專利名稱：數(shù)字可調(diào)電阻及其調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種數(shù)字可調(diào)電阻及其調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
許多電路需要良好匹配的電阻器，然而，由于エ藝限制，可獲得的匹配通常有限。需要良好匹配的電路包括但不僅限于模數(shù)轉(zhuǎn) 換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。為了在電路中獲得阻值較小的電阻器，通常會采用將電阻進(jìn)行并聯(lián)的方式來調(diào)節(jié)電阻器的阻值。在公開號為CN101275876A的中國專利中就公開了ー種橋臂平衡補償電阻的設(shè)計方法。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中可變橋臂平衡補償電阻的示意圖，參考圖1，所述可變橋臂平衡補償電阻50為可變電阻，其由若干個電阻Rmix與若干個串聯(lián)有MOS開關(guān)(M0SSwitch)的電阻Rmix并聯(lián)而成；所述電阻Rmix的阻值為20K歐。雖然通過將多個電阻與多個串聯(lián)有MOS開關(guān)的電阻并聯(lián)的方式，可以將大電阻轉(zhuǎn)換為小電阻，但是這種方式下，在實現(xiàn)小步長調(diào)節(jié)時的精度不夠，無法實現(xiàn)對電阻的高精度調(diào)節(jié)。因此，如何實現(xiàn)電阻的小步長、精度調(diào)節(jié)就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題
之一 O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供ー種數(shù)字可調(diào)電阻及其調(diào)節(jié)方法，以實現(xiàn)電阻的小步長、精度調(diào)節(jié)。為解決上述問題，本發(fā)明提供ー種數(shù)字可調(diào)電阻，包括并聯(lián)的受控電阻串和調(diào)節(jié)電阻串，所述受控電阻串通過調(diào)整并聯(lián)的第一電阻的數(shù)量以得出所需電阻值的近似值，所述調(diào)節(jié)電阻串連接所述受控電阻串，用于通過調(diào)整串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以得出所需電阻值?？蛇x地，所述受控電阻串包括多個并聯(lián)的支路，各個支路分別包括串聯(lián)的第一電子開關(guān)和第一電阻；所述調(diào)節(jié)電阻串包括多個第二電阻和多個第二電子開關(guān)，所述多個第ニ電阻相互串聯(lián)，所述第二電子開關(guān)用于控制進(jìn)行串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量，當(dāng)其中ー個第ニ電子開關(guān)閉合吋，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第二電阻在串聯(lián)之后與所述受控電路串并聯(lián)?？蛇x地，所述第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)均為MOS開關(guān)?？蛇x地，所述第一電阻的阻值與第一電子開關(guān)的阻值的比值大于或等于1000 ;所述第二電阻的阻值與第二電子開關(guān)的阻值的比值大于或等于1000?？蛇x地，所述第一電阻的阻值等于所述第二電阻的阻值?？蛇x地，所述受控電阻串包括相互串聯(lián)的第一子受控電阻串、第二子受控電阻串……第N子受控電阻串，所述第一子受控電阻串、第二子受控電阻串……第N受控電阻串分別包括多個并聯(lián)的支路，各個支路分別包括相互串聯(lián)的第一電子開關(guān)和第一電阻；所述調(diào)節(jié)電阻串包括相互串聯(lián)的第一子調(diào)節(jié)電阻串、第二調(diào)節(jié)電阻串……第N子調(diào)節(jié)電阻串；所述第一子調(diào)節(jié)電阻串與所述第一子受控電阻串并聯(lián)；所述第二子調(diào)節(jié)電阻串與所述第二子受控電阻串并聯(lián)……所述第N子調(diào)節(jié)電阻串與所述第N子受控電阻串并聯(lián)；其中，N為大于或者等于2的自然數(shù)；所述第一子調(diào)節(jié)電阻串、第二子調(diào)節(jié)電阻串……第N子調(diào)節(jié)電阻串分別包括多個第二電子開關(guān)和多個第二電阻，所述多個第二電阻相互串聯(lián)，所述第二電子開關(guān)用于控制進(jìn)行串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量，當(dāng)其中ー個第二電子開關(guān)閉合吋，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第ニ電阻在串聯(lián)之后與對應(yīng)的子受控電阻串并聯(lián)?？