专利名称：具有高驱动能力的数字/模拟转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有高驱动能力的数字/模拟转换装置，特別涉及一种藉 由电流源电路提供驱动电流，改善反应速度不良的问题，并降低寄生电阻影 响的电阻串式数字/模拟转换装置。
背景技术：
数字/模拟转换器(digital-to-analog converter, DAC )是各种电子装 置中常见的电路组件，其可依据一数字输入值来产生相对应的模拟输出电压， 以供后端的电路使用。如本领域具有常知识者所知，目前已存在多种实现数 字/模拟转换器的技术，其中，电阻串式数字/模拟转换器〈R-string DAC〉 是一直接且电路结构简单的实现方式。
请参考图l，图1为一现有电阻串式数字/模拟转换器10的示意图。数 字/模拟转换器10包含有一电压产生器11、 一分压电路12、 一解码单元13 及一切换电路14。电压产生器11包含有一第一电压源110及一第二电压源 115，分别用来产生一第一电压V1及一第二电压V2。分压电路12包含有一 第一端120、 一第二端125、电阻R1 Rn及输出端0P1 ~0Pn。第一端120及 第二端125分别耦接于第一电压源110及第二电压源115;电阻Rl Rn串联 于一序列，耦接于第一端120与第二端125之间；而输出端0Pl 0pn则分别 耦接于电阻Rl ~Rn的相邻电阻间，用来输出参考电压Vrefl ~ Vrefn。因此， 分压单元12根据第一电压VI及第二电压V2，藉由电阻Rl ~ Rn分压产生参 考电压Vrefl ~ Vrefn,并由输出端0P1 ~ 0pn输出。解码单元U用来接收一 数字输入值，并据以产生一控制信号Ctr。切换电路14耦接于分压电路12 及解码单元13，用来根据解码单元13输出的控制信号Ctr，切换输出参考电 压Vrefl Vrefn中的一参考电压。除此之外，为了达到理想电压源的要求， 第一电压源110及第二电压源115可藉由负反馈的运算放大器电路实现，如 第2、 3图所示。
因此，现有数字/模拟转换器10藉由分压电路12的电阻串，分压产生所需的参考电压Vrefl ~ Vrefn,以及藉由解码单元13根据输入的数字信号， 解码输出控制信号Ctr,使切换电路14能正确地切换输出一对应于输入的数 字信号的模拟电压。
由于现今的电阻串式数字/模拟转换器主要用于产生单一模拟输出电压， 因此电阻串的每一分压点〈即输出端0P1 ~0pn〉的输出负载都很小。然而， 在某些特定领域的应用中，如液晶显示器的源极驱动器中的电阻串式数字/ 模拟转换器，常常需要在同一时间输出多组模拟电压，因此会有多组切换电 路14耦接于分压电路13，导致分压电路12的输出负载也随着大幅地提高。 一般而言，当数字/模拟转换器10的输出电压改变时，第一电压源110及第 二电压源115会才艮据输出负载的变化，改变输出对应的驱动电流。然而，运 算放大器运作时需要一反应时间，尤其是在较大输出负载的应用中，由于驱 动电流变化的幅度太大，导致藉由负反馈运算放大器实现的电压源电路会有 反应速度不佳的问题产生。
除此之外，在线路布局时，在电压源110、 115及分压电路12之间往往 会存在寄生电阻PR1、 PR2,如图l所示，导致电压源110、 115产生的部分 电压损失在寄生电阻PR1、 PR2上，使得分压电路12输出的参考电压Vref 1 ~ Vrefn产生误差，因而影响输出模拟电压的准确度。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种具有高驱动能力的数字/模拟转 换装置。
