一种差分分段电流源数模转换器的利记博彩app

本实用新型涉及集成电路技术领域，具体地讲，是涉及一种差分分段电流源数模转换器。

背景技术：

数模转换器(Digital to Analog Converter，简称为DAC)是能够将数字信号转换成模拟信号的一种信号转换器，广泛应用于需要进行信号处理的各个领域。

DAC的作用是将数字量转换成相应的模拟量(一般为电压信号)，这种转换一般与输入成线性关系。数模转换器的输入是在时间和幅值上均为离散的并行的二进制信号，而输出的是在时间上连续幅值上离散的模拟信号。

数模转换器的输入是一个并行数字信号，数模转换器利用一个基准源作为参考量，将该二进制信号转换为等价的模拟信号。数模转换器按照参考量的二进制比例缩放方式可大致划分为串行和并行两种工作方式。目前广泛应用的电流源DAC并行结构有三种，分别是二进制加权电流源结构、单位电流源型电流源结构和这两种结构结合而成的分段式电流源结构。

传统的分段式电流源结构的普遍做法是低位采用二进制加权电流源结构以节省面积，高位采用单位电流源型电流源结构以提高性能。但是内部为单端结构，或使用双倍的电路结构进行差分处理。

技术实现要素：

为克服现有技术中的上述问题，本实用新型提供一种简化其结构、能节省分段式结构面积，以提高DNL(差分非线性)指标的差分分段电流源数模转换器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种差分分段电流源数模转换器，包括接收N位数字信号的译码电路，由2^N-M-1个相同的电流源构成的温度计码电流源阵列，具有M级的R-2R电阻梯阵列，以及与温度计码电流源阵列和R-2R电阻梯阵列均连接的输出级，其中，温度计码电流源阵列对应数字信号的高位，R-2R电阻梯阵列对应数字信号的低位。

进一步地，所述温度计码电流源阵列包括2^N-M-1个相同的电流源，所述电流源由依次串联的2R电阻和单刀双掷开关SW1组成，其中，2R电阻一端连接参考电源Vref，另一端连接该单刀双掷开关SW1的单端，该单刀双掷开关SW1的双端分别连接所述输出级的正负输入端，且该单刀双掷开关SW1受译码电路产生的温度计码控制。输入的数字信号N-M个高位先经译码电路转换为对应的温度计码，从而控制该单刀双掷开关SW1的切合，以输出加权电流。

进一步地，所述M级的R-2R电阻梯阵列由R电阻和2R电阻构成，其将由参考电源Vref发出的电流在每个串联节点进行二分，使得流过各2R电阻的电流比例关系为2^M-1：2^M-2：…：2：1；各2R电阻的负端均连接一个单刀双掷开关SW2，该单刀双掷开关SW2的双端分别连接所述输出级的正负输入端。输入的数字信号M个低位由输入码字直接控制各SW2开关控制输出电流流向，从而利用R-2R电阻梯分流产生各低位电流。

由于本实用新型中所采用的电阻只有R和2R两种阻值，这使得在制造时电阻的相对精度较高。同时，该结构使用的电阻数量较小，该M级R-2R电阻梯阵列用到的电阻个数为3M-1个；该R-2R电阻梯阵列利用运放将电流转化成电压输出，能够获得低阻抗的电压输出。

由于R-2R电阻梯阵列中2R支路上接的单刀双掷开关SW2具有一定导通电阻，为了保证该阵列的匹配精度，所述M级的R-2R电阻梯阵列中还在其每个R电阻支路上各设置一传输门TG，该传输门TG的结构与开关SW2结构相同，从而实现了电阻梯阵列的精确匹配。

更进一步地，所述输出级由差分运放OPA，连接于该差分运放OPA正输入端和正输出端之间的一个R电阻和连接于该差分运放OPA负输入端和负输出端之间的另一个R电阻组成，其中，该差分运放OPA的正负输入端中一端还连接偏置电源Vcom。该OPA正负输入端接温度计码电流源阵列和R-2R电阻梯阵列的差分输出电流，并对电流进行相加后缓冲输出；该OPA的共模电平确定了分段电流源的电流舵和电阻梯的输出电压。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过高位采用温度计码电流源阵列和低位采用R-2R电阻梯阵列的差分分段设计，大大简化了差分电路结构，提高了电路性能，可广泛应用于分段DAC的结构设计中。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为本实用新型-实施例中译码示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1和图2所示，为一采用差分分段结构的11为分段式电流源数模转换器，其高3位为温度计码电流源阵列实现，低8位为R-2R电阻梯阵列实现。

该温度计码电流源阵列由7个2R电阻和分别与各个2R电阻连接的单刀双掷开关SW10～SW16组成。高3位D<10:8>数字信号经译码电路译码，从3位二进制数转化为7位的温度码M<6:0>，并对7个电流源支路直径进行控制，每一路的电流大小均为(Vref-Vcom)/2R。当控制位为1时，输出电流到正支路，当控制位为0时，输出电流到负支路。

低8位D<7:0>数字信号的位码直接控制R-2R电阻梯阵列的开关SW2，D7～D1位控制的7个2R电阻支路阻值均为2R，电阻梯从Vref到D0为控制支路上的9个R电阻阻值均为R，电阻梯将由Vref发出的电流在每个串联节点进行等值二分，从D7到D0位控制支路的电流之比为128:64:32:16:8:4:2:1，D7位控制支路电流大小为(Vref-Vcom)/4R。针对D7～D0的8个控制位控制的电流支路，当控制位为1时，输出电流到正支路，当控制位为0时，输出电流到负支路。同时，R2R电阻梯阵列网络的R支路上设置传输门TG，实现同2R支路开关的精确匹配。

输出级采用差分运放OPA的电阻负反馈连接，其将正负支路中的电流相加后转换成模拟电流信号进行DAC输出。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。