TWI296880B - Digital-to-analog converter structures - Google Patents

Digital-to-analog converter structures Download PDF

Info

Publication number
TWI296880B
TWI296880B TW094132559A TW94132559A TWI296880B TW I296880 B TWI296880 B TW I296880B TW 094132559 A TW094132559 A TW 094132559A TW 94132559 A TW94132559 A TW 94132559A TW I296880 B TWI296880 B TW I296880B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
dac
component
ladder
block
output
Prior art date
Application number
TW094132559A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200637160A (en
Inventor
Patrick C Kirby
Colin G Lyden
Tudor M Vinereanu
Original Assignee
Analog Devices Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Analog Devices Inc filed Critical Analog Devices Inc
Publication of TW200637160A publication Critical patent/TW200637160A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI296880B publication Critical patent/TWI296880B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10Calibration or testing
    • H03M1/1009Calibration
    • H03M1/1033Calibration over the full range of the converter, e.g. for correcting differential non-linearity
    • H03M1/1057Calibration over the full range of the converter, e.g. for correcting differential non-linearity by trimming, i.e. by individually adjusting at least part of the quantisation value generators or stages to their nominal values
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/78Simultaneous conversion using ladder network
    • H03M1/785Simultaneous conversion using ladder network using resistors, i.e. R-2R ladders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

1296880 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於數位至類比轉換器(DAC),且詳言之係關 於使用電阻性梯式配置(resistive ladder configUrati〇n)實施 之DAC結構。本發明更特定言之係關於基於r_2r配置之 DAC結構。 【先前技術】 DAC結構於此項技術中已為吾人所熟知。其用於將一通 常以二進位碼形式提供之輸入數位訊號轉換至一以相應電 壓或電流形式之類比輸出訊號。此可藉由使用開關或電阻 器或電流源之網路達成。 已知DAC結構之一實例在已讓渡予本申請案之受讓
