[发明专利]集成电路、数模转换器及其驱动方法

说明书

本发明公开了一种集成电路、数模转换器及其驱动方法，电路包括：第一部分，具有形成数模转换器中二进制加权的权重值的多个第一电流路径；第二部分，具有形成数模转换器中二进制加权的权重值的多个第二电流路径；第三部分，具有形成数模转换器中额外的二进制加权的权重值的至少一个第三电流路径，以便调整第一部分和第二部分所对应的权重值之和，其中，多个第一电流路径、多个第二电流路径和至少一个第三电流路径中的每一个均可在第一节点和第二节点之间切换，且至少一个第三电流路径中每个第三电流路径对应的权重值均小于预设阈值。本发明在实现对数模转换器的数字校准的同时，也降低了芯片对面积和需要驱动的开关数量的要求。

技术领域

本发明涉及数模转换器技术领域，具体涉及一种集成电路、数模转换器及其驱动方法。

背景技术

在相关技术中，高精度的数模转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)一般采用R-2R阶梯电阻网络的结构。由于该R-2R阶梯电阻网络的结构的DAC的电阻个数少，输出阻抗小，由电阻产生的热噪声较小，进而广泛应用于工业过程控制、自动测试系统以及数据采集系统等领域。

图1a和图1b示出根据相关技术的R-2R阶梯电阻网络结构的示意图，如图1a所示，在R-2R阶梯电阻网络结构中，电阻的阻值固定为R和2R两种。理论上每增加1比特(bit)精度，只需要增加R和2R各一个电阻和开关S，电阻网络的面积不会随精度增加而指数级增长。该结构只需要根据数字信号控制每个2R与第一参考电压VREF1和第二参考电压VREF2连接的开关2，即可以得到：

其中，VOUT表示输出电压，D[A-1:0]表示输入的A位数字信号。

图1a所示的R-2R数模转换器可以等效为一个电压为VOUT的电压源串联一个输出电阻R(如图1b所示)。该DAC结构在低有效位(Least-Significant-Bits，LSB)端继续增加比特数量，不会改变该DAC整体的输出电阻，这是R-2R DAC结构容易扩展精度的重要优势。

该结构的输出精度，主要受限于电阻的匹配精度。当由于工艺、光刻等原因，导致电阻阻值并不完全相同的时候，会导致输出电压与理想电压的偏差。该偏差主要由微分非线性(Differential-Non-Linearity，DNL)和积分非线性(Integral-Non-Linearity，INL)两个指标来刻画。随着DAC输出精度的增加，对高有效位(Most-Significant-Bits，MSB)电阻(例如D[A-1])的失配要求也随之增加，导致该结构在高精度时的性能变差。

现有的修整方法的示例是激光微调，其中制造设备的单个组件使用激光进行物理修整。激光微调是相对缓慢和昂贵的处理，其必须在封装DAC之前执行。因此，由于在装配过程中由组件产生的随后应力以及由执行激光修整引起的成本负担，存在对其精度的限制。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集成电路、数模转换器及其驱动方法，在实现对数模转换器的数字校准的同时，也降低了芯片对面积和需要驱动的开关数量的要求。

根据本公开第一方面，提供了一种数模转换器，包括：第一部分，具有形成所述数模转换器中二进制加权的权重值的多个第一电流路径，且所述多个第一电流路径中每一电流路径对应的权重值各不相同；

第二部分，与所述第一部分连接，具有形成所述数模转换器中二进制加权的权重值的多个第二电流路径，且所述多个第二电流路径中每一电流路径对应的权重值均相同；以及

第三部分，与所述第一部分和所述第二部分连接，具有形成所述数模转换器中额外的二进制加权的权重值的至少一个第三电流路径，以便调整所述第一部分和所述第二部分所对应的权重值之和，