TW521506B - Segmented circuitry - Google Patents

Description

W1506

發明之界定範圍 本發明係論及一類似以數位類比轉換器為例之分段式 電路。 發明之背景 第1圖之附屬纟會圖係顯示部份所謂“電流導引·，類型之 傳統式數位類比變換器（DAC)。此Dac 1在設計上，可將 Hi-位元之數位輸入字組，轉換成一對應之類比 輸出號。 该DAC 1係包含多數相同之電流源21至、，其中， η 一 · 1。每個電流源2係傳遞一大體上固定之電流丨。上述 之DAC 1，進一步包含多數分別對應於該等11個電流源2^至 -Π之差分交換電路4丨至、。每個差分交換電路4，係連接至 其對應之電流源2，以及可將上述電流源所產生之電流！， 交換至一連接至此轉換器之一第一連接線Α的第一端子， 或又換至一連接至此轉換器之一第二連接線Β的第二端 子。 每個差分父換電路4，可接收多數控制信號Τ1至Τη (基 方、下文所說明之理由，被稱作”溫度計編碼信號”），以及可 按照其有關之信號值，選定其第一端子或第二端子。上述 1之第一輸出電流ιΑ，係各個傳訊至該等差分交換電 路之第一端子的電流之總和，以及該DAC 1之第二輸出電 πΐΒ，係各個傳訊至該等差分交換電路之第二端子的電流 之總和。 上述之類比輸出信號，係一藉由使上述DAC 1之第一

請 先 閲 讀· 背 面 ft 事 再S% 本 丨 頁

521506 _ 、發明説明 輸出電流IA流入一電阻R所產生之電壓VA，與一藉由使該 DAC 1之第一輸出電流Ib流入另一電阻尺所產生之電壓 的電壓gVA-VB。 在第1圖之DAC中，其溫度計編碼信號丁丨至以，係藉 由一二進位對溫度計解碼器6，導自上述之二進位輸入字組 Dl-Dm。該解碼器6係運作如下。 當該二進位輸入字組Di_Dm具有其最低之值時，該等 皿度计編碼信號Tl-Tn，係使每一差分交換電路七至、，選 定其第二端子，而使所有電流源21至、，連接至其第二連 接線Β。在此一 ι態中，Va，及VB=nIR。上述之類比輸 出 ί呂说 VA-VB=-nIR。 Ik著上述二進位輸入字組£)1_〇111之值的逐漸增加，上 述解碼器6所產生之溫度計編碼信號丁丨至刊，係使更多之 差分交換電路（自差分交換電路41開始），選擇彼等對應之 第一，子’而無任-早已選定其第_端子之差分交換電 路’交換回至其第二端子。當該二進位輪入字組〇“加且 有值i時，其冑i個差分交換電路4|至七，將會選定彼等對應 之第一端子，而其餘之n.i差分交換電路4i+j4n，將會選 定彼等對應之第二端子。上述之類比輸出信號n 等於（2i-n)IR。 第2圖之附屬！會圖係顯示一就_3_位元二進位輸入τ 組D1-D3(亦即，在此—範财㈣）所產生之溫度計編碼 信號的範例。在此-情泥下，將需要七個溫度計編碼信號 T1 至T7 (n=2m-l = 7)。 ^ 將 字 •:裝…… (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、玎------------------線- 祕張炫逍財關家巧⑽A4規格^ A7 -------87 五、發明説明（3 ) " —-- 誠如第2®中所示’上述二進位對溫度計解碼器6所產 生之/皿度4、.扁碼^號T1至Tn ’將會遵循—所謂之溫度計 碼，其中已知當一第Γ次之信號^被激勵（設定為卞時， 所有之較低次信號τβΤΜφ會被激勵。 狐度计編碼技術，係普及於上述電流導引類型之 DAC中’因為隨著上述二進位輸人字組之增加，將會有更 多之電流源，交換至上述之第一連接線Α ,而無任一早已 父換至此連接線蚊電流源，被交換回至另—連接線Β。因 此，上述DAC之輸入/輸出特性係屬單調性，以及其輸入字 組中之1的變化所致之雜亂波脈沖係很小。 理應瞭解的是，第1圖之結構中的電流源2和對應差分 交換電路4之數目係相當大，特別是當m大於或等於6時。 當m=6時，舉例而·^，n=63，以及其將需要^個電流源和 6 J個差動父換電路。為了處理如此大量之電流源，以及為 使該等服度计仏號能有效率地傳訊至該等不同之差分交換 電路，已有之提議是，將該等電流源和差分交換電路，安 排成一二維晶格陣列，每個晶格係包括一電流源和其相聯 結之差分交換電路。此一安排係顯示在第3圖之附屬繪圖 中。 在第3圖中，彼等64個晶格CLij，係被安排成一具有八 列和八行之8x8方正陣列。在第3圖中，其施加至每一晶格 之第一數位足數，係表示該晶格位處之列，以及其第二數 位足數，係表示該晶格位處之行。因此，晶格CL18即其在 列1、行8中之晶格。 表紙$尺度適用中國國家標準A4規格（210X297公楚） 521506 A7

，交換電路4。㈣第！圖之DAC，上料列之晶格的對應 第一端子，係一起連接至上述DAC之第一連接線A，以及 上述陣列之晶格的對應第二端子，係_起連接至該dac之 第二連接線B。 該等分配至第3圖中之晶格CLi，的數？，係表示該等晶

格被激勵（或被控制）以自選擇彼等對應第二端子改變至選 擇彼寺對應第-端子之順序。此激勵順序係遵循上述陣列 中之晶格的實體順序’自列i開始’以及依序以行次序激勵 該列之晶格，接著是列2,以及就該陣列中之每_接續列繼 續下去。 第3圖之安排中出現的一項問題是，雖然上述陣列之不 同晶格的對應電流源2之輸出電流理應均勻，實際上，該等 晶格之實際輸出電流，將會遭逢到多種原因所引發之非均 勻性。

每個晶格CLij係包含其自身之電流源2和其自身之差 舉例而言，-沿-電源供應線之電壓降，如第4(a)圖 中所示，將會造成一沿一行或列之級進誤差。在此一情況 下，上述有關行或列之前四個晶格内的電流源，可能會具 有負誤差，而表示彼等各將產生_低於平均值之輸出電 流。此等負誤差將會朝向上述有關行或列之中心而降低。 上述有關仃或列之其餘晶格5至8中的電流源，係具有對應 之正誤差，而表示彼等各將產生一高於平均值之輸出電 流。-此等正誤差將會自該行或列之中心至其末端而增加。 其一包括該陣列之晶片的内部之熱量分佈，將會如第 夂紙張尺度朝+ 3 ϋ家標準（CNS) Α4規格（210Χ29τ^ 521506 A7

521506 A7 B7 五、發明説明（6 ) 似之問題。 彼等因分級和對稱誤差所致之失配，可藉由以一不同 於彼等晶格在上述晶格陣列中之實體安排的順序之特定順 序選擇該等晶格而使降低。特言之，一符合一所謂“魔術方 塊”數字順序的特定晶格選擇順序，係說明在本申請人之相 互關連申請歐洲專利公報第EP-A-09291 58號（對應於英國 專利公報第GB-A-2333 190號），其全部内容係藉由參照而 合併至本說明書内。 然而，即使在採用此一特定晶格選擇順序，該等不同 分段所產生之對應電流間，不免殘留有某種失配。此復會 造成上述DAC之性能中的非線性。 1999年三月16-19日，加州，聖地亞哥，Jesper Steensgaard之Delta-Sigma Data Converters Lecture course (Delta-Sigma資料轉接器講座系列），定名為“Structural Optimization and Scaling of SC Delta-Sigma ADCs” SC Delta-Sigma ADC之結構最佳化及比例縮放）的論文曾提 議，採用元件（或分段）轉動，來整形一DAC之元件間的失 配。在此一提議中，該等元件係使用資料定向之轉動量做 轉動。Ian Galton在相同之講座系列中的另一論文定名為 ''Mismatch-Shaping Multibit DACs for Delta-Sigma ADCs and DACs·· (Delta-Sigma ADC和 DAC 有關之多位元 DAC 的 失配整形），揭示了若干失配整形技巧，彼等可使雜訊自低 頻率移動至高頻，以改善該雜訊之外形。在此等技術中， 該雜訊在高輸出信號頻率下，將會隨頻率迅速地增加，而 10 (請先閱讀背面之注意事項再蜞寫本頁) 尽紙張尺度適用士國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 521506 A7

方能得到有用之 又一論文定名為 Noise-Shapins )中揭示出，在 大至必疋要使用超取樣比率（例如8或25)， 結果。Bob Adams在相同之講座系列中的 ^Unconventional Applications 〇f

Techniques··雜訊整形技術之非傳統式應用 一 Delta-SigmaDAC中，可採用元件“擾頻技術”以便將失真 轉變成整形過之雜訊。該擾頻技術或可屬隨機性，其可使 雜訊平均分佈涵蓋所希望輸出信號之頻率範圍之内和之外 的整個頻譜 或可屬資料定向性，其可使雜訊移動離開 DC，但具有波幅隨頻率逐漸增加之雜訊。 在藉由芩照而將其全部内容合併進本說明書内之吾等 相互關連申請歐洲專利公報第ΕΡ_Α·11〇〇2〇3號，亦提議出 一種技術，其係採用分段轉動，使達彼等未做資料定向之 量，藉以整形一 DAC之分段間的失配，俾使雜訊移位至一 有關之特定頻帶外。 上述諸技術之被採用，是為了克服或減輕一特定裝置 之分段源内之分級、對稱和隨機誤差所造成的問題。然而， 由於今將更詳細說明之隨機電流源失配所致，一裝置至次 一裝置之性能’仍將殘留一顯著之變動。 第5 (Α)圖之附屬繪圖係一曲線圖，其中之線s係例示一 類比輸出信號，如何隨著一範例性雙極性DAC裝置中之二 進位輸入信號Dl-Dm而變化。其線L1係代表此種裝置内之 理想性輸入與輸出行為，其中之類比輸出，係以一線性方 式正確地遵循其數位輸入。誠如上文所述，在一實際之裝 置中，不免會出現多種誤差，彼等將會如下文所述，使得 士或張尺度逍同中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 521506 五、發明説明（ 其實際之輸出類比信號，偏離其理想值（線L1)。此等誤差~ 業已基於例示而加以放大。 一漂移誤差，將會使得線L 1所代表之理想化輸出信 號，就所有之數位輸入值，偏移多達某一定數量匕，而如 線L2所例不。一增益誤差將會變更其響應曲線之梯度，而 使上述之漂移誤差線L2，轉動達某一數量匕，而如線。 所例示。最後，其分段源失配所引起類似隨機誤差等殘餘 誤差，將會使得其實際類比輸出信號，漂移線匕3而達一些 依一進位輸入彳§號之變化而變化的殘餘（隨機的）誤差量 ER。戎等線L 1、L2和L3，當然是基於此一解釋所用之人工 代表法，此所繪出之線L3，係使通過其數位輸入範圍之極 點處的實際類比輸出信號值（第5(A)圖之A和D)。 第5(B)圖之附屬續圖，係一對應於第5(A)圖之曲線 圖’但係顯示第5(A)圖中之線S與L3的輸出信號值，隨其 數位輸入信號之變化的差異。因此，第5(B)圖之附屬綠圖， 係以曲線圖表示第5(A)圖之實際輸出信號漂移線性的程 度；第5(B)圖並未考慮到上文所述之漂移和增益誤差E〇與 EG。第5(B)圖之曲線圖’因而係顯示上述在構成上係使在 點A和D與線S符合之線L3所代表的人工線性之漂移，而無 線L 1所代表之理想線性。第5(A)圖之圖表，亦將在線s交 又過線L3之點B和C返回零。 此種類似第5(B)圖有關一特定DAC裝置之曲線圖，在 本說明書中係稱作該裝置之··轉移函數’·由於其水平軸線係 代表一因離散步階而漸增之數位輸入信號，該轉移函數實 各紙張又度迻用中S國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事项再填窝本頁) .裝丨 、可丨 :線 12 A7 A7

際上係以步階方式變化。 - -定義該轉移函數（非線性誤差）之方程式£，可藉由更 詳細考慮第！圖之DAC而導出。雖然該等_電流源21至 2n’理想上可產生相同之電流!，該等電流源實際上將會具 有各自之電流誤差ejen ’彼等可能為正，負或零。第is] 之DAC係具有一個差分輸出信號IWb，其中，就一 X之數 位輸入信號值而言： ^=Σ:=ι(/+ο 彼等相聯結之誤差£(1^與以18)分別為： 印.和Σ:，， 以致其總誤差Ε(Ι)為： = Ε(Ι 广 I = Ε(Ι 〇 — £(1 在此决差[(1)有_之表示式中，上文參照第5( Α)圖所 述之漂移誤差E0業已被忽略。上文參照第5(a)圖所述之增 益誤差EG，亦可藉由考慮該等誤差^至^之平均值#，而 此E(I)有關之表示式減除： -裝置有關之平均值"的一個非零值，可造成上文參 照第5⑷圖所述之增益誤差匕，因為每—電流源平均而 言，將會貢獻一"給其所連接之線八或6，而造成其輸入與 輸出嚮應之斜率中的總改變。該增益誤差匕可藉由自每一 包μ源為差e;減去平均誤差以，而如下文自上述誤差 "^^^用〒国國家標準⑽）Α4規格（210X297公楚) ：-- 、發明說明（10 有關之表示式減除。 彼等連接至線A之電流源 其平均誤差V )為： 至2 x的誤差之總和（相對 於 丨 £，Σ:=ι(ί) 同理，彼等連接至線Β之電流源2、 (相對於其平均誤差V)為： -//) 因此，上述之轉移函數Ε可表示為 E"EA-En £=Σ>, - 一卜 £=Σ,=，/- Σ:、ά + - 2· 當㈣時’所有誤差elJLen係連接至線Β，此係表示 為零。ΕΒ亦將為零’因為根據定義，線β之誤差的總 ;'、不過疋等於上述平均誤差//之η倍。因此，如第5(B) 圖中之點A所表示，e=〇。 同理，當x=n時，所有之誤差心至^係連接至線A,此 係表示Eb為零。Ea亦為零，因為根據定義，線A之誤差ei 至611的總和將為n//。因此，如第5(B)圖中之點〇所表示， 再次地E=0。 就X之所有其他值而言，該等誤差將會以不同之組合連 接至彼等線A和B，其結果可使上述之轉移函數e，成一··隨 機漫步”形式，其總是以零開始及結束，以及在中間點處可 能為正、負或零。 當其輸入值自X-1變化至X時，上述之電流源2、，將會 I至2n的誤差之總和 吻）

