一种数模转换器及转换电路制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种数模转换器及转换电路，涉及电子元件领域，能够减小数模转换器的IC尺寸；该M数模转换器包括：低N位的转换单元、高M‑N位的转换单元以及具有N+1个输入端的加法器；高M‑N位的转换单元包括：高M‑N位分压产生模块、电压选择模块、译码器、跨导器，基于译码器中输入的高M‑N位数字信号通过电压选择模块从高M‑N位分压产生模块中选择一路电压信号并通过跨导器转换为电流信号后输出至加法器的第一输入端；低N位的转换单元包括：具有N个电流输出端的电流产生模块；N个电流输出端的输出电流分别为{I，2I，…2n‑1I，…2N‑1I}，N个电流输出端与加法器的N个第二输入端之间通过不同的开关模块连接，开关模块在低N位数字信号的控制下开启和关闭。

【技术实现步骤摘要】
一种数模转换器及转换电路
本技术涉及电子元件领域，尤其涉及一种数模转换器及转换电路。
技术介绍
数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，是一种将数字信号转换成模拟信号的装置。其中，电压型DAC是一种利用电阻分压来实现数字信号到模拟信号的转换，并且电压型数模转换器(DAC)因为精度高和单调性好常被应用于各类转换器电路中，但是高位的电压型DAC需要用到大量的电阻，从而导致DAC的芯片设计面积较大。具体的，以8位的DAC为例，现有技术中需要设置256(28)个电阻将一个基准电压分成256等份，并且与256个电阻一一对应256个开关，通过8位数字信号解码器控制开关导通情况，进而控制输出的模拟电压值。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种数模转换器及转换电路，能够减小数模转换器的IC尺寸。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：本技术实施例一方面提供一种数模转换器，所述数模转换器为M位的数模转换器，所述数模转换器包括：低N位的转换单元、高M-N位的转换单元以及具有N+1个输入端的加法器；其中，M，N均为正整数，且M＞N；所述加法器的N+1个输入端包括：1个第一输入端和N个第二输入端；所述高M-N位的转换单元包括：高M-N位分压产生模块、电压选择模块、译码器、跨导器，基于所述译码器中输入的高M-N位数字信号通过所述电压选择模块从所述高M-N位分压产生模块中选择一路电压信号并通过所述跨导器转换为电流信号后输出至所述加法器的所述第一输入端；所述低N位的转换单元包括：具有N个电流输出端的电流产生模块；所述N个电流输出端的输出电流分别为{I，2I，…2n-1I，…2N-1I}，其中，1≥n≥N；所述N个电流输出端与所述加法器的N个所述第二输入端之间通过不同的开关模块一一对应连接，所述开关模块在所述低N位数字信号的控制下开启和关闭。进一步优选的，所述高M-N位分压产生模块包括连接于第一电压端和接地端之间的串联电阻元件，所述串联电阻元件包括串联的2M-N个阻值相等的电阻。进一步优选的，所述电压选择模块包括2M-N个开关，所述2M-N个开关一端与所述跨导器连接，另一端分别与所述串联电阻元件中相邻的电阻之间的结点以及所述串联电阻元件与所述接地端之间的结点连接；所述译码器与所述开关连接，用于根据输入的数字信号选择控制所述2M-N个开关中的1个开关导通。进一步优选的，所述电流产生模块包括：串联于所述N个电流输出端中的每一电流输出端与第二电压端之间的负载和电流源；其中，N个所述电流源产生的电流分别为{I，2I，…2n-1I，…2N-1I}。进一步优选的，所述负载为三极管，所述三极管的第一极和栅极与所述第二电压端连接，所述电流源的一端与所述三极管的第二极连接，另一端作为所述电流产生模块的电流输出端。进一步优选的，所述负载为电阻，所述电阻一端与所述第二电压端连接，另一端与所述电流源连接，所述电流源未连接所述电阻的一端作为所述电流产生模块的电流输出端。进一步优选的，所述加法器包括运算放大器；所述运算放大器的正相输入端与基准电压结点连接，所述基准电压结点通过电阻与接地端连接，且所述基准电压结点与所述加法器的N+1个输入端之间分别连接有等阻值的电阻，所述运算放大器的反相输入端与该运算放大器的输出端连接，且该运算放大器的输出端作为该数模转换器的模拟信号输出端。进一步优选的，M＝6，8，10。进一步优选的，N＝1，2或3。本技术实施例另一方面该提供一种转换电路，包括前述的数模转换器。本技术实施例提供一种数模转换器及转换电路，该数模转换器为M位的数模转换器，包括：低N位的转换单元、高M-N位的转换单元以及具有N+1个输入端的加法器；其中，M，N均为正整数，且M＞N；加法器的N+1个输入端包括：1个第一输入端和N个第二输入端；高M-N位的转换单元包括：高M-N位分压产生模块、电压选择模块、译码器、跨导器，基于译码器中输入的高M-N位数字信号通过电压选择模块从高M-N位分压产生模块中选择一路电压信号并通过跨导器转换为电流信号后输出至加法器的第一输入端；低N位的转换单元包括：具有N个电流输出端的电流产生模块；N个电流输出端的输出电流分别为{I，2I，…2n-1I，…2N-1I}，其中，1≥n≥N；N个电流输出端与加法器的N个第二输入端之间通过不同的开关模块一一对应连接，开关模块在低N位数字信号的控制下开启和关闭。