Dempsey等人之美國專利5 764 174(usp,i74)中產生:其内 容以引用方式併入本文中。usp ,174描述一 r_2r梯式結 構,其包括複數個腳。每-腳均有助於該器件之解析度,。 以使提供於該結構内之腳越多則解析度越佳。然而,在向 該梯式結構添加更多腳時’亦需要添加複數個相應的開 關,此需要適當地定標。添加開關並非隨意的活動,因為 每一新的開關需要與先前之開關適當地^標。由發明卿 ,174處理了該等開關之定標’其提供-控制電路以使得相 對於-參考值來控制該等開關之導通電阻 '然而,若 賣之高解析度’則在將該等開關保持在合理的操作:數 =路布局上提供足夠的面積以容納大量開關方面仍 104671.doc 1296880 回解析度DAC之另-問題在於DAC之線性與單調性受組 件匹配之_ °隨機㈣失配可降低DAC結構之單調性與 線性。傳統上已藉由雷射修整組件調整其值或在板上併入 校正電路來抵銷此問題。 因此,需要提供一 DAC配置,其用以提供$DAc 且便於校正DAC線性誤差。 又 【發明内容】 因此’本發明之第—實施例提供—心將—數位輸入字 組轉換至一類比輸出電壓訊號的數位至類比轉換琴 (DAC)’該字組可被分割為—上部及—下部,該dac包括 第一組件,其包括一由該字組之下部控制的電阻器梯DAC 且產生-輸出電壓;及一第二組件,其包括一由該字組之 上部控制的-電阻器梯DAC且產生—輸出電壓。該第二紐 件被分段,該等個別區段中之至少一區段具有一低於該字 組之上部之1 LSB的隸’且該第—組件進—步用以回應 於第二組件之一區段的選擇以調諧該第二組件之輸出。、 β本發明之較佳特徵由本文所附之申請專利範圍獨立項所 提供。有利實施例提供於申請專利範圍附屬項中。 該梯通常可提供於-R_2R拓撲或其修改版本中。在該標 準r-2r結構之-修改中,移除某些連m阻器,且剩 餘DACf阻H被定標。此以電阻器面積為代價提高了該第 -組件或下部DAC段之阻抗,但降低了 dac内流動:電 流,且亦在DAC下部内相對於電阻器值降低了開關及佈線 非理想之效應。 104671.doc 1296880 藉由將該DAC之一下部竊接至—電流源,該電流源經配 _ 置為將一定標之電流(相對於參考)注入該尺_211梯之一節 點。本發明對於-給定解析度提供―最小化之總DM面 積’且減少開關定標問題。該注入可加入該梯之任何節 • 點,但通常為柄接至一終止電阻器之頂部。 參考以下圖式可較好地理解本發明之此等及其他特徵。 【實施方式】 • 5見在將參看圖1至6描述本發明。如圖1所示,根據實施 本發明之-DAC之第-說明性實施例,提供—用以將一輸 入數位訊號轉換至類比輸出訊號之數位至類比轉換器 100。該轉換器包括一上部105及一下部110,該上部1〇'5負 責轉換該數位輸入字組之包含該數位輸入字組之最高有效 位元(MSB)的第一部分,該下部11〇負責轉換該數位輸入字 組之剩餘部分(意即最低有效位元LSB)。上部之電阻汉之可 低於下部之電阻R1。可理解較,本發明之dac將一輸入 鲁纟組轉換至對應於該輸入字組之單一類比輸出。然而,為 解釋起見,可認為該輸入字組可被分割為兩個子字組:一 含有該輸入字組之最低有效位元(LSB)的第一子字組及一 含有該輸入字組之最高有效位元(MSB)的第二子字組,兩 子字組中之每一子字組由該DAC之一部分進行轉換。根據 本發明’下部不僅為該輸入字組之LSB提供相應類比輸出 電壓訊號’而且可用於調諧上部。 如圖2所示,應瞭解其為圖丨之配置作為一 &位元dAC實 施的一不範性實施例,上部1〇5包括第一區段組2〇〇,在此 I04671.doc 1296880 展示為兩區段205、210。下部在傳統R-2R配置中被提供為 三個腳215、220及225,其中下部之每一腳提供有助於該 DAC之輸出的i LSB、2 LSB或4 LSB。一終止腳230耦接至 一通常為接地訊號之Vref-。下部三腳中每一者分別經由開 關23 5、240、245可切換地耦接於Vref-與Vref+之間。 切換忒上部之組之每一區段對DAC輸出的效應對應於切 換來自數位輸入字組之下部的一位元的倍數的^應(其等
效於一低於該字組之上部之一]的權值)。在圖2之一 4位 tgDAC之實例中,第一區段具備8/3 lSB之權值,且第二 區段具備16/3 LSB之權值(等效於該字組上部之位元的1/3 及2/3心稱權值)。當上部之兩區段一起切換時,其效應等 於標準R-2R配置中之8 LSB。但是此等元件亦可獨立切換 以在輸出上產生8/3 LSB及16/3 LSB之效應。因而可認為 此組區段提供一切換電阻,其對於DAC輸出之效應超過 (straddle)先刚腳的效應。考慮到電阻器之匹配(其將對於 母矛序為已知的)’圖2之DAC結構可進行修改以保證 DAC之内部存在—開關組合,其將接近於全部所要的輸出 電£ °亥杈正廣异法隨後變為將輸入碼映射為開關碼之技 術,其產生所要輸出。 圖2亦指示每一可切換元件之位元權值。此為切換每一 4元寺在DAC輸出上之效應。如對於一 4位元所預 期’當切換全部元件時輸出等於15咖。下文^展示兩 種口月b之刀換序列,其等於或接近於所要轉移函數 〇UtPUt=C〇^ 104671.doc 1296880 每一輸入碼產生理想的輸出。在自碼7至碼8之中等標度過 渡(midscale transition)中存在正微分非線性(DNL)誤差的 情況下(8/3或16/3權值或兩個權值均過大),若使用切換序 列1,則此DAC不可被修正。隨後若選擇第二序列,在無 失配的情況下,則每一輸入碼接近理想之輸出。在因8/3 或16/3區段或兩區段均過大而存在正DNL誤差的情況下, 可修改載入DAC之LSB段的碼以修正輸出,意即對於碼7載 入10001而非碼10010來修正+1 LSB DNL之一誤差。可擴 展此基本方案以校正高解析度DAC。 輸入碼 選項1切換序列 選項2切換序列 0 00000 00000=0 1 00001 00001=1 2 00010 00010=2 3 00011 00011=3 4 00100 00100=4 5 00101 00101=5 6 00110 00110=6 7 00111 10010=7.333 8 11000 10011 =8.333 9 11001 10100=9.333 10 11010 10101 =10.333 11 11011 11011 =11 12 11100 11100=12 13 11101 11101 =13 14 11110 11110=14 15 11111 11111=15