A 裝tr線 (請先閲讀背面之注意事项再填窝本頁} 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 14 A7

自連接至線b改變成連接至線A，而使^增加^，以 及使EB降低（Ex-M)。a此，上述轉移函數£之隨機漫步中 的每個步階，將為2(ex-/〇。 因此，該轉移函數E可被視為該特定DAC裝置有關相 對於其平均電流源誤差之累積電流源誤差。選擇奸在乂=〇 和η下為令’僅僅是相當於選擇畫一線⑶吏經過第$⑷圖點 之Α和D處的實際輸出信號值。 上述之轉移函數，將會造成一 DAC之輸出中的不當失 真，使根據上述轉移函數之正確外形改變彼等程度和效 應。舉例而言，第6(A)圖中所示形式之轉移函數，係成單 一弧線向上彎曲，其將會導至其輸出信號中之不當二次諧 波的產生。第6(B)圖中所示形式之轉移函數，係一在其中 點處或其附近通過其零位誤差軸線之^外形，其將會導至 其輸出信號中之不當三次諸波的產生。 該等電流源誤差勺，將會符合一高氏（或正常）分佈。當 該等DAC裝置被製成時，此製成裝置之轉移函數£，亦將 會根據上述電流源誤差之高斯分佈而逐一不同。 第7(A)圖之附屬繪圖，係顯示六個範例性Dac之轉移 函數。在每一單獨之DAC裝置中，該等電流源誤差係符合 一高斯分佈，以及此等電流源誤差分佈，將會逐一裝置而 相類似’但係如第7(B)圖之附屬緣圖所示，彼等裝置間係 具有某些歧離。每一裝置中之分段愈多，不同裝置之電流 源誤差分佈，將會愈類似，但由於此等誤差將會逐一裝置 而被安排（或被選定）成不同之順序，一裝置之轉移函數， 衣紙乐尺度適用中SS家標準（CVS) A4規格（2】0Χ297公楚） 15 521506 A7 五、發明説明（丨2 ) 將幾乎總是與另一者不同。 - 由於各裝置之轉移函數不相同的事實之結果所致，在 相同之輸入信號條件下，各裝置之輸出信號中的失真，亦 將有所不同。舉例而言，就-DAC產生一 100 MHz正弦波 做為其輸出信號而言，纟第二諧波將為一具有2〇〇斷下 之55 dBc (亦gp，相對於主信號之·55犯）的典型波幅之離 政曰頻而由於上述之轉移函數如上文所述，係逐個 裝置而有不同’其第二諸波之波幅，#型地將會逐個裝置 地變化多至±1G dB。該裝置之非線性輸出嚮應所造成之其 他失真成份，亦將會逐個裝置地變化達類似之大小。 此一逐個裝置性能在典型值之任一側的數個犯之變 化，就該裝置所g完成之製造產率而t，係具有重要之結 果。 就4裝置之製造廠商的觀點而言，在彼等裝置產率與 保證取小裝置性能(舉例而言，一有關特定頻帶中之最小信 號對雜訊比）間之折衷，需要做一評估。其逐個裝置性能之 變化，係意謂其最小性能，必定要指定比典型值相差數個 dB。其之一含意是，需要有生產之測試和篩選。甚至要允 許某種產率損失，以拒斥彼等最劣之裝置，其規格勢必要 加以降低。基於熟知之裝置產率曲線，舉例而言，已知若 一保證最小雜訊性能數據，係基於一 ··平均值·2 口 ”數據 (自平均值減去兩倍標準方差所產生）做評估，則大約有Μ %已製成之裝置，將會符合或超過上述保證之性能，亦即 其產率將為97%。 衣紙尜尺度適用中國國家標準（cxs) A4規格（210X297公爱） -----------------------裝------------------、玎------------------線 (諸先閲讀背面之注*事項再填寫本頁) 16 A7 A7

若與其使用一平均值·2σ..據，其製造_絲於一 ••平均值·3σ··據做評枯，其產率將會增加至99 9%，而使 其單位成本較低’但其評估之性能自然亦將會較低而使 »玄裝置k不吸引顧客。若其製造廠商係'基於—要求更高之 ·*平均值·σ·，據做評话，其產率將會下降至_，而昇高立 單位成本’但其評估之性能將會較高，而使該裝置更能吸 引顧客。上述之·，平均值·2σ，.據，通常係一切合實際之折 衷選擇’其中可給予顧客一有吸引力之性能層:欠同時可 保持所希望之高產率，而使其單位成本具經濟價值。 所以，以製造廠之觀點，最好能降低其因使移轉函數 不同所造成之逐個裝置的性能變化，以便容許其製造廠指 定一較佳之最小性能，及/或就一即定之最小性能層次，能 有一改善之產率。 實際上，其通常很難評定針對彼等分段失配所造成之 失真成份而使用上述技術之效應，以及可能希望做實驗來 確認，以便選定最適當之參數，使適合一特定之應用，或 使測試所希望之效應能被一特定參數組完成。所以，最好 能提供一便於做實驗上之選擇或可確認此等參數之工具。 本發明之概要 根據本發明之一第一特徵，其提供有一種在運作上可 執行一系列運作周期之混合信號電路，其包含：η個可共同 產生一類比輸出信號之電路分段；一控制信號產生器具， 其可在每一周期中，依據一數位輸入信號，產生一組η個分 段控制信號，以施加至對應之一分段，俾影響其所產生之

521506 A7 B7 五、發明説明（Μ ) 裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 類比輸出信號；和一變形器具，其可使該等η個分段控制信 號’能在不同之對應時間下，以至少兩種不同之次序，施 加至該等η個分段，該等次序係使至少一次序不同於次一次 序，而相差多於該等分段間之起始序分位置，以及該等分 段控制信號施加次序之改變所招致分段序分位置之改變， 係使X限於相對於分段數目η之數目和/或大小。 、可| 線· 根據本發明的一第二特徵，其提供有一種雜訊整形方 法，其可用於上述在運作上可執行一系列運作周期及包含η 個可共同產生一類比輸出信號之混合信號電路。此方法包 括：在每一周期中，依據一數位輸入信號，產生一組η個分 段控制信號’以施加至對應之若干分段，俾影響其所產生 之類比輸出信號：以及使該等η個分段控制信號，能在不同 之對應時間下，以至少兩種不同之次序，施加至該等η個分 段’該等次序係使至少一次序不同於次一次序，而相差多 於該等分段間之起始序分位置，以及該等次序之改變所招 致分纟又之序分位置的改變，係使受限於相對於數目η之分段 的數目和/或大小。 其中有許多不同方式’可使該等分段序分位置之數目 和/或大小受到限度。 根據分段之數目’在一實施例中，就每一次序之改變， 至少有一分段在序分位置上並未改變。在另一實施例中， 彼等改變分段之數目，係進一步受到限度。在另一實施例 中，-至少有η/16分段在序分位置上並未改變。在另一實施 例中’彼等改變分段之數目’係進一步受到限度。舉例而 18 521506 五 發明說明（ 15 二訧母一次序之改變，最多有n/2分段在序分位置上有改 ^，或最多有一對可能改變其序分位置。 其亦可能以每一次序之改變所招致之序分位置的改變 之整個範圍，來表示其限度。舉例而言，一次序至次一次 每人改文，可被視為具有一相聯結之分段變化彖數， 梅由總計有關次序之改變所招致若有之二二 ^的對應序分位置改變而被計算出。該等限度可接著以 Λ等A X化參數之值來表示。在_實施例中該等與次 序，變相聯結之對應分段變化參數，各係小於心，較好 j各係小於或等於16n，以及更好的是各係小於2η。在另 二貫施例中，每周期之分段變化參數的平均值，係小於 η ’64 ’幸父好的是小於或等於16η，以及更好的是小於μ。 在另一實施例中，上述分段變化參數之對應最小與最大值 間的差異，係相對於彼等分段之數目_限制。舉例而言， 其差異可能小於η2 /64，較好的是小於16n，以及更好的是 小於2η。其甚至可能為零。 實際上，為縮減其複雜性，任一周期中施加分段控制 信號至該等分段之次序，最好是選自多數預定可用之次 序。此等預定可用次序之總數，最好是大於4,更好的是大 於η。彼等可用次序之數目愈大，彼等轉移函數變化之縮小 愈多。 母一該等預定可用之次序，復可以一預定之次序選 疋，但為降低該等雜訊成份之大小（同時使彼等散佈），每 一可用之次序，最好係以隨機或虛隨機之基礎來做選擇。 各纸張又度適同肀國國家標準（CXS) Α4規格（210X297公釐） 19

五、發明説明（丨6) 在一貫施例中，彼等涉及較有限之總序分位置改變的次序 改變’係使較彼等涉及較多總序分位置改變之次序改變， 平均上發生更為頻繁。此將有助於使上述分段變化參數之 值的變化’能保持某種限度。在一實施例中，該等預定可 用之次序’係使所有次序之改變，涉及大約相同之總序分 位置改變，亦即，大約相同值之分段變化參數，以及彼等 所有次序改變，係使平均地以相同之頻率發生。 一種可改變次序而不使電路過於複雜，以及不使其序 分位置之總改變過大的較佳方式是，調換彼等隸屬於一或 更多預定分段對之分段的對應序分位置。 5玄等雜訊成份散佈之量’係受到一即定次序改變之重 複間的平均時間間隔之影響。在一實施例中，此一平均時 間間隔至少為0.1 V S。 該等η個分段可被細分成m群分段，其中，m - 2。在 一貫％例中，當n= 12 8時，m = 8或16。當彼等群形成時，彼 等僅隸屬於相同群之分段的序分位置方會被改變，例如調 換。在此一情況下，為限制彼等改變序分位置之分段的數 目，彼等序分位置之改變，在任一時刻，可在m群之爪“ 或更少群中被准許，舉例而言，在任一時刻，唯有在一群 中。當彼等次序改變時，為使該等分段可移動至彼等橫跨 過η個可能之序分位置的範圍之序分位置，彼等隸屬於相同 群之序分位置，最好係平均地散佈過上述η個可能之序分位 置的範圍。 根據本發明之第二特徵，其提供有一種分段電路，其 本纸張尺度適用中S國家標準（〇〖S) Α4規格（ 210X297公楚） 20 >21506 類 能 該 之 路 類 信 、發明說明 包含：多數之電路分段，彼等各具有一在運作上可界定其- 刀段有關之一第一類比量的第一類比量界定 1疋态具，以及亦 具有-在運作上可界定其分段有關之—第二類比量的第二 類比量界定器具，就有關之分段而言，其第二類比量在界 定上，係較其第一類比量不明確；一可用以選擇第一類比 量或第二類比量之類比量選擇器具；和一在運作上可2據 一電路分段組合對應之選擇類比量來產生一組合之類比量 的組合器具。 根據本發明之第四的特徵，其具現本發明之第三特徵 的分段電路，在運作上可依據一電路分段組合對應之選擇 類比量來產生一組合之類比量的組合器具。執行一系列之 運作周期，以及係進一步包含：一控制信號產生器具，其 可在每一周期中，依據一數位輸入信號，產生一組n個分段 控制信號，以施加至對應之一分段，俾影響其所組合之 比量，和一雜訊整形器具，其可使該等分段控制信號， 在不同之對應日才間下’以至少兩種不同之次序，施加至 等分段，藉以將不同分段之第一類比量間的失配所造成 失真’轉換成預定希望頻率下之雜訊成份。其一分段電 之測試方法係包含：使該類比量選擇器具，選擇該等第二 類比量：設定該雜訊整形器具之運作參數，以供該雜訊整 形為具使用，來影響該等不同之次序；以及對上述組合 比量所導出之信號進行測量，以便識別該等雜訊成份之 號的頻譜中之位置。 圖示之簡單說明 衣纸張尺度適用甲國國家標準l CNS) A4規格（21〇χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) .、訂· 21 521506 A7 B7 五、發明説明（l8 ) 茲將藉由範例參照所附諸圖，其中： 第1圖，在上文做過討論，係顯示部份先前所考慮之電 流操控式DAC ; 第2圖，亦在上文做過討論，係顯示一可用以解釋如何 自第1圖之DAC中的二進位輸入字組導出溫度計編碼控制 信號之列表； « (請先閲讀背面之注意事项再填綷本頁) 第3圖，亦在上文做過討論，係顯示部份先前所考慮用 於一 DAC中之晶格陣列電路； 第4(A)和4(B)圖，亦在上文做過討論，係兩可用以解 釋第3圖之晶格陣列電路中的分級且對稱之誤差的發生之 不意圖， 第5(A)和5(B)圖，亦在上文做過討論，係兩可用以解 釋第1圖和第3圖之晶格陣列電路中的隨機電流源誤差的發 生之示意圖； 第6(A)和6(B)圖，亦在上文做過討論，係顯示兩範例 性裝置之移轉函數； 第7(A)和7(B)圖，亦在上文做過討論，係兩可用以解 釋逐個裝置之轉移函數中的變化之曲線圖； 第8圖係一可用以解釋一具現本發明之DAC的運作之 方塊圖； 第9(A)、9(B)和9(C)圖係一些例示本發明之一實施例 中之分段調換的示意圖； -第10(A)、10(B)和10(C)圖係以示意圖例示一些對應於 第9(A)、9(B)和9(C)圖之分段安排的轉移函數； 22 衣紙張尺度適用甲S國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 521506 A7

