CN112636761A - 一种指数基准电流型的数字模拟转换电路及电子设备 - Google Patents

一种指数基准电流型的数字模拟转换电路及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种指数基准电流型的数字模拟转换电路及电子设备，包括：基准电流产生模块、指数电流产生模块和输出驱动模块；其中，所述基准电流产生模块用于产生不同10倍电流区间所需的基准电流；所述指数电流产生模块用于基于二进制控制码字输出满足指数坐标系线性变化的目标输出电流；所述输出驱动模块用于输出所述目标输出电流。该数字模拟转换电路的电路结构简单，便于产生高动态范围的可变输出电流，输出电流范围可以覆盖nA至mA的电流范围，且不需要庞大的电流镜阵列，极其适合于CMOS芯片中MOSFEF器件的多种工作点状态调整。

Description

一种指数基准电流型的数字模拟转换电路及电子设备
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，更具体地说，涉及一种指数基准电流型的数字模拟转换电路及电子设备。
背景技术
随着科学技术的不断发展，各种各样的电子设备已广泛应用于人们的生活和工作中，为人们的日常生活带来了极大的便利。
基于大部分电子设备而言，其广泛应用了数字模拟转换电路(Digital to AnalogConverter，简称DAC)，是用于将数字信号转换为模拟信号的电路结构。
但是，目前电流型的数字模拟转换电路无法满足实际需求，例如电流量程范围不能过大，且电流规模过大。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种指数基准电流型的数字模拟转换电路及电子设备，技术方案如下：
一种指数基准电流型的数字模拟转换电路，所述数字模拟转换电路包括：基准电流产生模块、指数电流产生模块和输出驱动模块；
其中，所述基准电流产生模块用于产生不同10倍电流区间所需的基准电流；
所述指数电流产生模块用于基于二进制控制码字输出满足指数坐标系线性变化的目标输出电流；
所述输出驱动模块用于输出所述目标输出电流。
可选的，在上述数字模拟转换电路中，所述数字模拟转换电路还包括：解码模块；
其中，所述解码模块用于对所述二进制控制码字进行解码操作，生成码字高位组、码字中位组和码字低位组。
可选的，在上述数字模拟转换电路中，所述指数电流产生模块包括：指数区间选择单元、单区间指数电流产生单元、增益插值单元和电流整合单元；
其中，所述指数区间选择单元用于依据所述基准电流结合所述码字高位组切换电流区间；
所述单区间指数电流产生单元用于依据所述码字中位组按照指数形式输出指数电流；
所述增益插值单元用于依据所述码字低位组在每两个所述指数电流之间进行插值；
所述电流整合单元用于依据所述指数区间选择单元、所述单区间指数电流产生单元和所述增益插值单元的输出结果，生成所述目标输出电流。
一种电子设备，所述电子设备包括上述任一项所述的数字模拟转换电路。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
本发明提供的一种指数基准电流型的数字模拟转换电路包括：基准电流产生模块、指数电流产生模块和输出驱动模块；其中，所述基准电流产生模块用于产生不同10倍电流区间所需的基准电流；所述指数电流产生模块用于基于二进制控制码字输出满足指数坐标系线性变化的目标输出电流；所述输出驱动模块用于输出所述目标输出电流。该数字模拟转换电路的电路结构简单，便于产生高动态范围的可变输出电流，输出电流范围可以覆盖nA至mA的电流范围，且不需要庞大的电流镜阵列，极其适合于CMOS芯片中MOSFEF器件的多种工作点状态调整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种指数基准电流型的数字模拟转换电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种指数基准电流型的数字模拟转换电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种指数基准电流型的数字模拟转换电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种输出电流与控制码字的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种基准电流产生模块的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种单区间指数电流产生单元的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种增益插值单元的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种指数基准电流型的数字模拟转换电路的结构示意图。
