具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，包括一串疊式電流源單元、一切換單元以及一校正單元。該串疊式電流源單元用來根據(jù)一輸入電壓與一校正電壓產(chǎn)生一輸出電流。該切換單元耦接于該串疊電流源，并且根據(jù)一數(shù)字信號來選擇性地切換輸出該輸出電流。該校正單元耦接于該切換單元與該串疊式電流源單元，并且以逐次逼近方式來校正確認出該校正電壓，以調(diào)整該串疊式電流源單元所輸出的該輸出電流的大小。藉此，讓數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器得以克服隨機誤差的問題。
【專利說明】具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，特別是有關(guān)于一種可自我校正的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Digital to Analog Converter, DAC)是電子產(chǎn)品中的重要電路組件之一。其中，電流式(current-steering)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器是最為常見的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器類型。電流式數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器主要是通過開關(guān)的控制來將電流源的電流切換至輸出端。
[0003]因為工藝技術(shù)的演進，晶體管尺寸的縮小，造成對微小差異更加敏銳，工藝的變異性，往往會決定電路的性能。一般來說，電流式數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中的電流源誤差往往會導(dǎo)致在轉(zhuǎn)換的過程中發(fā)生信號誤差，使得相對應(yīng)的模擬信號無法準(zhǔn)確地被轉(zhuǎn)換出來。因此，如何設(shè)計具有降低因工藝的變異所導(dǎo)致隨機誤差的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器將是目前亟需研究發(fā)展的課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其能在運作于操作模式之前完成校正，以減少電流源的誤差，降低因工藝變異所導(dǎo)致的隨機誤差等不理想效應(yīng)所造成的影響。
[0005]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其提供一種具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，包括一串疊式電流源單元、一切換單元以及一校正單元。該串疊式電流源單元根據(jù)一輸入電壓與一校正電壓產(chǎn)生一輸出電流。該切換單元耦接于該串疊晶體管電流源單元并接收該串疊式電流源單元所輸出的該輸出電流，并且根據(jù)一數(shù)字信號來選擇性地切換該輸出電流的輸出流向。該校正單元I禹接于該切換單元與該串疊式電流源單元，接收該切換單元所輸出的該輸出電流并且依據(jù)所接收的該輸出電流以逐次逼近方式來校正確認出該校正電壓，以及輸出該校正電壓至該串疊式電流源單元以調(diào)整該串疊式電流源單元所輸出的該輸出電流的大小。
[0006]藉此，本發(fā)明通過校正單元來調(diào)整校正電壓，以控制電流源晶體管的基極電壓并改變電流源晶體管輸出電流的大小，讓數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器得以克服隨機誤差的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明可自我校正的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的一實施例的示意圖。
[0008]圖2是圖1的校正單元的一實施例的示意圖。
[0009]圖3是圖2的電流調(diào)整單元的一實施例的示意圖。
[0010]圖4是圖1的串疊式電流源單元和切換單元的另一實施例的示意圖。