第11圖係一總結彼等象昭第 - 今$弟料9圖所例示之分段和 機誤差次序的順序之列表· 第12圖係一可顯示本發明一 ^ ^ 貝砭例中之轉移函數變 形區段的範例之方塊圖； 第13圖係—可顯示該㈣結^獨特之本地分㈣ 的位元之列表； 第14圖係一可顯示-分段之本地變形ID輸入根據第 13圖之ID連接至一變形m信號匯流排的安排之列表； 第1：)圖係一可顯示該等聯結八個獨特之本地分段⑴ 在被細分成七個可能改變時的位元之列表； 第16圖係一可顯示一分段之本地變形ID輸入根據第 15圖之ID連接至一變形ID信號匯流排的安排之列表； 第17圖係一可例示將分段分割成若干分離群之分段的 方塊圖； 第1 8圖係一可顯示本發明之另一實施例中之轉移函數 變形區段的範例之方塊圖； 第19圖係一可顯示第1 8圖中所示之分段群的結構之方 塊圖， 第20圖係一可顯示第19圖中所示之群解碼器的結構之 方塊圖： 第2 1 (A)和2 1 (B)圖係兩可用以更詳細地顯示第19圖之 群解碼為的結構之方塊圖； -第22圖係一可顯示第19圖中所示之分段解碼器的結構 之方塊圖： 23 衣紙張尺度逍用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） ^1506 、發明説明 第23圖係一可顯示一分段之本地變形ID輸入連接至 —變形ID信號匯流排的安排之列表； 第24圖係一可顯示彼等中間解碼位元如何自變形信號 產生之列表； 第25(A)、25(B)和25(C)圖係一些可例示彼等分段之轉 動的示意圖；

第26圖係部份先前考慮之dac的方塊圖； 第27圖係更詳細地顯示第26圖中之分段的部份結構； 第28(A)、28(B)與28(C)圖係一些可用以例示施加分段 轉動之效應的一個DAC之輸出頻譜的模擬曲線圖；而 第29圖則係更詳細地顯示第26圖之分段在一具現本發 明之第三特徵的DAC中之部份結構。 較佳實施例之詳細說明

第8圖係一可用以概括地解釋一具現本發明之dac的 結構和運作之方塊圖。彼等更加明確之實施例，將在下文 做一說明。第8圖之DAC與上文所述之第1圖之DAC的部份 相同或密切對應之部份，係以相同之參考數字表示，以及 將省略此等部份的說明。 第8圖之DAC係包含一數位電路部分dc與一類比電路 部分AC。其類比電路部分ac，係在如同第1圖之DAC的中 被搆成，以及係包含多數之分段（或晶格），每一分段係具 有一固定之電流源2和一開關4。每一分段中之開關4，係由 一自其數位電路部分DC供應其中之個別對應的溫度計編 碼信號T，來加以控制。 各纸張又度適用中國國家標進（〇^)八4規格（210乂297公釐） 24 521506 A7 -- --- B7 五、發明説明（21 ) 一 ~' 在第8圖之DAC中，其數位電路部分DC，係包含一轉 移函數變形區段22和一變形控制區段24。第！圖之二進位對 溫度計解碼器6,在此-實施例中並不需要，因為其功能如 同下文將做之詳細說明，事實上係合併進其轉移函數變形 區段2 2内。 其轉移函數變形區段22，係具有m個可接收上述二進 位輸入字組DΙ-Dm之輸入，和n個可產生上述數位電路部分 DC之溫度計編碼輸出信號丁 1至丁η的對應者之輸出。 該轉移函數變形區段22,亦具有一連接至其變形控制 區段24之一輸出而可自其接收一變形控制信號^^之控制輪 入0 兹將說明第8圖之DAC的運作。此DAC可在一預定之 運作頻率（取樣率）FDAC下，執行一系列之運作周期（轉換周 期）。該FDAC舉例而言，係每秒ι〇〇百萬取樣（1〇〇 Msamples/s)。 在每一周期中’上述之轉移函數變形區段22，可接收 該周期所要使用之變形控制信號Μ，以及可根據上述接收 之信號Μ ’將上述外部供應之輸入字組D1 _Dm，轉換成該 等n個溫度計編碼信號（分段控制信號）T1至Τη。 兹將參照上述DAC僅具有8個分段以簡化說明之例示 性範例’來說明該等轉移函數變形區段22與變形控制區段 24的運作。 第9(Α)圖係一可顯示該組八個分段S0至S7之示意圖， 每一分段在構成上係如上文參照第8圖之說明。每一分段 25 各紙设尺度適用中國國家標準A4規格（21〇χ297公釐） SL2電流源2,可產生一具有一與其相聯結之隨機電流源誤 差ei的電流I’而使分段以產生一電流（i+ei)。第9(八）圖之每 一分段内所顯示者，係該分段相聯結之分段數目與隨機的 電流源誤差。 在第8圖之DAC中，如同第丨圖之傳統式DAC，隨著上 述二進位輸入字組之增加，該等分段係漸進地自線β依次 交換至線A，亦即，該分段内之差分開關I，可使電流（I + ei) 自線B調換至線a。然而，在第8圖之dac中，該等分段之 -人序，可藉由上述之轉移函數變形區段22，在以每一轉換 周期之預定時間間隔下被改變，以致在一轉換周期中，該 等分段冑會在-第一預定次序中被轉接，以及在另一轉換 周期中，該等分段將會在一不同於第一預定次序之第二預 定次序中被轉接。 上述之分段次序，係藉由其變形控制區段24，施加一 些^:形控制信號，至其轉移函數變形區段22，來加以控制。 该變形信號Μ舉例而言，可為一要被使用之絕對次序的指 不值，或者其可為該次序如何相對於其先前之轉換周期被 ^變的一個指示值。在每一轉換周期中，該轉移函數變形 區段22,接著會解碼上述接收之二進位輸入字組（數位輸入 信號）Dl-Dm，以及可根據上述之變形控制信號Μ，將該等 溫度計編碼輸出信號丁丨至以，施加至該等差分開關4，以 便將或等分段安排成該信號所指示之次序。 誠如導論中之說明，該等對應之各個隨機電流源誤差 e〇、e丨、h、〜、g、“和幻，將會根據彼等被安排來轉 521506

接之次序’來影響上述之轉移函數（非線性誤差）。 最初，誠如第9(A)圖本身中所示’該等分段係成次序 最初之SO、SI、S2、S3、S4、S5、S6和最後之S7。第 9(A) 圖中所示最初之分段次序所致之轉移函數E，係以第1〇(八) 圖中之線E1示意地加以例示。在此一範例中，該等例示之 誤差eG至幻相對於平均誤差以的大小，係假設如 c〇— μ + 1、e 丨="+1.5、e尸、w+i、、 ^^//-(^和幻二^^^誠如由第⑺仏頂可見’隨著上述 輸入信號值之自負滿標度（NFS)增加至正滿標度（pFs)，該 等分段將會依次被轉接，以及上述累積之誤差（轉移函 數）’將會逐步增加或減少一兩倍於一與此正轉接之分段相 聯結之隨機電流源誤差（相對於平均誤差“）的量，以致舉 例而言，當分段S1被轉接時，上述之轉移函數，將會改變 )(在此一範例中上昇3)。當分段S5轉接時，該轉移 函數將會改變2(e5-/z )。 此一例示範例之第一周期有關之分段的次序，係總結 在第1丨圖之列表中定名為，.第一轉換周期..兩欄中的第一 欄。 在此一範例中，在次一轉換周期之冑，該變形控制區 段24，將會傳訊-變形控制信_，其係表示彼等分段 和S5，與彼等原有次序中之序分位置相較，係、要被調換， 而使該等分段如第9(B)圖中所例示，轉接至一新次序（第二 次序）。此具有之效應是，改變該等隨機電流源誤差之選擇 次序，如同第η圖之列表中所示定名為..第二轉換周期.·兩

27

欄中的第-襴。該等隨機電流 — - Γ决垚之選擇次序的改變， 將會造成一不同“隨機漫步··军 π積决是（轉移函數Ε)，如同笔 10(B)圖中之線幻所例示。在 』弟 、弟一轉換周期中，上述分 S5之大的負電流源誤差（e; 卜 -V -3)’在施加上係在輸入值之 範圍内，甚早於其先前 而造成一顯者不同之輪廓， 而在早期降至低於零，以及 _ 就其餘之輸入值範圍保持為負 值。在這點上’上述DAC在JL笑-田 “第一周期中之轉移函數E2， 將會與以上參昭第以 …、弟6(A)圖所έ兄明之轉移函數的形式相類 似，而上述DAC在J：第一办 、弟周期中之轉移函數Ε1，將會更類 似於以上參照第6(B)圖所說明者。 、 % 閲 讀 背 面 之 ί 事 项 再 寫 本 頁 葶 訂

最後在其第二轉換周期中，上述之變形控制區段24， 將會傳訊—變形控制信號Μ，其係表示彼等分段S2和S4， 與彼等第二次序中之序分位置純，係如第9(C)圖中所例 不地要被為換分段。此再:欠具有之效應是，改變該等隨機 電流源誤差之選擇次序，如同第"圖之列表中所示定名為 第二轉換周期兩襴中的第一襴。而造成第1〇(c)圖之線Ε3 所示意例示之轉移函數。 雖然第10(A)至l〇(C)圖中所例示之三個轉移函數£1至 Ε3，係論及相同之裝置在三個不同之各個對應周期，彼等 可另外被視為有關三個不同之各個DAC，彼等各具有相同 之隨機電流源誤差分佈，但被安排在一不同之次序中。彼 等分段次序之以上調換動作，係具有可使一單一DAC自一 外形至另一外形之轉移函數··變形··效應。 考慮兩個具有八個聯結有相同組之隨機電流源誤差之 28 本紙張尺度適种酬家標準（CNS) Α4規格⑽幻赃楚） 521506 A7 B7 五、發明説明（25 ) 分段的各別DAC，但在其晶片上面，係被安置成不同之實 體次序。若不如上文所述執行變形運作，上兩裝置之轉移 函數將會不同。舉例而言，假設其第一裝置具有第9(A)圖 中所示次序中之一組選定隨機電流源誤差，以及其第二裝 置具有第9(B)圖中所示次序中之相同組的選定隨機電流源 誤差。其第一裝置將會具有第1〇(A)圖中所示形式之轉移函 數’同時其第二裝置將會具有第1〇(B)圖中所示形式之轉移 函數。由於如上文所述，上述第一 DAC之轉移函數，係類 似於上文參照第6(B)圖所述形式之轉移函數，同時上述第 二DAC之轉移函數，係類似於上文參照第6(A)圖所述形式 之轉移函數，則第二DAC可能被預期將呈現較第一 DAC為 大之二次諧波失真。 藉由在每一裝置中執行上述之”變形”作，以使每一 DAC中之分段’係歷時被安排成兩個或以上不同之次序， 該DAC之轉移函數，將會歷時改變而具有兩個或以上不同 之形式。結果，每一DAC將會依據上述兩個或以上不同形 式之平均值，而具有一有效之轉移函數。由於此一平均運 作所致，該兩DAC將趨於具有更加類似之失真性能。彼等 所用不同分#又之數目愈向，彼等失真性能之收斂性便愈大。 上述轉移函數之變形技術，業已在上文參照第9(A)至 (C)與10(A)至（C)圖，有關一真正的DAC不免存在之電流源 失配，做了例示性之說明。此等電流源失配，將會在每一 轉換周期中’促成其輸出信號之波幅中的誤差（及因而其中 之失真）。事實上，該等分段除了該等電流波幅失配外，亦 衣紙H朝巾SS_MCNS) A4離（21GX297公釐) ----- 521506 五、發明説明（26 ) 具有與彼等相聯結之時間延遲的失配。此等延遲失配誤 差，可被視為係藉由針對其轉移函數之點貢獻一水平（而非 垂直）之歧離，來變更其轉移函數之外形。該變形技術亦有 效於降低此等延遲失配（此將會隨著其取樣頻率之增加，而 趨於變成更為顯著）所致之失真。 當彼等分段之數目小至八個時，彼等隨機電流源誤差 之分佈，實際上在裝置間㈣有顯著之變化。結果，就兩 選定之裝置而言，其將不太可能會如剛才所說明，存在相 同組之電流源誤差，以致其變形運作大致而言，將無法使 得實施中之轉移函數’能顯得完全相同。 然而，由於該等誤差係取自一高斯分佈，隨著裝置中 之分段數目的增加，彼等不同裝置中之電流源誤差的分 佈，將會漸進地變為更加類似。此係由於在統計之理論中， 若-總群具有-平均值"和-標準偏，則其樣本 方差將會構成平均值{(η-1)/η}σ2的群體。所以，當禮大 時，該等分佈將會收斂。 、、。果田彼等分段之數目很大（例如，多於16 ,以及最 好為128或更多），以及每一裝置中之轉移函數，係變形透 過該裝置中之許多不同的形式（例如多於16，以及最好為 或更多)，彼等不同裝置之總有效轉移函數，可使顯得極為 類似。此具有降低裝置對裝置之性能變化的效應，其如上 文所論及，有f於其就-即定之最小性能要求具有改善該 裝置之製造產率或就一即定之產率具有改善其保證最小 能等的效應，在完成上係所希望的。舉例而言，若上述 η 性 之 ------------------------裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂 :線· 各紙張尺度適用中國國家標準（CNs〉Α4規格（210Χ297公釐: 30 五、發明説明（27 ) 轉移函數係、變形多過128個不同形式，則—在變形±1〇犯 之前展現一逐個裝置之變化的特定失真成份，可被預期在 變形大約該變化之丨/^丨28倍或±1 dB後展現_逐個裝置之 變化。 理應注意的是，此效應係不同於以上所述之轉動技術 與“魔術方塊”術。當該分段選擇次序逐周期地被轉動時， 此具有可沿著其轉移函數遷移其起點（該等分段之起始序 分位置），同時仍能選擇相同次序中之誤差及因而能保持該 裝置相同之總轉移函數輪廓等效應。每_裝置因而仍將具 有不同於另一裝置者之轉移函數。在上述之··魔術方塊·· 術中，該等分段總能在相同之次序中被選擇，縱使彼等在 其晶片上面係被安置成不同之實體次序，以致一特定裝置 之轉移函數係呈靜態，以及將隨裝置而改變。 上述’艾形之效應，為取出彼等逐個裝置有變化（例如差 ± 1 〇 d B )之離散失真成份（例如諧波失真），以及將此等成份 改變成相同鮮下之-窄頻帶雜訊狀的信號，但具有逐個 裝置之甚小變化。其餘之變化將會依據彼等分段之數目與 彼等重新排序之方式，但典型地將會至少小1〇倍。舉例而 言，就一可產生100 MHz正弦波之DAC而言，其第二諧波 將為一 200 MHz下而具有以〇-5 dBc (亦即，相對於主信號 之〇5dB)為例之典型波幅的離散音頻，但具有不同裝置間 -45 dBc至-65 dBc之範圍。若上述有效之轉移函數，在一 i 周期間變形經過許多可能之形式，則上述之第二諧波， 將會呈現為200 MHz左右具±{ 1/(丨以s))左右之頻率展度 521506 A7

