[发明专利]具有两种编码方案的数模转换器电路

说明书

本发明涉及一种数模转换器(digital‑to‑analog converter，简称DAC)电路(100)，包括：多个转换单元(103)，每个转换单元(103)包括一对子单元(110、120)，每个子单元(110)包括电流源(111)和开关(112)，所述开关(112)用于将所述对应的电流源(111)切换到所述子单元(110)的输出(113)；以及数字编码器(105)，用于生成用于控制所述转换单元(103)的所述一对子单元(110、120)的所述开关(112、122)的数字编码输出信号(106)，所述数字编码器(105)用于根据第一编码方案(101)或根据第二编码方案(102)选择性地生成所述数字编码输出信号(106)。

技术领域

本发明涉及一种具有两种编码方案的数模转换器(digital-to-analogconverter，简称DAC)电路，特别是射频DAC电路。本发明还涉及数字发射机，特别是包括这种DAC电路的全数字RF发射机。本发明特别涉及一种动态平衡数字发射机中的线性度和功效的方法。

背景技术

射频数模转换器(Radio Frequency Digital to Analog Converter，简称RF-DAC)是数字发射机中最重要的构建块之一。RF-DAC使用转换单元实现，所述转换单元可以是电阻、电容或者更常用的是开关和电流源(称为电流控制RF-DAC)。这些转换单元根据应用需求进行任意加权，并且其数量随着系统比特数或分辨率的增加而增加。所述RF-DAC在一个硬件配置中实现和使用，该硬件配置被调谐为高功效，缺点是降低线性度；或者被调谐为高线性，缺点是增加功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于数模转换器(digital-to-analog converter，简称DAC)(特别是RF-DAC)的硬件设计，在高线性度和低功耗要求之间提供灵活性。

此目的可以通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实现方式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。

本发明的基本思想是使用一种数字编码器产生数字编码输出，能够通过控制所述开关使其可以根据所述RF-DAC的编码方案实现来开启或关闭以支持两种编码方案，例如全差分和伪差分编码方案。这样，可以根据动态变化的线性度和功耗需求，在相同的单个硬件实现中任意选择所述第一RF-DAC(例如，全差分RF-DAC)或所述第二RF-DAC(例如，伪差分RF-DAC)。所公开的方法解决了全差分和伪差分RF-DAC的互斥硬件实现的限制。

全差分RF-DAC总是使所有所述转换单元保持开启，而伪差分RF-DAC能够在不需要其对所述输出的贡献时关闭某些转换单元。这两种编码方案旨在在功率和线性度之间保持平衡。所述伪差分方案具有线性度较低的缺点，但功耗较小，与之相比，所述全差分方案具有线性度较高的优点，但功耗较大。

按单个硬件共享安排实现全差分和伪差分RF-DAC的原因之一是两者之间的功率和线性度平衡。在所述全差分RF-DAC中，输出更线性，但与所述伪差分RF-DAC相比，所述RF-DAC相当耗电。在伪差分RF-DAC中节省的功率取决于所使用的输入信号，并且被发现等于满幅输入信号的PAPR(峰均功率比)。

本发明解决了上述实现限制，提出了一种DAC电路和一种在单个硬件共享实现中同时实现所述全差分和伪差分RF-DAC的方法。由于两种实现方式的硬件要求相同，因此很快就会明白，本文的思想是在所述RF-DAC之前修改所述数字编码过程，使所述RF-DAC能够同时适应所述全差分和伪差分类型。

这种RF-DAC的硬件共享实现是可取的，因为它能够根据所述应用需要动态改变对线性度的要求，而不改变任何硬件。

为了简化和便于理解，以下描述中只考虑电流控制RF-DAC。因此，除非另有说明，任何对RF-DAC或其转换单元的引用都是指电流控制结构。当然，下面描述的概念还可以应用到实现RF-DAC的任何其它硬件平台上。

为详细描述本发明，将使用以下术语、缩写和符号：