[0011]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0012]10數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器[0013]102串疊式電流源單元
[0014]104切換單元
[0015]106校正單元
[0016]108、214 多任務(wù)器
[0017]202參考電流源單元
[0018]204比較器
[0019]206逐次逼近控制模塊
[0020]208逐次逼近控制器
[0021]210電流調(diào)整單元
[0022]212校正輸出單元
[0023]216偏壓產(chǎn)生單元
[0024]CLK時鐘信號
[0025]D、DB數(shù)字信號
[0026]Ical校正電流
[0027]Ics輸出電流
[0028]Iref參考電流
[0029]Ml?Mn校正晶體管
[0030]Ma_l?Ma_4粗調(diào)校正晶體管
[0031]Mb_l?Mb_6微調(diào)校正晶體管
[0032]Mcs電流源晶體管
[0033]Mcas串疊晶體管
[0034]Mswl第一開關(guān)晶體管
[0035]Msw2第二開關(guān)晶體管
[0036]R1、R2、R3 電阻
[0037]S校正控制信號
[0038]Sc比較信號
[0039]Ssar控制信號
[0040]Vcal校正電壓
[0041]Vi輸入電壓
【具體實施方式】
[0042]為了克服因工藝變異所導(dǎo)致的隨機誤差等不理想效應(yīng)，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器在運作于操作模式前，可先進入校正模式來進行校正以減少電流源的誤差。這種校正模式流程是屬于一種前景(foreground)式校正流程。
[0043]請參閱圖1，圖1是本發(fā)明具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的一實施例的示意圖。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10包含一串疊式電流源單元102、一切換單元104以及一校正單元106。串疊式電流源單兀102根據(jù)一輸入電壓Vi與一校正電壓Vcal來產(chǎn)生一輸出電流Ics。切換單元104耦接于串疊式電流源單元102，用來接收該串疊式電流源單元102所輸出的輸出電流Ics,并選擇性地切換所述輸出電流Ics的輸出流向。校正單元106 f禹接于切換單元104與串疊式電流源單元102，用來接收切換單元104所切換輸出的輸出電流Ics并且以逐次逼近方式來校正確認出校正電壓Vcal，以調(diào)整串疊式電流源單元102所輸出的輸出電流Ics的大小。因此，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10得以通過校正單元106所輸出的校正電壓Vcal來改變輸出電流Ics的大小，從而實現(xiàn)電流校正以降低隨機誤差所帶來的影響。
[0044]串置式電流源單兀102包含一電流源晶體管Mcs與一串置晶體管Mcas。電流源晶體管Mcs根據(jù)輸入電壓Vi與校正電壓Vcal產(chǎn)生輸出電流Ics。串疊晶體管Mcas I禹接于電流源晶體管Mcs，用來接收自電流源晶體管Mcs所產(chǎn)生的輸出電流Ics以將輸出電流Ics傳送至切換單元104。其中，串疊晶體管Mcas在設(shè)計上可用來增加串疊式電流源單元102的輸出阻抗，并減緩切換單元104中共源極電壓的擾動，以提升電流源的穩(wěn)定度。此外，較佳地，電流源晶體管Mcs與串疊晶體管Mcas可由金氧半場效晶體管(MOSFET)來實現(xiàn)。如圖1所示，電流源晶體管Mcs的基極(body)耦接于校正單元106的輸出端，如此一來，電流源晶體管Mcs的基極電壓會依據(jù)校正單元106所輸出的校正電壓Vcal來改變，進而改變輸出電流Ics的大小。
[0045]切換單元104包含由第一開關(guān)晶體管Mswl與第二開關(guān)晶體管Msw2所組成的差動對、一第一輸出部Voutl、一第二輸出部Vout2與電阻Rl、R2。本實施例的第一開關(guān)晶體管Mswl與第二開關(guān)晶體管Msw2是例如由金氧半場效晶體管來實現(xiàn)。如圖1所示，第一開關(guān)晶體管Mswl的輸入端耦接于串疊晶體管Mcas，第一輸出部Voutl及電阻Rl耦接于第一開關(guān)晶體管Mswl的輸出端，第一開關(guān)晶體管Mswl根據(jù)數(shù)字信號D輸出所述輸出電流Ics。第二開關(guān)晶體管Msw2的輸入端耦接于串疊晶體管Mcas、第二輸出部Vout2及電阻R2耦接于第二開關(guān)晶體管Msw2的輸出端，第二開關(guān)晶體管Msw2根據(jù)反相的數(shù)字信號D，即數(shù)字信號DB，輸出所述輸出電流Ics。藉此，切換單元104架構(gòu)為雙通道輸出結(jié)構(gòu)，可因應(yīng)后級電路(圖未示)進行電壓差動運算的需求。其中，藉由數(shù)字信號D及DB的設(shè)計，讓第一開關(guān)晶體管Mswl及第二開關(guān)晶體管Msw2同時僅其中之一會進行導(dǎo)通并輸出所述輸出電流Ics。