蛇x地，當(dāng)N等于2時，所述第一子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量大于第N子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量；所述第一子 調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量小于第N子調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量。可選地，所述第一子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量為32個，第N子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量為8個；所述第一子調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量為8個，第N子調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量為32個。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供ー種數(shù)字可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)方法，包括將多個第一電阻并聯(lián)以得出所需電阻值的近似值；根據(jù)所需電阻值和所述所需電阻值的近似值，將多個第二電阻串聯(lián)以實現(xiàn)對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)；將多個并聯(lián)的第一電阻與多個串聯(lián)的第二電阻并聯(lián)以得出所需電阻值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點I)本發(fā)明的數(shù)字可調(diào)電阻及其調(diào)節(jié)方法，通過將多個第一電阻進(jìn)行并聯(lián)的受控電阻串來實現(xiàn)所需小電阻阻值的近似值，并且通過將多個第二電阻進(jìn)行串聯(lián)的調(diào)節(jié)電阻串來實現(xiàn)對數(shù)字可調(diào)電阻的阻值的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)電阻串中的第二電阻串聯(lián)的數(shù)量越多，可以調(diào)節(jié)的步長越小，從而越可以精確地實現(xiàn)電阻的調(diào)節(jié)。2)可選方案中，所述第一電阻的阻值與第一電子開關(guān)的阻值的比值大于1000 ;所述第二電阻的阻值與第二電子開關(guān)的阻值的比值大于1000。這樣，當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)與第一電阻串聯(lián)后，或者第二電子開關(guān)與第二電阻串聯(lián)后，所述第一電子開關(guān)或第二電子開關(guān)的阻值可以忽略不計，從而大大降低了其對第一電阻和第二電阻的影響，進(jìn)而提高了最終調(diào)節(jié)結(jié)果的精度。3)可選方案中，所述受控電子串包括串聯(lián)的第一子受控電阻串和第N子受控電阻串，所述調(diào)節(jié)電阻串包括第一子調(diào)節(jié)電阻串和第N子調(diào)節(jié)電阻串，其中，所述第一子調(diào)節(jié)電阻串與第一子受控電阻串并聯(lián)，所述第N子調(diào)節(jié)電阻串與第N子受控電阻串并聯(lián)。通過用四組電阻進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)的方式，可以用較少的大電阻來實現(xiàn)小電阻的高精度調(diào)節(jié)，從而大大減少了大電阻的數(shù)量，進(jìn)而減小了占用的芯片面積。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中可變橋臂平衡補償電阻的示意圖；圖2是本發(fā)明數(shù)字可調(diào)電阻的實施例一的示意圖；圖3是本發(fā)明數(shù)字可調(diào)電阻的實施例ニ的示意圖；圖Γ圖5是對圖3所示的數(shù)字可調(diào)電阻的仿真結(jié)果。
