数字模拟转换装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装置及方法，特别是涉及一种数字模拟转换装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着数字时代的蓬勃发展与电子产品的兴起，数字模拟转换装置就显得格外重要，其功用是将所接收的多个数字信号转换成一模拟信号。
[0003]然而，现有数字模拟转换装置无法克服数字模拟转换装置中各元件群组间的不匹配问题，导致该模拟信号相较于理想模拟信号具有较大的非线性误差。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的第一目的在于提供一种可降低非线性误差的数字模拟转换装置。
[0005]本发明的数字模拟转换装置包含一校正电路，一记录器，一转码模块，及一转换电路，该校正电路接收多个误差信号，并将所述误差信号分别转换成多个具有一数字值的调整信号，每一数字值对应所述误差信号中的一者，每一误差信号的大小正比于所对应的一模拟输出的大小与一参考信号的大小的差，该记录器电连接该校正电路，记录每一调整信号，并将每一调整信号输出，该转码模块接收一具有N个位元的数字信号，并将该数字信号重新编码以分别产生一具有K个位元的高位元及低位元输出信号，该高位元及低位元输出信号相关于温度计码，且N、K为正整数，N 3 2, K ^ 1，该转换电路电连接该校正电路，接收该高位元、低位元输出信号及所述调整信号，并据以进行数字至模拟转换以产生一总模拟输出。
[0006]本发明的数字模拟转换装置，该校正电路包括:一比较器，接收每一误差信号，且将每一误差信号的大小与所对应的一默认值进行比较，以决定是否调整其所对应产生的一比较信号的逻辑电平，且每一默认值相关于所对应的一高位元电流；及一计数器，电连接该比较器以接收所述比较信号，并根据所述比较信号中具有一高逻辑电平的每一比较信号，产生所对应具有该数字值的该调整信号，该数字值相关于具有该高逻辑电平的所述比较信号。
[0007]本发明的数字模拟转换装置，该转换电路包括:一高位元电流产生器，接收该高位元输出信号，并据以产生一高位元总电流；一低位元电流产生器，并联连接该高位元电流产生器，且接收该低位元输出信号，并据以产生一低位元总电流；及一校正电流产生器，并联连接该低位元电流产生器，且接收所述调整信号，并据以产生一校正总电流；该高位元、低位元及校正总电流相加的和作为该总模拟输出。
[0008]本发明的数字模拟转换装置，该高位元电流产生器包括多个高位元电流源，每一模拟输出正相关于所对应的高位元电流源的电流大小。
[0009]本发明的数字模拟转换装置，该转码模块包括:一分割编码电路，接收该具有N个位元的数字信号，并将该数字信号分割及编码，以产生一具有K个位元的高位元及低位元温度计码；及一随机旋转器，电连接该分割编码电路，接收该高位元与低位元温度计码，及一随机值，并根据该随机值将该高位元及低位元温度计码中的位元分别连续旋转移动，以分别产生该具有K个位元的高位元及低位元输出信号。
[0010]本发明的数字模拟转换装置，该分割编码电路包括:一信号分割器，接收该数字信号，并将该数字信号分割成一具有多个位元的高位元及低位元信号；及一温度计式编码器，电连接该信号分割器以接收该高位元及低位元信号，并将该高位元及低位元信号分别转换成该高位元及低位元温度计码。
[0011]因此，本发明的第二目的在于提供一种可降低非线性误差的数字模拟转换方法。
[0012]本发明的数字模拟转换方法由一数字模拟转换装置所执行，且该数字模拟转换方法包含以下步骤:(A)利用该数字模拟转换装置将多个误差信号分别转换成多个具有一数字值的调整信号，每一数字值对应所述误差信号中的一者，每一误差信号的大小正比于所对应的一模拟输出的大小与一参考信号的大小的差；(B)利用该数字模拟转换装置记录每一调整信号，并将每一调整信号输出；(C)利用该数字模拟转换装置接收一具有N个位元的数字信号，并将该数字信号重新编码以分别产生一具有K个位元的高位元及低位元输出信号，该高位元及低位元输出信号相关于温度计码，且N、K为正整数，N 3 2，K 3 I ;及(D)利用该数字模拟转换装置根据该高位元、低位元输出信号及所述调整信号，进行数字至模拟转换以产生一总模拟输出。
[0013]本发明的数字模拟转换方法，该步骤(A)包括以下子步骤:(Al)利用该数字模拟转换装置将每一误差信号的大小与所对应的一默认值进行比较，以决定是否调整其所对应产生的一比较信号的逻辑电平，且每一默认值相关于所对应的一高位元电流 '及(Λ2)利用该数字模拟转换装置根据所述比较信号中具有一高逻辑电平的每一比较信号，产生所对应具有该数字值的该调整信号，该数字值相关于具有该高逻辑电平的所述比较信号。