[0046]進一步說明的是，為實現(xiàn)校正程序，切換單元104更包括一多任務(wù)器108，多任務(wù)器108根據(jù)一校正控制信號S來進行切換運作。多任務(wù)器108的輸入端耦接于第一開關(guān)晶體管Mswl，多任務(wù)器108的輸出端分別耦接于電阻Rl及校正單元106。藉此，讓第一開關(guān)晶體管Mswl通過多任務(wù)器108來耦接于電阻Rl及校正單元106。當(dāng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10運作于校正模式時，數(shù)字信號D及DB會控制由第一開關(guān)晶體管Mswl來輸出所述輸出電流Ics，并且校正控制信號S則是控制多任務(wù)器108切換為將輸出電流Ics輸出到校正單元106。當(dāng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10運作于操作模式時，數(shù)字信號D及DB會依設(shè)計而控制由第一開關(guān)晶體管Mswl或第二開關(guān)晶體管Msw2來輸出所述輸出電流Ics，并且校正控制信號S是控制多任務(wù)器108切換為通過電阻Rl來接地。
[0047]關(guān)于校正單元106的細部結(jié)構(gòu)，請同時參閱圖2，圖2是圖1的校正單元106的一實施例的示意圖。校正單元106包含一參考電流源單元202、一比較器204以及一逐次逼近控制(Successive Approximation Register Control, SAR)模塊 206。參考電流源單元202用來產(chǎn)生參考電流Iref。比較器204耦接于參考電流源單元202及切換單元104，當(dāng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10運作于校正模式時，比較器204用來判斷參考電流Iref與輸出電流Ics的差異以產(chǎn)生一比較信號Sc。逐次逼近控制模塊206耦接于比較器204及串疊式電流源單元102，并且于校正模式時，根據(jù)比較信號Sc與一時鐘信號CLK，以逐次逼近方式校正確認出校正電壓Vcal。例如，當(dāng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10運作于校正模式,若比較信號Sc表不輸出電流Ics不等于參考電流Iref時，逐次逼近控制模塊206在可調(diào)整的范圍內(nèi)即根據(jù)時鐘信號CLK以逐次逼近方式校正確認出產(chǎn)生校正電壓Vcal，進而調(diào)整串疊式電流源單元102的輸出電流Ics的大小。
[0048]逐次逼近控制模塊206包括一逐次逼近控制器208、一電流調(diào)整單元210、一校正輸出單元212以及一多任務(wù)器214。逐次逼近控制器208耦接于比較器204，并且根據(jù)比較信號Sc與時鐘信號CLK進行逐次逼近運算以產(chǎn)生一控制信號Ssar。此實施例中，時鐘信號CLK是通過耦接于逐次逼近控制器208的多任務(wù)器214來提供，并且多任務(wù)器214同樣是受控于前述的校正控制信號S，藉以在校正模式時，切換為提供時鐘信號CLK。電流調(diào)整單元210耦接于逐次逼近控制器208，并且根據(jù)控制信號Ssar產(chǎn)生一校正電流leal。校正輸出單元212耦接于電流調(diào)整單元210與串疊式電流源單元102，并且根據(jù)校正電流Ical來產(chǎn)生并輸出校正電壓Vcal至串疊式電流源單元102。如圖2所示，電流調(diào)整單元210包括采并聯(lián)排列的校正晶體管Ml?Mn。逐次逼近控制器208通過輸出控制信號Ssar來控制校正晶體管Ml?Mn的導(dǎo)通狀態(tài)，進而使電流調(diào)整單元210以逐次逼近方式輸出校正電流leal。于此實施例中，校正輸出單元212耦接于串疊式電流源單元102的電流源晶體管Mcs的基極，以輸出校正電壓Vcal至電流源晶體管Mcs的基極，進而改變電流源晶體管Mcs的基極端電壓。