表1 104671.doc -10· 1296880 因此應瞭解的是’若使用第二切換序列,則當已自該上 部之組中選擇一區段時,使用DAC下部之腳來調諧該dac 的輸出。使用該校正演算法之目的在於保證下部不會在全 偏轉情況下被實施,意即下部之腳為全開啟或全關閉狀 態。如此,可使用下部之腳以輸入字組調諧或調整來自上 部區段之作用,從而為該輸入數位字組提供來自dac之所 要輸出,且較佳地可用於保證與+DNL<i [SB不存在偏 差。 使用如圖2所示之配置在要求數位校正具有正dnlu LSB之應用中係有利的。由於電阻器匹配限制,其在高解 析度標準R-2R結構中較難得以保證。若標準4位元r_2r DAC中自0111至1000之中等標度過渡具有一正 LSB ’則存在一無論向DAC載入什麼碼都不可獲得之所要 輸出電壓。在圖2之實例中,已修改該R-2R結構以加入冗 餘。在標準N位元R-2R結構中,存在N個可切換元件產生 2N個可能輸出。根據本發明,存在Ν+χ個可切換元件產生 2()個可能輸出。此等額外可切換元件以該方式被結構 化及定序以保證正DNL<1 LSB。 如圖2所示,該下部較佳地以梯式配置而提供。本發明 亦提供對該等習知梯式配置之修改。如圖3所示,在標準 R-2R結構之一修改中,相鄰腳間之某些連接”r,,電阻器被 移除,且剩餘DAC電阻器(即彼等提供於終止腳與已移除 電阻器之間之梯腳上的電阻器)被定標。在此情況下,電 阻器之數目增加兩倍從而提供2R_4R配置。此在以電阻器 I04671.doc 1296880 面積為代價之情況下提高了此等下部腳之阻抗,伸 DAC中流動之電流,且亦在DAC之此等下部腳中相二: 阻器值降低了開關及佈線非理想之效應。#由將電阻器之 值加倍,腳上之絕大多數電壓穿過與開關相對之電阻器而 降低。結果是該等開關之電阻對腳之作用變小,且其相愚 聯之定標問題比起此前造成之誤差更小。 如此前之描述,DAC之下部較佳具有一終止腳,該終正 腳直接耦接至一參考訊號,豸常為接地的。亦已知將唁梯 式配置之終切經由—_純至地面,但根據本發明之 較佳實施例,該耦接與經由開關耦接相反而是直接的。 根據第三實施例’提供對梯式配置之一修改,其中該梯 額外耦接至一電流源400,肖電流源經配置為將一定標之 電流(相對於參考)注入該R_2R梯之一節點。此對於一二定 解析度最小化了總DAC面積,且減少了開關定標問題。該 注入可加入梯中任一節點,但通常耦接至一終止電阻器之 貝邛如圖4所不。較佳地將該電流源耦接至該終止腳, 因=此處DAC架構内可用之淨㈣最大,丨因此易於設計 "亥电机源。一 r_2R DAC梯式架構與電流源DAC之組合能 夠在不增加電阻器與開關數目的情況下擴展該 之解析度。此用於擴展由該等架構提供之解析度。應瞭 解,主入该終止腳之電流值通常為微安培級,然而若該電 流注入該梯之其他腳,則通常要求一量級較大降低之訊 號。 圖5展示可用於根據本發明之DAC實施例中的電流源電 10467 l.doc -12- 1296880 路類型之一實例。然而,應瞭解的是所說明之結構與組件 係示範性配置類型,熟習此項技術者可認為其提供—電流 注入至圖4之電阻器梯中。在此實例中,提供一放大器入, 其非反相輸入搞接至Vref+。反相輸入在一反饋配置中輛 . 接至一電阻器及一開關Q2,其值定標為DAC下部之腳中開 關與電阻器的值。開關Q2之閘極由一偏壓Vbias控制,以 達成定標效應。該放大器之輸出控制第二開關Q1之閘極, φ 其源極控制一鏡像配置之主MOSFET器件。該鏡面用以提 供將電流(此處圖示為BO、B0/2及B0/4)選擇性輕接至令 DAC下部之終止腳(此圖未展示,但此前已展示於圖3中)。 選擇性切換達成分別注入等效於i LSB、1 LSB/2及1 LSB/4之電流。该電流注入係有利的,因其改良了 dac之 解析度而不需在電阻器梯DAC配置内需要額外的腳。 應理解的是,例如圖2、圖3及圖4所示之該等三個實施 例中之任一者可獨立於其他而使用,但在較佳實施例中結 鲁 合了全部三個實施例。圖6之架構中展示了該實例。為清 晰起見,已將圖6再分為三張,如圖6A、6B及6C所示。可 相互結合查看此等圖,以查看整個DAC結構。在圖6之此 實施例中,上部105用以提供輸入字組之4位元。此等四位 元提供於一區段式架構中,其具有十五個等權值區段,14 個各自有兩個電阻器之腳S1至s 14及一個腳/區段(S0),其 經進一步分割以提供一組具有1/3標稱權值之第一區段及 2/3 4示稱權值之第二區段。此由第一腳(Leg 内之6個電 阻裔及第二腳(Leg S0B)内之3個電阻器提供。 104671.doc -13· !296880 該DAC之下部被提供為一經修改之R-2R架構,其中下部 與上部間的連接電阻器已移除,以對下部腳(腳B 111)(即 連接電阻器通常所在區域下方的腳)定標從而提供一 架構。或者將區段Bll、BIO、B9及B8後的該等四位元分 為圖2之標稱權值組,此處展示為丨/3及2/3標稱權值配置。 接下來的七個位元(B7…B1)被提供為一標準2R-4R實施 例。位元0與LSB/2及LSB/4之權值藉由將終止腳耦接至一 電流源,且使用該電流源以將電流注入該腳之中點(即提 供該終止腳之4個電阻器之中點)而產生。低於1 LSB之權 值用以在被要求時向DAC產生額外的解析度。作為應注入 終止腳以產生所要結果之電流類型之實例,應注入此電流 源