[0014]本发明的数字模拟转换方法，该步骤(C)包括以下子步骤:(Cl)利用该数字模拟转换装置将该数字信号分割及编码，以产生一具有K个位元的高位元及低位元温度计码；及(C2)利用利用该数字模拟转换装置根据一随机值将该高位元及低位元温度计码中的位元分别连续旋转移动，以分别产生该具有K个位元的高位元及低位元输出信号。
[0015]本发明的数字模拟转换方法，该子步骤(Cl)包括以下子步骤:(Cll)利用该数字模拟转换装置将该数字信号分割成一具有多个位元的高位元及低位元信号；及((:12)利用该数字模拟转换装置将该高位元及低位元信号分别转换成该高位元及低位元温度计码。
[0016]本发明的有益效果在于:该数字模拟转换装置通过该校正电流产生器产生该高位元电流产生器中多个高位元电流源各自所对应的该校正总电流，以克服现有数字模拟转换装置中各元件群组间的不匹配问题，导致该总模拟输出相较于理想模拟输出电压具有较小的非线性误差。
【附图说明】
[0017]图1是一电路图，说明本发明数字模拟转换装置的一较佳实施例；
[0018]图2是一示意图，说明该较佳实施例的一数字信号被分割编码成一高位元及低位兀输出信号；
[0019]图3是一流程图，说明该较佳实施例的该数字模拟转换装置执行一种数字模拟转换方法 '及
[0020]图4是一电路图，说明该较佳实施例的多个开关切换变化。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
[0022]参阅图1与图2，本发明数字模拟转换装置的较佳实施例包含一转码模块10及一转换模块4。
[0023]该转码模块10包括一分割编码电路1、一随机值产生器2，及一随机旋转器3。
[0024]该分割编码电路I接收一具有N个位元的数字信号DS，并将该数字信号DS分割及编码，以产生一具有K个位元的高位元及低位元温度计码MT、LT，且该分割编码电路I包括一信号分割器11及一温度计式编码器12。
[0025]该信号分割器11接收该具有N个位元的数字信号DS，并将该数字信号DS分割成一具有M个位元的高位元信号MS,及一具有L个位元的低位元信号LS, L、M、N为正整数,且N ^ 2，M、N ^ I。在此实施例中，为方便说明，举N=4，M=L=2为例，但不限于此，该数字信号DS的四个位元分别为位元Dl?D4,该高位元信号MS的两个位元分别为位元D3、D4,该低位元信号LS的两个位元分别为位元D1、D2。在其他实施例中,M=L可由M古L(图未示)来取代。
[0026]该温度计式编码器12电连接该信号分割器11以接收该高位元及低位元信号MS、LS,并将该高位元及低位元信号MS、LS分别转换成一具有K个位元的高位元及低位元温度计码MT、LT, K为正整数，且K兰I。在此实施例中，K=2M-1=3，该高位元及低位元温度计码MT、LT的三个位元分别为位元T4?T6及位元Tl?T3。
[0027]需注意的是,在此实施例中，由于该高位元及低位元信号MS、LS中的位元数相同(即，M=L)，所以该高位元及低位元温度计码MT、LT皆具有K个位元，但不限于此。在其他实施例中，当M古L时，该高位元温度计码具有2M-1个位元，该低位元温度计码具有21-1个位元。
[0028]该随机值产生器2用于产生一随机值。
[0029]该随机旋转器3电连接该随机值产生器2及该分割编码电路I的该温度计式编码器12，以接收该随机值及该高位元与低位元温度计码MT、LT,并根据该随机值将该高位元及低位元温度计码MT、LT中的位元分别连续旋转移动以实现动态匹配技术，以分别产生一具有K个位元的高位元及低位元输出信号M0、L0,该高位元及低位元输出信号M0、L0相关于温度计码。在此实施例中，该高位元及低位元输出信号M0、L0的三个位元分别为位元d4?d6及位元dl?d3。
[0030]该转换模块4接收该高位元及低位元输出信号MO、LO及所述调整信号，并据以转换成一相关于该数字信号DS的模拟输出电压Vout,且该转换模块4包括一校正电路41、一转换电路42、一误差信号产生器43、一记录器44、两个开关S1、S2、一电阻45,及一控制电路46。
[0031]该校正电路41接收多个分别为一正值及负值电流二者择一的误差信号In、Ip，并将所述误差信号In、Ip分别转换成多个具有一数字值的调整信号，每一数字值对应所述误差信号中的一者，且该校正电路41包括一比较器411及一计数器41