可能是期望的(因为所有器件是相同的)，在所需的电流镜像比相对较低且易于设计且考虑到准确度的实现中，应当了解的是，对于具有相对较大的比率的电流镜(例如，图4中，对于LSB1为128：1或对于LSB0为512：1)，将需要大量器件。由于与大量器件(晶体管)相关的大寄生电容，这导致面积影响以及速度影响。尝试使用较小的器件克服这些影响会导致影响准确性。

为了构建具有相对较大比率的电流镜，如果在例如W、I和nf以及m的器件参数上存在更大的灵活性，则可以使用相对较少数目的器件。然而，通过改变这样的器件参数来生成所需的电流镜像比，，这存在镜像比的相对较低准确度的风险。然而，可以通过调节或控制由DAC施加到电流镜的控制信号来调节(校准)这样的电流镜，如上所述参照图8，例如，通过调节相关的信号B-MSB以及B-LSB4至B-LSB0中的一个。这缓解了与速度、寄生电容和准确度有关的上述问题。

例如，在电流镜60中，输出侧存在m＝k个器件，输入侧存在m＝1个器件。输出侧的器件的特性W、I和nf不一定与输入侧的器件的特性W、I和nf相同。输出侧64上的每个器件的特性与输出侧64上的每个其他器件的特性可以相同或者甚至不相同。

在一些配置中，晶体管64对于其指状物(nf)或器件(m)中的每一个具有相同的W、L。然而，在这样的布置中，对于所有指状物和器件，当与晶体管62相比时，晶体管64的W和L是不同的。对于每个器件64(nf、m)，体校准可以是相同的。如果每个指状物(nf)和器件(m)具有不同的W、l，则体电压值转换为晶体管64的非线性增益，因此限制了校准的范围。

选择输出侧64上的器件的参数W、I和nf来生成所需的电流镜像比，在该示例情况下为512：1。DAC 66被配置成将控制信号输出到电流镜60的输出侧64。该控制信号可以施加到输出侧的一个、一些或所有器件(晶体管)，以控制其体电压。与上述相比，这允许改变因子kgain但保持该增益的线性。可以控制输出侧64上的多于一个的体电压，相应地(例如，使用另一DAC)配置相关的控制信号。当然，输入侧62上的至少一个体电压也可以经由另一DAC来控制以来帮助生成所需的电流镜像比。

该用于构建具有相对较高电流镜像比(例如，高于32：1)的电流镜的技术导致镜所需的面积更小(需要更少的器件，并且可以使用小型器件)，提高了电流镜的速度(由于较少的寄生电容，因为存在较少和较小的器件)和可靠性提高(因为校准(例如，使用DAC 66)可以考虑器件之间的任何不匹配，该不匹配甚至可以存在于假设相同的器件之间)。通过减小所采用的器件的W/I比，也可以减少热/闪烁噪声。通常，闪烁噪声与电流成比例并与I成反比。热噪声与gm成正比，因此与W/I成正比。

作为示例，与图11的电流镜60一致，可以使用电流镜的输入侧上的一个器件(或两个或几个器件)以及电流镜的输出侧上的少于15或20或25个器件来构建具有1024：1的电流镜像比的电流镜，使用与电流镜两侧之间的W、I和nf中的至少一个相关的不一致的参数以及体电压来控制校准与参照图8如上所述的方法一致的比率(即，候选电流源的校准，然后连续的输出电流源的校准，输出电流源中的一个包括所需的1024：1的电流镜)。候选电流源被校准为准确的，然后在连续步骤C中进行调节，每次将其电流减小例如4倍，直到它们的电流在时间步骤t11中是适合于(即足够小)校准具有512：1的镜像比的电流镜(在时间步骤t12和t13中，另外的方法步骤C和D、E即使未在图8中示出，但是适合于在时间步骤t13中生成适合于校准具有1024：1的镜像比的电流镜的电流)。

DAC(实现DAC电路101的整个电流生成电路300的子DAC)被配置成通过“微调”电流镜的一个或更多个晶体管的体电压来调节电流镜。用于此的DAC可以是相对简单的DAC(需要小面积和低功耗)。例如，DAC可以是具有小于300mV范围(例如，0.7V±150mV)的8位DAC。对于上下文，取决于二进制输入字(数字输入信号)，例如，使用与图2一致的差分输出的图4电路的示例实现可以在Ip与In输出之间具有恒定的10mA输出分配。关于准确度，例如，电流镜比为1：2的电流镜(参见例如图4)可能需要使得误差在目标值的0.005％之内的准确度。

