欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

具有集成測(cè)試電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的制作方法

文檔序號(hào):7529751閱讀:404來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):具有集成測(cè)試電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種具有集成測(cè)試電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,該測(cè)試電路具有一個(gè)數(shù)字輸入端和一個(gè)模擬輸出端。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)用于將數(shù)字輸入編碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬輸出電壓。本申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域是要求高精度和高分辨率轉(zhuǎn)換的數(shù)字系統(tǒng)。
在大多數(shù)常規(guī)的DAC中,數(shù)字輸入編碼被輸入至一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)矩陣,該矩陣通過(guò)一個(gè)阻性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生二進(jìn)制的部分?jǐn)?shù)據(jù)流。在一個(gè)求和單元中,所有的部分?jǐn)?shù)據(jù)流被相加并被可選地放大以使得在輸出端引出一個(gè)正比于所施加的輸入編碼的電壓。因此,基本上以具有功率輸出還是電壓輸出來(lái)區(qū)分?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換器。
DAC需要大量的結(jié)構(gòu)元件。這些元件的電阻值必須相互間精確匹配,因?yàn)槠铺匦砸M可能的一致。寄生電容和模擬開(kāi)關(guān)的切換延遲會(huì)產(chǎn)生很高的瞬態(tài)電壓峰值。由于具有低阻抗功率輸出和可選地具有與輸入編碼有關(guān)的輸出電阻的DAC幾乎不能使用,因此使用了輸出放大器。然而,這將出現(xiàn)新的誤差源,例如偏置電壓、過(guò)沖傾向、很高的脈沖延遲時(shí)間。
關(guān)于數(shù)模轉(zhuǎn)換器,基本分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。一個(gè)重要的動(dòng)態(tài)特性是過(guò)渡周期,表示數(shù)字Z從V最大移位到Z后,直到輸出信號(hào)達(dá)到精確度例如為1/2LSB(最低有效位)的穩(wěn)態(tài)值最多需要花費(fèi)的時(shí)間。只有當(dāng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的分辨率具有一定的精確度時(shí),模擬信號(hào)才可用。1/2LSB表示具有同樣的時(shí)間常數(shù)的DAC將在更高的分辨率下更慢地增進(jìn)至1/2LSB。
很多情況下都需要具有短過(guò)渡周期的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。過(guò)去,很多DA轉(zhuǎn)換器主要產(chǎn)生功率,該功率根據(jù)需要可通過(guò)使用一個(gè)“片外”電阻轉(zhuǎn)換為電壓。這些DA轉(zhuǎn)換器的過(guò)渡周期由該片外電阻和各個(gè)連接上的負(fù)載電容來(lái)決定。
目前,能夠通過(guò)一個(gè)連續(xù)排列的運(yùn)算放大器將電流轉(zhuǎn)換為電壓的電壓DAC的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。在這種情況下,運(yùn)算放大器的過(guò)渡周期被加到DA轉(zhuǎn)換器本身的過(guò)渡周期上,運(yùn)算放大器的過(guò)渡周期在大多數(shù)情況下明顯大于DA轉(zhuǎn)換器由于控制環(huán)路所引起的過(guò)渡周期。這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)換器能夠大大減少功率損耗,但是要求在生產(chǎn)過(guò)程中在任何情況下檢測(cè)過(guò)渡周期。然而如果要實(shí)現(xiàn)具有幾十納秒級(jí)的轉(zhuǎn)換器,這將出現(xiàn)問(wèn)題。因此,本發(fā)明的目的就是要提供一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器,其包括一個(gè)集成的測(cè)試電路,即使要觀察最大能允許的幾納秒的過(guò)渡周期,也可用來(lái)可靠地測(cè)量DAC的過(guò)渡周期。該集成測(cè)試電路即使在一個(gè)單元中實(shí)現(xiàn)多個(gè)DAC(16個(gè)或更多個(gè))的情況下也能夠測(cè)量過(guò)渡周期。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),本發(fā)明主要提供了一個(gè)可以與模擬輸出端相連接的比較器,它具有一個(gè)與參考電壓源的接點(diǎn)、一個(gè)數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)以及一個(gè)邏輯元件,其中所述邏輯元件被連接到測(cè)試接點(diǎn),用于輸出作為模擬輸出電壓和參考電壓之間的差的函數(shù)的數(shù)字值0或1。