电阻修调单元、R-2R型数模转换器、芯片及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电阻修调单元、R

【技术实现步骤摘要】
电阻修调单元、R
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2R型数模转换器、芯片及控制方法


[0001]本专利技术是关于电阻修调领域，特别是关于一种电阻修调单元、R
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2R型数模转换器、芯片及控制方法。

技术介绍

[0002]传统的高精度R
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2R型数模转换器需要修调电路才能够保证R
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2R电阻的匹配，保证数模转换器输出电压的INL(积分非线性)和DNL(微分非线性)。现有的修调方案主要分为两类，第一类为激光修调，该方式电路结构简单使用方便，而缺点是价格昂贵，不利于控制芯片成本，尤其是在16bit数模转换器中，需要修调的位数较多，很不划算。第二类为熔丝修调方法，该方案成本较低，并得到了广泛的应用，但是这种方案需要在电路中增加开关，这样开关的导通电阻会影响电路的性能。尤其是在R
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2R型数模转换器中，为了保证修调的精度，需要选择很大尺寸的开关，大尺寸的修调开关，在高温环境中会产生较大的漏电流，该漏电流对于R
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2R结构不仅会影响R
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2R型数模转换器零输入时的输出电压与理想值偏差较大，还会导致数模转换器在不同输入数字码下输出产生不一样的影响，恶化数模转换器的INL(积分非线性)指标。
[0003]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电阻修调单元、R
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2R型数模转换器、芯片及控制方法，其能够解决在高温时使用面积较大、数量较多的修调开关后导致R
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2R型数模转换器INL指标恶化的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种电阻修调单元，包括：可调电阻单元，所述可调电阻单元包括第一端和第二端以及连接于第一端和第二端之间的一个或相互串联的多个第一电阻；
[0006]所述可调电阻单元还包括：第一控制单元以及第二控制单元。
[0007]第一控制单元包括与某一第一电阻的两端相连的第一开关管和/或第二开关管；第二控制单元与第一开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连以控制第一开关管的衬底分别与可调电阻单元的第一端和第二端之间的连通和断开，和/或与第二开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连以控制第二开关管的衬底分别与可调电阻单元的第一端和第二端之间的连通和断开。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第二控制单元包括第一传输门组和/或第二传输门组，所述第一传输门组与第一开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连，所述第二传输门组与第二开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述电阻修调单元还包括与可调电阻单元串联或并联的一个第二电阻、或者与可调电阻单元串联和/或并联的多个第二电阻。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一开关管为N沟道MOS管，所述第一开关管的漏极与第一电阻的第一端相连，所述第一开关管的源极与第一电阻的第二端相连，所述第二开关管为P沟道MOS管，所述第二开关管的源极与第一电阻的第一端相连，所述第二开关管的漏极与第一电阻的第二端相连。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一传输门组包括至少两个第一传输门，其中至少一个第一传输门与可调电阻单元的第一端和第一开关管的衬底相连，另一个或多个第一传输门与可调电阻单元的第二端和第一开关管的衬底相连；所述第二传输门组包括至少两个第二传输门，其中至少一个第二传输门与可调电阻单元的第一端和第二开关管的衬底相连，另一个或多个第二传输门与可调电阻单元的第二端和第二开关管的衬底相连。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一控制单元的数量与第一电阻的数量相等，每一个第一控制单元分别与相对应的第一电阻的两端相连。
[0013]本专利技术还公开了一种R
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2R型数模转换器，包括所述的电阻修调单元。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述电阻修调单元包括可调电阻单元和至少三个第二电阻，第一个所述第二电阻的第一端为第一连接端，第一个所述第二电阻的第二端与第二个第二电阻的第一端以及可调电阻单元的第一端相连，所述可调电阻单元的第二端与第三个第二电阻的第一端相连，第三个第二电阻的第二端与第二个第二电阻的第二端相连且为第二连接端。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述R