Vref/[ 1 6R+4swres 1 ] (其中swresl=Bl腳上之開關的電阻)以產生Lsb/4之一輸出 變化。 應理解的是每一腳(BO-B 11及SO-S14)均可切換地麵接至 一電壓參考,對於電阻器梯式配置而言為正常的,但為方 便起見未展示該等個別開關組件。 應瞭解本文中之教示提供一種改良之DAC架構,其中可 獨立地或相互結合提供該等改良。此教示特定用以提供一 為數位校正而最優化之DAC結構。此目標之達成係藉由提 供一 DAC結構,其包含一界定該DAC架構之主要部分的上 部及一界定該架構之次DAC部分的下部。該次dac部分用 於提供該DAC之上部的調諧,以保證增大應用至該dAC之 104671.doc -14- 1296880 輸入碼’該DAC提供一變化不超過】LSB的輸出。此 由同時選擇性切換該DAC之上部及下部達成。 為使用數位校正演算法校正DAC之跳及積分非線性 (INL)誤S ’下面的DAC架構應具有比經校正輪出之所要 解析度更高之解析度,且亦應具有一保證轉移函數内不存 在間斷之構件(即—保證無正DNL誤差>1 LSB之構件 文中討論之架構滿足此等要求。 圖7展示為實施本發明提供之一DAC校正系統7〇〇的示意 圖。該系統提供-種裝置及方法,以在存在組件匹配誤^ 時產生-線性的、電阻器梯式電壓輸出dac。在此說明 實例中在介面解碼705處提供十六位元使用者輸入字組, 其中該字組之MSB及LSB為分開的。 DAC 700包括一將DAC字組之MSB轉換至一輸出電壓的 主段710及一轉換該DAC字組之LSB的次段715。該等段耦 接在一起,以在一輸出720處提供一總輸出電壓。 主& 710可提供於一諸如圖6中展示為區塊之配置 内,该主段710含有一電阻器梯,其經結構化使得其lsb 低於次段715之全標度,但實質高於次段之乙沾及總dac轉 移函數LSB。 次段715亦含有一電阻器梯結構,該結構類型之一實例 圖示為圖6中之區塊11〇。 應瞭解,主段之該等梯式結構經配置及次經定標(在無 失配的情況下)使得可獲得DAC轉移函數内之所有電壓點 (除零標度(ZS)及全標度(fs)外),而不需將烈或FS載入次 104671.doc •15- 1296880 段DAC。以此方式很明顯,該次段DAC使用一減小之碼範 圍。 J面解碼經結構化以為每一使用者輸入碼(除全標度外) 璉擇一主段及次段DAC字組,從而當選擇一主段碼時,次 段不在零標度或全標度處。亦提供一校正記憶體725,其 為主段之每一區段儲存誤差修正。對於該主段的每一區 丰又,可使用加法器730將自儲存於此記憶體中之資料所選 擇的修正加入至該LSB字組。 在生產測試期間,量測了主段之區段内的誤差,且相應 修正儲存在記憶體725内。此等修正隨後視載入之主段碼 而疋自動加入至載入次段之碼(即該主段之梯内所選擇的 區段)。 熟習此項技術者應瞭解,本發明提供一可用於將數位輸 入字組轉換至類比電壓輸出之DAC配置。所說明之實施例 及操作原理已參考一上部及一下部或一第一及第二組件進 行描述,但應瞭解使用該命名法係為了易於解釋,且其並 不意欲以任何方式限制保護,除根據附加之申請專利範圍 中認為必要之外。熟習此項技術者在不背離本發明之精神 及範缚的糾了彳對本λ中描㉛之示㈣實施例進行類似 的修改,且該等修改對於熟習此項技術者係顯而易見的。 此說明書中之字,,包含”用以規定所述特徵、整體、步驟 或組件之存在,而不排除存在或加入一或多個其他特徵、 整體、步驟、組件或其組群。 【圖式簡單說明】 104671.doc -16- 1296880 圖1為根據實施本發明之第一說明性實施例之DAC配置 的示意圖; 圖2為一根據圖丨之實施例之4位元DAC架構的實例; 圖3為一根據說明性第二實施例之一 DAC架構的實例; 圖4為一根據第三實施例之一 DAC架構的實例; 圖5為可與圖4之實施例一起使用之一電流源的實例· 圖6A、圖6B及圖6C為併入圖2、3及4内說明之所有 實施例之一 DAC架構的示意圖;及 〜 圖7為展示一說明性第四實施例之示意圖。 三個 【主要元件符號說明】 100 105 110 200 205 、 210 215 〜220 、 225 230 235 、 240 、 245 400 700 705 710 715 720 數位至類比轉換器 上部、區塊 下部、區塊 第一區段組 區段 腳 終止腳 開關 電流源 DAC校正系統 介面解碼 主段 次段 輸出 104671.doc 17· 1296880 725 校正記憶體 730 加法器 104671.doc -18-

