一种用于硅基OLED的高精度低功耗的DAC电路的制作方法

本发明涉及硅基oled关联电路领域，特别涉及一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路。

背景技术：

1、硅基oled是一种使用硅材料制作的有机发光二极管，与传统的非硅基oled相比，具有更高的制造成本和复杂性，但也具有更高的集成度和可扩展性。在硅基oled的一些电路控制中，需要更加平滑的信号去处理电路，通常可以使用dac电路对信号进行数模转换以及后续对dac输出的信号进行滤波处理的电路。

2、dac(数模转换器)电路具有将数字信号转换为模拟信号的功能，以实现精确的电压控制。通常主要由权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关等组成，正因如此，它被广泛应用在音频设备、通信系统、视频显示、波形生成和控制输出等。常用单通道的dac电路由一路基准电压提供电压源，通过输入数字信号的码数从而转换输出一条模拟斜波信号，再通过滤波电路处理模拟信号使得信号平滑稳定。当需要输出两组不同的电压范围时，则需要接入两路不同电压值的基准电压源，再分别输入到两组单通道dac电路中，使得输出具有不同电压范围的模拟信号。由于dac电路存在非线性问题，导致输出信号会出现失真及杂波现象，对后续电路有一定影响。所以会在电路设计中，将dac电路的输出信号输入到不同的滤波电路中，对其进行滤波处理，保证其能够输出较为稳定的信号。

3、常用的dac电路由于输出两种不同电压范围的信号，需要有两路不同的基准电压源，且一路电压只能供给一组电阻网络和模拟开关构成的转换电路使用，所以需要使用两组单通道的dac电路分别输出，这样不仅增加了电源噪声也提高了电路的复杂度，降低了电路的灵活性、准确性和稳定性。由于dac电路本身存在一定的非线性特性和输出信号也会受到电源噪声的影响，这些因素会导致dac电路的输出信号出现杂波现象，从而对dac的输出信号质量和精度上产生影响，降低了信号的重建质量和准确性。当为了减小输出信号存在杂波的影响，传统的差分滤波器中的差分放大器结构通常采用共源共栅差动对的形式，其结构容易使电路的信号处理延迟，导致其稳定性不佳，不能够更好的完成对信号的处理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，仅需采用一路基准电压输入，通过电路设计即对两组数字信号实现两种不同电压范围的模拟信号的输出。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，包括高压部分电阻网络、低压部分电阻网络以及两路差分滤波电路，其中高压部分电阻网络的输入端连接至基准电压源，高压部分电阻网络与低压部分电阻网络串联并分别引出高电压模拟信号vini和低电压模拟信号dschg，高电压模拟信号vini和低电压模拟信号dschg分别经过一路差分滤波电路处理后输出高压模拟信号dac_vini和低压模拟信号dac_dschg；外部电路产生偏置信号in1、in2为两路差分滤波电路提供差分信号；两路数字信号分别送入到高压部分电路网络、低压部分电路网络，用于分别控制高压部分电路网络、低压部分电路网络输出与数字信号相匹配的模拟信号。

3、两路数字信号通过电平转换电路进行电平转换后分别送入到高压部分电阻网络、低压部分电阻网络中。即进行电平转换后分别送入到高压部分的模拟开关、低压部分的模拟开关中，用于控制高压部分电阻网络中的模拟开关的导通与否、低压部分电阻网络中模拟开关的导通与否。

4、所述的高压部分电阻网络、低压部分电阻网络均包括多个电阻和相匹配数量的模拟开关，其中多个电阻之间以串联的方式形成高压电阻串或低压电阻串，所述高压电阻串和低压电阻串串联在一起；其中模拟开关的控制端输入数字信号，相匹配数量的模拟开关组合形成模拟开关组件，用于根据数字信号来控制每个模拟开关的通断进而控制高压电阻串或低压电阻串中接入电阻串的电阻的数量。

5、所述差分滤波电路包括偏置电路、二级运放结构、有源负载差分对结构、负载电路、信号输出输出电路，其中外部电路输入的偏置信号in1/in2送入到偏置电路中，偏置电路的输出端连接至二级运放结构的输入端、二级运放结构的输入端还分别连接至模拟信号vini/dschg以及差分滤波电路的反馈信号；二级运放结构的输出端经有源负载差分对结构连接至负载电路的输入端，所述负载电路的输出端输出模拟信号后经信号处理输出电路后输出差分滤波电路的输出信号；其中负载电路的使能控制端连接至反相器的输出端，反相器的输入端输入使能信号enable_mv。

6、所述信号处理输出电路用于滤除输出模拟信号中的毛刺使得信号更加稳定输出。

7、所述的负载电路包括：负载mos管和发光二极管，其中负载mos的漏极连接至vin，负载mos管的栅极输入使能信号en；负载mos管的源极经发光二极管后引出输出端连接至信号处理输出电路的输入端。