具體實施例方式在當(dāng)前集成電路エ藝中，直接實現(xiàn)ー個歐姆単位的電阻需要占用很大的硅片面積，成本很高；另外普通的MOS開關(guān)的導(dǎo)通電阻也很大，在幾十歐姆左右，因此，不可能僅僅將ー個MOS開關(guān)和一個歐姆級別的電阻串聯(lián)來實現(xiàn)ー個小步長的可變電阻。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了實現(xiàn)小電阻(幾十歐數(shù)量級的電阻)，可以將數(shù)量眾多的大電阻進(jìn)行并聯(lián)，例如，為了實現(xiàn)20歐的小電阻，可以將100個20K歐的電阻并聯(lián)。但是這種結(jié)構(gòu)的電阻串的調(diào)節(jié)精度不夠，無法實現(xiàn)對電阻的高精度調(diào)節(jié)，從而影響了電路的匹配度和性能。 本發(fā)明中，數(shù)字可調(diào)電阻包括受控電阻串和調(diào)節(jié)電阻串，所述受控電阻串用于得出所需電阻值的近似值，所述調(diào)節(jié)電阻與所述受控電阻并聯(lián)，并通過調(diào)整串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以得出所需電阻值。在本發(fā)明中，通過調(diào)整受控電阻串中并聯(lián)的第一電阻的數(shù)量可以得出所需電阻值的近似值，再通過調(diào)節(jié)節(jié)電串的進(jìn)一步調(diào)節(jié)可以得出更為精確的電阻值以滿足需求。通過這樣的方式實現(xiàn)了電阻的高精度、小步長調(diào)節(jié)。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施方式
的限制。實施例一圖2示出了本發(fā)明數(shù)字可調(diào)電阻的實施例一的示意圖。參考圖2，所述數(shù)字可調(diào)電阻包括受控電阻串10和調(diào)節(jié)電阻串20。所述受控電阻串10與調(diào)節(jié)電阻串20并聯(lián)。其中，所述受控電阻串10通過調(diào)整并聯(lián)的第一電阻102的數(shù)量以得出所需電阻值的近似值。所述調(diào)節(jié)電阻串20并聯(lián)于所述受控電阻串10，用于通過調(diào)整串聯(lián)的第二電阻202的數(shù)量對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以得出所需電阻值。具體地，在本實施例中，所述受控電阻串10通過多個第一電子開關(guān)101來調(diào)整并聯(lián)的第一電阻102的數(shù)量，各第一電子開關(guān)101分別與ー個第一電阻102串聯(lián)，串聯(lián)后的第ー電子開關(guān)101和第一電阻102組成ー個支路，各個支路并聯(lián)后構(gòu)成所述受控電阻串10。所述調(diào)節(jié)電阻串20通過多個第二電子開關(guān)201來調(diào)整串聯(lián)的第二電阻202的數(shù)量，各第二電子開關(guān)201分別與ー個第二電阻202串聯(lián)。具體地，繼續(xù)參考圖2，將位于調(diào)節(jié)電阻串20中最右端的第二電子開關(guān)201的第二端標(biāo)識為節(jié)點A，將緊鄰節(jié)點A的第二電子開關(guān)201的第二端標(biāo)識為節(jié)點B，將位于調(diào)節(jié)電阻串20中最左端的第二電子開關(guān)201的第二端標(biāo)識為節(jié)點C。將位于調(diào)節(jié)電阻串20最右端的第二電阻202的第二端標(biāo)識為節(jié)點D，將緊鄰節(jié)點D左邊的第二電阻202的第二端標(biāo)識為節(jié)點E。所述調(diào)節(jié)電阻串20中第二電阻202與第二電子開關(guān)201的具體連接方式為各第ニ電子開關(guān)201的第一端相互連接且共同連接至受控電阻串10的第一端；各個第二電子開關(guān)201的第二端分別對應(yīng)連接ー個第二電阻202的第一端。各第二電阻202依次串聯(lián)，也就是將后ー個第二電阻202的第一端連接至緊鄰的前ー個第二電阻202的第二端，依次類推，將最后ー個第二電阻202的第二端連接至受控電阻串10的第二端。具體地，在圖2所示的實施例中，位于所述調(diào)節(jié)電阻串20最右端的第二電阻202的第二端(即節(jié)點D)連接至受控電阻串10的第二端。所述第二電子開關(guān)201用于控制進(jìn)行串聯(lián)的第二電阻202的數(shù)量；當(dāng)其中ー個第ニ電子開關(guān)201閉合吋，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第二電阻202在串聯(lián)之后與所述受控電路串10并聯(lián)。
在進(jìn)行每次調(diào)節(jié)時，只能有ー個第二電子開關(guān)201被閉合。當(dāng)與節(jié)點A相連的第ニ電子開關(guān)201閉合時，與其相對應(yīng)的位于調(diào)節(jié)電阻串20最右端的第二電阻202 (即與節(jié)點D相連的第二電阻202)與所述受控電阻串10進(jìn)行并聯(lián)；當(dāng)與節(jié)點B相連的第二電子開關(guān)201閉合吋，與節(jié)點D相連的第二電阻202和與節(jié)點E相連的第二電阻202先進(jìn)行串聯(lián)，然后與所述受控電阻串10進(jìn)行并聯(lián)；相應(yīng)地，當(dāng)與節(jié)點C相連的第二電子開關(guān)201閉合吋，調(diào)節(jié)電阻串20中的所有第二電阻202均進(jìn)行串聯(lián)，然后與所述受控電阻串10進(jìn)行并聯(lián)。