本发明揭露一种具有高驱动能力的数字/模拟转换装置，包含有一电压产 生器，用来产生电压； 一分压电路，耦接于该电压产生器，用来根据该电压 产生器所产生的电压，输出多个参考电压； 一解码单元，用来解码一数字信 号； 一切换电路，耦接于该分压电路与该解码单元，用来根据该解码单元的 解码结果，切换输出该多个参考电压的一参考电压；以及一电流产生器，耦 接于该分压电路之间，用来产生电流至该分压电路。
图1为现有电阻串式数字/模拟转换器的示意图。 图2为图1中第一电压源的示意图。图3为图1中第二电压源的示意图。
图4为本发明具有高驱动能力的数字/模拟转换装置的示意图。
图5为本发明实施例具有高驱动能力的数字/模拟转换器的示意图。
图6为图5中切换电路的实施例示意图。
附图符号说明
50 数字/模拟转换器
数字/模拟转换装置
41、 51 电压产生器
42、 52 分压电3各
43、 53 解码单元
44、 54 切换电J 各 55 电流产生器
10、 40
11、
12、
13、
14、 45、 56
110、 550、 VI、 120、 Rl ~
115、 510、 555 V2
125、 520、 Rn
0P1 ~Opn Vref1 — Vrefn Ctr
PR1、 PR2 II、 12
515 电压源 电流源 电压
525 端点 电阻 输出端 参考电压 控制信号 寄生电阻 驱动电流
具体实施例方式
请参考图4,图4为本发明具有高驱动能力的数字/模拟转换装置40的 示意图。数字/模拟转换装置40包含有一电压产生器41、 一分压电路42、 一 解码单元43、 一切换电路44及一电流产生器45。分压电路42耦接于电压产 生器41,用来根据电压产生器41所产生的电压，输出参考电压Vrefl ~ Vrefn。 解码单元43用来解码数字信号，并将解码结果输出至切换电路44。切换电 路44耦接于分压电路42与解码单元43,用来根据解码单元43的解码结果，切换输出参考电压Vref 1 ~ Vrefn的一参考电压。电流产生器45耦接于分压 电^各42，用来产生驱动电流至分压电^各42。
因此，在数字/模拟转换装置40中，分压电路42根据电压产生器"产 生的电压，输出参考电压Vrefl Vrefn，而解码单元43则根据输入的数字 信号，输出解码结果，使切换电路44可正确地切换输出一对应于输入的数字 信号的模拟参考电压。除此之外，本发明藉由电流产生器45提供驱动电流至 分压电路42，提高数字/模拟转换装置40的驱动能力，以降低对电压产生器 41驱动能力的需求，改善反应速度不良的问题。
请参考图5，图5为本发明实施例具有高驱动能力的数字/模拟转换器50 的示意图。数字/模拟转换器50用来实现图4的数字/模拟转换装置40,其 包含有一电压产生器51、 一分压电路52、 一解码单元53、 一切换电路54、 一电流产生器55及一负载单元56。电压产生器51包含有一第一电压源510 及一第二电压源515，分别用来产生一第一电压VI及一第二电压V2。分压电 路52包含有一第一端520、 一第二端525、电阻Rl ~ Rn及输出端0P1 ~ OPn。 电压产生器51、分压电路52、解码单元53及切换电路54的运作方式类似于 图l中的电压产生器ll、分压电路12、解码单元13及切换电路14,在此不 赘述。其中，切换电路54可以如图6所示实现，但不局限于此。电流产生器 55包含有一第一电流源550及一第二电流源555。第一电流源550耦接于分 压电路52的第一端520,用来产生一第一驱动电流Il至分压电路52。第二 电流源555耦接于分压电路52的第二端525，用来自分压电路52汲取一第 二驱动电流I2。另外，负载单元56耦接于切换电路54，用来接收切换电路 54输出的模拟参考电压。