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2R型数模转换器还包括转换开关单元，所述转换开关单元用于控制电阻修调单元与第一参考电压和第二参考电压的连通和断开，所述可调电阻单元的第二控制单元基于电阻修调单元与第一参考电压和第二参考电压的连通控制第一开关管的衬底与可调电阻单元的第一端或第二端相连通以及控制第二开关管的衬底与可调电阻单元的第一端或第二端相连通。
[0016]本专利技术还公开了一种芯片，包括所述的电阻修调单元或者包括所述的R
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2R型数模转换器。
[0017]本专利技术还公开了一种电阻修调单元的控制方法，包括：
[0018]通过第一控制单元控制第一电阻两端的短接和断开；
[0019]基于可调电阻单元的第一端与第二端之间的电压的大小，通过第二控制单元控制第一开关管的衬底与可调电阻单元的第一端和第二端的连通和断开，和/或通过第二控制单元控制第二开关管的衬底与可调电阻单元的第一端和第二端的连通和断开。
[0020]在本专利技术的一个或多个实施例中，电阻修调单元的控制方法包括：
[0021]若可调电阻单元的第一端的电压大于可调电阻单元的第二端的电压，则通过第二控制单元将第一开关管的衬底与可调电阻单元的第二端相连通，通过第二控制单元将第二开关管的衬底与可调电阻单元的第一端相连通；
[0022]若可调电阻单元的第一端的电压小于可调电阻单元的第二端的电压，则通过第二控制单元将第一开关管的衬底与可调电阻单元的第一端相连通，通过第二控制单元将第二开关管的衬底与可调电阻单元的第二端相连通。
[0023]与现有技术相比，根据本专利技术实施例的电阻修调单元、R
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2R型数模转换器、芯片及控制方法，通过第一控制单元基于可调电阻单元的第一端和第二端之间的电压控制第一开关管的衬底和/或第二开关管的衬底选择性的与可调电阻单元的第一端和第二端相连通，
从而解决第一开关管和/或第二开关管在高温下的漏电流对于R
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2R输出电压线性度的影响，同时能够解决了漏电流随着R
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2R型数模转换器的输出电压变化而变化对于INL这一性能指标的影响，并且该方案的控制只需根据修调码对R
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2R型数模转换器的转换开关进行配置，结构简单，应用方便，节省了面积。
附图说明
[0024]图1是根据本专利技术一实施例的电阻修调单元的电路原理图。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻修调单元，其特征在于，包括：可调电阻单元，所述可调电阻单元包括第一端和第二端以及连接于第一端和第二端之间的一个或相互串联的多个第一电阻；所述可调电阻单元还包括：第一控制单元，包括与某一第一电阻的两端相连的第一开关管和/或第二开关管；以及第二控制单元，与第一开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连以控制第一开关管的衬底分别与可调电阻单元的第一端和第二端之间的连通和断开，和/或与第二开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连以控制第二开关管的衬底分别与可调电阻单元的第一端和第二端之间的连通和断开。2.如权利要求1所述的电阻修调单元，其特征在于，所述第二控制单元包括第一传输门组和/或第二传输门组，所述第一传输门组与第一开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连，所述第二传输门组与第二开关管的衬底和可调电阻单元的第一端、第二端相连。3.如权利要求1所述的电阻修调单元，其特征在于，所述电阻修调单元还包括与可调电阻单元串联或并联的一个第二电阻、或者与可调电阻单元串联和/或并联的多个第二电阻。4.如权利要求1所述的电阻修调单元，其特征在于，所述第一开关管为N沟道MOS管，所述第一开关管的漏极与第一电阻的第一端相连，所述第一开关管的源极与第一电阻的第二端相连，所述第二开关管为P沟道MOS管，所述第二开关管的源极与第一电阻的第一端相连，所述第二开关管的漏极与第一电阻的第二端相连。5.如权利要求2所述的电阻修调单元，其特征在于，所述第一传输门组包括至少两个第一传输门，其中至少一个第一传输门与可调电阻单元的第一端和第一开关管的衬底相连，另一个或多个第一传输门与可调电阻单元的第二端和第一开关管的衬底相连；所述第二传输门组包括至少两个第二传输门，其中至少一个第二传输门与可调电阻单元的第一端和第二开关管的衬底相连，另一个或多个第二传输门与可调电阻单元的第二端和第二开关管的衬底相连。6.如权利要求1所述的电阻修调单元，其特征在于，所述第一控制单元的数量与第一电阻的数量相等，每一个第一控制单元分别与相对应的第一电阻的两端相连。7.一种R
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2R型数模转换器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志航，
申请(专利权)人：思瑞浦微电子科技上海有限责任公司，
类型：发明
国别省市：