【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微电子，具体涉及一种用于自动光功率控制的指数型dac电路。
技术介绍
1、在光模块中，信号发射路径tx链路和接收路径rx链路二合一，提高了模块集成度、系统可靠性和可调试性。tx链路中，监测光电二极管（monitor photodiode, mpd）监测激光器的背光，产生与信号平均光功率相关的光电流，通过自动功率控制（automatic powercontrol, apc）环控制tx链路的ibais电流，消除激光器因温度和衰老带来的平均光功率变化的影响。
2、dac电路作为将数字码转换为电流的模块，其性能对光功率自动控制的性能起着至关重要的作用，在光模块的系统应用中，发射路径tx链路对dac电路的要求包括电流转换范围大、输出电流精度高和整体功耗小等，基于这些核心指标dac电路的架构设计变得尤为困难。
技术实现思路
1、解决的技术问题：本专利技术提出了一种用于自动光功率控制的指数型dac电路，凭借数字控制电流互补，并进行相应系数叠加，从而能在自动光功率控制环中产生指数型电流，在减小芯片面积的同时，保证发射链路在低光功率时仍然能准确设定驱动输出功率，显著地提高芯片的工作范围和信号光功率稳定性。
2、技术方案：
3、一种用于自动光功率控制的指数型dac电路，所述指数型dac电路包括互补电流产生电路、第一电流比例叠加电路、第二电流比例叠加电路、电流倍乘输出电路和逻辑电路；
4、所述逻辑电路分别与互补电流产生电路、第一电流比例叠加电
5、所述互补电流产生电路对输入的单位电流iunit进行处理，生成一对互补电流：电流ia和电流ib；
6、所述第一电流比例叠加电路包括相互独立的第一电流镜单元和第二电流镜单元，第一电流镜单元和第二电流镜单元分别对电流ia和电流ib做相应比例地变换，生成电流ic和电流id；
7、所述第二电流比例叠加电路包括相互连接的第三电流镜单元和第四电流镜单元，第二电流比例叠加电路采用第三电流镜单元和第四电流镜单元分别对电流ic和电流id做相应比例地变换后，再对两者的变换结果求和得到电流ie；
8、所述电流倍乘输出电路对电流ie经过相应倍数地放大后，得到输出电流iout。
9、进一步地，所述互补电流产生电路包括构成电流镜结构的晶体管（pm1）、晶体管（pm2）、晶体管（pm3）、晶体管（pm4）、晶体管（pm5）、晶体管（pm6）、晶体管（pm7）、晶体管（pm8）、晶体管（pm9）、晶体管（pm10）和晶体管（pm11）、晶体管（pm12），以及构成选择通路的解复用器（demux1）、解复用器（demux2）、解复用器（demux3）、解复用器（demux4）和解复用器（demux5）；
10、所述晶体管（pm1）的集电极和晶体管（pm2）的发射极连接，所述晶体管（pm1）的发射极分别和晶体管（pm3）、晶体管（pm5）、晶体管（pm7）、晶体管（pm9）和晶体管（pm11）的发射极连接，所述晶体管（pm1）的基极分别和晶体管（pm3）、晶体管（pm5）、晶体管（pm7）、晶体管（pm9）和晶体管（pm11）的基极以及自身的集电极连接；所述晶体管（pm2）的基极分别和晶体管（pm4）、晶体管（pm6）、晶体管（pm8）、晶体管（pm10）和晶体管（pm12）的基极以及自身的集电极连接；所述晶体管（pm4）、晶体管（pm6）、晶体管（pm8）、晶体管（pm10）和晶体管（pm12）的发射极分别和晶体管（pm3）、晶体管（pm5）、晶体管（pm7）、晶体管（pm9）和晶体管（pm11）的集电极连接；所述晶体管（pm4）、晶体管（pm6）、晶体管（pm8）、晶体管（pm10）和晶体管（pm12）的集电极分别和解复用器（demux1）、解复用器（demux2）、解复用器（demux3）、解复用器（demux4）和解复用器（demux5）的输入端连接；
11、所述晶体管（pm3）和晶体管（pm4）的宽长比分别是晶体管（pm1）和晶体管（pm2）的宽长比的8倍；晶体管（pm5）和晶体管（pm6）的宽长比分别是晶体管（pm1）和晶体管（pm2）的宽长比的4倍；晶体管（pm7）和晶体管（pm8）的宽长比分别是晶体管（pm1）和晶体管（pm2）的宽长比的2倍；晶体管（pm9）和晶体管（pm10）的宽长比分别等于晶体管（pm1）和晶体管（pm2）的宽长比；晶体管（pm11）和晶体管（pm12）的宽长比分别等于晶体管（pm1）和晶体管（pm2）的宽长比；晶体管的宽长比之比等于电流镜中每一条支路的电流复制之比；
12、解复用器（demux1）、解复用器（demux2）、解复用器（demux3）、解复用器（demux4）和解复用器（demux5）分别由控制信号（se1[3]）、控制信号（se1[2]）、控制信号（se1[1]）、控制信号（se1[0]）、控制信号（se1[4]）控制；当5个解复用器的控制信号均为低电平时，电流镜复制的电流从标有0的支路流出，生成电流ia；当5个解复用器的控制信号均为高电平时，电流镜复制的电流从标有1的支路流出，生成电流ib；输出电流ia和输出电流ib是互补电流，它们的电流之和固定为单位电流iunit的16倍；
13、所述控制信号（se1[3]）、控制信号（se1[2]）、控制信号（se1[1]）、控制信号（se1[0]）、控制信号（se1[4]）由dac寄存器控制信号apcdac[4]~apcdac[0]通过逻辑变换得到。