(亦即，上述之± 3 dB點）和典型之·55 dBc的能量而在橫跨 所有裝置以〇4 dBc至-56 dBc為例之範圍中的雜訊。 上述之轉移函數最好能相對慢地變化，因為該轉移函 數將會被調變，此將會使得該等失真成份在頻率上散佈開 來。右上述轉移函數之變化率過高，則彼等將會散佈成一 個所希望之信號頻帶。若上述轉移函數之變化率過慢，則 其瞬間失真將會歷時呈現緩慢之變化。此兩極端間之變化 率，因而是所希望的。上述轉移函數中之大步階變化，亦 是不被希望的，因為彼等將會造成其輸出信號中突然之跳 躍’此復將造成寬頻帶之雜訊。 彼等緩慢變形係不同於該轉移函數之迅速及/或大步 階改變，即使是偶發性的，（舉例而言，藉由採用綴編 (shuffling)之分《ί又，其中，舉例而言，該等分段係在第3圖 之陣列中逐象限地被綴編），此可將失真轉變成寬頻帶雜 訊，因為緩慢變形只會將該失真散佈成一窄帶。 茲將參照第12圖說明上文參照第8圖說明之轉移函數 變形區段22的一個可能結構。 第12圖之轉移函數變形區段122，係包含八個本地解碼 器124〇至1247。每一本地解碼器124具有兩個輸入，其第一 輸入可用以接收上文參照第8圖所說明之變形控制信號 Μ，以及其第二輸入可用以接收上述之二進位輸入字組 Dl-Dm。每一本地解碼器，可輸出第8圖中所示之η個溫度 計編碼信號（分段控制信號）Τ1至Τη中的一個。 每一本地解碼器124,係包含一具有兩個輸入之比較器 衣纸張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) -裝丨 線- 32 521506 A7 B7 五、發明説明（29 ) 126。此比較器126可在其兩個輸入端，接收上述施加至此 本地解碼器之第二輸入端的二進位輸入字組Di -Dm，和一 包含母一本地解碼器各有不同而如下文將做說明且選自上 述變形控制信號之某些位元的變形信號，以及可輸出其分 段有關之一溫度計編碼信號丁。 &將说明上述具有一如第12圖中所示轉移函數變形區 段122之範例性DAC的運作。在此一範例中，為簡單計將 假設彼等分段之數目n為8，但理應瞭解的是，藉由適當之 修飾’此觀念可輕易地應用至一具有多於8個分段之 DAC。在此一範例中，由於其中有8個分段，上述之二進 位輸入字組Dl-Bm係3位元寬，如上文所述im〇rph-i(i信 號。 誠如第12圖與第1圖之比較可見，在此一範例中，上述 二進位輸入字組Dl-Dm至溫度計編碼信號丁^以之解碼， 並非、·整體地”行（藉由一類似第1圖之解碼器6的集中式二 進位對溫度計解碼器），而係如此刻將詳細說明地，代以在 每一該等η個分段内局部地被執行。 每一 8個分段係分派有一選自〇至7中之一值的獨一 ID(本地ID)(根據上述施加至該分段im〇rph—id信號），以 及此一獨一之ID，將會藉由該比較器126，與上述之二進 位輸入字組Dl-Dm做比較，以決定其有關分段之差分開關4 的狀態。在此一範例中，若上述之二進位輸入字組大於該 ID ;則上述比較器（T)之輸出將為高邏輯位準（1)，此將會 4成上述之開關4 ’使得其電流源2連接至線Α(下文之"〇N，·

521506 A7 B7 五、發明説明（3〇 ) 態） 當此種大於（greater-than)式比較器264，如上文所述地 使用在每一 8個分段中時，該等分段中的一個（其之分 段），在任一周期内，將一直處於〇FF狀態（τ==〇)中，因為 上述之二進位輸入字組，絕不會大於7。為維持一零漂移 (考慮此父換電路之差分電流交換性質），其包含一額外之 “虛設”段，其係一直維持在ON之狀態（T=l)。此係較使用7 個分段更為方便。若取而代之，該比較器係執行一大於或 等於式比較運作，則該等分段中的一個（其ID==〇之分段）， 或將會一直處於ON之狀態（Τ=1)，以致上述額外之”虛設·· 段，或將會取而代之處於OFF狀態（τ=〇)，以完成一零漂移。 誠如上文所述，該等分段係具有範圍在〇至7之1〇。所 以，每一其ID小於上述二進位輸入字組之分段，將會使其 溫度計編碼信號T被設定為1。所有其他分段，將會使其溫 度計編碼信號τ被設定為〇。所以，在此一範例中，該組比 較為、126，係執行一與第1圖之DAC的二進位對溫度計解碼 器6相同之基本功能。 有了此一安排，此時將有可能單單藉由使用上述之 morphjd信號，來改變其分派至每一分段之山，而輕易地 改變其分段選擇之次序（分段序分位置）。 有了此等可變式本地ID，其必能在任一時刻，保註每 一八個本地解碼器126，能被分派到一選自上述如第13圖中 之列表内所示組的獨一 ID。每一 ID係一具有若干標示為 B〇、B1、和B2(自最小至最大有效位數）之位元的3-位元二 尽紙張尺度適用中國國家標準（CNTS) A4規格（21〇χ297公釐）

34 521506 A7 --—---— B7 五、發明説明（Μ ) 進位數。一種保証每一本地解碼器具有一分派給其之不同 ID的方式是，維持及改變一單一夂位元主控碼，以及將此 等J位元加上彼等對應之反相值，循線傳訊至該等本地解 碼态。該等六個位元將形成上述之變形控制信號Μ。每一 本地解碼裔，接著將會只挑取此等六個位元中的三個，以 形成其自身之rnorphjd信號。 弟14圖之列表係顯示上述變形控制信號μ之六個位 元，可被每一八個分段之本地解碼器使用。舉例而言，其 分段〇有關之morph-id，係一包含自最小至最大有效位數之 位π(Β2，Β1·Β0)的3-位元，而其分段5有關之m〇rph—id，係 一包含自最小至最大有效位數之位元（一·Βι·-^〗3•位 儿。當上述之主控碼，舉例而言，具有值〇11時則其分段 〇有關之m〇rph」d將為011，同時其分段5有關之m〇rphJd 將為110。在此一方式中，其將可保証輸入至每一本地解碼 之morph—id係獨一的。其亦可使得改變該等分段之本地 ID變為簡單，因為其僅f要更新上述之3•位元主控碼。 附帶而言，雖然以上說明該等3位元加上彼等之反相值 (使得總數為6個位元），係循線傳訊至每一本地解碼器 126,其當然可能僅分配該等三個位元本身，而無彼等之反 才目ϋ «及在適當之本地解碼器内設置反相器，以局部地 產生其反相之信號。《而’此或將會使得每一本地解碼器 之電路具有或將不相同之不利結果。 該等刀ί又之選擇次序，可依據上述之主控3·位元碼如 何被更新’而在多種之方式中，逐個周期地被改變。若上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格}---- I.先R.:hf1rul;之注*事項再坺寫本頁) 訂丨 521506 A7 -------B7 五、發明說明（32 ) 述之主控碼僅僅是每一周期遞增（在u丨之後回捲至⑽〇),-則該分段次序將會被轉動。此或將無法建立其轉移函數變 幵y所希望之效應，因為誠如上文所指，其轉動並不會變更 該轉心函數之基本外形，而僅僅是改變沿其之起始位置。 為完成變形，上述主控碼之三個位元B〇、B 1、和B2 中的一個之二進位狀態，可自一周期至次一周期地被改 變。此具有之效應是，當該等分段被視為依彼等ID之次 序’而被安排在不同之對應位置時，可使各對處於該次序 中之某些位置的分段被調換。舉例而言，若位元B〇之狀態 被改變，則該等處於下列位置之分段將會被調換： 2 <=> 3 4 <=> 5 6 <=> 7 其一對分段中之兩者所移動之距離（位置之改變）將為 1，有四對會立刻被調換，以致其總有效移動為8。此總有 效移動’可被用來界定一與每一次序改變相聯結之分段變 化參數（S C P)。其在計异上係涵蓋所有之n個分段，總計上 述次序之改變所招致該分段若有之序分位置的變化。其係 用做上述次序之改變所招致該序分位置的總變化之量度標 準。 若位元B1之狀態被改變，則該等處於下列位置之分段 將會被調換： 0 <=> 2 1 <=> 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 36 ^------------------tr.......................線 f ί»1..'先IK*竹面之：S事項冉祀U'本頁) 521506 A7 ____B7 五、發明説明（33 ) 4 <=> 6 5 <=> 7 在此一情況中，其一對分段中之兩者所移動之距離將 為2，有四對會立刻被調換，以致其總有效移動（$ c p)將為 16 ° 若位元B2之狀態被改變，則該等處於下列位置之分段 將會被調換： 0 <=> 4 1 <=> 5 2 <=> 6 3 <=> 7 在此一情況中，其一對分段中之兩者所移動之距離將 為4，有四對會立刻被調換，以致其總有效移動（scp)將為 32 〇 若此等二個更新中的一個每次係隨機地被選定，則其 每一轉換周期之平均總有效移動（每周期之平均SCP)，係 (change*Probability) = 8*( 1/3)+16*( 1/3 )+32*( 1/3) = 56/3 = 18.67。 上述之總有效移動（分段變化參數），係反映在每一變 化有關之移轉函數的總變化中。誠如上文所述，該轉移函 數一般有利的是，可自一狀態慢慢地變形至另一狀態，以 及不會立刻做太多的大變化。此可藉由限制相對於總數η 之分段的次序、數目和/或大小之變化所招致分段之序分 位置中的平均變化，來加以完成。此係相當於限制其相對

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公D 37 f請先閱讀牝面之注意事項再構趑本頁) .*^τ— 521506 A7 -----------Β7 五、發明説明（34 ) 於η之SCP值。而且，該等極大與極小scp值間之差異，最 好係相對於η受到限制。舉例而言，在此一情況中，該等極 大與極小SCP值係8和32，以致其差異（24)為311。彼等範例 • 性值係表明在下文之範例中。 _ 有鑒於在本範例中位元Β2之變化可造成32(4η)之相當 大的總變化之事實，Β2最好係最不常變化。 m 一種元成此之方式是，每次根據格雷標準碼更新上述 之主控碼，亦即，在以下之方式：〇〇〇_>〇〇1->〇1丨·〉……〉〗1〇 ·>111->101->1〇0->101->1η 等等。在此一情況中，82在16 個周期中係改變兩次，而B i係改變四次，以及則係改變八 次，以致其每轉換周期之平均移動如今為·· (change*probability)=32*(2/16)+16*(4/16)+8*(8/16)= 192/16=12 (亦即，其平均scp在此_情況中係被限制至 1·5η )。 然而，在此一情況中，一有限組之轉移函數，將會定 I. w重複。在此—情況中’彼等相同序列之轉移函數，將會 每16個轉換周期重複一次，而產生一（fclk/16)之重複頻 率，其中，Fclk係其轉換周期之頻率，此將具有產生此間 隔下之離散邊帶的效應。 在上述位元BO、B卜和B2之一隨機者的二進位狀態之 每一周期的變化之方法中，其位元B2之一變化，將會造成 其四對分段突然移動四個分段之距離。為限制總有效移動 (SCP)至8個分段之總數，其有可能將ΛΒ2變化分離成四個 分開的變化，而使任一時刻做一次改變，亦即，（〇<=〉4)、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公楚) 38 521506 A7 ______ B7_ 五、發明説明（35 ) (1<=>))、（2<=>6)、或（3<=>7)。在相同之方式中，上述之 B1變化可藉由將其分離成兩個可能之變化，譬如（〇<=>2& 4<=>6)或（1<=>3 & 5<=>7)，而被限制至8個分段之總有效 移動（SCP)。上述之B〇變化早已造成一八個總有效移動， 以致其中僅有一種可能之選擇：（0<=>1 & 2<=>3 & 4<=>5 &6<=>7) ° 此等七個可能之變化為便利計係標示如下： B0: (〇<=>1 & 2<=>3 & 4<=>5 & 6<=>7)

Bla: (0<=>2 & 4<=>6)