图12是包括图5的电流生成电路300和/或校准电路10的DAC电路800的示意图。如结合图4和5所解释的，包括输出电流源301至306的电流生成电路300可以被认为是DAC电路101的实现，其中输出电流源301至306代表这样的DAC电路的分段(即，DAC片)。

例如，本发明的电路可以实现为在诸如倒装芯片的IC芯片上的集成电路。本发明扩展到如上所述的集成电路和IC芯片，包括这样的IC芯片的电路板，以及包括这样的电路板的通信网络(例如，互联网光纤网络和无线网络)和这样的网络的网络设备。

可以在如本文所公开的本发明的主旨和范围之内提供另外的实施方式。

本公开扩展到以下声明，所述声明对理解本文公开的电路和相关联的方法是有用的：

S1.一种在电流生成电路中生成电流的方法，所述电流生成电路包括：多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；以及输出电流源，其能够操作用于生成输出电流，所述方法包括：

在调节步骤中，通过选择所述候选电流中的一个或通过将多个所述候选电流相加在一起来生成调节电流，并且通过以下操作来至少校准包括对所述调节电流有贡献的每个候选电流源的多个候选电流源：将所述调节电流与比较电流进行比较，并调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号以调节它们的候选电流直到所述调节电流与所述比较电流达到定义的关系；以及

在所述调节步骤之后的校准步骤中，通过选择由在所述调节步骤中经校准的候选电流源生成的候选电流中的一个，或通过将由这些候选电流源生成的多个所述候选电流相加在一起来生成参考电流，并且通过以下操作来校准所述输出电流源：将所述输出电流源的输出电流与所述参考电流进行比较，并调节施加到所述输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义的关系。

S2.根据声明S1的方法，其中：

所述调节步骤包括：将多个候选电流相加在一起，并且通过以下操作来至少校准生成所述调节电流的候选电流源：将所述调节电流与所述比较电流进行比较，并调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号以减小它们的候选电流直到所述调节电流与所述比较电流达到定义的关系；并且/或者

所述比较电流小于所述调节电流，并可选地基本上等于在所述校准之前的调节步骤中校准的候选电流源中的一个候选电流源的所述候选电流。

S3.根据声明S1或S2的方法，其中：

所述候选电流源每个都包括场效应晶体管，并且所述调节步骤中调节的控制信号是有关的晶体管的栅极电压，

可选地，其中：

有关的晶体管被提供有公共栅极电压；并且/或者

在保持有关的晶体管的体电压的同时执行调节步骤中的对所述控制信号的调节。

S4.根据前述声明中任一项的方法，其中，一起调节在所述调节步骤中调节的所述控制信号，以一起调节有关的候选电流。

S5.根据前述声明中任一项的方法，其中：

所述输出电流源包括场效应晶体管，并且其中，在所述校准步骤中调节的控制信号是有关的晶体管的体电压。

S6.根据前述声明中任一项的方法，其中：

在所述调节步骤中，调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以减小它们的候选电流，直到所述调节电流与所述比较电流达到定义关系；

在所述调节步骤中，被相加在一起来生成所述调节电流的候选电流的数目是大数目；并且

在所述校准步骤中，被所述参考电流包括的候选电流的数目是小数目，因为它小于所述大数目。

S7.根据前述声明中任一项的方法，其中，在所述调节步骤中，调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以减小它们的候选电流，直到所述调节电流与所述比较电流达到定义关系，并且其中，所述电流生成电路包括能够操作用于生成各自的输出电流的多个所述的输出电流源，所述方法包括：

在所述调节步骤和所述校准步骤之后，连续地执行另外的所述调节步骤，其随后是另外的所述校准步骤，

其中：

在每个另外的调节步骤中，通过将由在先前的校准步骤中校准的候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成所述调节电流；并且