[0049]為了具體說明前述逐次逼近的實際運作方式，請參閱圖3，圖3是圖2的電流調(diào)整單元210的一實施例的示意圖。電流調(diào)整單元210包括粗調(diào)校正晶體管Ma_l?Ma_4與微調(diào)校正晶體管Mb_l?Mb_6。如圖3所示，粗調(diào)校正晶體管Ma_l?Ma_4與微調(diào)校正晶體管Mb_l?Mb_6采并聯(lián)排列。每一粗調(diào)校正晶體管Ma_l?Ma_4的寬長比(width-to_lengthratio, W/L)會大于每一微調(diào)校正晶體管Mb_l?Mb_6的寬長比。例如，如圖3所示,該些晶體管間的寬長比關(guān)系如下:微調(diào)校正晶體管Mb_l?Mb_6分別具有I到6倍的寬長比(W/L*l、W/L*2、W/L*3、W/L*4W/L*5、W/L*6)。粗調(diào)校正晶體管 Ma_l ?Ma_4 分別具有 10 倍的寬長比(W/L*10)。粗調(diào)校正晶體管Ma_l?Ma_4及微調(diào)校正晶體管Mb_l?Mb_6的規(guī)格選用是用來決定逐次逼近控制模塊206的可調(diào)整范圍，實際規(guī)格并不以本實施例為限。
[0050]于校正模式時，當(dāng)比較信號Sc表示輸出電流Ics小于參考電流Iref，逐次逼近控制器208先輸出控制信號Ssar來依序?qū)ù终{(diào)校正晶體管Ma_l?Ma_4，以調(diào)整校正電流Ical的大小。在粗調(diào)校正晶體管Ma_l?Ma_4依序被導(dǎo)通的過程中，若輸出電流Ics變成大于參考電流Iref的情況時，表示校正電流Ical過大。此時，逐次逼近控制器208通過輸出控制信號Ssar，將最后導(dǎo)通的粗調(diào)校正晶體管改變成不導(dǎo)通狀態(tài)。例如，當(dāng)粗調(diào)校正晶體管Ma_3被導(dǎo)通后，比較信號表示輸出電流Ics大于參考電流Iref。，在此情況下，逐次逼近控制器208可通過輸出控制信號Ssar，將粗調(diào)校正晶體管Ma_3改變成不導(dǎo)通狀態(tài)，。接著，逐次逼近控制器208輸出控制信號Ssar，以依序?qū)ㄎ⒄{(diào)校正晶體管Mb_l?Mb_6。換言之，逐次逼近控制器208通過先利用粗調(diào)的方式進行大幅度的校正，再利用微調(diào)的方式進行細部的調(diào)整，用以快速而有效率地實現(xiàn)電流校正的運作來降低隨機誤差，并且還可避免產(chǎn)生校正過當(dāng)和或是校正時間過長的問題。
[0051]此外，校正輸出單元212可包括一電阻或一晶體管。在此情況下，電流調(diào)整單元210所產(chǎn)生的校正電流Ical會流過校正輸出單元210的電阻或晶體管而產(chǎn)生校正電壓Vcal。例如，如圖2所示，校正輸出單元212包括一電阻R3。當(dāng)校正電流Ical流過電阻R3會產(chǎn)生校正電壓Vcal，同時校正電壓Vcal會被輸出至電流源晶體管Mcs。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10還包含一偏壓產(chǎn)生單元216，偏壓產(chǎn)生單元216耦接于電流源晶體管Mcs的柵極，用來產(chǎn)生輸入電壓Vi至電流源晶體管Mcs的柵極，并且偏壓產(chǎn)生單元216可例如為可調(diào)式偏壓產(chǎn)生單元，以于校正模式時調(diào)整輸入電壓Vi的大小。
[0052]進一步說明，請繼續(xù)參閱圖1至圖3。于本發(fā)明的一實施例中，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10運作于操作模式前會先進入校正模式。在此情況下，多任務(wù)器108會根據(jù)校正控制信號S將輸出電流Ics輸出到校正單元106。同時，多任務(wù)器214會根據(jù)校正控制信號S將時鐘信號CLK輸出至逐次逼近控制器208。此外，偏壓產(chǎn)生單元216會調(diào)整輸入電壓Vi的大小。