Bib: (1<=>3 & 5<=>7) B2a: (0<=>4) B2b: (1<=>5) B2c: (2<=>6) B2d: (3<=>7) 此可藉由保持及更新一 7-位元主控碼（而非之前的3-位元主控碼）來加以具現，而使每一上述七個可能之變化， 能藉由調換該等七位元之對應者的位元值來加以完成。為 完成此，該等本地ID係如第15圖之列表所示，相當於此7-位元主控碼。比較此列表與第13圖中者，可見第13圖之B2 行’業已被分離成四行B2a、B2b、B2c與B2d，分別對應於 上文所述標示為B2a、B2b、B2c與B2d之四個變化，而使每 一行僅包含一對顛倒之二進位值，彼等係在此等二進位值 被顛倒時需要被調換之分段對的兩個位置處。同理，其B1 行業已被分離成兩行Bla與Bib，分別對應於上文所述標示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公爱） {^先閲龙背面之注*事項再«尨本π}

39 521506

五、發明説明（36 ) 為Bla與Bib之兩個變化，而使每一行僅包含兩對顛倒之二 進位值’彼等係在此等二進位值被顛倒時需要被調換之兩 分段對的四個位置處。第15圖之B〇行係與第13圖者相同。 上述之變形控制信號M，如今具有總計為14要分配給 上述本地解碼器126之位元（七個位元B〇、Bla、Bib、B2a、 B2b、B2c、B2d和彼等之反相值）。由於每一本地解碼器只 需要一3-位元之morph—id，其將會根據第16圖中所示之列 表，自上述之變形信號Μ，挑取三個位元。 、一叮· 在此一範例中’上述之變形控制區段24，係負責在每 一周期隨機地調換上述變形信號Μ之七個位元中的一個， 以及其每一轉換周期之平均移動（平均SCP)如今為8(η)，相 照於不分離該等較高次位元Β1和Β2之18.67的平均值。 .線· 此七個可能選擇中的一個之隨機選擇，最好係藉由產 生一可選擇七個要做改變中之一的隨機弘位元數，來加以 具現。由於此隨機3-位元數，實際上具有八個狀態，彼等 中的兩個’最好使選定其調換位元Ε0所代表之變化。 誠如上文所述，在上文參照第12圖所說明之轉移函數 變形區段122中，上述二進位輸入字組DKDm至溫度計編碼 k號ΤΙ-Tn之解碼，並非··整體地··行（藉由一類似第1圖之解 碼器6的集中式二進位對溫度計解碼器），而係代以在每一 該等η個分段内局部地被執行。理應理解的是，其亦可能以 其他之不同方式，具現第8圖之轉移函數變形區段22，舉例 而言’藉由首先使用一類似第〗圖之解碼器6的二進位對溫 度計解碼器，來產生一組溫度計編碼信號，以及接著重新 本紙張尺度翻巾關家標準（CNS) M祕（2獻297公爱) 40 片 内 521506 五、發明説明（37 排序此等溫度計編碼信號（舉例而言，使用—鼓式移位 杰），來產生該等分段控制信號T1_Tn。 為完成上述最低之逐個裝置的變化，—dac中々八ρ 的選擇次序’理想上應逐漸變化經過每—可能之；二 便能歷時經過同樣多不同形式之移轉函數。然而，人實際上， 域就大數量之分段完成此所需之電路的總複雜性（舉例 而言，就其閘極計數而言），可能會令人望而卻步。有寥於 二匕’ -方：必須在增加電路之複雜性’與另_方面限制彼 寻可被涵蓋之分段次序的總數（以及因而逐個裝置之變化 可因變形而被降低之量）間’取得一切合實際之折衷。 其-可能之折衷是，將該等分段分割成若干群’以及 僅調換-單-群内之分段。藉由進—步安排每—群内之分 段，使平均地散佈橫跨其整個轉移函數，其將仍有可能完 成良好之變形性能，同時可顯著降低其整個電路之複雜 ^舉例而言’第π圖係顯示—範例’其中’總數為16之 分段S0至S15，係被分成兩群，.群〇〜群r各包含8個分段： 群〇中之（80.52.54.86.58.810.812.514)，和群1中之（51.53. h’ST’SlSll.SU.SB)。此等分段所例示之位置，係相對 於上述之轉移函數（選擇次序），以及未必有關彼等在晶 上之實體位置。所以，其將有可能（以及最好）安排一群 之所有分段，使彼此在該晶片上面能緊密相鄰，即使彼等 實際上係散佈橫跨上述之轉移函數。其一群内之分段，絕 不會與另一群内之分段調換。 彼等群之數目的選擇係另一項折衷。較大之群將可產 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚〉

’訂· 請先閲^背由之注念事項再^^本頁) 41 生更為線性之改善（不同DAC間之匹配），但較小群將可產 生車父少之寬頻帶雜訊，因為每一個時鐘信號週期有更少之 分段會改變位置。 在上文參照第12至16圖所述之範例中，其中有由一3_ 位7L二進位資料輸入字組來定址而總計為8之分 段。每一分段中之本地解碼器，係具有一3-位元之本地ID， 其係與上述3-位元之二進位資料輸入字組〇丨-Dnv做比較， 以‘出該荨溫度計編碼信號T1 · τ n。此外，該等與每一分 段相聯結之本地ID，係使不斷以多種方式做調換，以使其 分段次序不斷地改變。第12至16圖之安排，可輕易地被修 飾至一更為實際之DAC，其中如此刻所將述，係有1Μ個 分段。 此等128個分段，可如下被分割成16群之8分段： 群 〇 =分段（(U6...96,112) 群 1 =分段（L17...97J13) 群 14=分段（14.30... 110.126) 群 15 =分段（ΐ5·31.··ΐ 11,127) 有了此一安排，一群之每一構件，在該轉移函數中， 係與該群之相鄰構件分隔一 16分段之距離，以及每一群之 構件，係平均地散佈橫跨上述之轉移函數。每一群係具有4 個共同給該群之所有構件的、固定的、及就每一群有所不 同之ID位元（四個最低有效位元），和3個就其群之每一構件 有所不同的ID位元（三個最高有效位元）。

A JUO A7 B7

由於其中在上述要被定址之DAC中有128個分段，其 、而要一7-位元資料字組輸入D1-Dm，以及每一分段之本 也解碼益’將具有一 7-位元之本地id。此一就一特定群之 冓件的7_位元本地1D之四個最低有效位元，可被硬體線接 成該群獨有之一 4·位元組合，而該群之每一構件，可如上 文所呪明選擇三個來自一 14·位元之變形信號匯流排之不 同位元’藉以提供該本地1D之三個最高有效位元給該構 牛改’I上述之主控碼，如今將會在一群内不斷調換彼等 構件’但不會調換彼等隸屬不同對應群之構件。 -口 * 為降低每一轉換周期所執行之調換總數（或Scp)，每一 周期最好僅有一群被調換。此可藉由產生一可選擇一在一 特定轉換周期中要使活動之群的4·位元隨機數字，來加以 几成。上述之變形控制信號M，接著會作用而在該周期内 調換上述活動群之構件。 第1 8圖係顯示第8圖之轉移函數變形區段22在本發明 之另一較佳實施例中的結構，其中有總計128個分段被分成 8群之16分段，各係如下： 群〇 =分段（0,8...112.120) 群1 =分段（1.9...113,121) 群 6 =分段（614...118，126) 群7 =分段（7，15...119，127) 有了此一安排，一群之每一構件，在該轉移函數中， 係與該群之相鄰構件分隔一8分段之距離，以及每一群之構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs) Α4規格（210X297公爱） 43 521506 發明説明（4〇 件，係平均i也散佈橫跨上述之轉移函&。 - 第18圖之轉移函數變形區段22 ’係包含一群致能躲碼 為8 ’和八個分段群3〇()至3〇7。該轉移函數變形區段2、具 有若干輸入，可接收上述之7_位元二進位輸入字組 D1-Dm、一 4-位元.‘local—en” 號、和一 3_位元"global—en“ 號。其“1〇Cal-en，，號和一 3·位元“global 一 en”號，係一起包含 上文參照第8圖所說明之變形控制信號M。每一分段群％ 可輸出該等128個溫度計編碼輸出τ1·Τη中的16個。其群致 月匕解碼态40，係具有一可用以接收上述g〇bal 一⑶信號之輸 入鳊，和一可用以輸出一 8-位元gr〇up 一⑶信號之輸出端。 每一分段群30係具有··一可用以接收上述卜位元以⑽口 信號之一預定位元的輸入端、一可用以接收上述1〇cal_ L號之輸入端、和一可用以接收上述二進位輸入字 Dl-Dm之輸入端。 該等local一en信號與global—en信號，係在每一轉換周 期中由第8圖中所示之變形控制區段24來產生。 global—en信號，係一3位元之隨機數字，其可選擇該等 個分段群30〇至3〇7中的一個，使其分段構件就該特定轉換 周期做調換。彼等所有未被選定之分段群内的分段，可保 留彼4出自其前一周期之分段次序。上述之群致能解碼 4〇 ’可解碼此一 3-位元gl〇bal_en信號，以產生—n輸入 輸出之8 -位元gr〇up_en信號，而就每一不同值之3 -位-global—en信號，使一不同之group—en位元被設定為1 (所有 其餘之group—en位元係被設定為〇 )。上述8·位元 en en 該 八 器 元 之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

44 521506 A7 I--------- B7__ 五、發明説明（4l ) 應 ' ' grouP-en信號，係施加至該等八個分段群30〇至30,之—不 同對應者。 上述變形控制區段24所產生之l〇Cal一en信號，係 位元隨機數，其可選擇15個要針對該轉換周期中所選定分 段群30中之分段加以執行之可能分段調換中的一個。由於 上述之local一en信號，具有16個不同之狀態，彼等之兩個可 選擇15個可能分段調換中的同一個。此將會在下文做一更 詳細之說明。 第19圖係更詳細地顯示該等分段群3〇〇至3〇7之結構。 每一分段群30係包含16個分段解碼器34〇至34lf；，和所有分 段解碼器34〇至34b共用之一單一群解碼器32。此群解碼养 32，係具有若干可用以接收上文所述比㈡丨一⑶與#⑽匕⑶ 信號之輸入端、和一可用以接收上述二進位輸入字組 D1-Dm之三個最低有效位元的輸入端。該群解碼器p，亦 具有一可用以接收一3-位元group jd信號之輸入端，其係 代表該群中之所有16個分段的本地ID之三個最低有效位 元。上述之群解碼器32，亦具有一單一位元之“ c〇mp••出， 矛3〇位元之morph id—bus輸出。每一分段解碼器34，係 ’、有可用以接收上述一進位輸入字組D1 -Dm之四個最高 有效位元的輸入端、其他可用以接收上述群解碼器32所輸 | 出之comp信號和morphJdJnis的選定位元、和一溫度計編 碼輸出信號T所由輸出之單一位元輸出。 茲將參·照第20至22圖，更詳細地說明該等群解碼器32 與分段解碼器34之結構和運作。該群解碼器32，係包含一 本紙張尺度適财關緖準（CNS) A4規格⑵狀297公 "" -—

45 521506 A7 __ ___B7 五、發明説明（42 ) 在第21(A)圖中更詳細地顯示之LSB解碼器321，和一在第 2 1(B)圖中更詳細地顯示之變形信號解碼器325。該LSB解 碼器321，係包含一比較器322和一邏輯閂323，而該變形信 、 號解碼器325，係包含一調換選擇器326和一組D-型正反器 " 327。每一分段解碼器34 ’係包含一比較器342和一邏輯閂 344 〇 上述碼态）21之比較|§ 322，可使上述二進位輸 入字組Dl-Dm之三個最低有效位元，與該群之獨一的3•位 元群ID -group—id”比較。此一比較結果，將會被其邏輯閂 323閂定，以及輸出做為信號··c〇mp”而被傳遞至每一分段 解碼器340至34”中之比較器342。其分段解碼器34中之比 較裔342 ’接著將會針對上述之最高有效位元，執行一類似 之運作而使上述一進位輸入字組Di-Dm之四個最高有效 位兀，與該群有關之4_位元，、m〇rphJd，·比較，以利用該等 最低有效位το之比較結果”c〇mp·· 一分段解碼器34内所執 ^ 卩之比較結果’係代表上述可控制該分段之差分開關4的溫 _ 度計編碼輸出信號T。 — 在上文參照第12圖所說明之範例中，其中之分段並未 』刀成若干群，每一本地解碼器！ 24内之比較器1 ，可使 上述二進位輸入字組Dl_Dm之所有m位元，與上述 ••n-Ph—id，·號之所有m位元做比較。在此_範例中上述 本地解碼為所執行之運作，係被分割成若干由其群解碼器 3。中之LSB解碼裔321針對該等最低有效位元所執行之運 作，和其分段解碼器34針對該等最高有效位元所執行之運 本紙張尺度適财關家標--- ....... 裝 訂· 線· 五、發明説明（43 ) 作。上述之LSB解碼器32卜僅會利用上述二進位輸入字組 Dl-Dm之三個最低有效位元，和其分段⑴之三個最低有效 位元（group一id)。上述之分段解碼器34，將會利用上述二進 位輸入字組Dl-Dm之四個最高有效位元，和其分段m之三 個最高具有效位元（morph—id)。其將需要一進位位元 comp使能自其最低有效位元比較器，傳訊至其最高 有效位元比較器342。 理應瞭解的是，此兩級比較程序並非絕對必要的。其 在安排上可使就每一分段執行一單一之7_位元比較運作， 而使其四個最高有效位元，由該等贿ph」d位元所構成， 以及使其三個最低有效位元，由該等共屬一群内之所有分 丰又的group一 1(1位το所構成。然而，其最好使用一兩級之程 序，因為其用以比較該等三個最低有效位元之電路，可為 一群内之所有分段所共用，而僅需要在每一分段解碼器 内。又置4·位元比較器。此外，一兩級之程序可容許上 述本地解碼器所執行之運作能做管線式處⑮，而如吾等相 互關連申請案歐洲專利公報第卯_八_11〇〇2〇3號之詳細說 明’使彼等出自一轉換周期之運作，與彼等出自一相鄰轉 換周期之運作相重疊。 茲將參照第21(B)、23和24圖說明每一分段之ID (或 morph一id )的四個最高有效位元之產生程序。誠如上文所 述，上述變形信號解碼器325接收自變形控制區段24之 local—erH§號’係_4.位元之隨機數，其可選擇彼等個針 對上述隨機群選擇信號訂〇叩一€11在轉換周期中所選定之分 五、 發明說明（44 奴群30中的分段所執行之可能分段調換中的一個。就上文 ^照第u圖所說明之範例而言，以，_群中僅有^個分 T ’彼等七個可能調換中的—個，係藉由_3_位元隨機數 隨機地來加以選擇，以及係藉由調換一 位元主控碼之一 位元的一進位狀悲來加以完成。一與此相當之功能，在此 一範例中，係由上述之變形信號解碼器325來執行。在此一 情況中，其中，一群中之16個分段，係需要一 *-位元 morph—id。若其調換在實行上係藉由改變_4_位元主控碼 之一位元B3、B2 ' B1和B0的二進位狀態，則以下之調換 將會發生： BO: (02468ACE) <=> (13579BDF)