在每个另外的校准步骤中，被校准的输出电流源是所述输出电流源中的、与先前的校准步骤中校准的其中一个输出电流源不同的另一输出电流源。

S8.根据声明S7的方法，其中，在每个另外的调节步骤中，所述比较电流是先前的校准步骤中调节的输出电流。

S9.根据声明S7或S8的方法，其中：

在每个另外的调节步骤中，相加在一起来生成所述调节电流的候选电流的数目是大数目，因为它大于由先前的校准步骤的参考电流包括的候选电流的数目；并且

在每个另外的校准步骤中，由所述参考电流包括的候选电流的数目是小数目，因为它小于被相加在一起来生成先前的调节步骤中的所述调节电流的候选电流的数目。

S10.根据声明S9的方法，其中：

所述大数目是彼此相同的；并且/或者

所述小数目是彼此相同的；并且/或者

多个候选电流源中的候选电流源的数目等于所述大数目或所述大数目中的最大数目。

S11.根据前述声明中任一项所述的方法，其中，所述电流生成电路包括能够操作用于生成各自的输出电流的多个所述输出电流源，所述方法包括：

在所述调节步骤之前的初始步骤中，通过选择由所述候选电流源生成的候选电流中的一个或通过将由所述候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成参考电流，并且通过以下操作来校准所述输出电流源中的另一输出电流源：将所述另一输出电流源的输出电流与所述参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号以调节其输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义的关系。

S12.根据声明S11的方法，其中，所述初始步骤中生成的所述参考电流是小的参考电流，所述方法包括：

在所述初始步骤中，通过将由所述候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成大的参考电流，使得所述大的参考电流大于所述小的参考电流，并且通过以下操作来校准所述输出电流源中的另一输出电流源：将所述另一输出电流源的输出电流与所述大的参考电流进行比较并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述大的参考电流达到定义的关系。

S13.根据前述声明中任一项的方法，包括：

可选地在执行另一所述步骤之前，在候选设置步骤中，通过以下操作来校准所述候选电流源中的每一个：对于那这候选电流源中的每一个，将其候选电流与校准电流进行比较，并控制施加到该候选电流源的控制信号直到这些电流达到定义的关系。

S14.根据声明S13的方法，其中：

所述候选电流源每个都包括场效应晶体管，并且其中，所述候选设置步骤中调节的控制信号是有关的晶体管的体电压，

可选地，其中，在保持有关的晶体管的栅极电压的同时执行所述候选设置步骤中的对所述控制信号的调节。

S15.一种在电流生成电路中生成电流的方法，所述电流生成电路具有：多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；以及多个输出电流源，其能够操作用于生成各自的输出电流，所述方法包括：

通过以下操作来生成多个不同的参考电流：对于这些参考电流中的每一个，选择所述候选电流中的一个，或者将多个候选电流相加在一起；并且

对于至少多个参考电流中的每一个，通过以下操作来校准所述输出电流源中的相应输出电流源：将相应输出电流源的输出电流与有关的参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号以调节其输出电流直到这些电流达到定义的关系。

S16.根据声明S15的方法，其中，所述方法包括：

在生成所述参考电流之前，通过对于所述候选电流源中的每一个将其候选电流与校准电流进行比较并控制施加到该候选电流源的控制信号直到这些电流达到定义关系，来校准所述候选电流源中的每一个。

S17.根据声明S15或S16的方法，其中，使用相同的校准电流来校准所述候选电流源。

S18.根据前述声明中任一项的方法，其中：

在所述定义的关系中的一个或更多个或者每一个中，有关的电流在大小上基本上彼此相等；并且/或者

所述候选电流在大小上基本上彼此相等。

S19.根据前述声明中任一项的方法，其中，将候选电流相加在一起包括将承载这些候选电流的各个电流路径连接在一起。

S20.根据前述声明中任一项的方法，其中，每个输出电流源包括电流镜，所述电流镜包括场效应晶体管，并且其中，调节施加到所述输出电流源的所述控制信号包括调节所述电流镜的一个或更多个场效应晶体管的体电压。

S21.根据声明S20的方法，其中：

每个输出电流源包括可切换电流源，其能够操作用于根据数字输入信号对所述输出电流源的电流镜提供输入电流；

对于每个输出电流源，所述电流镜能够操作用于基于所述输入电流提供输出电流；并且

所述电流生成电路被配置成根据所述数字输入信号组合来自所述输出电流源的输出电流来生成总输出电流。

S22.根据声明S21的方法，其中：

所述输出电流源被配置成使得它们的输入电流具有根据所述数字输入信号的“导通”值或“关断”值，所述“导通”值对于所述输出电流源是相同的并且所述“关断”值对于所述输出电流源是相同的。

