[发明专利]一种使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的装置及方法

权利要求书

1.一种使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的装置，其特征在于，包括低分辨率数模转换器组(1)、R-2R电阻网络(2)和电流电压转换电路(3)；所述低分辨率数模转换器组(1)由多个低分辨率DAC并联组成；所述低分辨率数模转换器组(1)的每个低分辨率DAC的输入连接至数据总线；所述低分辨率数模转换器组(1)的输出连接至R-2R电阻网络(2)的输入，R-2R电阻网络(2)为低分辨率数模转换器组(2)提供相应的权值；所述R-2R电阻网络(2)的输出连接至电流电压转换电路(3)的输入，所述电流电压转换电路(3)对R-2R电阻网络的输出电流进行求和并转换为电压信号。

2.根据权利要求1所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的装置，其特征在于，所述低分辨率数模转换器组(1)由n个相同的低分辨率DAC并联组成：分别为DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn，其中n为自然数。

3.根据权利要求2所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的装置，其特征在于，所述n个相同的低分辨率DAC为8位、10位、11位、12位、14位或者16位DAC。

4.一种基于权利要求1-3任意一项所述装置的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的方法，其特征在于，将低位数数字量输入至数据总线，由数据总线分别输入至组成低分辨率数模转换器组(1)的n个DAC的输入端；由R-2R电阻网络(2)为低分辨率数模转换器组(1)的n个DAC提供相应的权值，其中DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn分别对应的权值为2⁰/2ⁿ、2¹/2ⁿ、2²/2ⁿ、…、2^(n-1)/2ⁿ；然后电流电压转换电路(3)对R-2R电阻网络(2)的输出电流进行求和并转换为电压信号；所述低分辨率数模转换器组(1)的n个DAC输出经过R-2R电阻网络(2)以及电流电压转换电路(3)后的输出V_out为：

V_out＝2⁰/2ⁿ*V_DAC1+2¹/2ⁿ*V_DAC2+2²/2ⁿ*V_DAC3+…+2^(n-1)/2ⁿ*V_DACn；

其中，V_DAC1、V_DAC2、V_DAC3、…、V_DACn分别表示DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn的输出。

5.根据权利要求4所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的方法，其特征在于，低分辨DAC的位数为N，低分辨率数模转换器组(1)的DAC个数为n，则通过对低分辨率数模转换器组(1)的DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn的输入进行编码，编码后的输入经过低分辨率数模转换器组、R-2R电阻网络、以及电流电压转换电路后，得到高分辨率DAC输出，最终由低分辨率DAC合成的高分辨DAC的位数为N+n位。

6.根据权利要求5所述的使用低分辨率DAC合成高分辨率DAC的方法，其特征在于，对低分辨率数模转换器组(1)的DAC1、DAC2、DAC3、…、DACn的输入进行编码规则为表1：

表1：低分辨率DAC合成高分辨率DAC编码表

表1中：

(1LSB)_N指低分辨率数模转换器组中的DAC所能分辨的最小电压；

(2LSB)_N表示2个(1LSB)_N，(kLSB)_N表示k个(1LSB)_N，k为2^N-1，1、2、…、k是低分辨率数模转换器组(1)的DAC的输入值。