[发明专利]多串多输出数模转换器

说明书

本公开涉及多串多输出数模转换器。多输出多阻抗串数模转换器(DAC)电路可响应于第一数字输入信号而提供具有第一分辨率的第一输出，以及响应于第二数字输入信号而提供具有第二分辨率的第二输出。主阻抗串和次级阻抗串可以使用开关网络来耦合以提供第一DAC输出。通过将附加开关连接到主阻抗串并共享主阻抗串，可以实现第二个DAC输出。

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及与本申请同日提交的下列申请：于2017年5月4日提交的名称为“SENSOR BIAS CIRCUIT FOR IMPROVED NOISE PERFORMANCE”的美国专利申请序列No.______(代理人案卷No.3867.164US2)；于2017年5月4日提交的名称为“DIAGNOSTICWAVEFORM GENERATOR FOR A SENSOR”的美国专利申请序列No.______(代理人案卷No.3867.174US2)；于2017年5月4日提交的名称为“DIGITAL-TO-ANALOG CONVERTER(DAC)TERMINATION”的美国临时专利申请序列No.______(代理人案卷No.3867.403PRV)；于2017年5月4日提交的名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING THE CONDITION OF AGAS SENSOR”的美国专利申请序列No._____(代理人案卷No.3867.405US1)；于2017年5月4日提交的名称为“IMPEDANCE CHARACTERISTIC CIRCUIT FOR ELECTROCHEMICAL SENSOR”的美国专利申请序列No._____(代理人案卷No.3867.406US1)；于2017年5月4日提交的名称为“INTERNAL INTEGRATED CIRCUIT RESISTANCE CALIBRATION”的美国专利申请序列No._____(代理人案卷No.3867.407US1)。

技术领域

本公开一般涉及数模转换器(DAC)，并且更具体地但不作为限制涉及阻抗串型DAC。

背景技术

现实世界中的模拟信号，例如温度、压力、声音或图像通常会转换为数字表示，可以在现代数字系统中轻松处理。在许多系统中，这种数字信息被转换回模拟形式以执行一些真实世界的功能。执行此步骤的电路是数模转换器(DAC)，其输出用于驱动各种设备。扬声器、视频显示器、电机、机械伺服器、射频(RF)发射器和温度控制仅仅是几个不同的例子。DAC通常被纳入数字系统，其中现实世界的信号通过模数转换器(ADC)进行数字化，经过处理，然后通过DAC转换回模拟形式。

DAC响应二进制数字输入代码产生量化或离散的阶跃模拟输出，模拟输出通常为电压或电流。为了产生输出，参考量或电平(通常是前述的电压或电流)通常被分成二进制和/或线性部分。然后数字输入驱动开关组合适当数量的这些分数以产生输出。分数的数量和大小反映了可能的数字输入代码的数量，这是转换器分辨率或输入代码中的位数(n)的函数。

发明内容

电化学传感器可用于各种应用，例如用于检测电化学传感器周围环境中是否存在一种或多种组成气体如氧气、一氧化碳等。本发明人已经认识到，要解决的一个问题是提供传感器，例如，具有中高分辨率和低功率的数模转换器(DAC)电路。例如，可能希望增加传感器的DAC的分辨率以减少量化噪声并提高准确度。但是，DAC分辨率的提高会导致使用更多的开关，从而导致更多的功耗，特别是在由于泄漏电流而导致温度升高的情况下。如果传感器采用电池供电，则可能需要降低功耗。本发明人通过提供使用诸如电阻串的共享阻抗串的多输出DAC电路来产生具有不同分辨率的多个输出，例如以12位分辨率的第一输出和在第二输出的第二输出来解决该问题来自两个数字输入信号的6位分辨率。共享阻抗串可以降低电路复杂度，从而降低DAC电路的成本和尺寸，并减少漏电流，从而可以进一步降低功耗。