S23.根据声明S20至S22中任一项的方法，其中，对于至少一个所述电流镜，承载所述电流镜的输入电流的一个或更多个场效应晶体管在其通道宽度、通道长度和指状物的数目中的至少一个方面与承载所述电流镜的输出电流的一个或更多个场效应晶体管不同。

S24.根据前述声明中任一项的方法，其中，电流的比较包括：

将承载待比较的电流的电流路径连接到测试节点，使得待比较的所述电流中的一个被输入到所述测试节点，并且待比较的电流中的另一个从所述测试节点取出；

将所述测试节点连接到目标电压源，以便将所述测试节点处的测试电压偏置到目标电压电平；并且

在将测试电压偏置到所述目标电压电平之后，将所述测试节点与所述电压源断开连接并监测测试电压。

S25.根据声明S24的方法，对于电流的每次比较，包括：

调节有关的一个控制信号或多个控制信号并重复所述比较，直到对于有关的一个控制信号或多个控制信号的相邻值，在将测试电压偏置到所述目标电压电平并将所述测试节点与所述电压源断开连接之后测试电压不会从所述目标电压电平变化超过阈值量，或者直到测试电压从所述目标电压电平在相反方向上漂移。

S26.一种在电流生成电路中生成电流的方法，所述电流生成电路具有多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流，其中，所述候选电流源被实现为场效应晶体管，所述方法包括：

通过对于所述候选电流源中的每一个将其候选电流与校准电流进行比较并控制施加到所述候选电流源的控制信号以控制其体电压直到这些电流达到定义关系，来校准所述候选电流源中的每一个；以及

在校准所述候选电流源中的每一个之后，并联连接第一数目的候选电流源并且二极管连接它们以形成电流镜的输入侧，并联连接第二数目的候选电流源以形成电流镜的输出侧，其中，所述候选电流源的栅极端子连接在一起，并且所述候选电流源的源极端子连接在一起。

S27.一种在电流生成电路中生成电流的方法，所述电流生成电路包括能够操作用于生成各自的候选电流的多个候选电流源，所述方法包括：

通过将大数目的候选电流相加在一起来生成调节电流，其中，大数目大于或等于两个；

通过将所述调节电流与比较电流进行比较并一起调节施加到这些候选电流源的控制信号，以一起减小它们的候选电流直到所述调节电流与所述比较电流达到定义的关系，来至少校准生成所述调节电流的候选电流源；以及

通过将由这些候选电流源生成的小数目的候选电流相加在一起来生成参考电流。

S28.一种在电流生成电路中生成电流的方法，所述电流生成电路具有多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；以及多个输出电流源，其能够操作用于生成各自的输出电流，所述方法包括：

在步骤A中，通过将小数目的候选电流相加在一起来生成参考电流，其中，小数目大于或等于一个；

在步骤A之后的步骤B中，通过以下操作来校准所述输出电流源中的一个输出电流源：将该输出电流源的输出电流与步骤A中生成的所述参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到这些电流达到定义的关系；

在作为先前步骤的步骤B之后或先前步骤E之后的步骤C中，通过将大数目的候选电流相加在一起来生成调节电流，其中，所述大数目大于用于生成先前步骤的参考电流的小数目，并且通过以下步骤来至少校准生成所述调节电流的候选电流源：将所述调节电流与步骤B中(或先前步骤中)调节的输出电流源的输出电流进行比较，并一起调节施加到这些候选电流源的控制信号，以一起减小它们的候选电流直到所述调节电流与步骤B中(或先前步骤中)调节的所述输出电流源的输出电流达到定义的关系；以及

在先前的步骤C之后的步骤D中，通过将由在先前的步骤C中校准的候选电流源生成的新的小数目的候选电流相加在一起来生成参考电流，其中，新的小数目大于或等于一个并且小于先前步骤C的大数目；以及

在先前的步骤D之后的步骤E中，通过以下操作来校准所述输出电流源中的另外的输出电流源：将所述另外的输出电流源的输出电流与先前步骤D的新的小的参考电流进行比较，并调节施加到该另外的输出电流源的控制信号直到这些电流达到定义的关系。

S29.一种在电流生成电路中生成电流的方法，所述电流生成电路具有：多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；以及多个输出电流源，其能够操作用于生成各自的输出电流，所述方法包括：