[0053]舉例來說，假設(shè)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10于運作于操作模式時的輸入電壓Vi為0.9伏特，當(dāng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10進入校正模式時，偏壓產(chǎn)生單元216會將輸入電壓Vi從0.9伏特改變成I伏特。在此情況下，電流源晶體管Mcs的柵源極電壓將會變小，如此一來，輸出電流Ics也相應(yīng)地變小，讓輸出電流Ics有效小于參考電流Iref，以利校正模式的運作。此時，比較器204產(chǎn)生高準(zhǔn)位的比較信號Sc至逐次逼近控制器208。逐次逼近控制器208則據(jù)以輸出控制信號Ssar來導(dǎo)通粗調(diào)校正晶體管Ma_l，使校正輸出單元212輸出相應(yīng)的校正電壓Vcal至電流源晶體管Mcs的基極。由于，晶體管的柵基電壓的變化會影響閾值電壓(threshold voltage)的大小,例如，以P型金氧半場效晶體管來說，晶體管的基柵電壓越小，其閾值電壓越大；基柵電壓越大，其閾值電壓越小。因此，當(dāng)粗調(diào)校正晶體管Ma_l被導(dǎo)通后，校正輸出單元212所輸出的校正電壓Vcal將會改變原先電流源晶體管Mcs的基極電壓，進而改變電流源晶體管Mcs的閾值電壓。如此一來，串疊式電流源單元102的輸出電流Ics也會據(jù)以改變。
[0054]接著，若是輸出電流Ics仍小于參考電流Iref，比較器204會繼續(xù)產(chǎn)生高準(zhǔn)位的比較信號Sc至逐次逼近控制器208。逐次逼近控制器208輸出控制信號Ssar來導(dǎo)通粗調(diào)校正晶體管Ma_2，使校正輸出單元212輸出相應(yīng)的校正電壓Vcal至電流源晶體管Mcs的基極。依此類推，逐次逼近控制器208會輸出控制信號Ssar來依序?qū)ù终{(diào)校正晶體管Ma_l?Ma_4。當(dāng)出現(xiàn)輸出電流Ics大于參考電流Iref的情況時，比較器204產(chǎn)生低準(zhǔn)位的比較信號Sc至逐次逼近控制器208。逐次逼近控制器208會輸出控制信號Ssar，將最后導(dǎo)通的粗調(diào)校正晶體管改變成不導(dǎo)通狀態(tài)。此時，輸出電流Ics將會回復(fù)為小于參考電流Iref0之后，比較器204再度產(chǎn)生高準(zhǔn)位的比較信號Sc至逐次逼近控制器208，此時逐次逼近控制器208會輸出控制信號Ssar來依序?qū)ㄎ⒄{(diào)校正晶體管Mb_l?Mb_6。同樣地，逐次逼近控制器208輸出控制信號Ssar來先導(dǎo)通微調(diào)校正晶體管Mb_l，使校正輸出單元212輸出相應(yīng)的校正電壓Vcal至電流源晶體管Mcs的基極。依此類推。由于本實施例的電流調(diào)整單元210僅舉例設(shè)計兩階(粗調(diào)及微調(diào))的調(diào)整機制，因此當(dāng)微調(diào)時再次出現(xiàn)輸出電流Ics大于參考電流Iref的情況時，比較器204產(chǎn)生低準(zhǔn)位的比較信號Sc至逐次逼近控制器208。逐次逼近控制器208會輸出控制信號Ssar，將最后導(dǎo)通的微調(diào)校正晶體管改變成不導(dǎo)通狀態(tài)，讓輸出電流Ics在逐次逼近控制模塊206可調(diào)整的范圍內(nèi)能最接近而不大于參考電壓Iref。接著，逐次逼近控制器208再將最后對于電流調(diào)整單元210的控制信號Ssar的狀態(tài)記錄于儲存單元(圖未示)，藉以表示校正模式的程序完成。
[0055]在校正模式完成之后，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10即進入操作模式。此時，多任務(wù)器108根據(jù)校正控制信號S來進行切換，以切換為通過電阻Rl進行接地；多任務(wù)器214也將根據(jù)校正控制信號S來切換，以進行接地。逐次逼近控制器208則依據(jù)儲存單元中所記錄的控制信號Ssar來持續(xù)地分別控制電流調(diào)整單元210中各個校正晶體管Mlln的狀態(tài)，使逐次逼近控制模塊206穩(wěn)定地輸出經(jīng)校正確認后的校正電壓Vcal，讓數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10得以降低隨機誤差帶來的影響，提供較精確的信號轉(zhuǎn)換工作。