由于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端現(xiàn)在能夠被連接到一個(gè)比較器,使得將DAC所提供的模擬電壓和一個(gè)適當(dāng)?shù)膮⒖贾颠M(jìn)行比較變得可能。因此根據(jù)本發(fā)明,該比較器包括一個(gè)與參考電壓源的接點(diǎn),其中還提供了一個(gè)數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)和一個(gè)邏輯元件,所述邏輯元件與該測(cè)試接點(diǎn)相連接,用以輸出作為模擬輸出電壓和參考電壓之間的差的函數(shù)的數(shù)字值0或1。比較器的邏輯元件此時(shí)以以下方式與測(cè)試接點(diǎn)值協(xié)同工作如果由比較器所確定的模擬輸出電壓與參考電壓之間的差變得小于過(guò)渡容差(例如1/2LSB),則改變?cè)摐y(cè)試接點(diǎn)的切換狀態(tài)。由于該參考電壓源對(duì)應(yīng)于施加到DAC的輸入端的數(shù)字字的模擬目標(biāo)值,因此該DAC的過(guò)渡周期可借助于一個(gè)僅以數(shù)字方式工作的外部測(cè)試設(shè)備通過(guò)簡(jiǎn)單的方式來(lái)確定。這樣,將數(shù)字字施加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端的時(shí)刻和數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)處窗口比較器顯示穩(wěn)定的一致結(jié)果的時(shí)刻之間的時(shí)間可由外部測(cè)試設(shè)備來(lái)測(cè)量。這樣測(cè)試設(shè)備只需根據(jù)數(shù)字模式測(cè)試(是/否)來(lái)工作,可以以一種非常簡(jiǎn)單的方式由通用的數(shù)字測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。因此,對(duì)于本發(fā)明重要的是比較器包括一個(gè)數(shù)字測(cè)試接點(diǎn),這樣即使幾納秒級(jí)的過(guò)渡周期也可由測(cè)試設(shè)備的數(shù)字工作模式來(lái)檢測(cè)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,參考電壓源的連接點(diǎn)通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)被連接至模擬輸出端。以這種方式,參考電壓源的接點(diǎn)被直接連接至對(duì)應(yīng)于數(shù)字測(cè)試字的模擬值,這樣如果,例如根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn),參考電壓源由一個(gè)電容器組成,則可以立即得到期望的參考電壓并將其存儲(chǔ)在電容器中。如果開(kāi)關(guān)是打開(kāi)的,則比較器可立即得到各個(gè)參考電壓。如上所述,該數(shù)模轉(zhuǎn)換器可被設(shè)計(jì)為包括一個(gè)連續(xù)設(shè)置的運(yùn)算放大器的功率DA轉(zhuǎn)換器。如將該數(shù)模轉(zhuǎn)換器、比較器和可選的電容器設(shè)計(jì)在一個(gè)集成電路中,則這種結(jié)構(gòu)將具有特別的優(yōu)點(diǎn)。該集成的測(cè)試電路從而能夠被設(shè)計(jì)為一種片上結(jié)構(gòu),并集成在一個(gè)集成電路中。這可以大大減小體積,該數(shù)模轉(zhuǎn)換器的過(guò)渡周期也可以以一種簡(jiǎn)單的方式在外部通過(guò)數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。
如上所述,參考電壓源,例如電容器,可被設(shè)置在芯片上,這樣可在集成電路內(nèi)立即得到參考電壓而無(wú)需從外部提供。在電容器中存儲(chǔ)DAC輸出電壓并以此產(chǎn)生參考電壓的優(yōu)點(diǎn)在于,參考電壓實(shí)際上在生成DAC輸出電壓時(shí)不會(huì)產(chǎn)生誤差。如在一個(gè)單元內(nèi)集成了大量的DAC,測(cè)試單元(窗口比較器加VREF存儲(chǔ)電容)可繼續(xù)用于測(cè)試所有的DAC。
本發(fā)明還涉及一種確定數(shù)模轉(zhuǎn)換器的過(guò)渡周期的方法,其特征在于包括以下步驟—將一個(gè)對(duì)應(yīng)于所存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值的數(shù)字字施加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端,—比較數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端處的模擬信號(hào)和所存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值,—當(dāng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端處的模擬信號(hào)和所存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值之間的差變得小于過(guò)渡容差(如1LSB)時(shí),產(chǎn)生一個(gè)可以數(shù)字方式評(píng)估的信號(hào),—測(cè)量向數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端施加數(shù)字字和產(chǎn)生可以數(shù)字方式評(píng)估的信號(hào)之間的時(shí)間。
