音频数模转换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种音频数模转换电路，包括第一时钟产生子电路、共模电压产生子电路、转换主电路、第二时钟产生子电路、翻转子电路、第一互补开关子电路与第二互补开关子电路，第一互补开关子电路与第二互补开关子电路的一端均与采样子电路连接，另一端均与模拟信号输出端连接，第二时钟产生子电路与翻转子电路连接，且具有输出互补的时钟脉冲的第三输出端与第四输出端，翻转子电路分别与运算放大器的输出端及输入端连接，第二时钟产生子电路输出的时钟脉冲翻转时，翻转子电路将运算放大器产生的失调电压及低频噪声的方向翻转。本实用新型专利技术的音频数模转换电路减小了运算放大器的功率，消除了运算放大器的直流失调及低频1/f噪声，提高了音频数模转换电路的信噪比与精度，降低了谐波失真。

【技术实现步骤摘要】
音频数模转换电路
本技术涉及集成电路领域，更具体地涉及一种音频数模转换电路。
技术介绍
随着多媒体技术的发展，对音频数模转换器(DAC)的需求越来越大，决定音质的关键是主控解码芯片里面的数模转换电路(DAC)及功率放大器电路。DAC主要负责把便于数据存储的数据流转换成模拟信号，而功率放大器电路主要是把DAC转换后的模拟信号放大到可推动耳机或喇叭的功率，因此，音频数模转换电路作为音频主控解码芯片中重要组成部分，其功耗，性能是现阶段音频数模转换器着重关注的部分。传统的音频数模转换电路中，在积分过程中，采样电容与积分电容在电荷转移过程中需要的充放电电流全部由放大器提供，大大增加了放大器的功耗；同时对放大器的摆率、速度等都有较高的要求。因此，有必要提供一种改进的音频数模转换电路来克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种音频数模转换电路，该音频数模转换电路减小了运算放大器的功率，消除了运算放大器的直流失调及低频ι/f噪声，提高了音频数模转换电路的信噪比与精度，且降低了音频数模转换电路的谐波失真。为实现上述目的，本技术提供一种音频数模转换电路，包括第一时钟产生子电路、共模电压产生子电路及转换主电路，所述第一时钟产生子电路与所述转换主电路连接，以产生时钟脉冲控制所述转换主电路的工作，且所述第一时钟产生子电路具有第一输出端与第二输出端，所述第一输出端与第二输出端输出互补的时钟脉冲，所述共模电压产生子电路与所述转换主电路连接，以产生所述转换主电路正常工作所需的共模电压，所述转换主电路将外部输入的数字差分信号转换成模拟差分信号输出，且包括采样子电路及积分子电路，所述积分子电路由积分电容与运算放大器构成，所述采样子电路的输入端与外部数字差分信号输出端连接，其输出端分别与所述运算放大器的输入端及积分电容的一端连接，所述积分电容的另一端与模拟信号输出端连接并输出转换后的模拟差分信号，且所述转换主电路关于所述运算放大器对称设置，其中，所述音频数模转换电路还包括第二时钟产生子电路、翻转子电路、第一互补开关子电路与第二互补开关子电路，所述第一互补开关子电路与第二互补开关子电路的一端均与所述采样子电路连接，另一端均与所述模拟信号输出端连接，所述第二时钟产生子电路与所述翻转子电路连接，以产生时钟脉冲控制所述翻转子电路的工作，且所述第二时钟产生子电路具有第三输出端与第四输出端，所述第三输出端与第四输出端输出互补的时钟脉冲，且当所述采样子电路处于采样状态时，所述第二时钟产生子电路的第三输出端与第四输出端输出的时钟脉冲进行翻转，所述翻转子电路分别与所述运算放大器的输出端及输入端连接，当所述第二时钟产生子电路输出的时钟脉冲翻转时，所述翻转子电路将所述运算放大器产生的失调电压及低频噪声的方向翻转。