相较于现有技术藉由电压源电路提供驱动电流，本发明数字/模拟转换器 50的输出电压改变时，第一电流源550及第二电流源555会根据分压电路52 的输出负载的变化，立即提供驱动电流Il、 12至分压电路52,而不需再等 到电压源510、 515做出反应。如此一来，数字/模拟转换器50的反应速度可 大幅地提高，并且由于电压源510、 515不需提供驱动电流，因此线路布局的 面积也可大幅地缩小，以节省生产成本。换句话说，电压源510、 515只需提 供稳定的电压V1、 V2，而不需要很高的驱动能力。除此之外，由于驱动电流 大部分由电流源550、 555所提供，因此流过寄生电阻PR1、 PR2的电流也大 幅地减少，导致损失在寄生电阻上的电压也跟着变小。如此一来，本发明可大幅地降低寄生电阻的影响，使得分压电路52输出的参考电压Vrefl ~ Vrefn 更为精准，进而提高输出模拟电压的准确度。值得注意的是，数字/模拟转换 器50仅为本发明的一实施例，本领域具有常知识者依据实际需求作适当的修 改，皆在本发明的范围内。
综上所述，本发明数字/模拟转换装置藉由电流源电路提供驱动电流，改 善现有技术反应速度不良的问题，并且降低对电压源电路具有高驱动能力的 需求。除此之外，本发明可减少流经寄生电阻的电流，降低寄生电阻的影响， 因而大幅地提高输出模拟电压的准确度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种具有高驱动能力的数字/模拟转换装置，包含有一电压产生器，用来产生电压；一分压电路，耦接于该电压产生器，用来根据该电压产生器所产生的电压，输出多个参考电压；一解码单元，用来解码一数字信号；一切换电路，耦接于该分压电路与该解码单元，用来根据该解码单元的解码结果，切换输出该多个参考电压的一参考电压；以及一电流产生器，耦接于该分压电路之间，用来产生电流至该分压电路。
2. 如权利要求1所述的数字/模拟转换装置，其中，分压电路包含有 一第一端；一第二端；多个电阻，串联于一序列，耦接于该第一端与该第二端之间；以及 多个输出端，每一输出端耦接于该多个电阻的相邻电阻间，用来输出一 参考电压至该切换电路。
3. 如权利要求2所述的数字/模拟转换装置，其中，电压产生器包含有 一第一电压源，耦接于该第一端，用来产生一第一电压；以及 一第二电压源，耦接于该第一端，用来产生一第二电压。
4. 如权利要求3所述的数字/模拟转换装置，其中，第一电压源包含一电 压緩冲电路。
5. 如权利要求4所述的电阻串式数字/模拟转换装置，其中，电压緩沖电 路是一负反馈的运算放大器电路。
6. 如权利要求3所述的数字/模拟转换装置，其中，第二电压源包含一电 压缓冲电路。
7. 如权利要求6所述的电阻串式数字/模拟转换装置，其中，电压緩沖电 路是一负反馈的运算放大器电路。
8. 如权利要求2所述的数字/模拟转换装置，其中，电流产生器包含有 一第一电流源，耦接于该第一端，用来产生一第一驱动电流至该第一端；以及一第二电流源，耦接于该第二端，用来自该第二端汲取一第二驱动电流。
9. 如权利要求1所述的数字/模拟转换装置，其中，切换电路另耦接于一 负载单元，用来接收该切换电路输出的电压。
10. 如权利要求1所述的数字/模拟转换装置，其另包含一电压緩沖电路， 耦接于该切换电路，用以緩冲该切换单元输出的电压。
11. 如权利要求10所述的数字/模拟转换装置，其中，电压緩沖电路是一负反馈的运算放大器电路。
全文摘要
具有高驱动能力的数字/模拟转换装置，包含有一电压产生器，用来产生电压；一分压电路，耦接于该电压产生器，用来根据该电压产生器所产生的电压，输出多个参考电压；一解码单元，用来解码一数字信号；一切换电路，耦接于该分压电路与该解码单元，用来根据该解码单元的解码结果，切换输出该多个参考电压的一参考电压；以及一电流产生器，耦接于该分压电路，用来产生电流至该分压电路。
文档编号H03M1/66GK101295986SQ20071010198
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者宋光峰, 张淙豪 申请人:联詠科技股份有限公司