因此,首先將一個(gè)數(shù)字字施加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端,該數(shù)字字對(duì)應(yīng)于一個(gè)模擬目標(biāo)值。如上所述,例如可以通過(guò)在DAC的輸出端用該模擬電壓為一個(gè)電容器充電來(lái)實(shí)現(xiàn)該模擬目標(biāo)值的存儲(chǔ)。DAC電壓值的過(guò)渡周期然后可以在先前存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值處獲得,借此當(dāng)模擬信號(hào)和所存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值間的差變得小于過(guò)渡容差時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字信號(hào)。最簡(jiǎn)單的情況下,該數(shù)字評(píng)估信號(hào)由數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)的狀態(tài)0和1組成。根據(jù)本發(fā)明,過(guò)渡周期的測(cè)試屬性是僅通過(guò)數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)的,過(guò)渡周期對(duì)應(yīng)于將輸入數(shù)字字施加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端與產(chǎn)生可以數(shù)字方式評(píng)估的信號(hào)之間的時(shí)間。
下面,本發(fā)明將通過(guò)附圖中意性示出的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。其中,

圖1是包括一個(gè)集成的測(cè)試電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的方框圖,圖2示出了各個(gè)連接狀態(tài)。
圖1示出了一個(gè)包括一個(gè)連續(xù)設(shè)置的運(yùn)算放大器2的數(shù)模轉(zhuǎn)換器1。數(shù)模轉(zhuǎn)換器1的數(shù)字輸入端用3表示。數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端用4表示,比較器5通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)6與輸出端4連接。比較器5包括一個(gè)與設(shè)置在芯片上的電容器8的接點(diǎn)7。該接點(diǎn)7可通過(guò)一個(gè)如圖中虛線所示的接點(diǎn)9與一個(gè)外部電容器8’連接。另外,提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)10,通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電容8和8’可分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端4連接。比較器5的數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)用11表示。如圖中虛線所示,還可以提供另外的轉(zhuǎn)換器級(jí)1’和2’,這些轉(zhuǎn)換器級(jí)可通過(guò)開(kāi)關(guān)6’連接至比較器5和整個(gè)測(cè)試電路。
為了測(cè)量數(shù)模轉(zhuǎn)換器的過(guò)渡周期,將按照以下方式進(jìn)行操作首先,對(duì)應(yīng)于一個(gè)模擬目標(biāo)電壓的一個(gè)數(shù)字字被施加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器以進(jìn)行測(cè)試。存儲(chǔ)DAC輸出的目標(biāo)電壓為一個(gè)參考電壓,開(kāi)關(guān)6和10閉合,所述的電壓從而存儲(chǔ)在電容器8中,于是開(kāi)關(guān)10打開(kāi)。各個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)在圖2中詳細(xì)示出。施加到數(shù)字接點(diǎn)3的數(shù)字編碼示于區(qū)域12,模擬輸出端4的電壓示于區(qū)域13,開(kāi)關(guān)10的狀態(tài)示于區(qū)域14,數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)11的狀態(tài)示于區(qū)域15。在測(cè)試階段的第一時(shí)間段16,電容器8如上所述被參考電壓充電,由此開(kāi)關(guān)10如步驟17所示被打開(kāi)。這使得參考電壓保持存儲(chǔ)在電容器8中。在接下來(lái)的時(shí)間范圍18中,另一個(gè)數(shù)字編碼被施加到數(shù)字接點(diǎn)3,這樣接點(diǎn)4處的電壓也將改變。這使得測(cè)試接點(diǎn)11執(zhí)行另一開(kāi)關(guān)狀態(tài),因?yàn)榇鎯?chǔ)在電容器8中的電壓和模擬輸出端4處的電壓之間的差大于過(guò)渡容差。該測(cè)試過(guò)程最好在時(shí)刻19開(kāi)始。最初的數(shù)字目標(biāo)編碼被再次施加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器1的數(shù)字接點(diǎn)3,由此DAC1的初始電壓經(jīng)過(guò)一段特定的時(shí)間周期后增大至模擬目標(biāo)電壓,其特征在于邊沿20。各個(gè)過(guò)渡周期用21表示。在過(guò)渡周期期間,比較器5比較存儲(chǔ)在電容器8中的參考電壓和模擬輸出端4處的電壓之間的差,一旦這個(gè)差小于過(guò)渡容差,數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)11的切換狀態(tài)就如圖中的步驟22所示進(jìn)行變化。這使得外部測(cè)試設(shè)備能夠識(shí)別輸出端4處的電壓已經(jīng)達(dá)到了目標(biāo)電壓值,過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束。