所述数字模拟转换电路包括：基准电流产生模块11、指数电流产生模块12和输出驱动模块13；
其中，所述基准电流产生模块11用于产生不同10倍电流区间所需的基准电流；
所述指数电流产生模块12用于基于二进制控制码字输出满足指数坐标系线性变化的目标输出电流；
所述输出驱动模块13用于输出所述目标输出电流。
参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种指数基准电流型的数字模拟转换电路的结构示意图。
所述数字模拟转换电路还包括：解码模块14；
其中，所述解码模块14用于对所述二进制控制码字进行解码操作，生成码字高位组DD、码字中位组DM和码字低位组DL。
也就是说，该解码模块14主要是对二进制控制码字进行分段和解码，其中码字高位组DD对应10倍电流区间，要求对二进制码解码为十进制码，该部分电路采用2-4译码器、3-8译码器等器件即可实现；码字中位组DM对应指数电流产生区间，要求对二进制码解码成十进制温度计码，该部分电路采用4-16温度码译码器即可实现；码字低位组DL对应插值码字，要求对二进制码解码成十进制码，该部分电路采用2-4译码器即可实现。
参考图3，图3为本发明实施例提供的又一种指数基准电流型的数字模拟转换电路的结构示意图。
所述指数电流产生模块12包括：指数区间选择单元15、单区间指数电流产生单元16、增益插值单元17和电流整合单元18；
其中，所述指数区间选择单元15用于依据所述基准电流结合所述码字高位组切换电流区间；
所述单区间指数电流产生单元16用于依据所述码字中位组按照指数形式输出指数电流；
所述增益插值单元17用于依据所述码字低位组在每两个所述指数电流之间进行插值；
所述电流整合单元18用于依据所述指数区间选择单元15、所述单区间指数电流产生单元16和所述增益插值单元17的输出结果，生成所述目标输出电流。
在该实施例中，所述数字模拟转换电路用于产生满足指数坐标系线性变化的输出电流，在线性坐标系内，目标输出电流表现为以10为底的指数电流。
二进制控制码字通过解码模块被解码为码字高位组DD、码字中位组DM和码字低位组DL。
指数区间选择单元15通过码字高位组DD切换电流区间，电流每变化10倍，则需要切换一个区间。
单区间指数电流产生单元16通过码子中位组DM控制产生指数电流，通过一组二进制的电流值拟合指数电流曲线，比如通过对二进制码字控制的16个分支电流合并，拟合出随数字码字变化的指数电流。
增益插值单元17通过码字低位组DL控制在每两个所述指数电流之间进行插值，比如将16个指数电流值通过插值增加至64个电流值。
具体的，指数电流产生函数表达式为：
Figure BDA0002825197390000051
其中，Iout表示输出的指数电流；Iref表示基准电流；WDM表示码字中位组电流支路对应的权重；WDL表示码字低位组对应的电流权重；DD_REF表示码字高位组基准电流权重等效的基准码字；DM_REF表示码字中位组基准电流权重对应的码字；
为了计算方便，考虑到二进制与十进制的一一对应关系，上述公式中DD、DD_REF、DM、DM_REF、DL均为相应的二进制编码的十进制表示。
其中，DD也表示电流区间的选择，例如有5个10倍电流区间，则取值为1-5。
DD_REF也可以表示为基准电流所对应的电流权重区间对应的码字，例如为了实现1nA到100uA的指数型电流输出，如选择Iref＝1uA，则DD_REF＝4，实际的参考电流是Iref/104＝1nA，这样就可以扩大基准电流的选择范围。
DM也表示对单一10倍电流区间内指数型电流对应的码字。
DM_REF也表示单一10倍电流区间内的基准电流对应的码字，默认DM_REF＝0。
WDM也表示DM的十进制编码所对应的以10为底的指数曲线的步进权重，通过求和步进权重，从而获得当前DM码字对应的总指数权重。
WDL[DL]表示低位区间码字DL所对应的权重。
参考图4，图4为本发明实施例提供的一种输出电流与控制码字的示意图。
对于控制码字高位组而言，在基准电流选定后，通过切换DD的码字，即可切换电流区间，比如可以从1xIref-10xIref，切换至10xIref-100xIref区间。
对于控制码字中位组而言，通过切换DM的码字，即可按照指数形式输出电流，输出的电流通过支路电流求和得到。
