[发明专利]一种数模转换器的控制方法及数模转换器

说明书

本发明公开了一种数模转换器的控制方法及数模转换器，通过取出数模转换器的输入输出点坐标，拟合出一个线性函数，然后调节所述线性函数的斜率和截距，以使得拟合出的线性函数与所述数模转换器的理想线性函数接近，以拟合的线性函数作为数模转换器的输出函数，这样经过调整后的数模转换器的输出比调整前的输出值更接近于理论值，可以提高数模转换器的积分非线性。本发明的控制方法容易地实现了积分非线性的提升，可以提高数模转换器的精确度。

技术领域

本发明涉及数模转换器领域，更具体地说，涉及一种数模转换器的控制方法及数模转换器。

背景技术

数字模拟转换器(Digital-to-Analog Converter，简称为DAC)的积分非线性(INL)和微分非线性(DNL)是表征其性能的两个重要指标，其中，积分非线性(INL)是表征数模转换器的输出理想值与实际转换值之间的最大偏差。

理论上，数模转换器DAC的输出曲线是一条过原点的理想直线，而在实际中由于多种因素导致数模转换器DAC的输出曲线不是线性的，如图1所示，Vin表示输出的数字信号，Vout表示输出的模拟信号，实际输出曲线与理论输出曲线存在偏差。而造成这种结果是因为数模转换器的晶体管自身存在差异性，如图2所示为一种典型的电流型数模转换器电路图。由于每个晶体管的随机误差不同，即每个晶体管产生的电流不可能完全相同；同时也由于热传导，应力等的梯度效应的影响，例如靠近芯片功率部分的热量要高，晶体管受到的影响也大，以及划片时靠近边缘的晶体管受到的应力大等因素影响，即使晶体管有相同的栅源电压V_GS得到的漏极电流i也是不同的，最终造成了数模转换器DAC的输出不是理想的直线。

为了避免上述因素带来的输出不理想的问题，提高DAC输出的准确性，需要增大晶体管的面积，以及对其进行复杂的匹配操作，但这样会增加成本而且效果不明显，因此有必要寻找一种更合适的办法来改善DAC的输出特性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种数模转换器的控制方法及数模转换器，通过取出数模转换器输入输出值拟合出线性函数，然后调节所述线性函数的斜率和截距，以使得拟合出的线性函数与所述数模转换器的理想线性函数接近，以拟合的线性函数作为数模转换器的输出函数，可以提高数模转换器的积分非线性。

依据本发明的一种数模转换器的控制方法，包括以下步骤：

将N个不同的数字编码输入至所述数模转换器，获得对应的模拟输出值；

以所述输入数字编码和所述模拟输出值作为坐标，根据所述的N个不同的数字编码和对应的模拟输出值获得N个对应的坐标点；

根据获得的坐标点进行线性拟合，以获得拟合的线性函数；

调整所述线性函数的斜率，以使得所述线性函数的斜率与预定的斜率相等，其中，所述预定的斜率为所述数模转换器的理想线性函数的斜率值；

调整所述线性函数的截距，以使得所述线性函数的截距与所述数模转换器的理想线性函数的截距一致；

以调整斜率和截距后的线性函数作为所述数模转换器的输出函数。

优选地，以输入的数字编码作为横坐标，以模拟输出值作为纵坐标，获得N个对应的坐标点。

优选地，当所述数模转换器为电流型数模转换器时，调整所述线性函数的斜率的具体步骤包括：

调节输入至所述数模转换器中晶体管的栅源电压的大小，以调整所述晶体管的漏极电流的大小；

通过调节所述漏极电流的大小调节所述数模转换器的输出值的大小，从而调节所述线性函数的斜率。

优选地，当所述数模转换器为电流型数模转换器时，调整所述线性函数的截距的具体步骤包括：

利用不受输入数字编码控制的多个晶体管控制所述线性函数的截距；