總之,該數(shù)模轉(zhuǎn)換器配置有一個(gè)測(cè)試電路,它能夠以一種簡(jiǎn)單的方式完成過(guò)渡周期的數(shù)字式測(cè)量,從而還對(duì)幾納秒級(jí)范圍內(nèi)的過(guò)渡周期進(jìn)行可靠測(cè)量。整個(gè)測(cè)試電路設(shè)置在一個(gè)芯片上,因此對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中為了立即去除那些不適應(yīng)所需的過(guò)渡周期值的DA轉(zhuǎn)換器的生產(chǎn)線而進(jìn)行可靠的測(cè)量是可行的。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器,具有集成的測(cè)試電路,所述測(cè)試電路具有一個(gè)數(shù)字輸入端和一個(gè)模擬輸出端,其特征在于,提供了一個(gè)可與模擬輸出端(4)相連接的比較器(5),所述比較器具有一個(gè)與參考電壓源連接的接點(diǎn)(7),一個(gè)數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)(11)和一個(gè)邏輯元件,其中所述邏輯元件與測(cè)試接點(diǎn)(11)相連,以輸出作為模擬輸出端(4)處的電壓和參考電壓之間的差的函數(shù)的數(shù)字值0或1。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,其特征在于,所述與參考電壓源連接的接點(diǎn)(7)通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)(10)與模擬輸出端(4)相連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,其特征在于,該參考電壓源由一個(gè)電容器(8)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1,2或3所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,其特征在于,該數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1)被設(shè)計(jì)成包括一個(gè)連續(xù)設(shè)置的運(yùn)算放大器(2)的功率DA轉(zhuǎn)換器。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,其特征在于,所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1)、比較器(5)和可選的電容器(8)被集成在一個(gè)集成電路中。
6.用于確定數(shù)模轉(zhuǎn)換器的過(guò)渡周期的方法,其特征在于包括以下步驟—將一個(gè)對(duì)應(yīng)于所存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值的數(shù)字字施加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端,—比較數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端處的模擬信號(hào)和所存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值,—當(dāng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端處的模擬信號(hào)和所存儲(chǔ)的模擬目標(biāo)值之間的差變得小于過(guò)渡容差時(shí),產(chǎn)生一個(gè)可以數(shù)字方式評(píng)估的信號(hào),—測(cè)量向數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端施加數(shù)字字和產(chǎn)生可以數(shù)字方式評(píng)估的信號(hào)之間的時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器,包括一個(gè)集成的測(cè)試電路,該測(cè)試電路具有一個(gè)數(shù)字輸入端和一個(gè)模擬輸出端。提供了一個(gè)能夠與模擬輸出端(4)相連接的比較器(5),所述比較器具有一個(gè)與參考電壓源相連接的接點(diǎn),一個(gè)數(shù)字測(cè)試接點(diǎn)(11)和一個(gè)邏輯元件,所述邏輯元件與測(cè)試接點(diǎn)(11)相連接,用于輸出作為模擬輸出端(4)處的電壓和參考電壓之間的差的函數(shù)的數(shù)字值0或1。
文檔編號(hào)H03M1/66GK1625841SQ02828954
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2002年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月13日
發(fā)明者赫爾穆特·蒂勒 申請(qǐng)人:奧地利微系統(tǒng)股份公司
網(wǎng)友詢(xún)問(wèn)留言 已有0條留言
  • 還沒(méi)有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
平南县| 崇仁县| 青浦区| 乐东| 白银市| 松原市| 成安县| 双柏县| 宁都县| 张掖市| 黔江区| 东乌珠穆沁旗| 图们市| 临沂市| 大名县| 伊春市| 台安县| 双城市| 杭锦旗| 馆陶县| 嘉黎县| 河北省| 拉萨市| 获嘉县| 崇文区| 陕西省| 茌平县| 于都县| 将乐县| 张家口市| 招远市| 雷山县| 朝阳县| 安塞县| 朔州市| 麻栗坡县| 青田县| 玉溪市| 博兴县| 平原县| 建始县|