Claims (1)

  1. I29Wl32559 號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(96年8月) 十、申請專利範圍: I 一種數位至類比轉換器(DAC),其用以將一數位輸入字 組轉換至一類比輸出電壓訊號,該字組可區分為一上部 及一下部,該DAC包括: 第組件,其包括一由該字組之該下部控制之電阻 器梯DAC且產生一輸出電壓,及 一第二組件,其包括一由該字組之該上部控制之電阻 鲁 UU梯DAC且產生一輸出電壓,且其中該第二組件被分 丰又’该等個別區段中之至少—區段具有—低於該字組之 该上部之1 LSB(最低有效位元)的權值,該第一組件進— 步用以回應於該第二組件之一區段之選擇來調諧該第二 組件之該輸出。
    4. 如請求項1之DAC,其中該第二組件之該等區段中之至 少一區段的該權值低於該字組之該下部的總權值。 如明求項1之DAC,其中該第一組件之該梯具有一 架構。 如請求項3之DAC,其中該第一組件之該梯具有一定標 之R-2R架構,其包含具有複數個電阻器之腳,該等腳由 連接電阻器隔開。 5. 6. 如請求項4之DAC,其中與一習知尺_2尺架構相比,該等 連接電阻器中之至少—連接電阻器被移除,且該等剩餘 之腳電阻器與所移除的被一致定標。 如請求項丨之DAC,其中該DAC之該第一組件具備—終 止腳’該終止腳直接耦接至參考訊號。 104671-960822.doc 1296880 7·如明求項1之DAC,其中該DAC之該第一組件耦接至一 電极源,該電流源經配置以將一定標之電流注入該梯之 一節點内。 8·如請求項7之DAC,其中該注人之電流被注人該梯之一 終止腳。 一種數位至類比轉換器(DAC),#用於將一數位輸入字 、、且轉換至一類比輸出電壓訊號,該DAC提供於一電阻器 梯式配置内,該梯式配置包括一耦接至一參考電壓之終 止腳及各自可切換地耦接至一參考電壓之複數個可切換 ::且其中該DAC之該等腳中之至少-腳額外耦接至電 抓源’该電流源用以將一可調整電流注入該梯式配置内 以便增加該DAC之解析度。 10.如請求項9之DAC,苴中兮、、t A兮谥斗$印 二 /、r Θ,主入该梯式配置之電流相對 於該參考電壓定標。 11 ·如請求項9之DAC,其中嗜描妯袒糾治 修 9V·見2日修正替換頁 9· ” Τ Θ梯被棱供為一 RjR梯式配 置’提供於該等腳内之雷阻佶盔知社”、 电I且值為耦接至相鄰腳之電路的 一部分内之電阻值的兩倍。 12.如請求項UiDAC,其中嗜馗五八达 /、甲β梯再分為一第一部分及一第 二部分,該等第一及第二部分中夂 、 77甲之母一部分提供於一梯 式配置内,且其中在益—i里 、、耦接電阻器的情況下該第一部 分之一上部腳直接耦接至該第-邱八— — X乐一邵分之一下部腳,以使 該第一部分内之該等腳的電 电I且為e亥弟二部分内之該等腳 的阻的一定標倍數。 工3•如請求項12之說,其中至少—㈣分段。 104671-960822.doc 1296880 擎8月22日修正替換頁 14·如請求項12之DAC,其中該梯 —一 疋4專弟一及第二部分界 疋该DAC之一第一組件,該繁 千哀弟—組件用以將一輸入數位 字組之一下部轉換至一類比 類比東麼輸出,且其中該DAC進 一步包括一第二組件,續第— 弟一組件用以將該輸入數位字 組之一上部轉換至—類比雷懕私山 4 顯比冤& ‘出,且其中該第二組件 之至少-部分提供於—區段式結構内,該等個別區段中 ,至少一區段具有—低於該輪入數位字組之該下部之總 權值的權值’該DAC經校正以侈兮笼,..m 卜 仪从便5亥弟一組件用以回應於 该第二組件之一區段之選擇來 <评木凋,自该弟二組件的該輸 出0 15· —種數位至類比轉換器(DAC),其用以將一數位輸入字 組轉換至一類比輸出電壓訊號,該dac包括提供於一電 阻器梯式配置内之複數個腳,該梯包括一耦接至一參考 電壓之終止腳及可切換地耦接至一參考電壓之複數個可 切換腳,該梯被再分為一第一部分及一第二部分,該等 第一及第二部分中之每一部分提供於一梯式配置内,且 其中該第一部分之一上部腳在無一耦接電阻器的情況下 直接耦接至該第二部分之一下部腳,以使該第一部分内 之该等腳之電阻為該第二部分内之該等腳之電阻的一定 標倍數。 16.如請求項15之DAC,其進一步包括一電流源DAC,該電 源D A C用以將一電流注入該等腳中之至少一腳内。 17·如請求項16之DAC,其中該電流被注入該終止腳内。 18·如請求項15之DAC,其中該等第一及第二部分界定該 104671-960822.doc .1296880 -- • 年月日修正替換頁 ·- DA_C之:下部組件’該下部組件用以將-輸入數位字組 之下#轉換至一相應輪丨電壓,且其中該進一步 土。卩、、且件,6亥上部組件用以轉換該輸入數位字組 之上心且其中該上部包括_提供於_區段式架構内 =電阻器梯,該區段式架構中之至少—腳具有—低於該 子組之訂部之總權值的權值,且其中該DAC經校正以 . 使根據該上部之—區段的選擇使該下利以調譜該上部 之該輸出。 .19. 