具有不依赖于数据的共模动态特性的ＤＡＣ制造技术

一种电流导引ＤＡＣ具有用于在数字输入信号的控制下提供模拟输出信号的第一和第二差分输出端。在ＤＡＣ的工作应用中，输出信号具有表示数字输入信号的差分分量，并且还具有第一共模分量。ＤＡＣ包括用于将额外共模分量叠加到第一和第二差分输出端上以基本不受数字输入信号状态改变的影响来计算第一共模分量和该额外的共模分量的和的电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有数模转换器(DAC)的电子电路。
技术介绍
DAC在电子电路领域中是众所周知的。DAC将数字输入数据转 换成模拟输出信号。典型的应用领域是音频处理。在数字域中对音频 数据进行处理，例如存储在DVD上或从Internet下载的一段音乐， 但是为了使人们利用它，需要将处理结果翻译成模拟信号。共同决定DAC性能的DAC的 一 个特性被称作"线性度"。DAC 的线性度代表针对数字输入数据的每个变化，模拟输出都显示成比例 的变化的属性。DAC的典型构造包括多个电流源，这些电流源在数字输入的控 制下有选择地切换至输出端。这些电流在输出端被叠加在一起，并且 总电流的值代表输入端处的数字数据。电流模式D A C优选地产生差分电流输出以产生差分电压。在电 噪声环境中，噪声电压通常是为两个输出所共有的分量，且通过利用 这两个输出之间的差来进行消除。然而，差分输出电压会包含与差分 电流不成比例的成分。该成分通常被称作"共模"信号。DAC被设 计为将该共模信号保持为尽可能小。
技术实现思路
本专利技术涉及一种电子电路，该电子电路包括DAC，其具有第 一和第二差分输出端，这些输出端用于在输入至DAC的数字输入信 号的控制下提供模拟信号。本专利技术由独立权利要求限定。从属权利要 求描述了各优选实施例。在DAC的工作应用过程中，输出信号包括代表数字输入信号的差分输出信号。模拟输出信号还包括第一共模信号。DAC包括用于 将额外的共模信号叠加到第一和第二差分输出端上以基本不受数字 输入信号状态改变的影响来计算第一共模信号和该额外的共模信号 的和的电路。因此，由于共模成分不受将被转换的实际数字输入数据的影响， 从而相比于传统DAC中，差分输出信号可以更易于被识别。这种不 依赖于信号的共模成分是可预测的，从而可以比依赖于信号的共模成 分更容易被滤除。在本专利技术的一个实施例中，DAC是电流导引DAC。该DAC包括第一电流源，该电流源在数字输入信号的控制下切换至第一或第二 差分输出端。用于叠加额外共模信号的电路包括第二电流源和第三电 流源。第二电流源在数字控制信号的控制下在每个均连接至第一差分 输出端的两个触点之间进行切换。第三电流源同样在数字控制信号的 控制下在每个均连接至第二差分输出端的另两个触点之间进行切换。 数字输入信号和数字控制信号是关于相同时基的样本。如果在时间卜: 分别与数字控制信号的第一和第二后续样本一致的数字输入信号的 第三和第四后续样本具有相同的状态，则该第一和第二样本具有不同 的状态。如果在时间上分别与数字控制信号的第一和第二后续样本一 致的数字输入信号的第三和第四后续样本具有不同的状态，则该第一 和第二样本具有相同的状态。因此，在每个采样时刻，或者切换第一 电流源或者切换第二和第三电流源。于是整个共模信号显示出每一时 刻的这种切换，从而形成了利于进行滤除的周期特性。优选地，第一 电流源包括第四电流源和第五电流源，以及第二、第三、第四和第五 电流源都具有相同的构造，从而在共模信号中具有几乎理想的周期特 性。为了完整起见，对下列公开进行了引用。为同一专利技术人提交的WO2005/002058 (代理人巻号NL030767) 涉及一种DAC，该DAC具有施加有用于转换为模拟信号的第一数字 信号的第一电流源。第一数字信号具有预定的时钟周期。DAC还包 括施加有第二数字信号的第二虚拟电流源。该虚拟电流源未连接至DAC中的任何信号路径。第二数字信号源自第一数字信号，从而在任一个时钟周期中，不是第一电流源就是第二电流源进行切换。这种 布置具有供电线路电压的动态行为不依赖于信号，而仅依赖于时钟周期的优点。WO2005/002058没有教导也没有启示使用该电流源布置 来提供根据本专利技术的不依赖于将被转换为模拟信号的数字输入数据 的共模信号。