Bl: (014589CD) <=> (2367ABEF) B2: (012389AB) <=> (4567CDEF) B3: (01234567) <=> (89ABCDEF) 此處，每一群之構件，係以十六進位符號表示成構件 中，構件0為分段0，構件1為分段8，構件E為分段丨丨2，以 及構件F為分段120。 就每一以上調換而言，一群内之構件所移動之總距 離’分別就調換BO、Bl、B2與B3而言，係16、32、64和 128。由於一群之母一構件，實際上係與一相鄰構件分隔8 個分段，此係分別代表一平均為128(n)、256(2n)、512(4n) 和1024(8n)分段之總有效移動（SCP)。為限制對其轉移函數 所造成之總變化，上述之變化係在如上文所說明之類似方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 裝------------------、玎.......................線· rt^^^^i^5:d:£^^*^^.4vJi) 48 521506 A7 B7 五、發明説明（45 ) 式中，被分割成下列之副選擇： BO: (02468ACE) <=> (13579BDF)

Bla:(048C) <-> (26AE)

Bib: (159D) <=> (37BF) B2a: (08) <=> (4C) B2b: (19) <=> (5D) B2c: (2A) <=> (6E) B2d: (3B) <=> (7F) B3a: (0) <=> (8) B3b: (1) <=> (9) B3c: (2) <=> (A) B3d: (3) <=> (B) B3e: (4) <=> (C) B3f: (5) <=> (D) B3g: (6) <=> (E) B3h: (7) <=> (F) 每一此等選擇之總改變，係一 16個構件之移動。由於 每一構件係分隔8個分段，任一改變有關之總有效移動 (SCF)係16x8個分段，亦即，128個分段。因此，在此一情 況中，每一周期之平均SCP係被限制至η。 上述每一轉換周期被更新之主控碼，在此一範例中係 代表第21(E)圖中之15個D·型正反器327之組的15個Q輸 出。其15個&輸出加其15個Q輸出，係形成一饋送至上述分 段解碼器34之30-位元morph_id_bus信號。每一分段解碼 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 49 521506 五、發明説明（46 :，係使用-出自上述騰ph」d_bus信號之四個位元的獨 -組，以形成其自身如第23圖之列表所總結之4_位元 morph—id信號。 ° 上述之4-位元local_en信號，可選擇上述丨5個調換中要 在一特㈣換周期中完成的-個。此調換唯有在該周期内 &_P_en信號就特定群為高邏輯位準時方會完成。由於 上述之local一en信號，係具有！ 6個不同之狀態嗜等中的兩 個，可選擇該等15個可能之分段調換中的相同的一個。上 述變形信號解碼器325之調換選擇器326，將會根據第_ 中所不之列表，產生-N輸人.！輸出之15_位元中間解碼作 號’而使其高位元選擇一要調換之位元。在此—範例中， 上述之調換”EG係就麵G和_ i兩者之吨⑶值而被激 勵，當group_en被設定為〇時，將無調換會被執行。 上組D-型正反态327之弓輸出，係回饋至該等正反器之 對應D輪入。此可使彼等輸出在每次被時鐘信號觸發時做 跳換。然而，由於僅有—正反器被該等中間解碼信號致能， 上述15-位元主控碼，僅有一位元會在每一轉換周期中做跳 換。 以16群各有8個可能之調換（或8群之16個可能之調 換）即疋之凋換若要被重複，將會費去一（平均）128個 時鐘周期之區間。此具有之效應是，可將每一失真成份轉 換成一散佈在一約±(FCLK/128)頻帶之雜訊，以致每一雜訊 頻帶為624 Ms/s下之1〇河沿寬（或±5 MHz)。藉由適當選擇 Fclk與其平均調換重複區間，該等以每一失真成份為中心 本紙張尺度適用中國國家標準（〇β) Α4規格（210X297公楚） -----------------------:裝—— -7f 先r>i'tf;frm;之注*事JR再填趑本頁) 、-τ— :線丨 50 521506 A7 ____ _B7____ 五、發明説明（47 ) 之雜訊頻帶’在尺寸上可受到局限，以致彼等將不會延伸 進入其想要之信號頻帶内。 在一實施例中，該雜訊散佈實際上為此之一半，以致 每一雜訊頻帶約為624 Ms/s下之5 MHz寬（或± 2.5 MHz )。 此在完成上是因為該DAC係設有兩區塊之解碼器電路，其 一係一用以在奇數轉換周期中使輸入信號解碼之”奇數·· 塊’以及其另一係一用以在偶數轉換周期中使輸入信號解 碼之“偶數··塊。因此，每一“奇數，，"偶數-塊，係如吾等相 互關連申請案英國專利公報第GB-A-2356301號更詳細之 說明，在一半之DAC更新速率下，被時鐘信號觸發。 訂· Φ 誠如上文有關一格雷碼更新之使用的方法之說明，若 相同組之轉移函數，每16個周期重複一次，此將具有可在 一（Fclk/16)之間隔下產生一些離散邊頻帶之效應。然而， 若該組轉移函數亦做改變，則其雜訊將會大致上散佈遍及 此一頻寬。若此雜訊頻寬散佈過太，則該等分段被調換之 速率’將會被降低，以致其變形之發生將會更加緩慢。其 分段次序並不必每一周期做一次改變，以致在某些周期 (例如交替之周期）中，其分段次序可被安排使不做改變。 其選擇使用8群之16個分段，而非16群之8個分段，部 份係受迫於其佈線設計之考量。每一群係被設計成一 16個 構件之列，其一端部有群邏輯電路。由於其整個區塊係就 “奇數，，“偶數”輯電路被複製，此佈線設計將成為_16χΐ6 之陣列，而使此兩群具有共同之邏輯電路。每一構件（本地 解碼器，約200個閘極）係約成正方形（因為其為極小化配線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 51 521506 A7 B7 五、發明説明（48 之最佳外形），以致其最高平面之布局係約成正方形。 上述之變形技術，亦可組合吾等相互關連申請案歐洲 專利公報第EP-A-1 100203號所詳細說明之分段轉動技術 起使用，後者之全部内容係藉由參照而合併進在本說明 書内。 誠如第25(A)至（C)圖之所示意例示，在上述之轉動技 術中，該等分段在每一轉換周期中係被轉動某一定數目r 之分段（轉動量）。舉例而言，第25(A)圖之分段次序，業已 轉動一三個分段之量Γ，而使彼等分段自其末端捲回至其前 端。彼等三個分段之進一步轉動，可使其分段次序變為第 25(C)圖中所示者。此具有之效應是，可轉移該轉移函數之 起始位置，而不實際上改變該轉移函數之外形。 其分段轉動之設備，可藉由在每一轉換周期中將某一 轉動置r加至該分段之整個本地ID，而輕易地包含在上文參 照第18至24圖所說明之變形電路中，後者係由該分段相聯 結之group—id和morph_id的組合所構成。此在完成上係藉 由在上述群解碼器32之LSB解碼器321内的比較器322執行 比較運作之前，將上述轉動量r之三個最低有效位元，加至 忒group-id值，以及在上述分段解碼器34之比較器342做比 較之前，將上述轉動量r之四個最高有效位元，加至該 morph一id值。上述出自最低有效位元加法器之進位位元， 亦將會傳訊至其最高有效位元加法器。 當變形運作在施加上係結合轉動運作時，該變形運作 可在轉動運作後，移除上述仍然存在之逐個裝置的變化， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 裝—— t4-先K#背命之^-&*#項再^寫本頁) 訂— •線 52 521506 A7 ____ B7 五、發明説明（49 ) 以及亦可移除上述轉動運作所造成其頻譜中之離散音頻。 此先前需要使用轉動量之隨機散佈，在使用變形運作時， 將不再需要，雖然此仍可被使用來改善其雜訊基值之平滑 性。 以一 GSM通訊系統為例’其中之頻道係相隔ι〇〇·2〇〇 kHz，其最好使雜訊散佈至少達一個頻道之寬度。此一散 佈亦應小至足以使上述轉動運作所產生之失真成份，不致 顯著地散佈出彼等意欲之位置，其典型上至少與有關頻帶 相距5 1^^2。上述變形運作之散佈，典型上係±25]^}12之 級次，以致該等轉動成份，將不會散佈進其有關之頻帶内。 其中，茲將說明本發明之第三特徵，其係論及一具有 -分段式結狀祕，以及特別係論及_些分段式數位至 類比轉換器（DAC)。 誠如上文所述，吾等相互關連申請案歐洲專利公報第 EP-A-1 100203號，說明了-種..雜訊整形，.術，藉以使_裝 置非線性所造成之失真成份，能在頻率中做轉譯，以使彼 等呈現在其想要之信號頻帶外(頻帶外)。此在完成上係藉 由轉動該等分段被選定之次序，以及另外施加某一小量^ 機展度至其轉動量’以致彼等離散音頻並不會出現在立： 出中。本發明之第三特徵，係論及一種電路，其可幫助: 擇或確認彼等可完成其失真所希望之重新定位的適去失 ^但如下文所將論及，具有較其他情^為_般^用 第26圖係顯示一 DAC應用本發 心乐二特徵的部 本紙張尺度翻標_ (⑽）格（2獻四7公爱)— —---- :?先£^^面之、江;£事項再填寫本頁) .、句 53 521506 A7 B7 五、發明説明（5〇 份。第26圖之DAC係包含一數位電路部分與一類比電路部 分。此類比電路部分係包含多數之分段（或晶格）·每一分 段係具有一固定電流源2和一開關4。每一分段中之此開關 4，係受到其數位電路部分DC提供給它之個別對應的溫度 計編碼信號OT之控制。 第27圖係更詳細地顯示第26圖之一分段中的電流源2 與開關4之結構。其固定電流電晶體10具有一閘極，其係維 持在某一電位VPCS下，以及係用以產生其有關分段中之固 定電流I。其疊接電晶體20具有一閘極，其係維持在某一電 位VPCASC，以及可於該電路被使用時，作用來防護其固定 電流電晶體10，使免於電壓變動。此兩電晶體係一起構成 第26圖之一個別的電流源2。彼等第一和第二電晶體30和 40,係構成第26圖之一個別的差分交換電路4。彼等適用以 驅動該等第一和第二電晶體30和40之電路，係說明在吾等 相互關連申請案英國專利公報第GB-A-23 56304號中，其所 有内容係藉由參照而合併進本說明書内。該等電晶體30和 40之對應汲極，係連接至彼等對應之輸出節點OUTA和 OUTB，彼等係分別對應於第26圖之差分開關電路的第一 和第二端子。 在第26圖之DAC中，其數位電路部分除了一二進位對 溫度計解碼器6外，尚包含一分段轉動區段22和一轉動控制 區段24。其分段轉動區段22,係具有η個可在其接收一組溫 度計編碼輸入信號IT 1至ΙΤη之輸入端。該等溫度計編碼輸 入信號ΙΤ1至ΙΤη，係依據一施加至該DAC之二進位輸入字 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 54 521506 五、發明説明（51 、、且Dl-Dm ’由上述之二進位對溫度計解碼器$所產生。 該分段轉動區段22,亦具有n個可在其處產生上述數位 電路DC之溫度計編碼輸出信號〇T1至〇Τη的一個對應者之 輸出端。該分段轉動區段22，亦具有—連接至上述轉動: 制區段24之一輸出端而可自其接收一轉動總量⑽控制輪 入端。該轉動控制區段24’係具有可分別接收彼等外部供 應之控制信號MEAN和SPREAD的第一和第二輸入端。 该DAC係在一預先運作頻率（取樣率汗⑴^下，執行一 系列之運作周期（轉換周期）。該&^舉例而言係每秒1〇〇個 百萬取樣（lOOMsamples/s)。在每一周期中，上述之二進位 對溫度計解碼器6，可將上述外部供應之輸入字組⑴七爪， 轉換成該等η個溫度計編碼信號IT1至ITn。而且在每一周期 中，上述之分段轉動區段22，可接收該周期中要使用之轉 動畺r的一個值，以及係根據此一接收之卜值，自該等溫度 信 計編碼輸入信號1丁1至ΙΤη，導出該等η個溫度計編碼輸出 號 〇丁1 至 ΟΤη。 訊 之 頻 該等分段轉動之效應，可參照第28(α)至28(c)圓做 解釋。每一曲線圖係例示第26圖之輸出信號（νΛ-νΒ)橫跨 頻率範圍自DC至一半DAC取樣率FDAC之頻率的信號雜 比（SNR)。在每一曲線圖中，其垂直軸線上面所代表 SNR，係以dB來測量，以及其水平軸線上面所代表之 率，係以取樣率FDAC之比率值來測量。此一範例中係假設 彼等分段之數目η為64。 在每一範例中將可看出，大約自0.3 FDAC至0.5 FDAC， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公爱） 55 其 位 音 上 521506 五、發明說明（π ) 有一寬雜訊波峰（其Nyquist頻率）。此寬雜訊波峰，係其跑 加至上述輸人資料D1-Dm，以移除彼等量化誤差之高^ 波抖顫調諧之效應的結果。基於解釋之目地， 峰可被忽略。 見雜汛波 在此範例中，係假設上述之DAC，係被用來在豆輸出 端合成一由四個··音頻··所構成之輸出信號，亦即，四個不 同之頻率成份。該等四個音頻係以一接近約〇 〇9f_之頻 率為中心。每一音頻丁係具有上述DAC之足尺輸出：幅二 的二3 dB之波幅。該等音頻之總和的波峰係」μ。附帶 而言，其輸出信號係假設由此範例中之四個音頻 "^ 因為多數之音頻可使其更容易識別其輸出頻譜中之雜訊成 份0 一第28(A)圖係顯示當自—周期至次_周期無分段轉動 實施，亦即，在每一周期中Γ=〇時，其之輸出信號頻譜。 可看出，雖然其頻率範圍自沉至〇3 Fdac之平均雜訊议 準，係約為·90〇1Β，其中有許多在緊鄰該等四個音頻丁之頻 率的有效互調乘積M。此等互調乘積M，係該等分段失配 之結果。 ★第28(B)圖係顯示當—轉動總量n在每—周期中被使 用4之輸出信號頻譜。在此一情況中，其可見上述緊鄰 頻T之互調乘積河如今將不再存在。然而，代而用之的，一 述之輸出信號頻譜，係包含一些在(在此一範例 中之==0.0156 FDAC )之頻率間隔下標示為〗至19的的頻率成 伤匕等頻率成份，係由於自一周期至次一周期之分段轉 本紙張尺度適用中國;ΪΪ準(CNS) A4規格(2】〇χ297公釐) --------------------…裝：… ^先^^背面之注念事項再填¾本頁) '. :線丨 56 521506 A7 B7 五、發明説明（53 ) 一 一 動的結果’而出現在上述之輸出信號頻譜中，以及在下文 中係稱作··轉動成份··。 其第一轉動成份（成份1)具有頻率rAf。其第二轉動成 份（成份2)具有頻率2rM，以及其第三和較高次之轉動成 份，係處於頻率3rAf、4rAf、等等之下。 平均而言，該等轉動成份之大小，將會因其級次之愈 高而降低。然而，誠如第28(B)圖中可見，舉例而言，彼等 成份1和2係不大於成份3，而與其平均值所預期者相反。此 僅僅係第28(B)圖之特定曲線圖有關之統計變動。 如同在第28(B)圖之曲線圖中，當該轉動量1^1時，其 最高有效成份1至10，全係包含在一自DC至0.16 FDAC之頻 帶内。此係意謂所有之成份，係在該DAC之輸出信號頻率 的希望範圍内。舉例而言，在一使用4x超取樣之系統中， 上述輸出信號頻率之希望範圍，係自DC至0.125 FDAe。 第28(C)圖係顯示當一轉動總量r=21在每一周期中被 使用時之輸出信號頻譜。其轉動成份1至19在定位上，如今 係極不同於第28(B)圖中者。其第一轉動成份（成份丨）係位 於21M之頻率。其應具有2rAf (=42Δ〇之頻率的成份2， 將會映射至一22Δ f之頻率。此映像之發生，係因為42Δ f 已超過其Nyquist頻率（η/2)Δ f (=32Δ f)多達+ 】0△ f，以致該 成份將會映射至（n/2-10)^f=22Af。同理，其成份4將會映 射至20Af(4rAf=88Af係+52Z\f超過其Nyquist頻率，以致 將會映射至-20Af，此小於〇者，復映射至+20Δί>彼等較 高級次之成份，係在相同之方式中做映像。 本紙張尺度適用中國國家標準（q《S) A4規格（210X297公爱) 57 竹ώΛινΐάψ忒本ϊί) 、tr— 521506 A7 _____B7 五、發明説明（54 ) 誠如第28(C)圖可見’其1〇個較低級次成份1至1〇中， 如今僅有成份3、6和9，係包含在所希望之DC至〇· 125 FlUe 的範圍内。其中在所希望之頻率範圍内，係額外地有某些 較高級次之成份（成份12、15與18)，但此等係一些意義有 限之較高級次的成份。附帶而言，第28(C)圖中之成份1 8 的相對之大尺寸（相較於其他之成份），亦為一統計上之變 動。平均而言，該成份18在大小上或將較小於第28(C)圖中 所顯示者。 上述轉動篁r之非整數值在完成上，可藉由施加一小量 隨機差幅至其轉動量，而使其自一周期至次一周期有變 化’此亦具有可平滑化其雜訊基值之效應。該裝置之雜訊 整形特性在設定上，係使用上文所述外部供應至第26圖之 轉動控制區段24的控制信號ME AN和SPREAD。 雖然藉由適當選擇該等轉動控制參數mean和 SPREAD ’該等轉動成份可使移動至適當之”頻帶外“置， 其必須能就一特定應用之DAC做此一選擇。某些可系統地 選擇轉動量r之圖形化技術，係說明在吾等相互關連申請案 I /州專利公報第EP-A-1100203號中，但即使有了此種技 術，其最好能確保此種技術所得到之轉動控制參數，係有 效於使該等轉動成份移動至其預測之位置。而且，當採用 轉動運作而不採用變形運作時，其中將會有逐個裝置之變 動，此可能意謂在該等圖形化技術所建議之轉動控制參數 的兩個可能之二擇一選擇中，其一選擇將較另_者為佳。 其亦希望使得該等轉動控制參數之選擇有可能，而不必使 本紙張尺度適财關家標準（CNS) M規格（2歡297公爱） 先閲*1:面之注*事^再埤妗本頁) -裝. 訂 線丨 58 521506 A7 B7 55 五、發明説明（ 用此種圖形化技術，舉例而言，當該圖形化技術因使用變 形運作（如在本發明之第一特徵中）結合轉動運作而被複雜 化時。