一種數位至類比轉換器(DAC),其用於回應於一輸入數 位碼在其-輸出處提供一類比電愚輸出,該轉換器包 ^ · -主DAC段,其包括一用於將該輸入碼之最高有效位 tc(MSB)轉換至一電壓輸出之電阻器梯結構,一次dac 段,其包括一用於將該輸入碼之最低有效位元(lsb)轉 換至一電壓輸出之電阻器梯結構,該主Dac與該次DAC • 之該等輸出相結合以提供該DAC之該輸出,該主DAC之 該LSB小於該次DAC之全標度但大於該次dac之該lsb 及該總DAC轉移函數LSB ; η面解碼,其經結構化以為輸入使用者碼選擇一主 DAC及一次DAC字組,以使當選擇—iDA(:碼時該次 DAC在零標度與全標度之間,該介面解碼將該輸入數位 碼分為一 MSB DAC字組及一 LSB DAC字組; 一校正記憶體,其用於為該主DAC儲存誤差修正,及 一加法器,其用於將自該校正記憶體選擇之誤差修正 104671-960822.doc 年月日修正替換頁 1296880 加入該LSB DAC字組。 2〇·如請求項19之DAC,其中該校正記憶體在該DAC之一生 產測試期間被載入誤差修正。 21·如請求項19之pAC,其中該加法器經配置以根據該主 DAC之一預定區段的選擇而自動向該載入該次DAC之碼 加入該等修正。 22· —種將—輸入數位字組轉換至一相應輸出電壓的方法, 該方法包括以下步驟·· 將該輸入字組區分為一下部及一上部,
    第一組件以調諧該第二 I恭(DAC)架構之一第 至一相應電壓輸出, 比轉換器架構之一第二組件 至一相應電壓輸出,該第二 區'^用於該轉換過程中時 二組件之該輸出。 ,使用該 104671-960822.doc
TW094132559A 2004-09-20 2005-09-20 Digital-to-analog converter structures TWI296880B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61146904P 2004-09-20 2004-09-20
US11/048,374 US7095351B2 (en) 2004-09-20 2005-02-01 Digital-to-analog converter structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200637160A TW200637160A (en) 2006-10-16
TWI296880B true TWI296880B (en) 2008-05-11

Family

ID=35159837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094132559A TWI296880B (en) 2004-09-20 2005-09-20 Digital-to-analog converter structures

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7095351B2 (zh)
EP (1) EP1792402B1 (zh)
JP (1) JP4550901B2 (zh)
CN (1) CN101023583B (zh)
DE (1) DE602005015464D1 (zh)
TW (1) TWI296880B (zh)
WO (1) WO2006032592A1 (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7173552B1 (en) * 2003-10-01 2007-02-06 Analog Devices, Inc. High accuracy segmented DAC
TWI330001B (en) * 2006-08-15 2010-09-01 Realtek Semiconductor Corp Dynamic bias control circuit and related apparatus for digital-to-analog converter
US7688240B2 (en) * 2008-05-02 2010-03-30 Analog Devices, Inc. Method and apparatus for calibrating an RDAC for end-to-end tolerance correction of output resistance
CN101345527B (zh) * 2008-07-09 2010-06-02 清华大学 一种基于CeRAM单元的数模变换器
DE102010016556A1 (de) * 2009-04-24 2010-11-25 Intersil Americas Inc., Milpitas Widerstands-Feineinstellung für Polysilizium
US8164495B2 (en) * 2009-11-12 2012-04-24 Intersil Americas Inc. Integrated non-linearity (INL) and differential non-linearity (DNL) correction techniques for digital-to-analog converters (DACS)
