电流源装置制造方法及图纸

一种电流源装置，具有电流源阵列，该电流源装置包括：多个电流源单元、多个最低有效位、多个最高有效位。多个电流源单元沿该电流源阵列的多个列以及多个栏排列。多个最低有效位中的每一个包括第一数量的电流源单元，且最低有效位位于电流源阵列的几何中心。多个最高有效位中的每一个包括第二数量的电流源单元，其中第二数量为第一数量乘上一正整数，其中最高有效位的相邻二位中心对称于几何中心。本发明专利技术不仅能够降低布线的复杂度以及布线的面积，还能够降低制程漂移的梯度效应，并且降低温度梯度效应的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电流源装置的布局方式，特别涉及适用于电流舵数字模拟转换器(Current-Steering digital-to-analog converter)的电流源的布局方式。
技术介绍
在高速的数字模拟转换器中，等值的电流源阵列用以定义最高有效位。这些电流源通常利用金属氧化半导体晶体管所实现，而电流源之间的匹配是达成数字模拟转换器高线性而不需微调或校准的关键。有许多原因使得数字模拟转换器的电流源之间必须相互匹配，临限电压以及电荷载子迀移率(charge carrier mobility)的随机变异造成电流源之间随机的不匹配，氧化层厚度梯度、结构应力以及电源在线的电阻性压降造成电流源阵列的线性、拋物线或更高阶的梯度效应，因而造成数字模拟转换器的非线性转移函数。因此，电流舵数字模拟转换器的电流源必须极度小心的布局，才能避免因线性或更高阶的制程漂移的梯度所造成的系统误差以及温度梯度所造成的效能影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种电流源装置，该电流源装置具有电流源阵列，且包括:多个电流源单元、多个最低有效位、多个最高有效位。多个电流源单元沿该电流源阵列的多个列以及多个栏排列。多个最低有效位中的每一个包括第一数量的电流源单元，且最低有效位位于电流源阵列的几何中心。多个最高有效位中的每一个包括第二数量的电流源单元，其中第二数量为第一数量乘上一正整数，其中最高有效位的相邻二位中心对称于几何中心。使用本专利技术的电流源装置，能够降低布线的复杂度以及布线的面积，进而降低因布线面积所产生的寄生电容，因而能够操作在更高的工作速度。此外，本专利技术的电流源装置能够降低制程漂移的梯度效应，降低多晶硅密度的不均匀所带来的影响，并且降低温度梯度效应的影响，进而提高设备的线性度。【附图说明】图1为根据本专利技术的一个实施例所述的电流舵数字模拟转换器的平面布置图；图2为根据本专利技术的一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图；图3为根据本专利技术的另一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图；以及图4为根据本专利技术的另一个实施例所述的10位数字模拟转换器的电流源阵列的电路布局图。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特例举一些实施例，并配合所附图式，来作详细说明如下。以下将介绍根据本专利技术所述的一些实施例。必须要说明的是，本专利技术提供了许多可应用的专利技术概念，在此所揭露的特定实施例，仅是用于说明达成与运用本专利技术的特定方式，而不可用以局限本专利技术的范围。图1为根据本专利技术的一个实施例所述的电流舵数字模拟转换器的平面布置图。如图1所示，电流舵数字模拟转换器100包括:时钟树以及数据缓冲器110、译码器以及驱动器120、开关130以及串迭电流源阵列140。时钟树以及数据缓冲器110用以将输入的数字数据与频率同步，并且增强输入的数字数据的驱动能力。译码器以及驱动器120用以将输入的数字数据进行译码而为译码数据，并根据译码数据驱动开关130。根据本专利技术的一个实施例，译码器以及驱动器120用以将部分或全部的输入的数字数据，由二进制代码(binary code)转换为温度计码(thermometer code)，进而驱动开关130。开关130根据译码器以及驱动器120的控制，控制电流的方向。串迭电流源阵列140包括串接晶体管阵列141以及电流源阵列142，其中串接晶体管阵列141的一个串接晶体管以及电流源阵列142的一个电流源单元结合，形成一个串迭电流源单元。根据本专利技术的一个实施例，电流舵数字模拟转换器100为X位的数字模拟转换器，串迭电流源阵列140包括2X个串迭电流源单元，也就是串接晶体管阵列141以及电流源阵列142分别包括2X串迭晶体管以及2 x电流源单元，而开关130则具有2 X+1个开关单元。