CN202261243U - 一种应用于dds芯片的10位高速dac电路 - Google Patents

一种应用于dds芯片的10位高速dac电路 Download PDF

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仝刚
常远山
张彦素
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Abstract

本实用新型提供了一种应用于DDS芯片的10位高速DAC电路。其中包括输入寄存器、缓冲器、温度计码译码器、二进制权重译码器、锁存器、电流源矩阵、时钟产生单元、LSB电流单元、电流电压转换电路；其特征在于：10位数字信号d1~d10接到寄存器后分三段进行分段式译码，d1~d4位和d5~d8位分别接缓冲器后再连到温度计码译码器，温度计码译码器输出接电流源矩阵，d9~d10接缓冲器后连到二进制权重译码器，再接锁存器后连到LSB电流单元，LSB电源单元输出和电流源矩阵输出叠加产生的电流信号接到电流电压转换器，输出所需的模拟电压信号，实现了可应用于DDS芯片的高速、低功耗DAC电路。

Description

一种应用于DDS芯片的10位高速DAC电路
技术领域
本实用新型涉及一种DAC电路，特别涉及应用于DDS芯片的10位高速DAC电路，属于集成电路技术领域。
背景技术
DAC是数模转换器的简称，DDS是直接频率合成器的简称。作为连接数字信号域和模拟信号域的桥梁，DAC现在已经被广泛应用于数字无线系统、通信、计算机、高精度成像系统和试听系统中。同时DAC电路也是DDS芯片中的主要功能模块之一，DAC的主要作用将合成的包含幅度信息的数字信号转换成正弦模拟信号，DAC的性能直接影响DDS合成频率信号的精度和功耗等性能。
DAC的实现方法有多种，常见的实现方式是对电压、电荷、电流分别进行按比例缩放，三种方式中目前以电流型DAC应用最广泛。随着集成电路技术的发展，将DAC和DDS集成到一块芯片上，不仅能降低生产成本，还可以提高系统性能。目前针对DDS芯片应用的的DAC电路存在的关键技术问题如下：一是DAC速度、精度越高，则占用芯片面积越大，功耗越大，需要采取有效的结构才能避免产生过大的芯片面积；二是电流源阵列的匹配性设计问题，电流源阵列的任何不匹配都会增大DAC的非线性误差，降低其性能。因此需要设计一种良好的DAC结构来折中解决以上问题。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于DDS芯片的10位高速DAC电路。
为实现上述目的，本实用新型提供技术方案，其中包括输入寄存器、缓冲器、温度计码译码器、二进制权重译码器、锁存器、电流源矩阵、时钟产生单元、LSB电流单元、电流电压转换电路；其特征在于：10位数字信号d1~d10接到寄存器后分三段进行分段式译码，d1~d4位和d5~d8位分别接缓冲器后再连到温度计码译码器，温度计码译码器输出接电流源矩阵，d9~d10接缓冲器后连到二进制权重译码器，再接锁存器后连到LSB电流单元，LSB电源单元输出和电流源矩阵输出叠加产生的电流信号接到电流电压转换器，输出所需的模拟电压信号；电路采用4+4+2分段式温度计码电流舵DAC结构，将两个4-15温度计译码器输出的30路控制信号连接到包含255个电流源的电流源矩阵来控制输出电流。
与现有DAC电路相比，本实用新型具有如下有益效果：采用的电流型DAC同电压型、电荷型DAC相比可以有效提高电路速度；采用4+4+2分段式温度计码和二进制权重码的混合编码结构同不分段单一温度计编码结构相比，能够在保持精度的条件下有效减少芯片面积和功耗，同时具有更好的电流匹配性；DAC电路的设计和制造采用0.18um标准CMOS工艺，可适合于DDS芯片的应用。
附图说明
图1是一种应用于DDS芯片的10高速DAC电路结构图。
具体实施方式
请参阅说明书附图1所示，本实用新型为一种应用于DDS芯片的10位高速DAC电路，其中包括输入寄存器1、缓冲器2、缓冲器3、缓冲器4、缓冲器5、温度计码译码器6、温度计码译码器7、二进制权重译码器8、锁存器9、电流源矩阵10、LSB电流单元11、时钟产生单元12、电流电压转换电路13；10位数字信号d1~d10接到寄存器1后分三段进行分段式译码，d1~d4位接缓冲器2后再连到温度计码译码器6进行译码操作，d5~d8位接缓冲器3后再连到温度计码译码器7译码操作，温度计码译码器6和温度计码译码器7输出的信号连接到电流源矩阵10，对电流源矩阵10进行列控制和行控制，进而控制器电流源矩阵10的输出电流大小，d9~d10接缓冲器4后连到二进制权重译码器8，再接锁存器9后连到LSB电流单元11，LSB电源单元11输出的电流和电流源矩阵输出的电流叠加产生的电流信号接到电流电压转换电路13，经过电流电压转换电路13输出的信号就是所需的模拟电压信号；在时钟控制上clk时钟信号输入到缓冲器5后产生clkr信号接到输入寄存器1，缓冲器5的输出再连接到时钟产生单元12，由时钟产生单元输出的时钟信号clk1~clk16分别接到电路中的温度计码译码器6、温度计码译码器7和锁存器9。
以上的具体实施方式仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的技术思想及技术方案基础上所做的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种应用于DDS芯片的10位高速DAC电路，其特征在于：10位数字信号d1~d10接到寄存器后分三段进行分段式译码，d1~d4位和d5~d8位分别接缓冲器后再连到温度计码译码器，温度计码译码器输出接电流源矩阵，d9~d10接缓冲器后连到二进制权重译码器，再接锁存器后连到LSB电流单元，LSB电源单元输出和电流源矩阵输出叠加产生的电流信号接到电流电压转换器，输出所需的模拟电压信号。
2.根据权利要求1所述的一种应用于DDS芯片的10位高速DAC电路，其特征在于：两个温度计译码器是4位输入数据到15位输出数据的温度计译码器，两个温度计译码器输出的30路控制信号连接到包含255个电流源的电流源矩阵来控制输出电流。
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