通过对于所述候选电流源中的每一个将其候选电流与参考电流进行比较并控制施加到所述候选电流源的控制信号直到这些电流达到定义关系，来校准所述候选电流源中的每一个；

在校准所述候选电流源之后，对于这些参考电流中的每一个，通过将一个或更多个候选电流相加在一起来生成多个参考电流；并且

对于至少多个参考电流，通过以下操作来校准所述输出电流源中的相应输出电流源：将所述相应输出电流源的输出电流与有关的参考电流进行比较并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到这些电流达到定义的关系。

S30.一种电流生成电路，被配置成执行前述声明中任一项的方法。

S31.根据声明S30的电流生成电路，包括：

所述电流源；

比较器电路，其被配置成执行比较；以及

控制电路，其能够操作用于控制所述电流源和所述比较器电路来实现所述方法。

S32.一种数模转换器，其包括声明S30或S31中的电流生成电路。

S33.一种集成电路(例如，IC芯片)，其包括声明S30或S31中的电流生成电路或声明S32中的数模转换器。

S34.一种电流生成电路，包括：

多个输出电流源，其能够操作用于生成各自的输出电流，每个输出电流源包括电流镜，所述电流镜被配置成基于相应的输入电流来输出有关的输出电流；

参考电路，其能够操作用于生成至少一个参考电流；以及

控制电路，其能够操作用于通过以下步骤来校准所述输出电流源中的至少一个输出电流源的电流镜：将所述至少一个输出电流源的输出电流与参考电流进行比较，并控制施加到所述电流镜的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义的关系。

Claims (15)

1.一种电流生成电路，包括：

多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；

输出电流源，其能够操作用于生成输出电流；

比较器电路；以及

控制电路，其能够操作用于控制所述电流源和所述比较器电路以及它们之间的连接，以便：

在调节步骤中，通过选择所述候选电流中的一个或者通过将多个候选电流相加在一起来生成调节电流，并且通过以下操作来至少校准包括每个对调节电流有贡献的候选电流源的多个候选电流源：使用所述比较器电路将所述调节电流与比较电流进行比较，并调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以调节候选电流源的候选电流直到所述调节电流与所述比较电流达到定义的关系；以及

在所述调节步骤之后的校准步骤中，通过选择由在所述调节步骤中校准的候选电流源生成的候选电流中的一个或者通过将由这些候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成参考电流，并且通过以下操作来校准所述输出电流源：将所述输出电流源的输出电流与所述参考电流进行比较，并调节施加到所述输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义的关系。

2.根据权利要求1所述的电流生成电路，其中：

所述调节步骤包括：将多个候选电流相加在一起，并且通过以下操作来至少校准生成调节电流的候选电流源：将所述调节电流与所述比较电流进行比较，并调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以减小候选电流源的候选电流直到所述调节电流与所述比较电流达到定义的关系；并且/或者

所述比较电流小于所述调节电流，并且可选地，其基本上等于在校准之前的所述调节步骤中校准的候选电流源中的一个候选电流源的候选电流。

3.根据权利要求1或2所述的电流生成电路，其中：

所述候选电流源每个都包括场效应晶体管，并且在所述调节步骤中调节的控制信号是有关的晶体管的栅极电压，

可选地，其中：

有关的晶体管被提供有共同栅极电压；并且/或者

在保持有关的晶体管的体电压的同时执行在所述调节步骤中的对控制信号的调节。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电流生成电路，其中，一起调节在所述调节步骤中调节的控制信号，以一起调节有关的候选电流。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电流生成电路，其中：

在所述调节步骤中，调节施加到正被校准的候选电流源的控制信号，以减小它们的候选电流，直到所述调节电流与所述比较电流达到定义的关系；

所述电流生成电路包括能够操作用于生成各自的输出电流的多个所述输出电流源；

所述控制电路能够操作用于在所述调节步骤和所述校准步骤之后连续地执行另外的所述调节步骤以及随后的另外的所述校准步骤；

在每个另外的调节步骤中，通过将由在先前的校准步骤中校准的候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成所述调节电流；并且

在每个另外的校准步骤中，被校准的输出电流源是所述输出电流源中的、与在先前的校准步骤中校准的输出电流源中的一个输出电流源不同的另一输出电流源，

可选地，其中，在每个另外的调节步骤中，所述比较电流是在先前的校准步骤中调节的输出电流。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电流生成电路，其中：

