[发明专利]数模转换器中的最低有效位动态元件匹配

说明书

一种用于数模转换的电路(图1、图2、图3、图4)包括第一数模转换器((DAC)105/205/305)、第二DAC(206/306/406)及输出节点(108/208/308/408)。该第一DAC(105/205/305)从分段为用于该第一DAC(105/205/305)的数字输入的最高有效位的第一组(125‑127)和用于该数字输入的最低有效位的第二组(121‑124)的多个第一电荷源(121‑127)提供电荷。抖动(202/302)被添加到该第一DAC(105/205/305)的数字输入并且用作该第二DAC(206/306/406)的唯一数字输入。在该输出节点(108/208/308/408)处从该第一DAC(105/205/305)的模拟输出中减去来自该第二DAC(206/306/406)的模拟输出以便抵消被添加到该第一DAC(105/205/305)的抖动(202/302)。

背景技术

数字输入将代码表示为数字输入代码。数模转换器(DAC)将数字输入转换为模拟输出。模拟输出作为模拟输出信号输出。对于模拟输出，重复的或周期性的波形可能由于周期性(即，由于是周期性的)而存在问题。当基于DAC中的数字输入生成模拟输出时，DAC元件之间的失配(mismatch)误差也变为周期性的。在频域中，与非周期性信号相比，该周期性误差可以表现为较少数量的离散频谱分量或具有较高功率的谐波，这进而趋向于导致缩小的无杂散动态范围(SFDR)。

可以将抖动(dither)添加到数字输入以生成少量随机噪声。例如，在数字输入进入DAC之前，可以将大小类似于或大于误差的抖动添加到数字输入。这具有使元件误差“随机化”并且使它们成为非周期性的效果，导致具有较低振幅水平的较大数量的谐波在更宽的频谱上展开。该技术可能会提高本底噪声，但是会导致更好的无杂散动态范围。

可以将抖动添加到数字DAC输入，然后通过DAC输出处的模拟滤波器消除抖动。

发明内容

本发明涉及但不限于以下实施方案：

1.一种用于数模转换的电路，其包括：

第一数模转换器(DAC)，其从分段为用于该第一DAC的数字输入的最高有效位的第一组和用于该数字输入的最低有效位的第二组的多个第一电荷源提供电荷；

多个第一开关器，其各自对应于该多个第一电荷源中的不同第一电荷源并且基于该数字输入从该多个第一电荷源中的该不同第一电荷源可变地提供电荷；

第二DAC；及

输出节点，

其中抖动被添加到该第一DAC的该数字输入并且用作该第二DAC的唯一数字输入，且

在该输出节点处从该第一DAC的模拟输出中减去来自该第二DAC的模拟输出以便抵消被添加到该第一DAC的该抖动。

2.实施方案1的电路，

其中对用于该最高有效位的该第一组的第一电荷源进行相等加权，且

对用于该最低有效位的该第二组的第一电荷源进行二进制加权。

3.实施方案2的电路，

其中用于第一样本的数字输入的该第一电荷源中的一组电荷源可以与用于第二样本的相同数字输入的该第一电荷源中的一组电荷源不同。

4.实施方案1的电路，其进一步包括：

该多个第一电荷源，

其中该第一电荷源包括电流源。

5.实施方案2的电路，

其中该第二DAC从多个第二电荷源提供电荷，且

该第二电荷源的数量等于用于该最低有效位的该第二组的第一电荷源的数量。

6.实施方案5的电路，