对于控制码字低位组而言，根据DL切换不同的权重，实现对输出指数电流的插值运算。
进一步的，基于本发明上述实施例，参考图5，图5为本发明实施例提供的一种基准电流产生模块的结构示意图。
所述基准电流产生模块11包括：第一场效应管、第二场效应管和多个分压单元；
其中，所述第一场效应管的第一电极端和所述第二场效应管的第一电极端连接，且连接节点与电压输入端连接；
所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极连接；
所述第一场效应管的栅极和所述第一场效应管的第二电极端连接，且连接节点分别与多个所述分压单元的第一端连接；
多个所述分压单元的第二端接地；
所述第二场效应管的第二电极端作为所述基准电流产生模块11的输出端；
每一个所述分压单元包括：第一开关和电阻；
其中，所述第一开关的第一端作为所述分压单元的第一端；所述第一开关的第二端与所述电阻的第一端连接；所述电阻的第二端接地；
所述第一开关的控制端用于依据所述码字高位组DD以处于不同的开关状态。
可选的，图5中以五个分压单元为例进行示例说明。
在该实施例中，以一个实际指数基准电流型的数字模拟转换电路为例进行说明，根据指数基准电流型的数字模拟转换电路的指标定义，该数字模拟转换电路分为5个10倍电流区间，每个电流区间的指数电流由6位DAC表示。也即要求DAC输出电流可以从1nA变化至100uA，共计变化5个10倍电流区间，每个1倍电流区间中要求按照指数分为64个台阶。
因此，总的输出电流模式覆盖从1nA到100uA的依照指数变化的320种电流输出。
具体的，如图5所示，当只存在一个分压单元时，输出电流与场效应管和电阻的关系是：
Figure BDA0002825197390000071
其中，在VDD固定的情况下，Vgs约为0.7V，因此VDD-Vgs的值几乎不变。所以输出电流与负载电阻R0成反比。
通过按10倍比例减小电阻，同时用码字高位组DD编码控制切换不同的电阻接入电路，即可按10倍比例增大输出电流。
在CMOS工艺中，电阻通常采用多晶硅电阻的形式存在，其阻值为：
Figure BDA0002825197390000072
多晶硅电阻占用的面积是：
SR0＝W0L0
因此，对于不同的码字高位组DD编码，可以通过增大L同时减小W的方式来改变电阻阻值，同时可以使得对应多晶硅电阻的面积占用无需按照比例增大，因此可以极大程度的节约器件面积消耗。
需要说明的是，理想情况下，对于采用N个10倍电流区间的指数基准电流型的数字模拟转换电路，采用本发明实施例提供的基准电流产生模块的面积消耗通常仅为单一电流基准产生模块的N倍。
可选的，所述第一场效应管和所述第二场效应管均为P型场效应管。
进一步的，基于本发明上述实施例，参考图6，图6为本发明实施例提供的一种单区间指数电流产生单元的结构示意图。
所述单区间指数电流产生单元16包括：多个指数电流产生子单元；
其中，每一个所述指数电流产生子单元包括：第三场效应管和第二开关；
每一个所述第三场效应管的第一电极端分别与所述电压输入端连接；
每一个所述第三场效应管的第二电极端分别通过一个所述第二开关连接，且连接节点作为所述单区间指数电流产生单元的输出端；
每一个所述第三场效应管的栅极均与所述第二场效应管的栅极连接；
所述第二场效应管的第二电极端通过一个所述第二开关与所述单区间指数电流产生单元的输出端连接，作为一个所述指数电流产生子单元；
所述第二开关的控制端用于依据所述码字中位组以处于不同的开关状态。
需要说明的是，在电路设计过程中，可以将第二场效应管进行利用，也作为一个指数电流产生子单元使用。
可选的，所述第三场效应管为P型场效应管。
在该实施例中，该单区间指数电流产生单元主要是指数电流镜模式，结合上述实施例示例的实际指数基准电流型的数字模拟转换电路，要求在一个10倍电流区间内以指数形式建立64个电流档位，根据6位输入二进制编码DM，选择输出其中一个电流。
假设当前电流区间是从1uA变化到10uA，基准电流是10uA，那么，输出电流与基准电流和6位输入二进制编码DM的关系如下：
Figure BDA0002825197390000081
其中，DM是6位输入二进制编码对应的十进制码，便于运算。
通过上述公式可知，当DM最小时，DM＝0，Iout为10uA；当DM最大时，DM＝63，Iout为96.47uA。
具体的，下表是指数电流产生模块的理想输出电流计算值。
Figure BDA0002825197390000091
通过上表可得：
当对一个10uA-100uA的电流区间按指数分为64份后，输出电流从10uA变化到96.47uA，相邻两支电流的最小差异是0.37uA。