[0056]簡言之，于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10進入校正模式時，本發(fā)明通過校正單元106來調(diào)整校正電壓Vcal，以控制電流源晶體管Mcs的基極電壓。如此一來，電流源晶體管Mcs的閾值電壓將因而有所變化，進而改變輸出電流Ics大小，以達電流校正的目的。此外，在校正過程中，通過比較器204的比較，來判斷輸出電流Ics是否仍小于參考電流Iref。若是的話，逐次逼近控制器208會繼續(xù)輸出控制信號Ssar，來依序?qū)ù终{(diào)校正晶體管或微調(diào)校正晶體管，以改變校正電壓Vcal。直到輸出電流Ics大于參考電流Iref時，逐次逼近控制器208會輸出控制信號Ssar，將最后導(dǎo)通的校正晶體管改變成不導(dǎo)通狀態(tài)。如此一來，將可以避免校正過當(dāng)和或是校正時間過長的問題。
[0057]另一方面，請參閱圖4，圖4是圖1的串疊式電流源單元102和切換單元104的另一實施例的示意圖。如圖4所示，電流源晶體管Mcs、串疊晶體管Mcas、第一開關(guān)晶體管Mswl與第二開關(guān)晶體管Msw2可以P型金氧半場效晶體管來實現(xiàn)。電流源晶體管Mcs、串疊晶體管Mcas、第一開關(guān)晶體管Mswl與第二開關(guān)晶體管Msw2的基極可耦接至源極，如此一來，該些晶體管的基源極將等于零而不會產(chǎn)生襯底效應(yīng)(body effect),以避免閾值電壓的增加。
[0058]綜上所述，本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器通過校正單元來調(diào)整校正電壓，以控制電流源晶體管的基極電壓并改變電流源晶體管輸出電流的大小，如此一來，將能在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器運作于操作模式前，完成校正，以減少電流源的誤差，降低因工藝變異所導(dǎo)致的隨機誤差等不理想效應(yīng)所造成的影響。更重要的是，在校正過程中，本發(fā)明通過先利用粗調(diào)的方式進行大幅度的校正，再利用微調(diào)的方式進行細部的調(diào)整，而能快速而有效率的實現(xiàn)電流校正的目的，避免校正過當(dāng)和或是校正時間過長。藉此，本發(fā)明通過校正的設(shè)計方式克服隨機誤差的問題。
[0059]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，包括: 一串疊式電流源單兀，根據(jù)一輸入電壓與一校正電壓產(chǎn)生一輸出電流； 一切換單元，耦接于該串疊式電流源單元并接收該串疊式電流源單元所輸出的該輸出電流，并且根據(jù)一數(shù)字信號來選擇性地切換該輸出電流的輸出流向；以及 一校正單元，I禹接于該切換單元與該串疊式電流源單元，接收該切換單元所輸出的該輸出電流并且依據(jù)所接收的該輸出電流以逐次逼近方式來校正確認出該校正電壓，以及輸出該校正電壓至該串疊式電流源單元以調(diào)整該串疊式電流源單元所輸出的該輸出電流的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該串疊式電流源單元包括: 一電流源晶體管，根據(jù)該輸入電壓與該校正電壓來產(chǎn)生該輸出電流；以及 一串疊晶體管，耦接于該電流源晶體管，用來接收自該電流源晶體管所產(chǎn)生的該輸出電流以傳送該輸出電流至該切換單元與增加該串疊式電流源單元的輸出阻抗。
3.如權(quán)利要求2所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該校正單元的輸出端耦接于該電流源晶體管的基極。
4.如權(quán)利要求1所述的 具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該切換單元包括: 一差動對，包括: 一第一開關(guān)晶體管，耦接于該串疊晶體管，用來根據(jù)該數(shù)字信號輸出該輸出電流；以及 一第二開關(guān)晶體管，耦接于該串疊晶體管，用來根據(jù)反相的該數(shù)字信號輸出該輸出電流；以及 一第一多任務(wù)器，耦接于該第一開關(guān)晶體管，并且根據(jù)一校正控制信號來進行切換運作。