EP1139571涉及一种包括脉宽调制器和D类放大器的DAC。 D 类放大器包括低通滤波器。差分信号可从该放大器的两个节点上得 到。共模补偿电路在未产生脉宽调制信号的周期期间产生补偿信号， 来维持上述节点的共模平均值，而不影响差分信号。EP1 139571仅以 平均共模信号为目标。这意味着只要在随后的周期中能够对瞬时信号 依赖性进行补偿，就允许在某一周期期间在共模信号中存在瞬时信号 依赖性，因此，平均共模信号变为不依赖于信号。然而，在本专利技术中，共模信号在所有时刻都保持为不依赖于数字输入数据。这不仅适用于 每个单独的数据样本，而且还尤其适用于数据样本可能会改变状态的时刻(即，在存在或不存在上升沿或下降沿期间)。还应该注意到， EP1139571B1涉及一种三态(+2， 0或-2)的差分信号。这就引起了 EP113957试图解决的问题。应该注意，处于中间态的"0"可以以两 种方式得到如果outA=l且outB=l，贝!J outA-outB=0;然而，如果 outA--l且outB=-l，则outA-outB=0。对此进行差分会导致相同的结 果，但是这对共模信号具有显著影响在中间态outA-ioutB=+2或-2， 而在其他两态中都为O。因此，EP1139571需要解决该问题的手段。 在本专利技术中，该问题不会发生，这是因为本专利技术涉及两态差分输出 +2或-2。因此，本专利技术本质上在共模信号平均上不存在该问题，这 是因为其对于两种状态是相同的。US2006/0192703涉及一种DAC系统，该系统包括共模调整模 块、预处理模块、DAC电路和分配模块。共模调整模块根据数字输 入D确定第一值S。预处理模块连接至共模调整模块以根据第一值S 和数字输入D确定将导通的多个正单元(Pa)和将导通的多个负单 元(Na) 。 DAC电路包括M个三级开关元件，其中，每个三级开关6元件都具有能够提供正电单元的正单元和能够提供负电单元的负单元，DAC电路根据Pa和Na产生相应的模拟输出。分配模块连接至预处理模块和DAC电路，用于根据第一值S控制M个三级开关元件以预定顺序提供正电或负电。US2006/0192703在动态元件匹配环境中使用三态开关元件。US2006/0192703根本并不在于解决与共模相关的问题，而是使用共模信号来解决产生差分中间态"0"的那两种方式(如在EP1139571中所述)会由于三态元件中各器件之间的失配而导致的两个不同模拟信号的模拟问题。附图说明下面将利用实例以及参照附图来对本专利技术进行进一步地详细描述，附图中图1是说明本专利技术的各方面的一列数学表达式；图2是说明数字输入信号和数字控制信号之间的相互依赖性的曲线图3是用于产生数字控制信号的实例电路的示意图；图4是说明包括一位子电路的DAC的各方面的示意图；以及图5示出了图4电路中各信号的时序图。在全部附图中，相似或相应的特征以相同的参考标号来表示。具体实施例方式达到足够的线性度是对数模转换器(DAC)的主要要求之一。一种类型的非线性源自耦合进入DAC灵敏度电路中从而影响期望信号的信号。差分信号法是减少该种影响的一种常用方法。于是，输出信号被定义为两个独立输出端上的信号之间的差。这具有在从两个原始输出信号相减得到的差分输出信号中消除了同时耦合到两个输出端的任何失真的优点。在硬件中进行相减会引入非理想性。考虑下面的实例。假设DAC具有输入代码X和依赖于代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子电路，包括ＤＡＣ，其具有用于在输入至所述ＤＡＣ的数字输入信号的控制下提供模拟输出信号的第一差分输出端和第二差分输出端，其中：　在所述ＤＡＣ的工作应用中，所述输出信号包括差分输出信号，所述差分输出信号代表所述数字输入信号，且所述 输出信号还包括第一共模信号；　所述ＤＡＣ包括用于将额外共模信号叠加到所述第一差分输出端及所述第二差分输出端上以基本不受所述数字输入信号状态改变的影响来计算所述第一共模信号和所述额外共模信号的和的电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫布里埃尔，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]