CN101834605B (zh) * 2010-04-12 2013-03-06 智原科技股份有限公司 模拟数字转换器的测试系统与测试方法
CN101924554B (zh) * 2010-06-30 2013-07-03 中国电子科技集团公司第五十八研究所 电荷耦合流水线模数转换器的共模误差校准电路
WO2012009133A1 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Analog Devices, Inc. Programmable linearity correction circuit for digital-to-analog converter
JP6043052B2 (ja) * 2011-06-20 2016-12-14 ティアック株式会社 Da変換装置
CN102545906B (zh) * 2012-02-10 2015-01-07 英特格灵芯片(天津)有限公司 电流型数模转换方法和装置
US8537043B1 (en) * 2012-04-12 2013-09-17 Analog Devices, Inc. Digital-to-analog converter with controlled gate voltages
US8576101B1 (en) 2012-11-05 2013-11-05 Google Inc. Calibration of an R2R ladder based current digital-to-analog converter (DAC)
US8912939B2 (en) * 2012-12-14 2014-12-16 Analog Devices Technology String DAC leakage current cancellation
CN103795415A (zh) * 2014-01-24 2014-05-14 中国人民解放军国防科学技术大学 基于双路组合数模转换器的高精度数模转换方法及装置
CN104168026B (zh) * 2014-08-25 2017-09-15 长沙瑞达星微电子有限公司 一种分段式电流舵dac电路
US9276598B1 (en) * 2015-05-22 2016-03-01 Texas Instruments Incorporated Trim-matched segmented digital-to-analog converter apparatus, systems and methods
US10425098B2 (en) 2017-05-04 2019-09-24 Analog Devices Global Digital-to-analog converter (DAC) termination
CN110663188B (zh) * 2017-06-21 2023-04-04 德州仪器公司 分段式数/模转换器
WO2021133708A1 (en) * 2019-12-23 2021-07-01 Texas Instruments Incorporated Hybrid multiplying digital analog converter
CN113517891B (zh) * 2021-09-13 2022-01-04 成都爱旗科技有限公司 一种应用于数模转换器的线性校准系统和方法
CN115694483B (zh) * 2022-10-17 2024-03-29 电子科技大学 电阻网络、低温数模转换器电路、芯片及相关装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5119094A (en) * 1989-11-20 1992-06-02 Analog Devices, Inc. Termination circuit for an r-2r, ladder that compensates for the temperature drift caused by different current densities along the ladder, using one type of biopolar transistor
US5764174A (en) * 1996-05-14 1998-06-09 Analog Devices, Inc. Switch architecture for R/2R digital to analog converters
JPH1117547A (ja) * 1997-06-19 1999-01-22 Sanyo Electric Co Ltd D/a変換器
JP4311511B2 (ja) * 1999-10-25 2009-08-12 日本バーブラウン株式会社 デジタル−アナログ変換の方法および装置
JP3803900B2 (ja) * 1999-11-01 2006-08-02 ローム株式会社 ディジタル・アナログ変換器
