【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于模拟集成电路和数字电路领域，具体涉及115v的可集成高压dac。
技术介绍
1、在移动和卫星通信中，具有可重构天线(ra)阵列的现代设备可用于在不同频带中运行，并且支持多种规格(umts，bluetooth，wlan,wimax)。通常，这种多频段通信能力是在设备的射频前端中使用不同的模块来实现的，这样会导致硬件的增加。
2、为了避免硬件的增加，更好的解决方案是使用可重构微波元件来实现多频段能力。可以通过半导体、微机电系统和功能材料如钛酸钡锶(bst)和液晶来实现。相比于其他技术，这些功能材料具有更高的调谐速度、更小的尺寸、更高的可靠性和更低的功耗。因此，它成为构建可重构微波元件的最具吸引力的技术之一。
3、这些功能材料如bst具有寄生电容，需要超过100v的直流或脉冲交流电压来供电。因此，需要一种能够提供0到115v不同电压的高压数模转换器(dac)。
4、本专利技术采用ams h35单片机实现，ams h35单片机的工作电压高达120v，具有非常高的安全工作电压。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
所提出的问题，本专利技术的目的是：旨在提供115v的可集成高压dac。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、115v的可集成高压dac，包括可集成高压dac电路，所述的可集成高压dac电路由一个低压分段晶体管dac和一个线性高压放大器组成；
4、低压dac分为两个子dac，最
5、还包括msb电路，所述msb电路包括差分输入电压vg、参考电压vref、和三个输入，所述三个输入分别为in1、in2和in3，所述msb电路中一个比特位会控制两个电流分支来生成输出电流，每个电流分支由两个串联的pmos管组成，一个pmos栅极连接到in1、in2或in3，另一个pmos栅极连接到vg，其漏极连接到vref；
6、还包括lsb电路，所述lsb电路由pmos晶体管m1、m2、m3、m4和m5组成一个单元，所述lsb电路还包括idummy、输入in9b、输入in9和iout；
7、所述pmos晶体管m1的栅极与m5和m2的栅极相连，所述m1源极与idummy相连，所述m1漏极与m2源极相连；
8、所述pmos晶体管m2漏极与m5漏极相连；
9、所述pmos晶体管m3栅极与in9b相连，所述m3源极与idummy相连；
10、所述pmos晶体管m4栅极与in9相连，所述m4源极与iout相连，所述m4漏极与m3漏极相连，所述m4漏极与m3漏极分别连接到m5源极；
11、还包括参考电压发生器，所述参考电压发生器通过具有电阻反馈(r1)的运算放大器转换为电压，所述pmos晶体管m1、m2、m3和m4漏极、源极和栅极相互连接，其栅极连接到vg，其漏极连接到vref，其源极连接到低压放大器输入端；
12、所述高压放大器采用二级结构，包括第一级差分放大器和第二级共源放大器，所述第一级差分放大器由pmos晶体管m9、m10、m13和nmos晶体管m11、m12构成，所述第一级差分放大器还包括电压输入负vin-、电压输入正vin+、偏置电压vbias、偏置电压vbias’、工作电压vdda、电容cc和电压输出端vout；
13、所述pmos晶体管m9的栅极连接vin-，m9的源极与m10的源极连接，连接到m13的漏极，m9的漏极与m11的漏极连接；
14、所述pmos晶体管m10的栅极连接vin+，m10的漏极与m12的漏极连接；
15、所述pmos晶体管m13作为尾电流源，m13的源极与vdda连接，m13的栅极与偏置电压vbias连接；
16、所述第二级共源放大器由pmos晶体管m3和nmos晶体管m4组成；
17、所述pmos晶体管m3的漏极与m4的漏极连接，m3的栅极连接偏置电压vbias’，m4的栅极连接m9的漏极；
18、所述电容cc连接到vout和m3的栅极。
19、进一步限定，所述nmos晶体管m11和m12构成电流镜。
20、进一步限定，所述电容cc为米勒补偿电容。
21、本专利技术的有益效果：
22、1.与单个高压dac相比，本方案的结构消耗的高压电源电流更小，输出精度更高；外置高压开关阵列，可为64个独立通道提供最高115v的不同电压。
23、2.本方案的低压分段晶体管dac，为了减小功耗，dac阵列使用工作在线性区的晶体管，与工作在饱和区的晶体管相比，功耗更小。
24、3.为了确保信号处理的过程中不会出现非线性失真和毛刺，dac分为两个子dac。
25、4.低压dac的满量程输出电流取决于四个并联晶体管的vth、vref和vg。因此，当晶体管栅极电压(vg)固定时，vth和vref的变化是导致增益误差的主要因素；参考电压发生器产生与vth相关的参考电压(vref)，以减小由工艺变化引起的增益误差。
26、5.数字输入信号仅用于该电路的低压部分，为了达到所需的高达115v的高电压，dac的输出必须通过高压放大器进行升压；高压放大器采用二级运放结构，二级级联高压晶体管m2、m3、m6、m7用于阻隔高压。低压nmos晶体管(m8和m16)组成一个电流镜，为第二级提供电流；由低压晶体管构成的电流镜比用高压晶体管构成的电流镜精度更高，m17、m18、m19、m20四个低压晶体管被用作二极管，保证m14漏源极电压在安全范围内(5v)。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.115V的可集成高压DAC，其特征在于：包括可集成高压DAC电路，所述的可集成高压DAC电路由一个低压分段晶体管DAC和一个线性高压放大器组成；
2.根据权利要求1所述的115V的可集成高压DAC，其特征在于：所述NMOS晶体管M11和M12构成电流镜。
3.根据权利要求1所述的115V的可集成高压DAC，其特征在于：所述电容Cc为米勒补偿电容。
【技术特征摘要】
1.115v的可集成高压dac，其特征在于：包括可集成高压dac电路，所述的可集成高压dac电路由一个低压分段晶体管dac和一个线性高压放大器组成；
2.根据权利要求1所述的1...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊波涛，丁乙人，李青春，江子标，
申请(专利权)人：铨力微电子无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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