所述电流生成电路包括能够操作用于生成各自的输出电流的多个所述输出电流源；并且

所述控制电路能够操作用于：在所述调节步骤之前的初始步骤中，通过选择由所述候选电流源生成的候选电流中的一个或者通过将由所述候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成参考电流，并且通过以下操作来校准所述输出电流源中的另一输出电流源：使用所述比较器电路将所述另一输出电流源的输出电流与所述参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节该输出电流源的输出电流直到其输出电流与所述参考电流达到定义的关系。

7.根据权利要求6所述的电流生成电路，其中：

在所述初始步骤中生成的所述参考电流是小的参考电流；并且

所述控制电路能够操作用于：在所述初始步骤中，通过将由所述候选电流源生成的多个候选电流相加在一起来生成大的参考电流，使得所述大的参考电流大于所述小的参考电流，并且通过以下操作来校准所述输出电流源中的另一输出电流源：使用所述比较器电路将所述另一输出电流源的输出电流与所述大的参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节其输出电流直到其输出电流与所述大的参考电流达到定义的关系。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电流生成电路，其中，所述控制电路能够操作用于：

可选地在执行另一所述步骤之前，在候选设置步骤中，通过以下操作来校准所述候选电流源中的每一个：对于这些候选电流源中的每一个，使用所述比较器电路将它的候选电流与校准电流进行比较，并控制施加到该候选电流源的控制信号，直到这些电流达到定义的关系，

可选地，其中：

所述候选电流源每个都包括场效应晶体管，并且其中，所述候选设置步骤中调节的控制信号是有关的晶体管的体电压；并且

在保持有关的晶体管的栅极电压的同时，执行所述候选设置步骤中的对所述控制信号的调节。

9.一种电流生成电路，包括：

多个候选电流源，其能够操作用于生成各自的候选电流；

多个输出电流源，其能够操作用于生成各自的输出电流；

比较器电路；以及

控制电路，其能够操作用于控制电流源和所述比较器电路以及它们之间的连接，以便：

通过以下操作生成多个不同的参考电流：对于这些参考电流中的每一个，选择所述候选电流中的一个，或者将多个候选电流相加在一起；并且对于至少多个参考电流中的每一个，通过以下操作来校准所述输出电流源中的相应输出电流源：使用所述比较器电路将该输出电流源的输出电流与有关的参考电流进行比较，并调节施加到该输出电流源的控制信号，以调节该输出电流源的输出电流直到这些电流达到定义的关系。

10.根据权利要求9所述的电流生成电路，其中，所述控制电路能够操作用于：

在生成所述参考电流之前，通过以下操作来校准所述候选电流源中的每一个：对于所述候选电流源中的每一个，使用所述比较器电路将该候选电流源的候选电流与校准电流进行比较，并控制施加到该候选电流源的控制信号，直到这些电流达到定义的关系。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电流生成电路，其中：

在所述定义的关系中的一个或更多个或者每一个中，有关的电流在大小上基本上彼此相等；并且/或者

所述候选电流在大小上基本上彼此相等。

12.根据前述权利要求中任一项所述的电流生成电路，其中，每个输出电流源均包括电流镜，所述电流镜包括场效应晶体管，并且其中，调节施加到所述输出电流源的所述控制信号包括：调节所述电流镜的一个或更多个场效应晶体管的体电压，

可选地，其中，对于至少一个所述电流镜，承载所述电流镜的输入电流的一个或更多个场效应晶体管在其通道宽度、通道长度和指状物的数目中的至少一个方面与承载所述电流镜的输出电流的一个或更多个场效应晶体管不同。

13.根据前述权利要求中任一项所述的电流生成电路，其中，电流的比较包括：

将承载待比较的电流的电流路径连接到测试节点，使得待比较的电流中的一个被输入到所述测试节点，并且待比较的电流中的另一个从所述测试节点取出；

将所述测试节点连接到目标电压源，以便将所述测试节点处的测试电压偏置到目标电压电平；并且

在将测试电压偏置到所述目标电压电平之后，将所述测试节点与所述电压源断开连接并监测所述测试电压。

14.一种数模转换器，其包括前述权利要求中任一项所述的电流生成电路。

15.一种集成电路，例如IC芯片，其包括权利要求1至13中任一项所述的电流生成电路或权利要求14所述的数模转换器。

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