因为需要依照电流镜的方式输出电流，最小电流支路需要满足输出电流为0.37uA。与基准电流10uA相比，是其3.66％。
如图6所示，电流支路电流镜的镜像比例公式如下：
Figure BDA0002825197390000101
其中，W0表示第0个电流支路的场效应管的沟道宽度；L0表示第0个电流支路的场效应管的沟道长度；WREF表示参考电流支路的场效应管的沟道宽度；LREF表示参考电流支路的场效应管的沟道长度。
同时W0和WREF参数也等效于电流权重。
其它电流支路的参数设定依次类推，对于电流镜而言，通常场效应管的沟道长度相等。
在此，发明人在发明创造过程中发现，若通过DM编码依次逐个打开相应的输出电流支路，并关闭其它电流支路，总的电流支路消耗是Iout0支路的245.68倍，这无疑是巨大的面积消耗。
因此，通过DM编码依次逐个打开相应的输出电流支路，对于已经打开的电流支路不再关闭，那么输出电流Iout0变为第0个电流支路到底63个电流支路的电流依次叠加，即：
Figure BDA0002825197390000102
其中，ΔWDM是当前电流支路相对于前一个电流支路的步进量。
ΔW1为0.0037，ΔW63为0.34。
由此可知，通过对输出电流的叠加即可实现对64种电流档位的输出。
在此，发明人又发现，最小支路与基准电流的比例是0.0037/1。对于一个常规0.18μmCMOS工艺，特征尺寸是0.18μm，所以当最小支路的场效应管的宽度取特征尺寸时，产生基准电流的场效应管的宽度需要达到48.6um，不符合电路设计原理。
因此，发明人采用控制位分组的方式，即将一个10倍电流区间的6位输入二进制编码DM分为高4位和低2位。
高4位为码字中位组DM，用于控制将10倍电流区间按照指数分为16个输出，分别控制16支电流镜支路。
低2位为码字低位组DL，用于通过增益插值的方式对输出的指数电流进行细分。
同理，对于其他不同的位数，也可以通过分段的方式来最小化总电路面积。
比如对一个10倍电流区间按照指数分为256份，即用8位表示，那么可以分为高5位和低3位。
高5位用于将电流区间按照指数分为32份，低3为通过增益插值的方式对输出的指数电流进行细分。
这样采用32个电流支路即可实现所需的8位指数基准电流型的数字模拟转换电路。
基于码字中位组为4位的情况而言，同样在一个10uA到100uA的10倍电流区间内，根据指数关系，可以计算得到每一个码字对应的电流输出值，如下表所示：
Figure BDA0002825197390000111
通过上表可知，若按照步进电流的模式，最小的一个步进电流支路的权重是15％，即该电流支路的电流是基准电流的15％，这相当于一个1:6的电流镜，是CMOS工艺里面最容易实现的电流参数。
因此，按照图6所示的电路结构，基准电流支路为10uA，场效应管尺寸为WREF/LREF；输出支路中Iout0输出10uA，场效应管尺寸W0/L0＝WREF/LREF。
输出支路中Iout1输出0.15uA，场效应管尺寸W1/L1＝0.15*WREF/LREF；电流镜支路依次按照上表中步进量变化，所以总的输出电流镜尺寸为86.6*WREF/LREF，总的电流镜面积是86.6*WREF*LREF。
进一步的，基于本发明上述实施例，参考图7，图7为本发明实施例提供的一种增益插值单元的结构示意图。
所述增益插值单元17包括：多个增益插值子单元；
其中，每一个所述增益插值子单元包括：第四场效应管和第三开关；
每一个所述第四场效应管的第一电极端分别与所述电压输入端连接；
每一个所述第四场效应管的第二电极端分别通过一个所述第三开关连接，且连接节点分别与多个所述分压单元的第一端连接；
每一个所述第四场效应管的栅极分别与所述第一场效应管的栅极连接，且分别与自身的第二电极端连接；
所述第一场效应管的第二电极端通过一个所述第三开关分别与多个所述分压单元的第一端连接，作为一个所述增益插值子单元；
所述第三开关的控制端用于依据所述码字低位组以处于不同的开关状态。
需要说明的是，在电路设计过程中，可以将第一场效应管进行利用，也作为一个增益插值子单元使用。
可选的，所述第四场效应管为P型场效应管。
在该实施例中，由于指数电流的特点是相邻两个码字对应的电流输出的比例近似不变。
对于一个10倍电流区间的16个电流档位而言，有相邻电流档位的增益是：
Figure BDA0002825197390000121
对于一个10倍电流区间的64个电流档位而言，有相邻电流档位的增益是：
Figure BDA0002825197390000122
显然存在1.0374≈1.154。
因此，对一个10电流区间的依照指数变化的16个电流输出，在每一个电流档位，依次增益1倍、1.037倍、1.0372倍和1.0373倍，即可实现对16位电流档位中每两个电流间的插值。