14、进一步地，所述第一电流比例叠加电路包括构成第一电流镜单元的晶体管（nm1）、晶体管（nm2）、晶体管（nm3）、晶体管（nm4）、晶体管（nm5）、晶体管（nm6）、晶体管（nm7）、晶体管（nm8），以及构成第二电流镜单元的晶体管（nm9）、晶体管（nm10）、晶体管（nm11）、晶体管（nm12）、晶体管（nm13）、晶体管（nm14）、晶体管（nm15）；
15、所述晶体管（nm1）的基极分别和晶体管（nm3）和晶体管（nm5）的基极以及自身的集电极连接，所述晶体管（nm1）、体管（nm3）和晶体管（nm5）的集电极分别与晶体管（nm2）、晶体管（nm4）和晶体管（nm6）的发射极连接；
16、所述晶体管（nm1）、晶体管（nm3）和晶体管（nm5）的发射极均接地；所述晶体管（nm2）的基极分别与晶体管（nm4）和晶体管（nm5）的基极以及自身的集电极连接，所述晶体管（nm2）的发射极与晶体管（nm7）的集电极连接，晶体管（nm4）的集电极与晶体管（nm7）、晶体管（nm8）的发射极连接，晶体管（nm6）的集电极与晶体管（nm8）的集电极连接；
17、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于自动光功率控制的指数型DAC电路，其特征在于，所述指数型DAC电路包括互补电流产生电路、第一电流比例叠加电路、第二电流比例叠加电路、电流倍乘输出电路和逻辑电路；
2.根据权利要求1所述的用于自动光功率控制的指数型DAC电路，其特征在于，所述互补电流产生电路包括构成电流镜结构的晶体管（PM1）、晶体管（PM2）、晶体管（PM3）、晶体管（PM4）、晶体管（PM5）、晶体管（PM6）、晶体管（PM7）、晶体管（PM8）、晶体管（PM9）、晶体管（PM10）和晶体管（PM11）、晶体管（PM12），以及构成选择通路的解复用器（DEMUX1）、解复用器（DEMUX2）、解复用器（DEMUX3）、解复用器（DEMUX4）和解复用器（DEMUX5）；
3.根据权利要求1所述的用于自动光功率控制的指数型DAC电路，其特征在于，所述第一电流比例叠加电路包括构成第一电流镜单元的晶体管（NM1）、晶体管（NM2）、晶体管（NM3）、晶体管（NM4）、晶体管（NM5）、晶体管（NM6）、晶体管（NM7）、晶体管（NM8），以及构成第二电流镜单元的晶体管（NM9）、晶
4.根据权利要求1所述的用于自动光功率控制的指数型DAC电路，其特征在于，所述第二电流比例叠加电路包括晶体管（PM13）、晶体管（PM14）、晶体管（PM15）、晶体管（PM16）、晶体管（PM17）、晶体管（PM18）、晶体管（PM19）、晶体管（PM20）、晶体管（PM21）、晶体管（PM22）、晶体管（PM23）、晶体管（PM24）、晶体管（PM25）、晶体管（PM26）、晶体管（PM27）、晶体管（PM28）、晶体管（PM29）、晶体管（PM30）、晶体管（PM31）、晶体管（PM32）、晶体管（PM33）和晶体管（PM34）；
5.根据权利要求1所述的用于自动光功率控制的指数型DAC电路，其特征在于，所述电流倍乘输出电路包括晶体管（NM16）、晶体管（NM17）、晶体管（NM18）、晶体管（NM19）、晶体管（NM20）、晶体管（NM21）、晶体管（NM22）、晶体管（NM23）、晶体管（NM24）、晶体管（NM25）、晶体管（NM26）、晶体管（NM27）、晶体管（NM28）、晶体管（NM29）、晶体管（NM30）、晶体管（NM31）、晶体管（NM32）；
...【技术特征摘要】
1.一种用于自动光功率控制的指数型dac电路，其特征在于，所述指数型dac电路包括互补电流产生电路、第一电流比例叠加电路、第二电流比例叠加电路、电流倍乘输出电路和逻辑电路；
2.根据权利要求1所述的用于自动光功率控制的指数型dac电路，其特征在于，所述互补电流产生电路包括构成电流镜结构的晶体管（pm1）、晶体管（pm2）、晶体管（pm3）、晶体管（pm4）、晶体管（pm5）、晶体管（pm6）、晶体管（pm7）、晶体管（pm8）、晶体管（pm9）、晶体管（pm10）和晶体管（pm11）、晶体管（pm12），以及构成选择通路的解复用器（demux1）、解复用器（demux2）、解复用器（demux3）、解复用器（demux4）和解复用器（demux5）；
3.根据权利要求1所述的用于自动光功率控制的指数型dac电路，其特征在于，所述第一电流比例叠加电路包括构成第一电流镜单元的晶体管（nm1）、晶体管（nm2）、晶体管（nm3）、晶体管（nm4）、晶体管（nm5）、晶体管（nm6）、晶体管（nm7）、晶体管（nm8），以及构成第二电流镜单元的晶体管（nm9）、晶体管（nm10）、晶体管（nm11）、晶体管（nm12）、晶体管（...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭海生，施家鹏，张浩，
申请(专利权)人：南京美辰微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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