较佳地，所述翻转子电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关及第八开关，所述第一开关及第四开关的一端共同与所述采样子电路的一个输出端连接，所述第二开关及第三开关的一端共同与所述采样子电路的另一输出端连接，所述第一开关及第三开关的另一端共同与所述运算放大器的正相输入端连接，所述第二开关及第四开关的另一端共同与所述运算放大器的反相输入端连接；所述第五开关及所述第七开关的一端共同与所述运算放大器的反相输出端连接，所述第六开关及第八开关的一端共同与所述运算放大器的正相输出端连接，所述第五开关及第八开关的另一端共同与所述模拟信号输出端的一个输出端连接，所述第六开关及第七开关的另一端共同与所述模拟信号输出端的另一个输出端连接。较佳地，所述第一开关、第二开关、第五开关及第六开关的控制端还分别与所述第二时钟产生子电路的第三输出端连接；所述第三开关、第四开关、第七开关及第八开关的控制端还分别与所述第二时钟产生子电路的第四输出端连接；且各个所述开关均在其控制端的时钟脉冲为高电平时闭合。较佳地，所述第一互补开关子电路与第二互补开关子电路具有完全相同的结构特征。较佳地，所述第一互补开关子电路还与所述第二输出端连接，所述第二输出端输出的时钟脉冲控制所述第一互补开关子电路的导通或关闭。较佳地，所述互补开关子电路包括反相器、第一场效应管及第二场效应管，所述反相器的输入端分别与所述第二输出端及第二场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的漏极与第二场效应管的源极共同连接于外部差分信号输出端与采样子电路的采样电容之间，所述第二场效应管的漏极与第一场效应管的源极均与所述模拟信号输出端的一个输出端连接。与现有技术相比，本技术的音频数模转换电路由于还包括所述第二时钟产生子电路与翻转子电路，且所述翻转子电路分别与所述运算放大器的输出端及输入端连接，当所述第二时钟产生子电路输出的时钟脉冲翻转时，所述翻转子电路将所述运算放大器产生的失调电压及低频噪声的方向翻转；从而使得在一个时钟周期内将所述运算放大器输入端的直流失调及其低频1/f噪声抵消，也即在一个时钟周期内消除了运算放大器输入端的直流失调及其低频ι/f噪声，进一步提高了音频数模转换电路的信噪比；另外本技术音频数模转换电路的第一互补开关子电路与第二互补开关子电路使得当本技术的音频数模转换电路处于积分状态时，所述采样电容通过所述互补开关子电路而向所述积分电容转移电荷，使得所述积分电容的充电不是仅通过所述运算放大器来实现，减小了运算放大器的功耗，同时，通过设计与积分电容相连的第一互补开关子电路与第二互补开关子电路，降低了 ADC电路的谐波失真。通过以下的描述并结合附图，本技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本技术。【附图说明】图1为本技术音频数模转换电路的结构框图。图2为本技术音频数模转换电路的电路结构图。图3为第二时钟产生子电路输出的时钟脉冲翻转前运算放大器的等效工作状态。图4为第二时钟产生子电路输出的时钟脉冲翻转后运算放大器的等效工作状态。【具体实施方式】现在参考附图描述本技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本技术提供了一种音频数模转换电路，该音频数模转换电路减小了运算放大器的功率，消除了运算放大器的直流失调及低频Ι/f噪声，提高了音频数模转换电路的信噪比与精度，且降低了音频数模转换电路的谐波失真。请参考图1，图1为本技术音频数模转换电路的结构框图。如图所示，本技术的音频数模转换电路包括转换主电路、第一时钟产生子电路、第二时钟产生子电路、共模电压产生子电路、第一互补开关子电路、第二互补开关子电路及翻转子电路；所述转换主电路包括采样子电路与积分子电路，所述采样子电路分别与所述积分子电路及外部数字差分信号输出端连接，对外部数字差分信号输出端输出的数字差分信号进行采样，并将采样后的信号输出至所述积分子电路；所述积分子电路还与模拟信号输出端连接，所述积分子电路对采样后的信号进行积分，并通过所述模拟信号输出端输出转换后的模拟差分信号；所述第一时钟产生子电路与所述转换主电路的采样子电路连接，从而所述第一时钟产生子电路输出的时钟脉冲控制所述采样子电路的工作；所述共模电压产生子电路