Rvf;^^之：义念事項再«fe··本頁) tr— 其或被認為彼等實際測量可藉由其製造廠商在測試階 段，或藉由該DAC之一使用者在銷售後，針對一DAC：來加 以貫行，其中係將一適當之輸入信號（亦即，就其意欲之應 用屬典型的），施加至該DAC，以及測量其輸出信號頻譜中 之實際雜訊成份。藉由改變該等轉動控制參數MEAN和 SPREAD，該等轉動成份將會被移動至其頻譜中之適當的 “頻帶外”置。或者，上述圖形化技術所得到之轉動控制參 數可做核對，以便就該等轉動成份，確認所成之預測的頻 V外位置。此種測量可有利地被用來產生一些類似於第 2 8(A)至28(C)圖中所示之曲線圖，但實際上一些如同第 28(A)至28(C)圖一樣清楚及容易理解之曲線圖，係無法由 此種測量來產生的。第28(A)至28(C)圖之曲線圖，事實上 並非由測量產生，而係基於第26圖之電流源2 (第27圖中之 電晶體10和20 )在不同分段中假定具有17%之標準方差σ 的失配之一模型DAC，藉由電腦模擬來產生。此一標準方 差σ數字’係一人工化地高者，其係經選定來強調上述輸 出k號頻譜中之雜訊成份，以使彼等大至足以與背景雜訊 相區分。 一 0.06至0.17%之標準方差cr，實際上業已完成於彼 等先前之DAC中。上述標準方差有關之此一低值，使得其 最終使用者實際上很難及費時來區別該等雜訊成份與背景

521506 A7 B7 五、發明説明（56 ) rLf先ΚΛ背面之注*事項再塡寫本π) 雜訊，以及因而很難選擇MEAN和SPREAD有關之適當值， 以便依據彼等針對該DAC本身所進行之實際測量值，完成 一個別希望之雜訊輪廓。 誠如第29圖中所示，本發明之第三特徵的實施例，係 在每一分段中使用兩個獨立之電流源：一在晶片之測試和 建立期間所使用之測試電流源，和一在該晶片之實際運作 期間所使用之主電流源。此主電流源係如上文參照第27圖 所說明，包含兩個PMOS FET電晶體10和20。該測試電流 源亦包含兩個PMOS FET電晶體15和25，彼等係如下文所 說明，在尺寸上不同於彼等分別對應之主控電晶體1 〇和20。 此兩電流源在任一時刻僅有一個會被致能，以致當該 主電流源被選定時，一高度匹配之運作電流I將會產生，以 及會被饋送至彼等電晶體30和40所形成之差分開關，而當 該測試電流源被選定時，一低度匹配之測試電流Itest將會 產生，以及會被饋送至該等差分開關。彼等不同分段有關 高度匹配之運作電流I的標準方差ahni，舉例而言，係10倍 更佳於彼等不同分段有關低度匹配之測試電流Itest的標準 方差σ pm。舉例而言，σ hm可能為〇. 17%或以上（例如，〇.06 %)，以及σ pm可能為1.7%或以上（例如，2%)。該等主要 或測試電流源之選擇，係控制於一施加至兩開關SW3與 SW4之信號TEST，和一施加至兩開關SW1與SW2之信號 TEST。該TEST信號可經由該裝置之一輸入端子，外部地施 加至該裝置。 當TEST係低邏輯位準時，其開關SW1為ON，以及其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 60 521506 A7 B7 五、發明説明（57 ) (先K:-n'1r面之注念寧項再填寫本頁) 開關SW2為OFF，而使得上述主控疊接電晶體20之閘極， 連接至ANALOG VDD，以及因而使該電晶體轉為OFF。其 開關SW3為OFF，和其開關SW4為ON，將可容許一測試疊 接偏壓 VPCASCTEst， 能通過上述測試疊接電晶體25之閘極， 而使其轉為ON。因此，上述低度匹配之測試電流ITEST，將 會被選定以傳遞至上述之差分DAC開關。 當TEST為高邏輯位準時，其開關SW1為OFF，以及其 開關SW2為ON，而容許上述之主控疊接偏壓V PCASC ? 能通 過上述主控疊接電晶體20之閘極，而使其轉為ON。其開關 S W3為ON，以及其開關S W4為OFF，而使得上述測試疊接 電晶體25之閘極，連接至ANALOG VDD，以及因而使該電 晶體轉為OFF。因此，上述高度匹配之運作電流I，將會被 選定以傳遞至上述之差分DAC開關。 在一實施例中，上述主電流源電晶體1 〇之寬度，大約 為30倍於上述測試電流源電晶體1 5之寬度。上述主電流源 電晶體10之長度，亦大約為30倍於上述測試電流源電晶體 15之長度。舉例而言，上述主電流源電晶體10之相對尺度， 可能為寬度240和長度1 5，以及上述測試電流源電晶體1 5 之相對尺度，可能為寬度8和長度1/2。藉由使上述測試電 流源電晶體15之寬度對長度比，等於上述電晶體10者，該 等偏壓電位Vpcs和VpcsTEST將可能相同。 在此一情況中，彼等I和ITEST兩者大約均為160# A。 該等電晶體之寬度對長度比係相同，但該電晶體10之閘極 面積，係900倍於上述之電晶體15者。由於其電流中之失 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 61 521506 發明説明（58 配，係正比於1/，（閘極面積），此將會使得上述電晶體1〇: 之失配，為1Z30倍於上述之電晶體15者，其係3〇dB較低。 該等測試電流源之選擇，因而可容許彼等顯著之雜訊 成份’能強過背景雜訊，以及因而有利於彼等雜訊成份之 實際測量和定位，以供其製造廠商用以測試該裝置，及 或供其最終使用者用以就其最終使用者意欲之特定應用建 立該裝置。一旦該等雜訊成份使用該測試電流源定位在其 頻譜中，該等主電流源便可被交換回來，以再次就正常運 作降低該等雜訊成份，而完成該等測試或建立運作，以及 確保該等雜訊成份不會干擾該裝置之正常運作（使用該等 主控電流源）。由於該等雜訊成份之頻率位置，在該測試電 流源被選定時，可輕易地被決定，當該等主電流源被交換 回來，而使當時存在之更小雜訊成份能被核對時，該等相 同之頻率位置，接著便可仔細地被檢查。 該等主電流源和測試電流源之實體布局最好做選擇， 以使上述運作電流1之失配，能在某種程度上與上述測試電 流ITEST之失配相關聯。此可使其有可能可靠地最佳化上述 史升7運作甚或可依據違寻與主電流源有充分之密切關 係的測試電流源，來選擇一特定之··最佳··移函數。縱使該 等主電流源與測試電流源之失配間，全無或無顯著關係， 該等轉動成份將仍可映射至相同之頻率，雖然彼等之相對 大j、’可如同該等主電流源與測試電流源而有不同。 本發明之第三特徵，在說明上係有關一些分段式混合 k號电路’其在運作上可執行上述之分段轉動技術，但非 本紙張尺^格⑵⑽则 f ：ί f先K^lfmJ之注念事項再圯Κ本頁) -裝- 、可. :線· 62 521506 A7