在本實施例中，所述第一電子開關(guān)101與第二電子開關(guān)201均為MOS開關(guān)。當(dāng)然，其不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍，在其他實施例中，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任意ー種電子開關(guān)來調(diào)整并聯(lián)的第一電阻102的數(shù)量或者串聯(lián)的第二電阻202的數(shù)量。在本實施例中，所述第一電阻102的阻值與第一電子開關(guān)101的阻值的比值大于或等于1000。所述第二電阻202的阻值與第二電子開關(guān)201的阻值的比值大于或等于1000。MOS開關(guān)的電阻值通常在幾十歐的數(shù)量級，為了盡可能地減小MOS開關(guān)對受控電阻串10的阻值的影響，所述第一電阻102的取值可以在幾十千歐的數(shù)量級上。這樣，相對于第一電阻102而言，所述第一電子開關(guān)101的阻值可以忽略不計，從而可以減小第一電子開關(guān)101對受控電阻串10的阻值的影響，使得所述受控電阻串10可以更加精確地調(diào)整阻值。類似地，所述第二電阻202的取值也可以在幾十千歐的數(shù)量級上。在本實施例中，所述第一電阻102的阻值等于所述第二電阻202的阻值，具體地，所述第一電阻102和第二電阻202的阻值可以為10千歐，當(dāng)然這個取值僅為舉例說明，在其他實施例中，也可以根據(jù)實際需要選擇其他阻值的電阻。下面結(jié)合具體實例來說明本發(fā)明數(shù)字可調(diào)電阻的工作原理。作為ー個具體的例子，首先假定所述受控電阻串10中最大可以并聯(lián)的第一電阻102的數(shù)量為256個，所述調(diào)節(jié)電阻串20中最大可以串聯(lián)的第二電阻202的數(shù)量為256個。所述第一電阻102和第二電阻202的阻值均為10千歐，第一電子開關(guān)101和第二電子開關(guān)201的阻值均為10歐，所需產(chǎn)生的小電阻為60歐。為了實現(xiàn)所需的小電阻(60歐)，可以先將受控電阻串10中的一部分第一電阻102進(jìn)行并聯(lián)，即將部分第一電子開關(guān)101閉合。例如，在該例子中，可以先將166個第一電子開關(guān)101閉合，從而實現(xiàn)相應(yīng)的166個第一電阻102的并聯(lián)。這樣，所述受控電阻串10即獲得所需小電阻的近似值(10千歐/166約等于60. 24歐)。然后，再通過調(diào)節(jié)電阻串20對所述受控電阻串10得出的所需小電阻的近似值(約等于60. 24歐)進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。也就是說，再將調(diào)節(jié)電阻串20中的一部分第二電阻202串聯(lián)，然后與受控電阻串10進(jìn)行并聯(lián)，以最終得出所需小電阻值60歐。上述實現(xiàn)小電阻的調(diào)節(jié)步驟僅為舉例說明，在實際操作中，可以進(jìn)行多次調(diào)節(jié)，并進(jìn)行比較，從而選擇出最接近所需小電阻的最佳實現(xiàn)方式。當(dāng)然，一方面受第一電子開關(guān)101和第二電子開關(guān)201的影響，另一方面受第一電阻102、第二電阻202的數(shù)量的影響，最終得出的電阻值并不能完全等于所需小電阻值60歐。但是與現(xiàn)有技術(shù)相比，該實施例所得的電阻值更加精確，其調(diào)節(jié)精度更高。發(fā)明人通過反復(fù)實驗驗證，在上 述舉例中，所述數(shù)字可調(diào)電阻可以實現(xiàn)256步長的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度可以達(dá)到±0. 5LSB，其中LSB在這里指的是電阻的調(diào)節(jié)步長，換句話說，所述LSB指的是對電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)時每次可以調(diào)節(jié)的阻值。也就是說，本實施例中的數(shù)字可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)精度可以控制在調(diào)節(jié)步長的一半的范圍內(nèi)。以上舉例僅為方便說明，其不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍，在其他實施例中，可以根據(jù)本發(fā)明的保護精神做其他簡單的修改或者替換。本實施例中，通過將多個大電阻(第一電阻102)進(jìn)行并聯(lián)的受控電阻串10來實現(xiàn)所需小電阻阻值的近似值，然后通過將多個大電阻(第二電阻202)進(jìn)行串聯(lián)的調(diào)節(jié)電阻串20來實現(xiàn)對數(shù)字可調(diào)電阻的阻值的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了對小電阻的小步長調(diào)節(jié)，也提高了電阻的調(diào)節(jié)精度。實施例ニ圖3示出了本發(fā)明數(shù)字可調(diào)電阻的實施例ニ的示意圖。參考圖3，所述數(shù)字可調(diào)電阻包括受控電阻串10和調(diào)節(jié)電阻串20。所述受控電阻串10與調(diào)節(jié)電阻串20并聯(lián)。與實施例一相比，本實施例的區(qū)別在于所述受控電阻串10包括相互串聯(lián)的第一子受控電阻串110和第二子受控電阻串120。所述調(diào)節(jié)電阻串20包括相互串聯(lián)的第一子調(diào)節(jié)電阻串210和第二子調(diào)節(jié)電阻串220。并且，所述第一子受控電阻串110和第一子調(diào)節(jié)電阻串210并聯(lián)；所述第二子受控電阻串120和第二子調(diào)節(jié)電阻串220并聯(lián)。具體地，所述第一子受控電阻串110和第二子受控電阻串120分別包括多個并聯(lián)的支路，各個支路分別包括相互串聯(lián)的第一電子開關(guān)101和第一電阻102。所述第一子調(diào)節(jié)電阻串210和第二子調(diào)節(jié)電阻串220分別包括多個第二電子開關(guān)201和多個第二電阻202，所述多個第二電阻202相互串聯(lián)，所述第二電子開關(guān)201用于控制進(jìn)行串聯(lián)的第二電阻202的數(shù)量，當(dāng)其中ー個第二電子開關(guān)201閉合時，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第二電阻202在串聯(lián)之后與對應(yīng)的子受控電阻串并聯(lián)。具體地，參考圖3，當(dāng)所述第一子調(diào)節(jié)電阻串210中的ー個第二電子開關(guān)201閉合吋，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第二電阻202在串聯(lián)之后與所述第一子受控電阻串110并聯(lián)。類似地，所述第二子調(diào)節(jié)電阻串220中的ー個第二電子開關(guān)201閉合時，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第二電阻202在串聯(lián)之后與所述第二子受控電阻串120并聯(lián)。本實施例中各第二電子開關(guān)201與第二電阻202的連接方式與實施例一中的相類似，故在此不再贅述。較佳地，所述第一子受控電阻串110中第一電阻102的數(shù)量大于第二子受控電阻串120中第一電阻102的數(shù)量。并且，所述第一子調(diào)節(jié)電阻串210中第二電阻202的數(shù)量小于第二子調(diào)節(jié)電阻串220中第二電阻202的數(shù)量。在本實施例中，所述第一子受控電阻串110中第一電阻102的數(shù)量為32個，第二子受控電阻串120中第一電阻102的數(shù)量為8個；所述第一子調(diào)節(jié)電阻串210中第二電阻202的數(shù)量為8個，第二子調(diào)節(jié)電阻串220中第二電阻202的數(shù)量為32個。在這樣的設(shè)置下，本實施例的數(shù)字可調(diào)電阻可以實現(xiàn)256步長的調(diào)節(jié)，并且所需的電阻的數(shù)量大大減少，從而可以減小占用芯片的面積，提高電路的集成性。采用實施例ニ的架構(gòu)實現(xiàn)電阻調(diào)節(jié)時，首先需要分別調(diào)節(jié)第一子受控電阻串110和第二子受控電阻串120。通過這兩個電阻串中電子開關(guān)的閉合得出所需電阻的近似值。具體地，首先根據(jù)所需的電阻值分配第一 子受控電阻串110的阻值以及第ニ子受控電阻串120的阻值。然后再分別調(diào)節(jié)第一子調(diào)節(jié)電阻串210和第二子調(diào)節(jié)電阻串220，以實現(xiàn)對數(shù)字可調(diào)電阻的阻值的精細(xì)調(diào)節(jié)。所述第一子調(diào)節(jié)電阻串210以及所述第二子調(diào)節(jié)電阻串220的調(diào)節(jié)過程與實施例一中的相類似，故在此不再贅述。通過對這四組電阻串的多次調(diào)節(jié)可以方便地得出最接近所需電阻值的阻值，從而將最接近的阻值時的調(diào)節(jié)狀態(tài)作為最佳實現(xiàn)方式。在本實施例中，只需要四組電阻串中各電阻的串并聯(lián)即可實現(xiàn)電阻的小步長、高精度的調(diào)節(jié)。圖4和圖5是對圖3所示的數(shù)字可調(diào)電阻的仿真結(jié)果。參考圖4，其橫坐標(biāo)表示的是理論単位電阻值，豎坐標(biāo)表示的是本實施例中數(shù)字可調(diào)電阻實際輸出的單位電阻值。在本實施例中，所述數(shù)字可調(diào)電阻可實現(xiàn)256個步長的調(diào)節(jié)，圖4橫坐標(biāo)上的刻度40/256表示的是調(diào)節(jié)40步長時理論上應(yīng)得出的單位電阻值。通過圖4可以看出本實施例的數(shù)字可調(diào)電阻可以實現(xiàn)電阻值的線性輸出，換句話說，本實施例的數(shù)字可調(diào)電阻可以實現(xiàn)電阻的精細(xì)調(diào)節(jié)。參考圖5,其橫坐標(biāo)表示的是理論單位電阻值,豎坐標(biāo)表示的是通過本實施例中數(shù)字可調(diào)電阻得出的實際電阻值與理論電阻值之間的INL (積分非線性誤差)。所述INL是衡量電阻阻值精度的ー個重要的參數(shù)，指的是輸出電阻和理想電阻之間的偏差。如圖5所示，本實施例的數(shù)字可調(diào)電阻的最大INL (積分非線性誤差)在O. 06LSB左右。通常地，可接受的電阻阻值的INL在小于或等于O. 5LSB的范圍內(nèi)。而發(fā)明人通過模擬仿真得出的圖5顯示，本實施例的數(shù)字可調(diào)電阻的INL (O. 06LSB左右)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于可接受的范圍(O. 5LSB)，從而實現(xiàn)了電阻的高精度調(diào)節(jié)。也就是說，采用本實施例的數(shù)字可調(diào)電阻調(diào)節(jié)出的各個阻值的精度較高。需要說明的是，雖然圖3所示的實施例中，所述受控電阻串僅包括兩個子受控電阻串，調(diào)節(jié)電阻串僅包括兩個子調(diào)節(jié)電阻串；但是本發(fā)明對此不做限制，在其他實施例中，所述受控電阻串和調(diào)節(jié)電阻串還可以包括三個或三個以上的子電阻串。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了ー種數(shù)字可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)方法。所述方法包括將多個第一電阻并聯(lián)以得出所需電阻值的近似值；根據(jù)所需電阻值和所述所需電阻值的近似值，將多個第二電阻串聯(lián)以實現(xiàn)對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)；將多個并聯(lián)的第一電阻與多個串聯(lián)的第二電阻并聯(lián)以得出所需電阻值。在本發(fā)明的方法中，通過將多個第一電阻進(jìn)行并聯(lián)以得出所需小電阻阻值的近似值，然后再通過將多個第二電阻串聯(lián)的方式對數(shù)字可調(diào)電阻進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，從而最終得出所需電阻值。第二電阻串聯(lián)的數(shù)量越多，可以調(diào)節(jié)的步長就越小，從而越能夠?qū)崿F(xiàn)電阻的精細(xì)調(diào)節(jié)。通過本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)電阻的小步長、精細(xì)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述掲示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上 實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.ー種數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于，包括并聯(lián)的受控電阻串和調(diào)節(jié)電阻串，所述受控電阻串通過調(diào)整并聯(lián)的第一電阻的數(shù)量以得出所需電阻值的近似值，所述調(diào)節(jié)電阻串連接所述受控電阻串，用于通過調(diào)整串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以得出所需電阻值。
2.如權(quán)利要求I所述的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于，所述受控電阻串包括多個并聯(lián)的支路，各個支路分別包括串聯(lián)的第一電子開關(guān)和第一電阻；所述調(diào)節(jié)電阻串包括多個第二電阻和多個第二電子開關(guān)，所述多個第二電阻相互串聯(lián)，所述第二電子開關(guān)用于控制進(jìn)行串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量，當(dāng)其中ー個第二電子開關(guān)閉合吋，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第二電阻在串聯(lián)之后與所述受控電路串并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于，所述第一電子開關(guān)與第二電子開關(guān)均為MOS開關(guān)。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于，所述第一電阻的阻值與第一電子開關(guān)的阻值的比值大于或等于1000 ;所述第二電阻的阻值與第二電子開關(guān)的阻值的比值大于或等于1000。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于，所述第一電阻的阻值等于所述第ニ電阻的阻值。