US6429798B1 (en) * 2000-02-08 2002-08-06 Ericsson Inc. Combined transmit filter and D-to-A converter

Also Published As

Publication number Publication date
CN101023583A (zh) 2007-08-22
EP1792402A1 (en) 2007-06-06
DE602005015464D1 (de) 2009-08-27
JP4550901B2 (ja) 2010-09-22
US7095351B2 (en) 2006-08-22
CN101023583B (zh) 2012-10-10
WO2006032592A1 (en) 2006-03-30
EP1792402B1 (en) 2009-07-15
US20060061500A1 (en) 2006-03-23
TW200637160A (en) 2006-10-16
JP2008514065A (ja) 2008-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI296880B (en) Digital-to-analog converter structures
US6897794B2 (en) All-analog calibration of sting-DAC linearity: application to high voltage processes
JP2008514065A5 (zh)
US6489905B1 (en) Segmented DAC calibration circuitry and methodology
US10944419B2 (en) Segmented digital-to-analog converter
US8089380B2 (en) Voltage mode DAC with calibration circuit using current mode DAC and ROM lookup
US6329941B1 (en) Digital-to-analog converting device and method
EP1956716B1 (en) Systems and methods for providing compact digitally controlled trim of multi-segment circuits
US7773019B2 (en) Digital-to-analog converter
EP1869770B1 (en) Improved network adjustment circuits and methodologies
US6617989B2 (en) Resistor string DAC with current source LSBs
US10305505B1 (en) Interpolation digital-to-analog converter (DAC)
US20090153380A1 (en) Current compensation for digital-to-analog converter
US6778122B2 (en) Resistor string digital to analog converter with differential outputs and reduced switch count
JP4671766B2 (ja) デジタル−アナログ変換器とデジタル−アナログ変換方法
JPH1041824A (ja) D/a変換器及びa/d変換器
US4523182A (en) PROM trimmed digital-to-analog converter
US6642867B1 (en) Replica compensated heterogeneous DACs and methods
EP2304875B1 (en) Single pass inl trim algorithm for networks
US7633415B2 (en) System and method for calibrating digital-to-analog convertors
US6970122B1 (en) Integral nonlinearity error correction for interpolating string DAC
CN114785350A (zh) 通过输入代码修改的线性dac
RU2013136136A (ru) Цифроаналоговый преобразователь и способ его калибровки
JPH0119474Y2 (zh)
Sekyere et al. Ultra-Small Area, Highly Linear Sub-Radix R-2R Digital-To-Analog Converters with Novel Calibration Algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees