數(shù)字式傳送器與用來補償該數(shù)字式傳送器的不匹配的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種數(shù)字式傳送器與用來補償該數(shù)字式傳送器的不匹配的方法，數(shù)字式傳送器包含有：多個轉換元件用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號來產生多個轉換信號；一補償元件用來依據(jù)該多個數(shù)字輸入信號來產生至少一個補償信號；以及一結合電路用來依據(jù)該多個轉換信號以及該至少一個補償信號來輸出放大輸出信號。本發(fā)明還提供一種用來補償一數(shù)字式傳送器的方法。該方法包含有：利用多個轉換元件來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號來產生多個轉換信號；依據(jù)該多個數(shù)字輸入信號來產生至少一個補償信號；以及依據(jù)該多個轉換信號以及該至少一個補償信號來輸出一放大輸出信號。通過本發(fā)明可有效解決多個轉換元件的面積之間的不匹配所造成的非線性問題。
【專利說明】數(shù)字式傳送器與用來補償該數(shù)字式傳送器的不匹配的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明是提供一種數(shù)字式傳送器以及用來補償該數(shù)字式傳送器的不匹配的方法，尤指一低噪聲、低成本的數(shù)字式傳送器與其相關方法。

【背景技術】
[0002]在一無線通信系統(tǒng)中，利用一數(shù)字傳送器來數(shù)字式的放大和傳送一射頻信號可以節(jié)省大部分的面積，同時也可以提升傳送器的效率。一般而言，目前有兩種實現(xiàn)數(shù)字傳送器的方式。第一種方式是溫度編碼(Thermo-coding),而第二種方式是二進制編碼(Binary-coding)。以溫度編碼式數(shù)字傳送器為例，其輸出功率是由多個單元電路所輸出的多個單元功率所合成出來的。因此，溫度編碼式的數(shù)字傳送器會需要大量的單元電路來產生具有高功率的輸出信號。另一方面，二進制編碼式的數(shù)字傳送器是利用多個二進制編碼的單元電路來產生一放大輸出信號。這些二進制的編碼單元電路的個數(shù)會遠少于上述溫度編碼式數(shù)字傳送器的單元電路的個數(shù)，這是因為二進制編碼式的數(shù)字傳送器的一個二進制的編碼單元電路所產生的功率會比溫度編碼式數(shù)字傳送器的一單元電路所產生的功率來得大。但是，這些二進制編碼的單元電路的面積必須非常精準才能夠產生出其所預定的功率。然而，在實際的情況下，一半導體工藝在制作數(shù)字功率放大器時常會造成這些單元電路的面積出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象。當這些單元電路的面積不匹配時，該數(shù)字傳送器所輸出的信號就會失真。
[0003]因此，如何解決一數(shù)字傳送器的單元電路間面積不匹配的所造成的問題是本領域技術人員所亟需解決的問題。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一數(shù)字式傳送器與用來補償數(shù)字式傳送器的不匹配的方法，以解決現(xiàn)有技術中數(shù)字傳送器的單元電路間面積不匹配的所造成的問題。
[0005]本發(fā)明的技術方案是提供一種數(shù)字式傳送器。該數(shù)字式傳送器包含有多個轉換元件、一補償元件以及一結合電路。該多個轉換元件是用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號來產生多個轉換信號。該補償元件是用來依據(jù)該多個數(shù)字輸入信號來產生至少一個補償信號。該結合電路是用來依據(jù)該多個轉換信號以及該至少一個補償信號來輸出一放大輸出信號。
[0006]本發(fā)明還提供一種用來補償一數(shù)字式傳送器的方法。該方法包含有:利用多個轉換元件來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號來產生多個轉換信號；依據(jù)該多個數(shù)字輸入信號來產生至少一個補償信號；以及依據(jù)該多個轉換信號以及該至少一個補償信號來輸出一放大輸出信號。
[0007]本發(fā)明解決了多個轉換元件的面積之間的不匹配所造成的非線性問題，且本發(fā)明的數(shù)字式傳送器具有精準且高解析度的特性。同時，本發(fā)明的數(shù)字式傳送器所需的面積和功耗也比較低，也簡單和較容易實際制作出來。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一數(shù)字式傳送器的一第一實施例示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明一對照表的一實施例不意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明一數(shù)字式傳送器的一第二實施例示意圖。
[0011]圖4是本發(fā)明多個二進制編碼轉換元件、一數(shù)字至模擬轉換器以及一加法電路的一實施例不意圖。
[0012]圖5是本發(fā)明多個二進制編碼轉換元件、一數(shù)字至模擬轉換器以及一加法電路的另一實施例不意圖。
[0013]圖6是本發(fā)明一二進制編碼轉換元件的一實施例示意圖。
[0014]圖7是本發(fā)明用來補償一數(shù)字式傳送器的方法的一實施例示意圖。
[0015]主要元件符號說明
[0016]100、300 數(shù)字式傳送器
[0017]102_l-102_n、302_l-302_n 轉換元件
[0018]104、304 補償元件
[0019]106、306 結合電路
[0020]1042、3042 存儲電路
[0021]1044_l-1044_n、3044數(shù)字至模擬轉換電路
[0022]1046>3046 校正電路
[0023]1042a、3042a 對照表
[0024]201_1-201_3 欄
[0025]202_l-202_n 列
[0026]3048 加法電路
[0027]4048a_l-4048a_16、5048a_l_5048a_16 多工器
[0028]4048b_l-4048b_15、5048b_l-5048b_15 加法器
[0029]600 二進制編碼轉換元件
[0030]602 輸入級
[0031]604 可調整電流源
[0032]606 電流鏡
[0033]608 輸出級
[0034]602a-602d 反相器
[0035]6062、6064、6082、6084 場效晶體管
[0036]700 方法
[0037]702-714 步驟

【具體實施方式】
[0038]在說明書及后續(xù)的權利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及后續(xù)的權利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。在通篇說明書及后續(xù)的請求項當中所提及的“包含”為一開放式的用語，故應解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或者通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0039]請參考圖1，其是依據(jù)本發(fā)明一數(shù)字式傳送器100的一第一實施例示意圖。為了便于敘述，圖1所示主要是一數(shù)字式傳送器的一輸出級，因此該數(shù)字式傳送器內的其他電路并未繪示于圖1中。數(shù)字式傳送器100包含有多個轉換元件102_l-102_n、一補償元件104以及一結合電路106。多個轉換元件102_l-102_n是用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號D_l_D_n來分別產生多個轉換信號So_l-So_n。補償元件104是用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號D_1_D_η分別產生多個補償信號Sc_l-Sc_n。結合電路106是用來依據(jù)多個轉換信號So_l-So_n以及多個補償信號Sc_l-Sc_n輸出一放大輸出信號Sout。
[0040]補償元件104包含有一存儲電路1042、多個數(shù)字至模擬轉換電路1044_1_1044_η以及一校正電路1046。存儲電路1042是用來存儲一對照表1042a，其中對照表1042a用來記錄對應多個轉換元件102_l-102_n分別的多個補償值C_l-C_n。多個數(shù)字至模擬轉換電路1044_l-1044_n是耦接至多個轉換元件102_l_102_n，以依據(jù)多個補償值C_l_C_n來分別產生多個補償信號Sc_l-Sc_n。校正電路1046是用來產生包含有多個補償值C_1_C_η的對照表1042a。舉例而言，校正電路1046會選擇多個轉換元件102_l_102_n中的至少一個轉換元件來作為一參考的轉換元件，以及依據(jù)該參考的轉換元件來校正多個轉換元件102_l-102_n來產生多個補償值C_l_C_n。
[0041]以下以二進制式編碼的架構為例來說明本發(fā)明所提出的補償機制的實施例。進一步而言，依據(jù)本實施例，多個數(shù)字輸入信號D_l-D_n分別為多個二進制式編碼的數(shù)字位，其中該數(shù)字輸入信號D_1是該多個二進制式編碼的數(shù)字位中的最小有效位(LSB)以及數(shù)字輸入信號D_n是該多個二進制式編碼的數(shù)字位中的最大有效位(MSB)。因此，多個數(shù)字輸入信號D_l-D_n的有效性是依序的從D_1往D_n增加。當多個二進制編碼轉換元件102_1_102_η個別開啟時，多個二進制編碼轉換元件102j-102_n分別產生具有功率為Ρ*20，Ρ*21，Ρ*22，…，Ρ*2(η-1)的多個轉換信號So_l-So_n，其中P是轉換元件102_1所產生的轉換信號So_l的功率。因此，在理想的情況下，多個二進制編碼轉換元件102_l-102_n的面積分別是A*20、A*21、A*22、…、A*2(n_l)以產生上述的功率，其中A是轉換元件102_1的面積。但是，在實際的情況下，半導體的制造過會使得多個二進制編碼轉換元件102_1-102_η的面積偏移了其預定的大小。因此，如果沒有對多個二進制編碼轉換元件102_1-102_η進行補償?shù)脑?，放大輸出信號Sout就會出現(xiàn)非線性的效應。換句話說，多個二進制編碼轉換元件102_1-102_η所對應的面積之間的不匹配會增加放大輸出信號Sout的噪聲(noisefloor)。
[0042]因此，本實施例的補償元件104的目的就是要校正由多個二進制編碼轉換元件102_l-102_n的面積之間的不匹配所造成的效應，以使得多個轉換信號So_l-So_n的功率分別為 P*20、P*21、P*22、...、P*2(n-l)。
[0043]當數(shù)字式傳送器100由一半導體工藝制造完成后，對照表1042a上的數(shù)據(jù)還是空的。因此，補償元件104會先建立對照表1042a的數(shù)據(jù)。依據(jù)本實施例，校正電路1046 —開始會先選擇多個二進制編碼轉換元件102_l-102_n中最小有效性(least significant)轉換元件(即102_1)來作為該參考的二進制編碼轉換元件，以及以該參考的二進制編碼轉換元件為基準來校正多個二進制編碼轉換元件102_l-102_n來產生多個補償值C_l_C_n。由于最小有效性轉換元件102_1是該參考的二進制編碼轉換元件，因此最小有效性轉換元件102_1可不需要被校正，即C-_l = O。因此，第一數(shù)字至模擬轉換器1044_1在數(shù)字式傳送器100并不是一個必要元件。換句話說，若一個(或多個)二進制編碼轉換元件被選為該參考的二進制編碼轉換元件，則該被選擇的一個(或多個)二進制編碼轉換元件就可不需要被校正，以及這些對應的數(shù)字至模擬轉換器也可視為非必要元件。
[0044]在本實施例中，當最小有效性轉換元件102_1是該參考的二進制編碼轉換元件時，最小有效性轉換元件102_1 —開始會用來產生對應至數(shù)字輸入信號D_1為位I時所產生的轉換信號So_l的雙倍的功率，即2*P。請注意，轉換信號So_l的該雙倍的功率2*P可以由最小有效性轉換元件102_1以及最小有效性轉換元件102_1的一復制電路(未繪示于圖1)所產生。校正電路1046用來檢測及記錄轉換信號So_l的該雙倍的功率2*P。
[0045]接著，只有第二轉換元件102_2(即較大有效性(more significant)的轉換元件)會被啟動以產生對應到第二數(shù)字輸入信號D_2的位值為I時的第二轉換信號So_2。校正電路1046會檢測及記錄第二轉換信號So_2的功率P2。接著，校正電路1046將第二轉換信號So_2的功率P2與功率2*P進行比較。若第二轉換信號So_2的功率P2是不同于功率2*P，則校正電路1046會調整第二補償值C_2以及依據(jù)第二補償值C_2來控制第二數(shù)字至模擬轉換器1044_2來產生第二補償信號Sc_2至第二轉換元件102_2，一直到第二轉換信號So_2以及第二補償信號Sc_2的一總和功率等于功率2*P為止。在本實施例中，第二轉換元件102_2是故意設計得比功率2*P來得低一點以使得第二數(shù)字至模擬轉換器1044_2可以通過第二補償信號Sc_2提供所短缺的功率給第二轉換元件102_2。但是，這并不是本發(fā)明的限制所在。進一步而言，校正電路1046可以利用二進制式搜尋以連續(xù)漸進暫存器(Successive Approximat1n Register)的演算法找出第二補償值C_2,此亦不是本發(fā)明的限制所在。
[0046]當?shù)诙D換信號So_2以及第二補償信號Sc_2的總和功率等于功率2*P時，校正電路1046就會記錄對應的第二補償值C_2至對照表1042a的202_2列中，如圖2所示，其是依據(jù)本發(fā)明對照表1042a的一實施例示意圖。在對照表1042a中，第一欄201_1是記錄多個二進制編碼轉換元件102_l-102_n分別的多個數(shù)字輸入信號D_l_D_n。第二欄201_2是記錄多個數(shù)字輸入信號D_l-D_n的位值(即O或I)。第三欄201_3是記錄對應多個數(shù)字輸入信號D_l-D_n的位值分別的多個補償值C_l-C_n。可以得知，當一數(shù)字輸入信號的位值為O時，其對應的補償值也是O。該補償值只有在一數(shù)字輸入信號的位值為I時才有效。這是因為當一數(shù)字輸入信號的位值為O時，其所對應的轉換元件是關閉的。
[0047]回到前段的內容，當校正電路1046判斷出第二補償值C_2，本校正程序就會跳到第三轉換元件102_3，其目是的要將第三轉換信號So_3的功率P3校正為轉換信號So_l的4倍的功率，即P*22。為了判斷出第三補償值(:_3，此時只有第三轉換元件102_3(即較大有效性的轉換元件)會被開啟以產生對應到第三數(shù)字輸入信號D_3的位值為I時的第三轉換信號So_3。校正電路1046會檢測和記錄第三轉換信號So_3的功率P3。接著，校正電路1046會將第三轉換信號So_3的功率P3以及該第一轉換信號So_l的雙倍功率與校正后第二轉換信號So_2的該總和功率(即2*P+2*P = 4*P)進行比較。若第三轉換信號So_3的功率P3不同于功率4*P，則校正電路1046是用來調整第三補償值(:_3以及依據(jù)第三補償值C_3來控制第三數(shù)字至模擬轉換器1044_3來產生第三補償信號Sc_3至第三轉換元件102_3，一直到該第三轉換信號So_3和第三補償信號Sc_3的總和功率相等于功率4*P為止。同樣的，第三轉換元件102_3是故意設計得比功率4*P來得低，以使得第三數(shù)字至模擬轉換器1044_3可以通過第三補償信號Sc_3來提供短缺的功率給第三轉換元件102_3。
[0048]當?shù)谌D換信號So_3以及第三補償信號Sc_3的一總和功率相等于功率4*P時，校正電路1046會記錄對應的第三補償值C_3至對照表1042a的202_3列中，如圖2所示。
[0049]因此，利用同樣的方法，其他的轉換元件102_4_102_n的功率都可以被校正至分別為P*23、…、P*2(n-1)，其對應的補償值C_4_C_n就被獲得并被寫入對照表1042a中。因此，當多個二進制編碼轉換元件102_l-102_n都被校正之后，多個被校正后的轉換信號So_l-So_n 的功率就會分別為 P*20、P*21、P*22、...、P*2(n_l)。
[0050]請注意，上述實施例是選擇該最小有效性轉換元件102_1作為該參考的二進制編碼轉換元件。但是，此并不是本發(fā)明的限制。在本發(fā)明另一實施例中，最大有效性(mostsignificant)轉換元件102_n也可以被選為該參考的二進制編碼轉換元件。若最大有效性轉換元件102_n被選作為該參考的二進制編碼轉換元件，最大有效性轉換元件102_n —開始會用來產生對應至數(shù)字輸入信號D_n為位I時所產生的轉換信號So_n功率2(n_l)*P。校正電路1046用來檢測及記錄轉換信號So_n的功率2(n-l)*P。
[0051]接著，只有次一轉換元件102_(n_l)(即較小有效性(less significant)的轉換元件)會被啟動以產生對應到數(shù)字輸入信號D_(n-1)的位值為I時的轉換信號So_(n-l)。校正電路1046會檢測及記錄轉換信號So_(n-l)的功率P(n_l)。接著，校正電路1046將轉換信號So_(n-l)的功率P(n-l)與功率2 (n_l)*P的一半(即2(n_2)*P)進行比較。若轉換信號So_(n-l)的功率P(n-l)是不同于功率2 (n_2)*P，則校正電路1046會調整補償值C_(n-1)以及依據(jù)補償值(:_(11-1)來控制數(shù)字至模擬轉換器1044_(n-l)來產生補償信號Sc_(n-1)至轉換元件102_(n-l)，一直到轉換信號So_(n-l)以及補償信號Sc_(n_l)的一總和功率等于功率2 (n-2) *P為止。
[0052]當轉換信號So_(n_l)以及補償信號Sc_(n_l)的總和功率等于功率2 (n_2) *P時，校正電路1046就會記錄對應的補償值(:_(η-1)至對照表1042a的202_(n_l)列中，如圖2所示。
[0053]當校正電路1046判斷出補償值C_(n-1)，本校正程序就會跳到下一個轉換元件102_(n-2)，其目是的要將轉換信號So_(n-2)的功率P(n_2)校正為轉換信號So_(n_l)的功率2 (n-2) *P的一半，即2(n-3)*P。為了判斷出補償值C_(n_2)，此時只有轉換元件102_(n-2)會被開啟以產生轉換信號So_ (n-2)。校正電路1046會檢測和記錄轉換信號So_(n-2)的功率P(n-2)。接著，校正電路1046會將轉換信號So_(n_2)的功率P(n_2)與校正后的轉換信號So_(η-1)的一半功率(即2(n-3)*P)進行比較。若轉換信號So_(n_2)的功率P (n-2)是不同于功率2(n-3)*P，則校正電路1046就會調整補償值C_(n_2)以及依據(jù)補償值C_(n-2)來控制數(shù)字至模擬轉換器1044_(n-2)來產生補償信號Sc_(n_2)至轉換元件102_(n-2)，一直到轉換信號So_(n-2)以及補償信號Sc_(n_2)的一總和功率等于功率2(n-3)*P 為止。
[0054]當轉換信號So_ (n-2)以及補償信號Sc_ (n-2)的一總和功率相等于功率2 (n_3) *P時，校正電路1046會記錄對應的補償值C_(n-2)至對照表1042a的202_(n_2)列中，如圖2所示。因此，利用同樣的方法，其他的轉換元件102_(n-3)-102_l的功率都可以被校正至分別為P*2(n-4)、…、P*20，其對應的補償值C_(n_3)_C_l被獲得并被寫入對照表1042a中。因此，當多個二進制編碼轉換元件102_l-102_n都被校正之后，多個被校正后的轉換訊的功率就會分別為 P*20、P*21、P*22、...、P*2(n-l)。
[0055]當校正流程結束后，對照表1042a就會存儲對應到轉換元件102_n_102_l分別的補償值C_n-C_l。當數(shù)字式傳送器100用來對多個數(shù)字輸入信號D_l-D_n進行放大時，數(shù)字至模擬轉換器1044_l-1044_n會分別參照多個數(shù)字輸入信號D_l_D_n的位值(即O或I)來選擇性的輸出對應的補償信號Sc_l-Sc_n。進一步而言，若一數(shù)字輸入信號的位值為1，則該對應的數(shù)字至模擬轉換器就會輸出對應的補償信號至該對應的轉換元件。若一數(shù)字輸入信號的位值為0，則該對應的數(shù)字至模擬轉換器就不會輸出對應的補償信號至該對應的轉換元件。請注意，補償值(:_1-(:_11可以隨著環(huán)境溫度或其他的因素而改變。因此，在另一實施例中會提供另一獨立的演算法來依據(jù)溫度來調整補償值C_l-C_n。
[0056]請參考圖3，其是依據(jù)本發(fā)明一數(shù)字式傳送器300的一第二實施例示意圖。為了便于敘述，圖3所示主要是一數(shù)字式傳送器的一輸出級，因此該數(shù)字式傳送器內的其他電路并未繪示于圖3中。數(shù)字式傳送器300包含有多個轉換元件302_l-302_n、一補償元件304以及一結合電路306。多個轉換元件302_l-302_n是用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號D_l’ _D_η’來分別產生多個轉換信號So_l’ -So_n’。補償元件304是用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號D_l’ -D_n’來產生一補償信號Sc，。結合電路306是用來依據(jù)多個轉換信號So_l’ -So_n’以及補償信號Sc，來輸出放大輸出信號Sout’。
[0057]補償元件304包含有一存儲電路3042、一數(shù)字至模擬轉換器3044、一校正電路3046以及一加法電路3048。存儲電路3042是用來存儲一對照表3042a，其中對照表3042a用來記錄對應至多個轉換元件302_l-302_n分別的多個補償值C_l’_C_n’。加法電路3048是用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號D_l’ -D_n’來加總多個補償值C_l’ -C_n’的值產生一合計補償值CS’。數(shù)字至模擬轉換電路3044是用來依據(jù)合計補償值CS’產生補償信號Sc’，其中放大輸出信號Sout’是多個轉換信號So_l’-So_n’以及補償信號Sc’的一總和。數(shù)字至模擬轉換器3044可以是多個轉換元件302_l-302_n中的一部分轉換元件的一復制電路。校正電路3046是用來產生包含有多個補償值C_l’ -C_n’的對照表3042a。舉例而言，校正電路3046會選擇多個轉換元件302_l-302_n中的至少一個轉換元件來作為一參考的轉換元件，以及依據(jù)該參考的轉換元件來校正多個轉換元件302_l-302_n。
[0058]以下以二進制式編碼的架構為例來說明本發(fā)明所提出的補償機制的實施例。
[0059]同樣的，本實施例的補償元件304的目的就是要校正由多個二進制編碼轉換元件302_l-302_n的面積之間的不匹配所造成的效應，以使得多個轉換信號So_l’ -So_n’的功率分別為 P，*20、P’ *21、P，*22、...、P，*2 (n-1)。
[0060]當數(shù)字式傳送器300由一半導體工藝制造完成后，對照表3042a上的數(shù)據(jù)還是空的。因此，補償元件304會先建立對照表3042a的數(shù)據(jù)。依據(jù)本實施例，校正電路3046 —開始會先選擇多個二進制編碼轉換元件302_l-302_n中最小有效性轉換元件(即302_1)來作為該參考的二進制編碼轉換元件，以及以該參考的二進制編碼轉換元件為基準來校正多個二進制編碼轉換元件302_l-302_n來產生多個補償值C_l’_C_n’。由于最小有效性轉換元件302_1是該參考的二進制編碼轉換元件，因此最小有效性轉換元件302_1可不需要被校正，即c-_l’ = O。因此，若一個(或多個)二進制編碼轉換元件被選為該參考的二進制編碼轉換元件，則該被選擇的一個(或多個)二進制編碼轉換元件可不需要被校正。
[0061]在本實施例中，當最小有效性轉換元件302_1是該參考的二進制編碼轉換元件時，最小有效性轉換元件302_1 —開始會用來產生對應至數(shù)字輸入信號D_l’為位I時所產生的轉換信號So_l’的雙倍的功率，即2*P’。請注意，轉換信號So_l’的該雙倍的功率2*P’可以由最小有效性轉換元件302_1以及最小有效性轉換元件302_1的一復制電路(未繪示于圖3)所共同產生。校正電路3046用來檢測及記錄轉換信號50_1’的該雙倍的功率2*P，。
[0062]接著，只有第二轉換元件302_2(即較大有效性的轉換元件)會被啟動以產生對應到第二數(shù)字輸入信號D_2’的位值為I時的第二轉換信號So_2’。校正電路3046會檢測及記錄第二轉換信號So_2’的功率P2’。接著，校正電路3046將第二轉換信號So_2’的功率P2’與功率2*P’進行比較。若第二轉換信號So_2’的功率P2’是不同于功率2*P’，則校正電路3046會調整第二補償值C_2’以及依據(jù)第二補償值C_2’來控制數(shù)字至模擬轉換器3044來產生補償信號Sc’至第二轉換元件302_2，一直到第二轉換信號So_2’以及補償信號Sc’的一總和功率等于功率2*P’為止。在本實施例中，第二轉換元件302_2’是故意設計得比功率2*P’來得低一點以使得數(shù)字至模擬轉換器3044可以通過補償信號Sc，提供所短缺的功率給第二轉換元件302_2。但是，這并不是本發(fā)明的限制所在。進一步而言，校正電路3046可以利用二進制式搜尋以連續(xù)漸進暫存器(Successive Approximat1n Register)的演算法找出補償值C_2’，此亦不是本發(fā)明的限制所在。
[0063]當?shù)诙D換信號So_2’以及補償信號Sc，的總和功率等于功率2*P’時，校正電路3046就會記錄對應的補償值C_2’至對照表3042a。由于對照表3042a是相似于圖2所示的對照表1042a，故其細部技術特征在此不另贅述。
[0064]當校正電路3046判斷出第二補償值C_2’，本校正程序就會跳到第三轉換元件302_3。同樣的，其目是的要將第三轉換信號So_3’的功率P3’校正為轉換信號So_l’的4倍的功率，即P’ *22。為了判斷出第三補償值(:_3’，此時只有第三轉換元件302_3(即較大有效性的轉換元件)會被開啟以產生對應到第三數(shù)字輸入信號D_3’的位值為I時的第三轉換信號So_3’。校正電路3046會檢測和記錄第三轉換信號So_3’的功率P3’。接著，校正電路3046會將第三轉換信號So_3’的功率P3’以及該第一轉換信號So_l’的雙倍功率與校正后第二轉換信號So_2’的該總和功率(即2*P’ +2*P’ = 4*P’ )進行比較。若第三轉換信號So_3’的功率P3’不同于功率4*P’，則校正電路3046會調整第三補償值C_3’以及依據(jù)第三補償值C_3’來控制數(shù)字至模擬轉換器3044來產生補償信號Sc，至第三轉換元件302_3，一直到該第三轉換信號So_3’和補償信號Sc，的總和功率相等于功率4*P’為止。同樣的，第三轉換元件302_3是故意設計得比功率4*P’來得低，以使得數(shù)字至模擬轉換器3044可通過補償信號Sc，來提供短缺的功率給第三轉換元件302_3。
[0065]當?shù)谌D換信號So_3’以及補償信號Sc，的一總和功率相等于功率4*P’時，校正電路3046會記錄對應的第三補償值C_3’至對照表3042a中，如圖2所示。
[0066]因此，利用同樣的方法，其他的轉換元件302_4_302_n的功率都可以被校正至分別為P，*23、…、P，*2 (n-1)，因此其對應的補償值C_4，_C_n，就以被寫入對照表3042a中。因此，當多個二進制編碼轉換元件302_l-302_n都被校正之后，多個被校正后的轉換信號 So_l’ -So_n，的功率就會分別為 P’ *20、P’ *21、P，*22、...、P，*2(n_l)。
[0067]請注意，上述實施例是選擇該最小有效性轉換元件302_1作為該參考的二進制編碼轉換元件。但是，此并不是本發(fā)明的限制。在本發(fā)明另一實施例中，最大有效性轉換元件302_n也可以被選為該參考的二進制編碼轉換元件。相似于上述的數(shù)字式傳送器100，若最大有效性轉換元件302_n被選為該參考的二進制編碼轉換元件，則該校正程序就會從轉換元件302_(n-l)開始，接著依序地校正較小有效性的轉換元件302_(n-2) _302_1。由于上述的校正流程相似于數(shù)字式傳送器100的校正流程，故其細部操作在此不另贅述。
[0068]當校正流程結束后，對照表3042a就會存儲有對應到轉換元件302_n_302_l分別的補償值C_n’ -C_l’。當數(shù)字式傳送器300用來對多個數(shù)字輸入信號D_l’ _D_n’進行放大時，加法電路3048就會參照多個數(shù)字輸入信號D_l’ -D_n’的位值(即O或I)，來從對照表3042a中選擇出多個補償值，并將該多個補償值進行加總以輸出合計補償值CS’至數(shù)字至模擬轉換器3044。進一步而言，加法電路3048只會選擇及加總對應到數(shù)字輸入信號的位值為I的多個補償值。接著，數(shù)字至模擬轉換器3044就會依據(jù)合計補償值CS’來產生補償信號Sc’。在此實施例中，補償信號Sc’會與多個轉換信號So_l’ -So_n’合并，以據(jù)以產生放大輸出信號Sout’。請注意，補償值(:_1’-(:_11’可以隨著環(huán)境溫度或其他的因素而改變。因此，在另一實施例中會提供另一獨立的演算法來依據(jù)溫度來調整補償值C_l’ -C_n’。
[0069]請參考圖4，其是依據(jù)本發(fā)明多個二進制編碼轉換元件302_1_302_16、數(shù)字至模擬轉換器3044以及加法電路3048的一實施例示意圖。在本實施例中，加法電路3048包含有多個多工器4048a_l-4048a_16以及多個加法器4048b_l_4048b_15。多個多工器4048a_l-4048a_16是分別由多個數(shù)字輸入信號D_l’-D_16’所控制。多個多工器4048a_l-4048a_16是用來分別接收補償值C_l’ -C_16’。每一個多工器會具有兩個輸入端點，其中一個端點會接收一值為O的輸入，以及另一個端點會接收一對應的補償值。當數(shù)字輸入信號的位值為I時，該對應的多工器就會輸出對應的補償值。反之，該對應的多工器就會輸出一值為O的信號。接著，多個加法器4048b_l-4048b_15會用來加總對應至數(shù)字輸入信號的位值為I的補償值以產生合計補償值CS’。
[0070]請參考圖5，其是依據(jù)本發(fā)明多個二進制編碼轉換元件302_1_302_16、數(shù)字至模擬轉換器3044以及加法電路3048的另一實施例示意圖。在本實施例中，加法電路3048包含有多個多工器5048a_l-5048a_16以及多個加法器5048b_l_5048b_15。多個多工器5048a_l-5048a_16是分別由多個數(shù)字輸入信號D_l’ -D_16’所控制。多個多工器5048a_l-5048a_16是用來分別接收多個二進制編碼轉換元件302_1_302_16的補償值C_l’-C_16’。在本實施例中，每一個補償值會包含有兩個不同的值。換言之，補償值C_l’包含有一第一值CL_1’與一第二值CH_1’，補償值(:_2’包含有一第一值CL_2’與一第二值CH_2’，以此類推。進一步而言，當數(shù)字輸入信號的位值從O切換至I時，該第一值就會被選為該補償值；而當數(shù)字輸入信號的位值從I切換至O時，該第二值就會被選為該補償值。
[0071]舉例來說，當數(shù)字式傳送器300在正常操作時，且當數(shù)字輸入信號D_1的位值從O切換至I時，多工器5048a_l就會輸出第一值(^_1’來作為轉換元件302_1的該補償值。當數(shù)字輸入信號D_1的位值從I切換至O時，多工器5048a_l就會輸出第二值CH_1’來作為轉換元件302_1的該補償值。通過依據(jù)不同的切換方向來提供不同的補償值，可以減少數(shù)字至模擬轉換器3044所造成的突波(glitch)問題。接著，多個加法器5048b_l-5048b_15就會對多個多工器5048a_l-5048a_16所輸出的補償值進行加總來產生合計補償值CS’。
[0072]請參考圖6，其是依據(jù)本發(fā)明一二進制編碼轉換元件600的一實施例示意圖。二進制編碼轉換元件600可應用在上述的數(shù)字式傳送器100、300中。二進制編碼轉換元件600包含有一輸入級602、一可調整電流源604、一電流鏡606以及一輸出級608。輸入級602包含有多個串接的反相器602a-602d。輸入級602是用來接收一數(shù)字輸入信號(例如D_l)。電流鏡606包含有一二極管方式連接(d1de-connected)的場效晶體管6062以及一場效晶體管6064。輸出級608包含有一場效晶體管6082以及一場效晶體管6084,場效晶體管6082以及場效晶體管6084是以堆疊(cascode)方式連接。以上的輸入級602、可調整電流源604、電流鏡606以及輸出級608之間的連接方式已繪示于圖6中，故其細部連接方式在此不另贅述。
[0073]依據(jù)圖6所示的實施例，可調整電流源604是由存儲在對照表(例如1042a)內的該補償值(例如c_l)所控制。輸出級608是用來依據(jù)該補償值以及該數(shù)字輸入信號來輸出一轉換信號(例如So_l)。當數(shù)字式傳送器(例如100)用來執(zhí)行上述的校正操作時，可調式電流源604會被調整到使得轉換信號(例如So_l)具有該預定功率為止。由于該轉換信號(例如So_l)的功率可以經由增加或減小可調式電流源604的電流I來調整，因此本發(fā)明的校正程序就可以從較小的位(即較小有效性的的轉換元件)開始，并依序地往較大的位(即較大有的性的轉換元件)進行校正，或者從較大的位開始，并依序地往較小的位進行校正。
[0074]綜上所述，上述有關于數(shù)字式傳送器的校正方法可以簡化為圖7的步驟。圖7所示是依據(jù)本發(fā)明用來補償一數(shù)字式傳送器(100或300)的一方法700的一實施例示意圖。為了方便起見，本方法700的描述可同時參考以數(shù)字式傳送器300。此外，倘若大體上可達到相同的結果，并不需要一定照圖7所示的流程中的步驟順序來進行，且圖7所示的步驟不一定要連續(xù)進行，亦即其他步驟亦可插入其中。方法700包含有:
[0075]步驟702:利用多個轉換元件302_l-302_n來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號D_l’ _D_n’以分別產生多個轉換信號So_l’ -So_n’ ；
[0076]步驟704:選擇多個轉換元件302_l_302_n中至少一個轉換元件來作為一參考的轉換元件；
[0077]步驟706:依據(jù)該參考的轉換元件來校正多個轉換元件302_l_302_n以產生多個補償值 c_l’ -c_n’ ；
[0078]步驟708:利用對照表3042a來記錄對應到多個轉換元件302_l_302_n分別的多個補償值c_l’ -c_n’ ；
[0079]步驟710:依據(jù)該多個數(shù)字輸入信號將對應到數(shù)字輸入信號的值為I的多個補償值進行加總以產生合計補償值CS’ ；
[0080]步驟712:依據(jù)合計補償值CS’來產生補償信號Sc’ ；以及
[0081]步驟714:依據(jù)多個轉換信號So_l’ -So_n’以及補償信號Sc，來輸出放大輸出信號 Soutj。
[0082]綜上所述，依據(jù)以上所提供的實施例，本發(fā)明解決了多個轉換元件的面積之間的不匹配所造成的非線性問題。本發(fā)明利用一個小面積的輔助數(shù)字至模擬轉換器(例如模擬轉換電路3044)來產生一補償信號以補償多個轉換信號的功率。本發(fā)明的校正程序可利用連續(xù)漸進暫存器(Successive Approximat1n Register)的演算法來比較兩個電路群組單元(例如兩個二進制編碼轉換元件)，該比較程序是利用一回授的檢測電路(例如補償元件)來完成。因此，本發(fā)明的數(shù)字式傳送器具有精準且高解析度的特性。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的數(shù)字式傳送器也簡單，因此較容易被實際制作出來。同時，本發(fā)明的數(shù)字式傳送器所需的面積和功耗也比較低。
[0083]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種數(shù)字式傳送器，其特征在于，所述數(shù)字式傳送器包含有: 多個轉換元件，用來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號來產生多個轉換信號； 一補償元件，用來依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來產生至少一個補償信號；以及 一結合電路，用來依據(jù)所述多個轉換信號以及所述至少一個補償信號來輸出一放大輸出信號。
2.如權利要求1所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，該補償元件包含有: 一存儲電路，用來存儲一對照表，其中該對照表記錄對應所述多個轉換元件分別的多個補償值。
3.如權利要求2所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，該補償元件還包含有: 一加法電路，用來加總所述多個補償值以產生一合計補償值。
4.如權利要求3所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，該補償元件還包含有: 一數(shù)字至模擬轉換電路，用來依據(jù)該合計補償值產生所述至少一個補償信號； 其中該放大輸出信號是所述多個轉換信號以及所述至少一個補償信號的一總和。
5.如權利要求2所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，所述至少一個補償信號包含有多個補償信號，以及該補償元件還包含有: 多個數(shù)字至模擬轉換電路，分別耦接于所述多個轉換元件，用來依據(jù)所述多個補償值以分別產生所述多個補償信號。
6.如權利要求5所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，該放大輸出信號是所述多個轉換信號以及所述多個補償信號的一總和。
7.如權利要求2所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，該補償元件還包含有: 一校正電路，用來產生該對照表。
8.如權利要求1所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，所述多個轉換元件中的至少一個轉換元件是被選擇來作為一參考的轉換元件，以及依據(jù)該參考的轉換元件，所述多個轉換元件會被校正來產生所述多個補償值。
9.如權利要求8所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，所述數(shù)字式傳送器還包含有該參考的轉換元件的一復制電路。
10.如權利要求8所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，當該參考的轉換元件是所述多個轉換元件中的一最小有效性轉換元件時，該校正電路利用該最小有效性轉換元件所產生的該轉換信號的一功率來作為一參考功率，以及參考該參考功率來判斷出所述多個補償值來校正所述多個轉換元件中多個較大有效性的轉換元件所產生的多個較大有效性的轉換信號的功率，以使得所述多個較大有效性的轉換信號的功率分別為P*2n，其中P是該參考功率，η是一正整數(shù)。
11.如權利要求8所述的數(shù)字式傳送器，其特征在于，當該參考的轉換元件是所述多個二進制編碼轉換元中的一最大有效性轉換元件時，該校正電路利用該最大有效性轉換元件所產生的該轉換信號的一功率來作為一參考功率，以及參考該參考功率來判斷出所述多個補償值以補償所述多個轉換元件中多個較小有效性的轉換元件所產生的多個較小有效性的轉換信號的功率，以使得所述多個較小有效性的轉換信號的功率分別為Ρ*2-η，其中P是該參考功率，η是一正整數(shù)。
12.—種用來補償一數(shù)字式傳送器的方法，其特征在于，所述方法包含有: 利用多個轉換元件來依據(jù)多個數(shù)字輸入信號來產生多個轉換信號； 依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來產生至少一個補償信號；以及 依據(jù)所述多個轉換信號以及所述至少一個補償信號來輸出一放大輸出信號。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來產生所述至少一個補償信號的步驟還包含有: 利用一對照表來記錄對應所述多個轉換元件分別的多個補償值。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來產生所述至少一個補償信號的步驟還包含有: 依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來加總所述多個補償值以產生一合計補償值。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來產生所述至少一個補償信號的步驟還包含有: 依據(jù)該合計補償值來產生所述至少一個補償信號； 其中該放大輸出信號是所述多個轉換信號以及所述至少一個補償信號的一總和。
16.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一個補償信號包含有多個補償信號，以及依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來產生所述至少一個補償信號的步驟還包含有: 依據(jù)所述多個補償值以分別產生所述多個補償信號。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，該放大輸出信號是所述多個轉換信號以及所述多個補償信號的一總和。
18.如權利要求13所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述多個數(shù)字輸入信號來產生所述至少一個補償信號的步驟還包含有: 選擇所述多個轉換元件中的至少一個轉換元件來作為一參考的轉換元件；以及 依據(jù)該參考的轉換元件校正所述多個轉換元件來產生所述多個補償值。
19.如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法還包含有該參考的轉換元件的一復制電路。
20.如權利要求18所述的方法,其特征在于,該參考的轉換元件是所述多個轉換元件中的一最小有效性轉換元件，以及依據(jù)該參考的轉換元件校正所述多個轉換元件來產生所述多個補償值的步驟包含有: 利用該最小有效性轉換元件所產生的該轉換信號的一功率來作為一參考功率；以及 參考該參考功率來判斷出所述多個補償值來校正所述多個轉換元件中多個較大有效性的轉換元件所產生的多個較大有效性的轉換信號的功率，以使得所述多個較大有效性的轉換信號的功率分別為P*2n，其中P是該參考功率，η是一正整數(shù)。
21.如權利要求18所述的方法,其特征在于,該參考的轉換元件是所述多個轉換元件中的一最大有效性轉換元件，以及依據(jù)該參考的轉換元件校正所述多個轉換元件來產生所述多個補償值的步驟包含有: 利用該最大有效性轉換元件所產生的該轉換信號的一功率來作為一參考功率；以及 參考該參考功率來判斷出所述多個補償值來校正所述多個轉換元件中多個較小有效性的轉換元件所產生的多個較小有效性的轉換信號的功率，以使得所述多個較小有效性的轉換信號的功率分別為Ρ*2-η，其中P是該參考功率，η是一正整數(shù)。
【文檔編號】H03M1/66GK104184476SQ201410216493
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2013年5月21日
【發(fā)明者】王琦學, 陳仰鵑, 張湘輝, 賴力新, 柯爾拉·穆罕默德 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司