------—— B7 五、發明說明（59 · --*- 上述㈣本發明之第-特徵的分段變形技術。本技藝之衷 業人員可輕易理解，本發明之第三特徵的技術，可應用至 上述在運作上僅能執行分段變形運作的分段式混合信號+ 路，或者彼等分段轉動與分段變形之組合體。其選擇坡^ 匹配不佳電流源之能力，係有用於任何分段式混合信號帝 路，其中係希望能誇大該等失真之效應，以利測試或調^ 該裝置，或選擇適當之運作參數。 理應瞭解的是，本發明之第三特徵，亦適用於其他類 型之分段式電路，諸如舉例而言一其中之每一分段係界定 一不同於上文所述之電流的類比量之分段式電路，上述々 類比量舉例而言，可為一電壓、電容，或電阻，而使每： 分段具有一可就該分段以一明確之方式界定上述類比量之 第一分段，和一可就該分段以一略不明確之方式界定上述 類比量之第二分段，且此就該分段所選定之實際類比量， 在兩者間為可選擇。本發明之第三特徵亦可應用於混合式 信號選擇電路外之分段式電路，譬如純類比電路。在此一 情況中 '該#分段可根據類比信？虎而非數位信號來加以控 制。 理應瞭解的是，本發明之所有特徵，亦可應用於一不 產生差分輸出信號之混合式信號電路。取而代之在一線至 另一線間做電流之交換，每一分段可僅使其電流啟通或啟 斷，或者根據其數位輸入信號，以某種其他方式來改變其 大小0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） 63 521506 A7 B7 五、發明説明（6〇 元件編號對照 A…第一連接線 B…第二連接線 CLij···晶格 D1-Dm…二進位輸入字組 I…電流 IA…第一輸出電流 IB…第二輸出電流 Μ…變形控制信號 R…電阻 Τ1-Τη··_控制信號 Τ1 -Τη…溫度計編碼信號 VA、VB…電壓 VA-VB…電壓差 卜"DAC(數位類比變換器具） 2…電流源 4…差分開關電路 6…二進位對溫度計解碼 器具 12…列解碼器具 14…行解碼器具 16…本地解碼器具 21 - 2 η…電流源 20··· DAC(數位類比轉換 器具） 20…疊接電晶體 22…轉移函數變形區段 24…變形控制區段 25…測試疊接電晶體 30…分段群 30…第一電晶體 32…群解碼器具 34…分段解碼器具 41·4η…差分開關電路 122···轉移函數變形區段 10···固定電流電晶體 lOJO—PMOS FET電晶體 15·25…PMOS FET電晶體 40…群致能解碼器具 40…第二電晶體 124…本地解碼器具 126···比較器具 32卜"LSB解碼器具 322…比較器具 323…邏輯閂 64 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 521506 A7 B7 五、發明説明（61 ) 325···變形信號解碼器具 326···調換選擇器具 327…D-型正反器具 342…比較器具 344…邏輯閂 65 (詩先^*'背面之注*事項再填趑本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 521506

   六、申請專利範圍 1. 一種在運作上可執行一 τ不幻之運作周期的混合式信號 電路，其包含： η個電路分段，彼等可一起產生一類比輸出信號： -控制信號產生器具’其在運作上可在每一周期 中，依據一數位輸入信號，產生一組„個分段控制信號， 彼等可施加至-對應之分段，以影響上述產生之類比輸 出信號；和 交形裔具’其可在不同之對應時間下，在至少兩 個不同之次序中，使得該等η個分段控制信號，能施加 至。玄η個刀#又，該專次序係使至少一次序與次一次 序，相差多於該等分段間之起始序分位置，以及該等分 段控制信號施加次序之改變所招致該等分段之序分位 置的改變，係相對於該等數目為η之分段，在數目和/ 或大小受到限制。 2.如申請專利範圍第】項之電路，其中就每一次序之改 變’至少有一分段不改變其序分位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上如申請專利範圍第1項之電路，其中就每一次序之改 ‘支，至少有η/16個分段不改變其序分位置。 4·如申請專利範圍第丨項之電路，其中就每一次序之改 變，至多有η/2個分段改變其序分位置。 5 ·如申請專利範圍第1項之電路，其中就每一次序之改 變’至多有一對分段改變其序分位置。 6.如申請專利範圍第1項之電路，其中，自一次序炱次一 次序之每一改變，係具有一相聯結之分段變化參數’其 66 本紙張尺度綱巾@國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 521506 Λδ BS CS DS

   申清專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在計算上係藉由就所有n個分段，總計有關分段改變< 才α致若有之對應序分位置改變.以及該等與次序改變相 聯結之分段變化參數，各係小於η:/4。 7.如申請專利範圍第丨項之電路，其中，自一次序至次— 次序之每一改變，係具有一相聯結之分段變化參數、其 在计昇上係藉由就所有η個分段，總計有關分段改變所 招致若有之對應序分位置改變，以及該等與次序改變相 聯結之分段變化參數，各係小於或等於16η。 8·如申請專利範圍第！項之電路，其巾，自-次序至次— 次序之每一改變，係具有一相聯結之分段變化參數，其 在計算上係藉由就所有„個分段，總計有關分段改變所 招致若有之對應序分位置改變，以及該等與次序改變相 聯結之分段變化參數，各係小於或等於化。 9.如申請專利範圍第丨項之電路’其中，自一次序至次— 次序之每一改變，係具有一相聯結之分段變化參數^其 在計算上係藉由就所有η個分段，總計有關分段改變所 招致若有之對應序分位置改變’以及其分段變化參數每 一周期之平均值，係小於η2/64。 1 〇.如申請專利範圍第1項之電路，其中，自一次序至次— 次序之每一改變，係具有一相聯結之分段變化參數，其 在計算上係藉由就所有η個分段，總計有關分段改變所 招致若有之對應序分位置改變，以及其分段變化參數每 一周期之平均值，係小於16η。 11.如申請專利範圍第1項之電路，其中，自一次序至·少一 ^ 訂--I I I I--· ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   67 521506 Λ8 BS C5 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 次序之母-改變’係具有_相聯結之分段變化矢枣，其 在計算上係藉由就所有„個分段，總計有關分段^^ 招致若有之對應序分位置改變，以及其分段變化參數每 ^周期之平均值，係小於2n。 12.如申凊專利範圍第1項之電路，並中 次序之每-改變，係具有—相聯結:分== 在計算上係藉由就所❹個分段，總計有關分段改變所 招致若有之對應序分位置改變，以及其分段變化來數々 對應最小與最大值間的差異，係相對於彼等分段之數I η受到限制。 、 η.如申請專利範圍第!項之電路，其中之變形器具在運作 上，可使該等分段控制信號在任一周期中施加至該等分 段之次序，能選自多數之預定可用次序。 14.如申請專利範圍第13項之電路，其中，該等預定可用次 序之總數，係大於4。 15·如申請專利範圍第13項之電路，其中，該等預定可用次 序之總數，係大於或等於彼等分段之數目η。 16 ·如申请專利範圍第1 3項之電路，其中，該等預定可用次 序之總數’係以一隨機或虛隨機為基礎而做選定。 17_如申請專利範圍第13項之電路，其中，彼等涉及序分位 置更有限之總變化的次序改變，係使平均發生多於彼等 涉及序分位置更多之總變化的次序改變。 18 ·如申請專利範圍第13項之電路，其中，該等預定可用次 序，係使所有之次序改變，大致涉及彼等序分位置相同 中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 ^ · I I--I 11 · (請先K讀背面之注意事項再填寫本頁) 521506 AS

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 之所有改變，以及所有之次序改變，係使平均在相同之 頻率下發生。 19·如申請專利範圍第丨項之電路，其中之次序改變，係涉 及調換彼等隸屬一或多預定之分段對的分段之對應字 分位置。 2〇.如申請專利範圍第1項之電路，其中，一即定之次序改 變的重複間之平均時間區間，係至少〇.丨β s。 21. 如申請專利範圍第丨項之電路，其中之變形器具在運作 上，可將該等η個分段，'細分成㈤群之分段，此處，出 一 2以及在運作上，可改變彼等隸屬相同群之分段的 序分位置。 22. 如申請專利範圍第21項之電路，其中之序分位置的改 變，係在任一時刻下藉群中的m_丨或更少群中之變 形器具而被允許。 23. 如申請專利範圍第21項之電路，其中之序分位置的改 又係在任一時刻下藉由唯有一群中之變形器具而被允 許。 如申請專利範圍第2丨項之電路，其中’n=M28，以及m = 8 或16 〇 &如申請專利範圍第21項之電路，其中，彼等隸屬相同群 之分段的序分位i，係散佈跨越n個可能序分位置之範 圍。 %·如申請專利範圍第！項之電路，其中係具有—對應於每 -分段之解瑪器電路’其在連接上可用以接收該數 辦咖A4規格（21〇_ x 297公釐） -------------裝--------訂·--I---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 69 經濟部智慧財產局員工消費合作社印如衣 521506 i cs D8 t、申請專利範圍 入信號和一 ID信號，以及在運作上可依據該等數位輪· 入信號與ID信號間之比較的結果，來設定上述铯加至 其對應之分段的分段控制信號之邏輯狀態： 該變形器具在運作上，可使彼等不同分段之解碼器 電路所接收的對應ID信號改變，以造成其次序之改變: 27·如申請專利範圍第26項之電路，其中之變形器具在運作 上，可將該等η個分段，細分成爪群之分段，此處，卬 $ 2，以及在運作上可改變彼等隸屬相同群之分段的序 分位置，以及該等解碼器電路對應於彼等隸屬於相同群 之分段的分段之部份係被共用。 28.如申請專利範圍第1項之電路，其中進一步包含分段轉 動器具，其在運作上可在每一周期中使該等序分位置相 較其前一周期轉動r個分段，其中，r係一就其有關周期 而被設定之轉動量。 29· —種雜訊整形方法，其可用於上述在運作上可執行一系 列運作周期及包含n個可共同產生一類比輸出信號之電 路分段的混合信號電路，此方法包括·· 在每一周期中，依據一數位輸入信號，產生一組η 個分段控制信號，以施加至對應之若干分段，俾影響其 所產生之類比輸出信號；以及 使該等η個分段控制信號，能在不同之對應時間 下，以至少兩種不同之次序，施加至該等η個分段，該 等次序係使至少一次序不同於次一次序，而相差多於該 等分段間之起始序分位置，以及該等次序之改變所招致 本紙張尺度適用中家標準（〇^___規格（21〇 χ 297公爱） · --------tl---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 70 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 521506 AS BS CS DS 申請專利範圍 分段之序分位置的改變，係使受限於相對於數目^之分〜 ί又的數目和/或大小D 30. —種分段式電路，其包含·· 、多數之電路分段，彼等各具有一在運作上可界定其 分段有關之一第一類比量的第一類比量 亦具有一在運作上可界定其分段有關之—&第1類= 的弟二類比量界定器具，就有關之分段而言，其第二類 比量在界定上，係較其第一類比量不明確： 一可用以選擇第一類比量或第二類比量之類比量 選擇器具；和. I 一在運作上可依據一電路分段以結合對應之選擇 類比量來產生一組合之類比量的組合器具。 31·如申請專利範圍第30項之電路，其中之第一類比量，就 每一單獨之電路分段，係與第二類比量相同。 32. 如申請專利範圍第3()項之電路，其中之第_類比量，就 所有電路分段，係大致相同，以及其中之第二類比量， 就所有電路分段，係大致相同。 33. 如申請專利範圍⑽項之電路，其中，其i類比量之 ‘準方差，係小於其第二類比量之標準方差。 34. 如申請專利範圍第30項之電路，其中之每_第—和第二 類比量係電流。 认如申請專利範圍第34項之電路，其中之每_第一和第二 類比！界定器具’係包含_可用以取源及&放電流之固 定電流場效電晶體，上述第-類比量界定器具中之固定 本紙張尺度適用T國國家標準（CNS)A4規格（2ΐ()χ 297公髮γ

   M---- 請先wtt背面之注意事項再填寫本頁) ^· i線· n n . 521506 六、申請專利範圍 電流電晶體，在閘極面積上係大於上述第二類比量界定 器具中之固定電流電晶體。 36.如申請專利範目第35項之電路，其中之第一類比量恭定 器具中之固定電流場效電晶體，在寬度對長度比牟上， 1係大於上述第二類比量界定器具中之固定電流電晶體。 ”·如申請專利範圍第3〇項之電路中之類比量選擇器 具，可根據一外部施加至該電路之控制信號，來選擇該 等第一類比量或第二類比量。 38.如申請專利範圍第3〇項之電路，其在運作上可執行一 列運作周期，以及係進一步包含·· 一控制信號產生器具，其在運作上可在每一周 中’依據-數位輸入信號，產生_組分段控制信號， 等可施加至—對應之分段，以影響上述組合之類比°量 和 系 彼 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -雜訊整形器具，其可在不同之對應時間下，在土 少兩：不同之次序中，使得該等分段控制信號，能施: 至該等分段’藉以將不同分段之第—類比量間的失配所 造：之失真，轉換成若干預定希望頻率下之雜訊成份。 如申請專利範_38項之電路，其中之雜訊整形哭且， 係包含-分段轉動器具，其在運作上可在每—周期中， ;該等分段之序分位置相較其前-周期，轉動r個分 又，其中’螬一就其有關周期而被設定之轉動量。復如申請專利範圍第38項之電路，其中之雜訊整形哭且， 係包含一變形器具，其可設定—些不同之次序，= 至 . ^--------- (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度 緒準（CNS)A_ (2l〇T^i7 72 521506 AS BS C8 DS

   申請專利範圍 少一次序不同於次-次序，而才目差多於該等分H ^ 始序分位置，以及該等分段控制信號之施加次年二 所招致分段之序分位置的改變，錢受限於相對於P η之分段的數目和/或大小。 “、目 41. 一種分段電路之測試方法，其係包含： 使該類比量選擇器具，選擇該等第二類比量： 設定該雜訊整形器具之運作參數，供該雜訊整形器 具使用’來影響該等不同之次序；以及 對上述組合之類比量所導出的信號進行測量，以便 識別該等雜訊成份之信號的頻譜中之位置。 ^--------^-------- ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟邡智慧豺產局員工消費合作社印製 適 度 尺 張一械 準 標 家 國 國 21 /V 格 規 釐 公 97 73