在实际电路中，形成一个1.037的增益是通过电流镜的比例调整来实现的，发明人考虑到1.037的比例不易实现，所以对电流增益做以下变换。
发明人考虑到连续四个电流的增益依次是1，1.037，1.075和1.115。其倒数是1，0.964，0.93和0.897，因此可以用1，0.95，0.925和0.9这三个比例近似，即：
第一次插值，有电流镜比例A：B应为1:1.037，以0.95:1近似代替。
第二次插值，有电流镜比例A：B应为1:1.075，以0.925:1近似代替。
第三次插值，有电流镜比例A：B应为1:1.115，以0.9:1近似代替。
根据电流镜特点，显然对于DM0-DM15每一支电流输出，通过修改基准电流的权重，依次通过码字低位组DL依次关闭基准电流的支路，使其权重从10，依次变为9.5，9.25，9，即可达到电流增益的目的。
需要说明的是，基准电流镜采用权重10，即是为了插值的最小步长对应的实际场效应管宽度比例仅为0.25。
这一值与码字中位组DM控制的电流镜权重的最小值0.15接近，更加便于电路设计。
并且，可以在实际电路中可以复用输出电流镜支路，更进一步便于电路设计。
相应的，目标输出电流表示如下：
Figure BDA0002825197390000131
由此可知，本发明实施例中的电流镜采用16+4支电流支路，共计20个电流支路即可实现64个支路的6位指数电流镜的功能，且其面积更是因其降低了最大支路和最小支路的比例悬殊而大幅度减小。
进一步的，基于本发明上述实施例，电流整合单元18主要用于实现电流相加，包括但不限定于采用一个二极管连接MOSFET器件即可将上述支路的电流叠加在一起。
可选的，为了精确输出电流，还可以增加一些电流驱动电路。
进一步的，基于本发明上述实施例，因此DAC电路的负载在接收不同电流时，其等效阻抗会发生变化，所以通过输出驱动模块增加输出阻抗，这样当负载阻抗发生变化时，仍能够满足输出阻抗和负载阻抗的比例要求，进而提高输出电流的准确度。
可选的，采用共源共栅电流镜电路实现。
通过上述描述可知，本发明实施例提供的指数基准电流型的数字模拟转换电路，必须将二进制控制码字进行三段式分组。
即码字高位组通过切换基准电流实现切换十倍电流区间功能，分段码字必须是对应一个10倍电流区间以外的码字；码字中位组负责输出一个10倍电流区间内的主要电流值；码字低位组通过增益插值的方式实现对最小电流档位的输出。
也就是说，一个10倍电流区间内的指数型输出电流由码字中位组控制，码字中位组二进制码需要解码为温度计码后通过叠加步进电流镜支路的方式，由电流镜根据镜像比例输出1倍至10倍的电流。
并且，一个10倍电流区间内的指数型输出电流通过码字低位组码字进行插值，即可输出更小步长的电流。
进一步的，增益的调整电路与温度计码控制的步进电流镜是复用的，即通过一个低精度的温度计码控制的指数步进电流镜，可无需额外的插值电流，通过算法组合，即可输出更高精度的电流值。
进一步的，本发明实施例提供的指数基准电流型的数字模拟转换电路通过切换基准电流区间的方式解决宽量程范围的需求。即通过切换基准源，使得主要的电流镜电路仅仅针对单一10倍电流区间来工作，因此不受电流区间切换要求的10N电流支路数量限定。
并且，通过非均匀电流镜的组合，构建一个10倍电流区间内的每一个细分电流。对于一个10倍电流区间，每一个电流步长是确定的，比如用DM＝4位的二进制码控制16支电流支路情况(从IB1到IB16)。因此可以设定I0是参考电流A:A镜像而来，其中的A是镜像电流镜的系数；后续的每一支电流支路是相应的步进量，是从参考电流A:B镜像而来，其中B均为小数。所以最终的第M个电流输出IOUT是将IB1到IBM连续相加而得到，其总的输出电路镜像比例是A:(B1+…+BM)。
进一步的，通过调整镜像比例来实现增益插值，进一步细分每一个步进值，从而扩展每个10倍电流镜范围内的精度，而无需增加电流支路。
具体的，增益的插值也是通过上述A:B的镜像比例调整实现的，无需额外的步进支路电流。与2IB1～IBM连续相加相同，在增益插值时，需要适当减小A，这样就等效增大了(B1+…+BM)的权重，从而得以实现对增益的插值。
进一步的，基于本发明上述全部实施例，在本发明另一实施例中还提供了一种电子设备，所述电子设备包括本发明上述实施例所述的数字模拟转换电路。
以上对本发明所提供的一种指数基准电流型的数字模拟转换电路及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种指数基准电流型的数字模拟转换电路，其特征在于，所述数字模拟转换电路包括：基准电流产生模块、指数电流产生模块和输出驱动模块；
