[发明专利]高精度微电流线性校准电路

说明书

高精度微电流线性校准电路，涉及集成电路技术，本发明包括带有R‑2R电阻网络的DAC电路和校准电路，所述校准电路包括X个校准单元，每个校准单元包括双向传输门、校准电流注入支路和校准电流引出支路，校准电流注入支路和校准电流引出支路连接到双向传输门的第一电流端，校准电流注入支路和校准电流引出支路皆为比例分流电路；所述双向传输门的控制端与DAC电路的数字码输入端连接，所述双向传输门的第二电流端与DAC电路中的修调抽头点连接；所述DAC电路中，所述抽头点设置于修调电阻臂的1/N电阻值处，所述X为预设的数值，与修调电阻臂的数量相等。本发明结构简单、效果明显、可靠性高。

技术领域

本发明涉及集成电路技术。

背景技术

数模转换器是将数字信号转换成模拟信号，是模拟与数字系统接口的关键部件，广泛应用于雷达、频谱分析仪、航空航天、电子对抗以及高速成像等领域，属于高性能芯片，它的研发设计对我国国防武器装备现代化有重要意义。DAC作为数字域到模拟域的转换桥梁，直接决定外部数据处理的精确性，为控制系统提供关键及时的信息。随着系统性能的不断增加，对高精度DAC的需求也在不断增加。

高精度DAC由于受到工艺限制，电阻的天然匹配精度只有10位左右，因此12位以上的DAC通常在线性度上都需要修调校准，电阻串DAC在生产过程中存在工艺偏差，在封装贴片与键合等后工序加工中芯片会承受一定的机械应力，甚至变形，导致DAC存在电阻失配的风险，电阻自身的失配会产生微分非线性和积分非线性误差。为满足DAC的精度要求，芯片就必须要采用修调校正。

目前应用于工业控制类主流DAC产品由于输出范围较大、设计精度要求不高，或者对修调位的修调精度要求不高，校准电路中的微小电流误差对整体的修调精度影响不大；但如果产品的输出范围较小、转换精度真实达到16位或者更高，那么校准电路中微小电流的设计以及修调的精度设计就成为了难点。已公开的文献，大多数的校准技术多为数字校准，电路规模大，面积消耗多。

发明内容

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种以模拟电路实现的校准电路，具有规模小、易于实现、可靠性高的特点。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，高精度微电流线性校准电路，包括带有R-2R电阻网络的DAC电路和校准电路，其特征在于，

所述校准电路包括X个校准单元，每个校准单元包括双向传输门、校准电流注入支路和校准电流引出支路，校准电流注入支路和校准电流引出支路连接到双向传输门的第一电流端，校准电流注入支路和校准电流引出支路皆为比例分流电路，用于经过外部连接端的电流进行分流；

所述双向传输门的控制端与DAC电路的数字码输入端连接，所述双向传输门的第二电流端与DAC电路中的修调抽头点连接；

所述DAC电路中，所述抽头点设置于修调电阻臂的1/N电阻值处，即抽头点与电阻网络输出端之间的电阻值为抽头点与MOS连接点之间电阻值的(N-1)倍，N为预设的整数；

所述X为预设的数值，与修调电阻臂的数量相等。

所述修调电阻臂为预设位置的高位转换电阻臂。

本发明解决了微小步进的精准修调难题，实现了一种高精度线性校准电路设计，该修调校准设计可广泛应用在各种线性校准电路中，具有结构简单、效果明显、可靠性高，为后续高精度低电压域的线性误差修调提供有效方法。

附图说明

图1是R-2R梯形电阻网络结构示意图。

图2是现有技术中DAC网络的修调点实现方式示意图。

图3是本发明的结构示意图。

图4是现有技术的电阻衰减网络的实现方式示意图。