【技术实现步骤摘要】
各实现方式和各实施例涉及集成电路的数模转换器。
技术介绍
1、数模转换器是被适配为将数字信号(也就是说，通常为一段二进制数据的代码)转换为模拟信号(也就是说，通常为电压信号，其电平与该段二进制数据的值成比例)的电路。
2、数模转换器通常包括转换电路和输出放大器，转换电路将数字代码转换为模拟转换信号，输出放大器(通常为“缓冲器”)放大模拟转换信号以提供输出模拟信号。
3、一方面，转换电路使用电源电压供电，因此模拟转换信号的动态范围被限定在接地电压与电源电压之间。模拟信号的动态范围对应于信号可以具有的最小电压(通常为0v或接地)与信号可以具有的最大电压(通常为电源电压)之间的差。
4、另一方面，输出放大器通常使用与转换电路相同的电源电压供电，并且生成具有与转换信号相同动态范围的输出信号。也就是说，在实践中，存在限制输出的动态范围的“失调”电压区域(“输出动态限制电压”)，接近接地电压和电源电压，例如在几百毫伏处。
5、当输出信号的电平处于失调电压区域时，放大器不能完美工作，输出信号的振幅被截取，从而在实践中缩小了输出信号的动态范围。
6、传统的解决方案提出了增加输出放大器的电源电压，以便移动失调电压区域超过输出电压的最大电平。这允许避免在输出电压的上部中而非在下部中发生截取，也就是说，在接近接地电压的几百毫伏中。
7、因此，需要扩大数模转换器的模拟输出信号的动态范围。
技术实现思路
1、根据一个方面，提出了一种包括
2、“可控电源电压”意指例如根据例如用户的命令或通过以用户所选取的电平在集成电路外部生成，电源电压可以具有各种电平。例如，在实践中，针对给定集成电路来指定可控电源电压区间。
3、换言之，在根据可控电源电压的有效值变化的中间部分中生成共模电压的电平，从而允许输出信号在可控电源电压与接地参考电压之间居中。因此，可以有利地控制电源电压，使得最大电平和最小电平分别位于与失调电压区域相距一定距离处，因此避免在输出信号的动态范围的上部和在输出信号的动态范围的下部两者中发生截取。
4、根据一个实现方式，数模转换器包括转换级，该转换级被配置为在输出放大器的输入处从数字代码生成模拟转换信号并且具有动态范围，该转换级的峰峰振幅等于参考电压，输出放大器被配置为当转换信号处于等于参考电压的一半的电平时，在共模电压的电平处生成输出信号。
5、换言之，共模电平在该实现方式中对应于该段输入数据和输出信号的电平的中值。因此，输出信号的中值和整个动态范围相对于电源电压的偏移而偏移。
6、根据一个实现方式，转换级被配置为在输出放大器的输入上具有恒定阻抗，输出放大器被配置为具有单位增益，并且被适配为由可控电源电压以大于或等于参考电压的电平来供电。
7、这对应于有利的实际情况。也就是说，通过相对于该增益适配共模电压的电平，诸如具有非单位增益的放大之类的备选方案是可能的。
8、根据一个实现方式，共模适配电路被配置为将共模电压的电平定位在位于中间部分的下限与中间部分的上限之间的电平处，下限的电平位于输出信号的动态范围的振幅的一半处并且在高于接地电压的裕度处，并且上限位于输出信号的动态范围的振幅的一半处并且在低于电源电压的裕度处。
9、高于接地电压的裕度和低于电源电压的裕度有利地对应于通常近似几百毫伏(mv)(例如，200mv)的失调电压(通常为“输出动态限制电压”)。
10、根据一个实现方式，共模适配电路被配置为根据控制信号的命令定位中间部分中的共模电压的电平。
11、这有利地允许为用户提供附加参数化以及可控电源电压的参数化。
12、根据一个实现方式，共模适配电路被配置为将共模电压的电平定位在等于有效电源电压的一半的电平处。
13、根据另一方面，还提出了一种数模转换方法，包括输出放大，该输出放大使用可控电源电压和接地参考电压供电，生成具有以共模电压为中心的动态范围的模拟输出信号，该方法包括根据电源电压的有效电平将共模电压适配为在定位于电压区间的中间部分的电平处，该电压区间位于电源电源电压与接地参考电压之间。
14、根据一个实施例，该方法包括：在输出放大器的输入处从数字代码生成模拟转换信号并且具有动态范围，该模拟转换信号的峰峰振幅等于参考电压，当转换信号在等于参考电压的一半的电平处时，输出放大器在共模电压的电平处生成输出信号。
15、根据一个实施例，输出放大器具有单位增益，并且可控电源电压具有大于或等于参考电压的电平。
16、根据一个实施例，适配共模电压将共模电压的电平定位在位于中间部分的下限与中间部分的上限之间的电平处，下限的电平位于输出信号的动态范围的振幅的一半处并且在高于接地电压的裕度处，并且上限位于输出信号的动态范围的振幅的一半处并且在低于电源电压的裕度处。
17、根据一个实施例，根据控制信号的命令，共模电压的适配定位中间部分中的共模电压的电平。
18、根据一个实施例，共模电压的适配将共模电压的电平定位在等于有效电源电压的一半的电平处。
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1.一种数模转换器，包括：
2.根据权利要求1所述的数模转换器，还包括转换级，所述转换级被配置为在所述输出放大器的输入处从数字代码生成模拟转换信号，所述转换器级具有峰峰振幅等于参考电压的动态范围，所述输出放大器被配置为：当所述模拟转换信号处于等于所述参考电压的一半的电平时，在所述共模电压的所述电平处生成所述模拟输出信号。
3.根据权利要求2所述的数模转换器，其中所述转换级被配置为在所述输出放大器的所述输入上具有恒定阻抗，所述输出放大器被配置为：具有单位增益，并且在大于或等于所述参考电压的电平处由所述可控电源电压供电。