与所述转换主电路的采样子电路连接，从而外部电源输出电压VDD至所述共模电压产生电路，以使所述共模电压产生电路产生所述采样子电路正常工作所需的共模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频数模转换电路，包括第一时钟产生子电路、共模电压产生子电路及转换主电路，所述第一时钟产生子电路与所述转换主电路连接，以产生时钟脉冲控制所述转换主电路的工作，且所述第一时钟产生子电路具有第一输出端与第二输出端，所述第一输出端与第二输出端输出互补的时钟脉冲，所述共模电压产生子电路与所述转换主电路连接，以产生所述转换主电路正常工作所需的共模电压，所述转换主电路将外部输入的数字差分信号转换成模拟差分信号输出，且包括采样子电路及积分子电路，所述积分子电路由积分电容与运算放大器构成，所述采样子电路的输入端与外部数字差分信号输出端连接，其输出端分别与所述运算放大器的输入端及积分电容的一端连接，所述积分电容的另一端与模拟信号输出端连接并输出转换后的模拟差分信号，且所述转换主电路关于所述运算放大器对称设置，其特征在于，还包括第二时钟产生子电路、翻转子电路、第一互补开关子电路与第二互补开关子电路，所述第一互补开关子电路与第二互补开关子电路的一端均与所述采样子电路连接，另一端均与所述模拟信号输出端连接，所述第二时钟产生子电路与所述翻转子电路连接，以产生时钟脉冲控制所述翻转子电路的工作，且所述第二时钟产生子电路具有第三输出端与第四输出端，所述第三输出端与第四输出端输出互补的时钟脉冲，且当所述采样子电路处于采样状态时，所述第二时钟产生子电路的第三输出端与第四输出端输出的时钟脉冲进行翻转，所述翻转子电路分别与所述运算放大器的输出端及输入端连接，当所述第二时钟产生子电路输出的时钟脉冲翻转时，所述翻转子电路将所述运算放大器产生的失调电压及低频噪声的方向翻转。...

【技术特征摘要】
1.一种音频数模转换电路，包括第一时钟产生子电路、共模电压产生子电路及转换主电路，所述第一时钟产生子电路与所述转换主电路连接，以产生时钟脉冲控制所述转换主电路的工作，且所述第一时钟产生子电路具有第一输出端与第二输出端，所述第一输出端与第二输出端输出互补的时钟脉冲，所述共模电压产生子电路与所述转换主电路连接，以产生所述转换主电路正常工作所需的共模电压，所述转换主电路将外部输入的数字差分信号转换成模拟差分信号输出，且包括采样子电路及积分子电路，所述积分子电路由积分电容与运算放大器构成，所述采样子电路的输入端与外部数字差分信号输出端连接，其输出端分别与所述运算放大器的输入端及积分电容的一端连接，所述积分电容的另一端与模拟信号输出端连接并输出转换后的模拟差分信号，且所述转换主电路关于所述运算放大器对称设置，其特征在于，还包括第二时钟产生子电路、翻转子电路、第一互补开关子电路与第二互补开关子电路，所述第一互补开关子电路与第二互补开关子电路的一端均与所述采样子电路连接，另一端均与所述模拟信号输出端连接，所述第二时钟产生子电路与所述翻转子电路连接，以产生时钟脉冲控制所述翻转子电路的工作，且所述第二时钟产生子电路具有第三输出端与第四输出端，所述第三输出端与第四输出端输出互补的时钟脉冲，且当所述米样子电路处于米样状态时，所述第二时钟产生子电路的第三输出端与第四输出端输出的时钟脉冲进行翻转，所述翻转子电路分别与所述运算放大器的输出端及输入端连接，当所述第二时钟产生子电路输出的时钟脉冲翻转时，所述翻转子电路将所述运算放大器产生的失调电压及低频噪声的方向翻转。2.如权利要求1所述的音频数模转换电路，其特征在于，所述翻转子电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关及...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨保顶，邹铮贤，
申请(专利权)人：四川和芯微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51