6.如權(quán)利要求I所述的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于，所述受控電阻串包括相互串聯(lián)的第一子受控電阻串、第二子受控電阻串……第N子受控電阻串，所述第一子受控電阻串、第ニ子受控電阻串……第N受控電阻串分別包括多個并聯(lián)的支路，各個支路分別包括相互串聯(lián)的第一電子開關(guān)和第一電阻； 所述調(diào)節(jié)電阻串包括相互串聯(lián)的第一子調(diào)節(jié)電阻串、第二調(diào)節(jié)電阻串……第N子調(diào)節(jié)電阻串；所述第一子調(diào)節(jié)電阻串與所述第一子受控電阻串并聯(lián)；所述第二子調(diào)節(jié)電阻串與所述第二子受控電阻串并聯(lián)……所述第N子調(diào)節(jié)電阻串與所述第N子受控電阻串并聯(lián)；其中，N為大于或者等于2的自然數(shù)； 所述第一子調(diào)節(jié)電阻串、第二子調(diào)節(jié)電阻串……第N子調(diào)節(jié)電阻串分別包括多個第二電子開關(guān)和多個第二電阻，所述多個第二電阻相互串聯(lián)，所述第二電子開關(guān)用于控制進(jìn)行串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量，當(dāng)其中ー個第二電子開關(guān)閉合吋，受其控制的相應(yīng)數(shù)量的第二電阻在串聯(lián)之后與對應(yīng)的子受控電阻串并聯(lián)。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在干，當(dāng)N等于2時，所述第一子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量大于第N子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量；所述第一子調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量小于第N子調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于，所述第一子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量為32個，第N子受控電阻串中第一電阻的數(shù)量為8個；所述第一子調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量為8個，第N子調(diào)節(jié)電阻串中第二電阻的數(shù)量為32個。
9.一種如權(quán)利要求I所述的數(shù)字可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括 將多個第一電阻并聯(lián)以得出所需電阻值的近似值； 根據(jù)所需電阻值和所述所需電阻值的近似值，將多個第二電阻串聯(lián)以實現(xiàn)對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)； 將多個并聯(lián)的第一電阻與多個串聯(lián)的第二電阻并聯(lián)以得出所需電阻值。
全文摘要
一種數(shù)字可調(diào)電阻及其調(diào)節(jié)方法。所述數(shù)字可調(diào)電阻包括并聯(lián)的受控電阻串和調(diào)節(jié)電阻串，所述受控電阻串通過調(diào)整并聯(lián)的第一電阻的數(shù)量以得出所需電阻值的近似值，所述調(diào)節(jié)電阻串連接所述受控電阻串，用于通過調(diào)整串聯(lián)的第二電阻的數(shù)量對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，以得出所需電阻值。所述調(diào)節(jié)方法包括將多個第一電阻并聯(lián)以得出所需電阻值的近似值；根據(jù)所需電阻值和所述所需電阻值的近似值，將多個第二電阻串聯(lián)以實現(xiàn)對所述數(shù)字可調(diào)電阻的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)；將多個并聯(lián)的第一電阻與多個串聯(lián)的第二電阻并聯(lián)以得出所需電阻值。本發(fā)明的數(shù)字可調(diào)電阻及其調(diào)節(jié)方法可以實現(xiàn)電阻的小步長、高精度調(diào)節(jié)。
文檔編號H01C10/16GK102693796SQ20121017041
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者周桂華, 張鐳, 白建軍, 陳瑞欣 申請人:上海麗恒光微電子科技有限公司