4.根据权利要求1所述的数模转换器，其中所述共模适配电路被配置为将所述共模电压的所述电平定位在位于所述中间部分的下限与所述中间部的上限之间的电平处，所述下限位于所述模拟输出信号的所述动态范围的所述振幅的一半处并且在高于所述接地参考电压的裕度处，并且所述上限位于所述模拟输出信号的所述动态范围的所述振幅的一半处并且在低于所述电源电压的裕度处。
5.根据权利要求1所述的数模转换器，其中所述共模适配电路被配置为根据控制信号的命
6.根据权利要求1所述的数模转换器，其中所述共模适配电路被配置为将所述共模电压的所述电平定位在等于有效电源电压的一半的电平处。
7.一种数模转换方法，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：通过放大所述模拟信号来生成输出信号。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：从数字代码生成模拟转换信号，所述模拟转换信号具有峰峰振幅等于参考电压的动态范围，其中生成所述输出信号包括当所述模拟转换信号处于等于所述参考电压的一半的电平时，在所述共模电压的所述电平处生成所述输出信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中生成所述输出信号包括：生成具有单位增益的所述输出信号，并且其中所述可控电源电压具有大于或等于所述参考电压的电平。
11.根据权利要求8所述的方法，其中生成所述共模电压包括：在所述中间部分的下限与所述中间部分的上限之间的电平处生成所述共模电压，所述下限的所述电平位于所述输出信号的所述动态范围的所述振幅的一半处并且在高于所述接地参考电压的裕度处，并且所述上限位于所述输出信号的所述动态范围的所述振幅的一半处并且在低于所述电源电压的裕度处。
12.根据权利要求7所述的方法，其中生成所述共模电压包括：根据控制信号的命令生成所述共模电压。
13.根据权利要求7所述的方法，其中生成所述共模电压包括：在等于有效电源电压的一半的电平处生成所述共模电压。
14.一种集成电路，包括数模转换器，所述数模转换器包括：
15.根据权利要求14所述的集成电路，其中所述共模适配电路被配置为根据所述电源电压的有效电平在位于电压区间的中间部分的电平处生成共模电压，所述电压区间位于所述可控电源电压节点上承载的电源电压与所述接地参考电压节点上承载的接地电压之间。
16.根据权利要求15所述的集成电路，其中所述放大器被配置为生成具有以从所述共模适配电路获得的所述共模电压为中心的动态范围的模拟输出信号。
17.根据权利要求14所述的集成电路，还包括低通滤波器，所述低通滤波器耦合在所述共模适配电路的所述分压器节点与所述放大器的所述第二输入之间。
18.一种集成电路，包括数模转换器，所述数模转换器包括：
19.根据权利要求18所述的集成电路，其中所述共模适配电路被配置为根据所述电源电压的有效电平在位于电压区间的中间部分的电平处生成共模电压，所述电压区间位于所述可控电源电压节点上承载的电源电压与所述接地参考电压节点上承载的接地电压之间。
20.根据权利要求19所述的集成电路，其中所述放大器被配置为生成具有以从所述共模适配电路获得的共模电压为中心的动态范围的模拟输出信号。
...【技术特征摘要】
1.一种数模转换器，包括：
2.根据权利要求1所述的数模转换器，还包括转换级，所述转换级被配置为在所述输出放大器的输入处从数字代码生成模拟转换信号，所述转换器级具有峰峰振幅等于参考电压的动态范围，所述输出放大器被配置为：当所述模拟转换信号处于等于所述参考电压的一半的电平时，在所述共模电压的所述电平处生成所述模拟输出信号。
3.根据权利要求2所述的数模转换器，其中所述转换级被配置为在所述输出放大器的所述输入上具有恒定阻抗，所述输出放大器被配置为：具有单位增益，并且在大于或等于所述参考电压的电平处由所述可控电源电压供电。
4.根据权利要求1所述的数模转换器，其中所述共模适配电路被配置为将所述共模电压的所述电平定位在位于所述中间部分的下限与所述中间部的上限之间的电平处，所述下限位于所述模拟输出信号的所述动态范围的所述振幅的一半处并且在高于所述接地参考电压的裕度处，并且所述上限位于所述模拟输出信号的所述动态范围的所述振幅的一半处并且在低于所述电源电压的裕度处。
5.根据权利要求1所述的数模转换器，其中所述共模适配电路被配置为根据控制信号的命令定位所述中间部分中的所述共模电压的所述电平。
6.根据权利要求1所述的数模转换器，其中所述共模适配电路被配置为将所述共模电压的所述电平定位在等于有效电源电压的一半的电平处。
7.一种数模转换方法，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：通过放大所述模拟信号来生成输出信号。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：从数字代码生成模拟转换信号，所述模拟转换信号具有峰峰振幅等于参考电压的动态范围，其中生成所述输出信号包括当所述模拟转换信号处于等于所述参考电压的一半的电平时，在所述共模电压的所述电平处生成所述输出信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中生成所述输出信号包括：生成具有单位增益的所述输出信号，并且其中所述可控电源...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·屈埃卡，D·达维诺，
申请(专利权)人：意法半导体鲁塞公司，
类型：发明
国别省市：
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