5.如權(quán)利要求4所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一開關(guān)晶體管與第二開關(guān)晶體管是由金氧半場效晶體管來實現(xiàn)，第一開關(guān)晶體管的基極與源極相連接，第二開關(guān)晶體管的基極與源極相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該校正單元包括: 一參考電流源單兀，用來產(chǎn)生一參考電流； 一比較器，耦接于該參考電流源單元及該切換單元，并且于一校正模式時，用來判斷該參考電流與該輸出電流的差異，以產(chǎn)生一比較信號；以及 一逐次逼近控制模塊，耦接于該比較器及該串疊式電流源單元，并且于該校正模式時，根據(jù)該比較信號與一時鐘信號，以逐次逼近方式校正確認出該校正電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，當(dāng)該比較信號表示該輸出電流不等于該參考電流時，該逐次逼近控制模塊以逐次逼近方式校正確認出該校正電壓。
8.如權(quán)利要求6所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該逐次逼近控制模塊包括: 一逐次逼近控制器，耦接于該比較器，并且根據(jù)該比較信號與該時鐘信號進行逐次逼近運算以產(chǎn)生一控制信號； 一電流調(diào)整單元，耦接于該逐次逼近控制器，并且根據(jù)該控制信號產(chǎn)生一校正電流；以及 一校正輸出單元，耦接于該 電流調(diào)整單元與該串疊式電流源單元，并且根據(jù)該校正電流來產(chǎn)生并輸出該校正電壓至該串疊式電流源單元。
9.如權(quán)利要求8所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該電流調(diào)整單元包括多個粗調(diào)校正晶體管與多個微調(diào)校正晶體管，該多個粗調(diào)校正晶體管與該多個微調(diào)校正晶體管是并聯(lián)排列，且每一粗調(diào)校正晶體管的寬長比大于每一微調(diào)校正晶體管的寬長比。
10.如權(quán)利要求9所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該逐次逼近控制器輸出該控制信號，以先依序控制該多個粗調(diào)校正晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)再依序控制該多個微調(diào)校正晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)，使該電流調(diào)整單元以逐次逼近方式輸出該校正電流。
11.如權(quán)利要求10所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，當(dāng)該比較信號表示該輸出電流小于該參考電流時，該逐次逼近控制器依序控制該多個粗調(diào)校正晶體管或該多個微調(diào)校正晶體管形成導(dǎo)通狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，當(dāng)該比較信號表示該輸出電流大于該參考電流時，該逐次逼近控制器輸出該控制信號，控制該最后導(dǎo)通的粗調(diào)校正晶體管或微調(diào)校正晶體管形成不導(dǎo)通狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求8所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該逐次逼近控制模塊還包括一第二多任務(wù)器，該第二多任務(wù)器耦接于該逐次逼近控制器，用來于該校正模式時，根據(jù)一校正控制信號將該時鐘信號提供給該逐次逼近控制器。
14.如權(quán)利要求8所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該校正輸出單元包括一電阻或一晶體管，其中該校正電流流過該電阻或該晶體管體而產(chǎn)生該校正電壓。
15.如權(quán)利要求2所述的具自我校正功能的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器還包括: 一偏壓產(chǎn)生單元，耦接于該電流源晶體管的柵極，用來產(chǎn)生該輸入電壓至該電流源晶體管的柵極。
【文檔編號】H03M1/10GK103905042SQ201210586370
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】朱浚斈, 儲世軒, 許仕杰 申請人:宸鴻光電科技股份有限公司