[发明专利]具有电阻梯的数/模转换器

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2012年5月23日提交的第61/650,653号美国临时申请案的权益，所述案的全文并入本文中。

技术领域

本发明涉及数/模转换器。

背景技术

存在各种数/模转换器(DAC)设计。例如，DAC可将电阻梯用于最高有效位(MSB)和将分离电阻梯用于最低有效位(LSB)。这些网络需要经适当耦合以从由MSB和LSB组成的数字值产生所要模拟值。然而，具有此类MSB和LSB电阻梯的DAC设计的精确度受限于开关或将MSB电压范围投影在LSB电阻梯上的方法。

发明内容

因此，需要一种改进型数/模转换器。例如，根据各种实施例，p沟道耗尽型装置(二极管连接)用作为切换元件和电阻元件两者以消除对大开关的需求，或用作为运算放大器以将MSB电压投影在LSB电阻梯上。

数/模转换器(DAC)可包括：MSB电阻梯，其包括多个串联连接电阻器，其中所述MSB电阻梯耦合于第一参考电位与第二参考电位之间；LSB电阻梯，其包括多个串联连接电阻器；和多个切换单元，其用于将所述MSB电阻梯的所述串联连接电阻器中的一者与所述LSB电阻梯连接，其中每一切换单元包括用于将关联MSB电阻器的第一端子与所述LSB电阻梯的第一端子连接的第一开关和用于将所述关联MSB电阻器的第二端子与所述LSB电阻梯的第二端子连接的第二开关，且其中每一开关经配置以在被接通时形成所述LSB电阻梯的所述电阻器的类似值的电阻器。

根据又一实施例，数/模转换器可进一步包括解码器，其控制切换单元中的一者以将MSB电阻梯的关联电阻器与LSB电阻梯连接和选择LSB电阻梯的多个分接节点中的一者以提供DAC的输出电压。根据又一实施例，可由N沟道场效应晶体管将每一分接节点与LSB电阻梯的输出耦合。根据又一实施例，多个切换单元的第一开关和第二开关中的每一者可由p沟道耗尽型场效应晶体管形成。根据又一实施例，LSB电阻梯可由连接为二极管的多个p沟道耗尽型晶体管形成。根据又一实施例，LSB电阻梯可由串联耦合的多个子LSB电阻梯形成。根据又一实施例，每一切换单元可具有分别与所述第一开关和所述第二开关连接的第一输出和第二输出，且进一步包括用于将关联MSB电阻器的第二端子与第三输出直接连接的第三开关，其中所述子LSB电阻梯的第一者与所述第一输出连接，且所述子LSB电阻梯的最后者与所述第二输出和所述第三输出连接。根据又一实施例，所述第三开关可为N沟道场效应晶体管。根据又一实施例，所述子LSB电阻梯中的每一者可包括2^q个电阻器，包括2^q-2个电阻器的最后子电阻梯除外，且其中所述最后LSB电阻梯包括介于与切换单元的所述第三输出连接的第三输入与LSB电阻梯输出之间的直接连接。根据又一实施例，q可为32。根据又一实施例，MSB电阻梯可包括2^p个电阻器和由切换单元形成的有效LSB电阻梯且LSB电阻梯包括2^m个电阻器。根据又一实施例，p可为32和m可为128。根据又一实施例，第一参考电位可为供应电压的一半，且第二参考电位为接地。根据又一实施例，数/模转转器可进一步包括用于MSB电阻梯的每一电阻器的补偿电路。根据又一实施例，可根据MSB输入值而控制每一补偿电路。根据又一实施例，第一参考电位可由与MSB电阻梯串联耦合的参考电阻梯提供。根据又一实施例，数/模转换器可进一步包括用于参考电阻梯的每一电阻器的补偿电路。

根据另一实施例，一种从数字值产生模拟电压的方法可包括下列步骤：提供MSB电阻梯，所述MSB电阻梯包括第一参考电位与第二参考电位之间的多个串联连接电阻器；提供LSB电阻梯，所述LSB电阻梯包括多个串联连接电阻器；根据MSB值，选择性地由第一开关将选定MSB电阻器的第一端子与所述LSB电阻梯的第一端子连接且由第二开关将所述选定MSB电阻器的第二端子与所述LSB电阻梯的第二端子连接，其中每一开关经配置以在被接通时形成所述LSB电阻梯的所述电阻器的类似值的电阻器；和根据LSB值，选择所述LSB电阻梯的分接节点以提供模拟输出电压。