以下将以10位数字模拟转换器为例，详细说明电流源阵列142的电路布局。图2为根据本专利技术的一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图。如图2所示，电流源阵列200利用第一轴10以及第二轴20切割为第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240，其中第一部分210以及第二部分220分别与第三部分230以及第四部分240相对于第二轴20轴对称，第一部分210以及第三部分230分别与第二部分220以及第四部分230相对于第一轴10轴对称。根据本专利技术的一个实施例，第一轴10以及第二轴20为相互正交。根据本专利技术的一个实施例，第一部分210划分为256个电流源单元，并以数字0至数字255表示，其中数字0的单元代表最低有效位(least significant bit, 401)的电流源单元，而数字255代表最高有效位(most significant bit, MSB)的电流源单元。由于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240相互对称于第一轴10以及第二轴20，因此第二部分220、第三部分230以及第四部分240皆可找到数字0的电流源单元以及数字255的电流源单元，其中数字0的电流源单元以及数字255的电流源单元各自对称于第一轴10以及第二轴20。换句话说，最低有效位至最高有效位划分为四等份，以对称第一轴10以及第二轴20的方式散布于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240。根据本专利技术的一个实施例，电流源阵列200为10位数字模拟转换器的电流源阵列，其中电流源阵列200分为四个部分且每一部分分别具有256个电流源单元，因此电流源阵列200具有1024个电流源单元。根据本专利技术的一个实施例，最低有效位具有至少一个电流源单元，用户能够自行定义电流源单元组成一最低有效单元的数目。如图2所示，由于最低有效位至最高有效位皆划分为四等份且分布于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240之中。以最低有效位为例，布线(routing)时必须将散落于第一部分210、第二部分220、第三部分230以及第四部分240的数字0的电流源单元连接在一起，将增加布线的复杂度，并且布线占据了较大的面积所产生较大的寄生电容，将使得电路的工作速度较慢。图3为根据本专利技术的另一个实施例所述的电流源阵列的电路布局图。如图3所示，电流源阵列300包括虚拟单元30、多个最低有效位301、第一区域310、第一最高有效位311、第二区域320以及第二最高有效位321，其中第二对称轴340将电流源阵列300划分为第一区域310以及第二区域320。这些电流源单元都排列在电流源阵列300的多个列以及多个栏上。列为纵向，栏位横向，第一对称轴330为沿着栏的方向，第二对称轴340为沿着列的方向。根据本专利技术的一个实施例，电流源阵列300外层围绕了一圈虚拟单元30，用以降低多晶硅密度不均匀造成的应力影响。根据本专利技术的另一个实施例，电流源阵列300还可不需加入虚拟单元30。根据本专利技术的一个实施例，第一对称轴330以及第二对称轴340可根据几何中心任意转动，其中第一对称轴330以及第二对称轴340相互正交。根据本专利技术的一个实施例，多个最低有效位301位于电流源阵列300的几何中心的附近，并且多个最低有效位301对称于第一对称轴330。根据本专利技术的一个实施例，多个最低有效位301可位于第一区域310以及第二区域320的一个之中。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流源装置，其特征在于，上述电流源装置具有电流源阵列，且包括：多个电流源单元，沿上述电流源阵列的多个列以及多个栏排列；多个最低有效位，其中上述最低有效位中的每一个包括第一数量的上述电流源单元，且上述最低有效位位于上述电流源阵列的几何中心；以及多个最高有效位，其中上述最高有效位中的每一个包括第二数量的上述电流源单元，其中上述第二数量为上述第一数量乘上一正整数，其中上述最高有效位的相邻二位中心对称于上述几何中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉林，马新闻，
申请(专利权)人：上海兆芯集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31