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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明属于模拟集成电路技术领域，具体为一种自校准的高精度混合型DAC。本发明采用高N‑M位的R‑2R电阻型DAC与低M位的I‑DAC构成混合型DAC，并将对地电阻采用2M‑2个单个电阻阻值为r的电阻串联组成，利用混合型DAC低位的电路结构特性；因此本发明中2MLSB的电压可通过高位R‑2R电阻型DAC分压得到，也可以通过低位I‑DAC中的16Iref×2M‑2×r相乘得到，不需要额外的基准电压与高位R‑2R电阻型DAC分压相比较，电路自身可以用低位校准高位。校准电流Ical与r相乘得到0.25LSB，所以校准电路校准最小电压大小可以达到0.25LSB，使混合型DAC的精度更高；并且校准电路采用前台校准，校准与输出分开，不会影响DAC的速度，在DAC输出时不会产生额外的功耗。

主权项：1.一种自校准的高精度混合型DAC，其特征在于：包括混合型DAC、采样保持电路、比较器、寄存器和校准I-DAC；所述混合型DAC为N位，包括I-DAC、基准电压源和R-2R电阻阵列；基准电压源和R-2R电阻阵列构成R-2R电阻型DAC，混合型DAC的高N-M位为R-2R电阻型DAC，低M位为I-DAC；高N-M位通过R-2R电阻阵列对基准电压源分压输出电压，基准电压源产生基准电压Vref，通过R-2R电阻阵列进行分压；R-2R电阻阵列由N-M-1个电阻R和N-M+1个电阻2R构成，其对地电阻由数量为2M-2个单个电阻阻值为r的电阻串联组成，对地电阻的阻值为2R；R-2R电阻阵列将基准电压Vref转换成Vref2、Vref4、…Vref2N-M，产生混合型DAC高N-M位的输出电压，其中Vref2N-M＝2MLSB；低M位I-DAC由电流源阵列和I-DAC开关构成，电流源阵列产生基准电流Iref并复制产生2Iref和16Iref，I-DAC开关控制电流流过对地电阻中阻值为r的电阻的个数；电流源阵列产生的Iref、2Iref和16Iref的电流流过R-2R电阻阵列中的对地电阻并输出电压；混合型DAC的LSB大小为Iref×4r，2Iref×4r＝2LSB，16Iref×2M-2×r＝2MLSB；混合型DAC的输出VOUT是I-DAC和R-2R电阻型DAC输出的叠加；所述采样保持电路的输入端连接混合型DAC的输出，采样保持电路用于保持采样到的混合型DAC的输出，并将其输入到比较器的正端；所述比较器的正输入端连接采样保持电路的输出端，负输入端连接混合型DAC的输出，输出端连接寄存器；比较器用于比较正负两端输入的大小，当正端电压大于负端电压时输出高电平，反之输出低电平，比较结果存储到寄存器中；所述寄存器的输入端连接比较器的输出端，输出端连接校准I-DAC模块；寄存器用于将比较器的比较结果存储，并将比较结果输出到校准I-DAC作为校准开关的控制信号；所述校准I-DAC包括校准开关和校准电流源阵列，其中校准电流源阵列中的校准电流Ical＝Iref；寄存器中存储的结果作为校准开关的控制信号，控制校准I-DAC校准开关的关断与闭合；校准开关用于控制校准电流Ical与对地电阻中阻值为r的电阻的连通个数，并输出校准电压；高N-M位的数字输入每一位都有对应的校准开关与校准电流；整个自校准的高精度混合型DAC只校准数字输入第M+1位为1其余位为0时、第M+2位为1其余位为0时……和第N位为1其余位为0时的输出电压；混合型DAC输出到采样保持电路的电压中，用16Iref×2M-2×r代替数字输入第M+1位为1其余位为0时的输出电压Vref2N-M。

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权利要求：

百度查询： 电子科技大学 一种自校准的高精度混合型DAC