[实用新型]分段式数模转换器

说明书

本实用新型公开了一种分段式数模转换器，用以将M+L比特结构的数字信号转换成模拟电压，包括高阶位转换部分、低阶位转换部分和电压加法电路；所述高阶位转换部分包括由参考电压V_REF驱动的2^M个依次串联的阻抗器Z，其用以将M位的数字信号转换成第一模拟电压V_out1；所述低阶位转换部分包括由参考电压驱动的Z‑2Z结构阻抗器网络，其用以将L位的数字信号转换成第二模拟电压V_out2；所述电压加法电路用以按比例累加所述第一模拟电压V_out1和第二模拟电压V_out2，使得两个模拟电压V_out1和V_out2无缝组合。本实用新型的分段式数模转换器，能够解决现有技术中分段式数模转换器的负载问题，其能够在线性度和精度之间折中，以此能够极大提高分段式数模转换器的分辨率。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种分段式数模转换器。

背景技术

在涉及模拟和数字信号的日常电子设备中，通常需要电路将数字信号转换成相应的模拟信号，反之亦然。为了满足速度、分辨率、微分非线性、单调性等各种约束要求，市面上出现了许多不同种类的转换电路。近年来，对16位或24位高分辨率数模转换器的需求越来越大，但是采用传统的R-2R梯形的单片数模转换器的分辨率不能达到对于高分辨率的需求。因此，有必要寻找解决这个问题的其他方案。

分段式数模转换器(DAC)为该问题提供了适当的解决方案。图1为现有技术中的分段式数模转换器的电路原理图，数模转换器10包括MAINDAC12和SUBDAC18部分。MAINDAC12包括多个串联电阻，提供2^x不同的模拟电平，以响应X位数据比特。SUBDAC18包括多个串联电阻，为数模转换器10的最低有效位提供2^y个不同的模拟电平。数模转换器10包括X+Y数字输入位，并产生2^(x+y)个模拟电平。由图1可知，当只有MAINDAC12提供参考电源电压，而SUBDAC18从MAINDAC12分压器供电时存在负载问题；同时，图1示出的现有技术中的分段式数模转换器分辨率较低。

发明内容

本实用新型提供一种分段式数模转换器，能够解决现有技术中分段式数模转换器的负载问题，其能够在线性度和精度之间折中，以此能够极大提高分段式数模转换器的分辨率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种分段式数模转换器，用以将M+L比特结构的数字信号转换成模拟电压，包括高阶位转换部分、低阶位转换部分和电压加法电路；所述高阶位转换部分包括由参考电压V_REF驱动的2^M个依次串联的阻抗器Z，其用以将M位的数字信号转换成第一模拟电压V_out1；所述低阶位转换部分包括由参考电压驱动的Z-2Z结构阻抗器网络，其用以将L位的数字信号转换成第二模拟电压V_out2；所述电压加法电路用以按比例累加所述第一模拟电压V_out1和第二模拟电压V_out2，使得两个模拟电压V_out1和V_out2无缝组合。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述高阶位转换部分包括逻辑解码模块、运算放大器一U1和具有2^M个开关的开关阵列；所述逻辑解码模块用以根据M比特高阶数据输入产生2^M个开关控制信号，所述2^M个开关控制信号用以分别控制2^M个开关的导通或者断开，且在一个转换周期中，2^M个开关只有一个导通，其它开关均断开；