其中，所述基准电流产生模块用于产生不同10倍电流区间所需的基准电流；
所述指数电流产生模块用于基于二进制控制码字输出满足指数坐标系线性变化的目标输出电流；
所述输出驱动模块用于输出所述目标输出电流。
2.根据权利要求1所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述数字模拟转换电路还包括：解码模块；
其中，所述解码模块用于对所述二进制控制码字进行解码操作，生成码字高位组、码字中位组和码字低位组。
3.根据权利要求2所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述指数电流产生模块包括：指数区间选择单元、单区间指数电流产生单元、增益插值单元和电流整合单元；
其中，所述指数区间选择单元用于依据所述基准电流结合所述码字高位组切换电流区间；
所述单区间指数电流产生单元用于依据所述码字中位组按照指数形式输出指数电流；
所述增益插值单元用于依据所述码字低位组在每两个所述指数电流之间进行插值；
所述电流整合单元用于依据所述指数区间选择单元、所述单区间指数电流产生单元和所述增益插值单元的输出结果，生成所述目标输出电流。
4.根据权利要求3所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述基准电流产生模块包括：第一场效应管、第二场效应管和多个分压单元；
其中，所述第一场效应管的第一电极端和所述第二场效应管的第一电极端连接，且连接节点与电压输入端连接；
所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极连接；
所述第一场效应管的栅极和所述第一场效应管的第二电极端连接，且连接节点分别与多个所述分压单元的第一端连接；
多个所述分压单元的第二端接地；
所述第二场效应管的第二电极端作为所述基准电流产生模块的输出端；
每一个所述分压单元包括：第一开关和电阻；
其中，所述第一开关的第一端作为所述分压单元的第一端；所述第一开关的第二端与所述电阻的第一端连接；所述电阻的第二端接地；
所述第一开关的控制端用于依据所述码字高位组以处于不同的开关状态。
5.根据权利要求4所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述第一场效应管为P型场效应管；
所述第二场效应管为P型场效应管。
6.根据权利要求4所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述单区间指数电流产生单元包括：多个指数电流产生子单元；
其中，每一个所述指数电流产生子单元包括：第三场效应管和第二开关；
每一个所述第三场效应管的第一电极端分别与所述电压输入端连接；
每一个所述第三场效应管的第二电极端分别通过一个所述第二开关连接，且连接节点作为所述单区间指数电流产生单元的输出端；
每一个所述第三场效应管的栅极均与所述第二场效应管的栅极连接；
所述第二场效应管的第二电极端通过一个所述第二开关与所述单区间指数电流产生单元的输出端连接，作为一个所述指数电流产生子单元；
所述第二开关的控制端用于依据所述码字中位组以处于不同的开关状态。
7.根据权利要求6所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述第三场效应管为P型场效应管。
8.根据权利要求6所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述增益插值单元包括：多个增益插值子单元；
其中，每一个所述增益插值子单元包括：第四场效应管和第三开关；
每一个所述第四场效应管的第一电极端分别与所述电压输入端连接；
每一个所述第四场效应管的第二电极端分别通过一个所述第三开关连接，且连接节点分别与多个所述分压单元的第一端连接；
每一个所述第四场效应管的栅极分别与所述第一场效应管的栅极连接，且分别与自身的第二电极端连接；
所述第一场效应管的第二电极端通过一个所述第三开关分别与多个所述分压单元的第一端连接，作为一个所述增益插值子单元；
所述第三开关的控制端用于依据所述码字低位组以处于不同的开关状态。
9.根据权利要求8所述的数字模拟转换电路，其特征在于，所述第四场效应管为P型场效应管。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-9任一项所述的数字模拟转换电路。
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