综上所述，本技术通过将M位的数模转换器中分为低N位的转换单元和高M-N位的转换单元，由于低N位的转换单元中N路电流控制子单元的电流分别为{I，2I，…2n-1I，…2N-1I}，这样一来，低N位的数字信号直接可以由低N位的转换单元来输出，高M-N位的数字信号则由高M-N位的转换单元输出，基于此相比于现有技术中M位的数模转换器而言，需要设置2M组电压输出(包括电压产生、电压选择)元件，而本技术中的方案，通过设置2M-N组电压输出元件，并结合N路电流控制子单元即可实现相同的技术效果，也即本技术中技术方案，能够很大程度上降低数模转换器中电压输出元件的数量，进而能够减小数模转换器的IC尺寸。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种数模转换器的电路示意图；图2为本技术实施例提供的一种数模转换器中加法器的示意图之一；图3为本技术实施例提供的一种数模转换器中加法器的示意图之一。附图标记：10-低N位的转换单元；101-电流产生模块；1011-负载；1012-电流源；102-开关模块；20-高M-N位的转换单元；201-高M-N位分压产生模块；202-电压选择模块；203-译码器；204-跨导器；30-加法器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供一种数模转换器，该数模转换器为M位的数模转换器；如图1所示，该数模转换器包括：低N位的转换单元10、高M-N位的转换单元20以及具有N+1个输入端的加法器30；其中，M，N均为正整数，且M＞N；加法器30的N+1个输入端包括：1个第一输入端V1和N个第二输入端V21、V22……V2n。此处需要说明的是，本技术中的数模转换器可以是任意位数，例如可以是6位、8位、10位等；数模转换器中的低N位的转换单元同样也可以是小于该数模转换器总位数的任意位数，例如可以是低1位、低2位、低3位的转换单元，本技术对此均不作限定，实际中可以根据需要选择设置。例如，对于8位的数模转换器可以选择如图1中所示的高6位和低2位的转换单元，也即6+2的转换方式；又例如，对于10位的数模转换器可以选择高7位和低3位的转换单元，也可以选择高9位和低1位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数模转换器，其特征在于，所述数模转换器为M位的数模转换器，所述数模转换器包括：低N位的转换单元、高M‑N位的转换单元以及具有N+1个输入端的加法器；其中，M，N均为正整数，且M＞N；所述加法器的N+1个输入端包括：1个第一输入端和N个第二输入端；所述高M‑N位的转换单元包括：高M‑N位分压产生模块、电压选择模块、译码器、跨导器，基于所述译码器中输入的高M‑N位数字信号通过所述电压选择模块从所述高M‑N位分压产生模块中选择一路电压信号并通过所述跨导器转换为电流信号后输出至所述加法器的所述第一输入端；所述低N位的转换单元包括：具有N个电流输出端的电流产生模块；所述N个电流输出端的输出电流分别为{I，2I，…2n‑1I，…2N‑1I}，其中，1≥n≥N；所述N个电流输出端与所述加法器的N个所述第二输入端之间通过不同的开关模块一一对应连接，所述开关模块在所述低N位数字信号的控制下开启和关闭。

【技术特征摘要】
1.一种数模转换器，其特征在于，所述数模转换器为M位的数模转换器，所述数模转换器包括：低N位的转换单元、高M-N位的转换单元以及具有N+1个输入端的加法器；其中，M，N均为正整数，且M＞N；所述加法器的N+1个输入端包括：1个第一输入端和N个第二输入端；所述高M-N位的转换单元包括：高M-N位分压产生模块、电压选择模块、译码器、跨导器，基于所述译码器中输入的高M-N位数字信号通过所述电压选择模块从所述高M-N位分压产生模块中选择一路电压信号并通过所述跨导器转换为电流信号后输出至所述加法器的所述第一输入端；所述低N位的转换单元包括：具有N个电流输出端的电流产生模块；所述N个电流输出端的输出电流分别为{I，2I，…2n-1I，…2N-1I}，其中，1≥n≥N；所述N个电流输出端与所述加法器的N个所述第二输入端之间通过不同的开关模块一一对应连接，所述开关模块在所述低N位数字信号的控制下开启和关闭。2.根据权利要求1所述的数模转换器，其特征在于，所述高M-N位分压产生模块包括连接于第一电压端和接地端之间的串联电阻元件，所述串联电阻元件包括串联的2M-N个阻值相等的电阻。3.根据权利要求2所述的数模转换器，其特征在于，所述电压选择模块包括2M-N个开关，所述2M-N个开关一端与所述跨导器连接，另一端分别与所述串联电阻元件中相邻的电阻之间的结点以及所述串联电阻元件与所述接地端之间的结点连接；所述译码器与所述开关连接，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琪，敬辉，廖伟经，
申请(专利权)人：合肥鑫晟光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34