[发明专利]数字模拟转换器装置

说明书

本发明有关于电子电路，特别是有关于一种数字模拟转换器装置。

数字模拟转换器常用于数据信号的输出未端，使易于利用电脑系统处理运算的数字信号转换为模拟信号，如语音、色彩影像等。数字模拟转换器具有多种类型，包括电压型和电流型等，而以电流型的特性较佳，因其具有线性递增及低输出阻抗的优点。

一般电流型数字模拟转换器装置是利用电流镜(current mirr-or)阵列制造，电流镜结构的基本组成单元需要较多数量的晶体管元件，依照沟道宽度的设计配置形成。并且，在实际工作时，本身就是等效电流源，不断地消耗功率，造成能源浪费。因此，熟知的数字模拟转换器装置在较大的布局面积和较高的功率损耗两问题未能解决情况下，成为信号输出部分急需改良的重点所在。

本发明的主要目的是提出一种数字模拟转换器装置，用以缩小装置的布局面积。

本发明的另一目的是提出一种数字模拟转换器装置，用以减少电源功率损耗。

本发明是一种数字模拟转换器装置，用以将由高电平信号和低电平信号形成的数字信号转换为模拟信号；该数字信号由一第一位至一次高位，再加上最高位所形成的，具有一第一自然数的位数；该数字模拟转换器装置包括：

一第一恒定电流源装置，受数字信号的最高位控制，以于该位为高电平信号时提供一恒定电源；

至少一第二自然数的第一型除法器组合装置，具有电流的输入端与输出端，用以将输入电流除以一常数后输出；

至少一第二自然数的第二型除法器组合装置，具有电流的输入端与输出端，用以将输入电流除以一常数后输出；所述第二型除法器组合装置是以其输入端连接一所述第一型除法器组合装置的输出端，以所述第二型除法器组合装置的输出端连接另一所述第一型除法器组合装置的输入端，而形成相互串联结构；再者，所述除法器组合装置是顺序对应且接受所述数字信号自第一位至次高位的各位控制，以于该对应位为高电平信号时，使恒定电流与前一除法器组合装置的电流相加，作为输入电流，而于对应位为低电平信号时，仅以前一除法器组合装置输出电流为输入电流；以及

一模拟输出端，连接所述恒定电流源装置与对应次高位的所述除法器组合装置的输出端，使两者的电流相加形成模拟信号输出，以达到数字模拟转换目的。

上述装置因以较少元件组成，可以减小布局面积，也具有降低功率损耗的优点。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，本文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图简要说明：

图1是本发明一较佳实施例的电路图。

图2A和图2B是依照图1的本发明一较佳实施例的除法器的电路图。

图3A和图3B是依照图1的本发明一较佳实施例的恒定电流源电路图。

图4是依照本发明一较佳实施例的参考电压装置电路图。

本发明的较佳实施例请参照图1。

在图1中，P型除法器31、33、35和N型除法器32、34都具有一输入端与一输出端。除法器本身具有将输入信号的电流值除以一常数并输出的功能。例如图2A所示的P型除2除法器结构，其中P型MOS场效应晶体管MP1、MP2、MP3三者具有相同的沟道宽度。MP1、MP2二者并联，即其源极均接至高电压电源VDD，其栅极和漏极全接至除法器的输入端。MP3则以源极接至VDD，栅极接至输入端，而漏极形成输出端。于是图2A的P型除2除法器在输入端产生一特定电流值时，因各晶体管的沟道宽度相同，其各晶体管在相同条件下形成相同的沟道电流值，所以输出端的电流值是输入端特定电流值的1/2，而达到除以2的效果。

除法器亦可由N型除法器构成，如图2B所示。其中，N型MOS场效应晶体管MN1、MN2、MN3具有相同沟道宽度。以MN1和MN2互相并联，即其源极接地，其漏极和栅极互相连接共同形成输入端，而以MN3的源极接地，栅极接至输入端，以漏极提供输出端，形成一N型除2除法器。

再将上述N型除法器的输入端与P型除法器的输出端连接，而P型除法器的输入端与N型除法器的输出端连接，构成一串联组合，如图1所示。除法器的电流输入除了由前一级所提供，也由一恒定电流源Iref供应，此电流Iref受数字信号控制，只在必要时提供。

由除法器、恒定电流源Iref和控制开关所形成的除法器组合装置个数比数字信号具有的位数少1，以致除了数字信号的最高位外，其余自第一位至次高位都对应一组除法器组合装置。

数字模拟转换器的工作过程如下：