8、所述二级运放结构包括功率管m1～m7，其中m1、m6的源极连接至电源avdd，m1、m6的栅极连接至偏执电路的输出信号bias；m1的漏极分别连接至m2、m3的源极；m2的栅极连接至信号处理输出电路的输出端；m2的漏极分别连接至m4的漏极和栅极，m4的栅极连接至m5的栅极；m4的源极、m5的源极接电源avss；m5的漏极连接至m3的漏极；m3的栅极连接至高压部分电路或低压部分电路的输出端，用于输入dschg或vini信号；m5的漏极引出端子连接至m7的栅极，m7的漏极连接至m6的漏极；m7的源极接电源avss。

9、所述的有源负载差分对结构包括功率管m8～m13，其中：m8、m9的源极均连接至电源avdd，m8、m9的栅极连接在一起；m8的栅极连接至m8的漏极；m8的漏极连接至m10的漏极，m10的栅极连接至m3的漏极；m10、m11的源极接地；m11、m12的栅极连接在一起；m7的漏极分别连接至m11的栅极、m12的栅极、m12的漏极、m13的漏极，m11的漏极连接至m9的漏极；m12、m13的源极连接至电源avss；m13的栅极连接输入至enable_mvn信号；在m11的漏极引出输出端子out，用于连接至负载电路的输入端。

10、使能控制信号enable_lv经电平转换电路进行电平转换后输出使能信号enable_mv送入至差分滤波电路中。

11、本发明的优点在于：能够同时输出高压和低压两组不同范围的电压，为电路提供了更大的灵活性和更高的精确度，以满足不同应用需求；共用基准电压源，保证输出信号连续并引入更少的噪声，能够获得更高精度；通过对数字信号的改变，可以处理输出不同的斜波，也可以处理三角波等波形，消除dac电路产生的斜波，把信号处理得更加平滑稳定。

技术特征：

1.一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：包括高压部分电阻网络、低压部分电阻网络以及两路差分滤波电路，其中高压部分电阻网络的输入端连接至基准电压源，高压部分电阻网络与低压部分电阻网络串联并分别引出高电压模拟信号vini和低电压模拟信号dschg，高电压模拟信号vini和低电压模拟信号dschg分别经过一路差分滤波电路处理后输出高压模拟信号dac_vini和低压模拟信号dac_dschg；外部电路产生偏置信号in1、in2为两路差分滤波电路提供差分信号；两路数字信号分别送入到高压部分电路网络、低压部分电路网络，用于分别控制高压部分电路网络、低压部分电路网络输出与数字信号相匹配的模拟信号。

2.如权利要求1所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：两路数字信号通过电平转换电路进行电平转换后分别送入到高压部分电阻网络、低压部分电阻网络中。

3.如权利要求1或2所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：所述的高压部分电阻网络、低压部分电阻网络均包括多个电阻和相匹配数量的模拟开关，其中多个电阻之间以串联的方式形成高压电阻串或低压电阻串，所述高压电阻串和低压电阻串串联在一起；其中模拟开关的控制端输入数字信号，相匹配数量的模拟开关组合形成模拟开关组件，用于根据数字信号来控制每个模拟开关的通断进而控制高压电阻串或低压电阻串中接入电阻串的电阻的数量。

4.如权利要求3所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：所述差分滤波电路包括偏置电路、二级运放结构、有源负载差分对结构、负载电路、信号输出输出电路，其中外部电路输入的偏置信号in1/in2送入到偏置电路中，偏置电路的输出端连接至二级运放结构的输入端、二级运放结构的输入端还分别连接至模拟信号vini/dschg以及差分滤波电路的反馈信号；二级运放结构的输出端经有源负载差分对结构连接至负载电路的输入端，所述负载电路的输出端输出模拟信号后经信号处理输出电路后输出差分滤波电路的输出信号；其中负载电路的使能控制端连接至反相器的输出端，反相器的输入端输入使能信号enable_mv。

5.如权利要求4所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：所述信号处理输出电路用于滤除输出模拟信号中的毛刺使得信号更加稳定输出。

6.如权利要求4所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：所述的负载电路包括：负载mos管和发光二极管，其中负载mos的漏极连接至vin，负载mos管的栅极输入使能信号en；负载mos管的源极经发光二极管后引出输出端连接至信号处理输出电路的输入端。

7.如权利要求4所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：所述二级运放结构包括功率管m1～m7，其中m1、m6的源极连接至电源avdd，m1、m6的栅极连接至偏置电路的输出信号bias；m1的漏极分别连接至m2、m3的源极；m2的栅极连接至信号处理输出电路的输出端；m2的漏极分别连接至m4的漏极和栅极，m4的栅极连接至m5的栅极；m4的源极、m5的源极接电源avss；m5的漏极连接至m3的漏极；m3的栅极连接至高压部分电路或低压部分电路的输出端，用于输入dschg或vini信号；m5的漏极引出端子连接至m7的栅极，m7的漏极连接至m6的源极；m7的源极接电源avss。

8.如权利要求4所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：所述的有源负载差分对结构包括功率管m8～m13，其中：m8、m9的源极均连接至电源avdd，m8、m9的栅极连接在一起；m8的栅极连接至m8的漏极；m8的漏极连接至m10的漏极，m10的栅极连接至m3的漏极；m10、m11的源极接地；m11、m12的栅极连接在一起；m7的漏极分别连接至m11的栅极、m12的栅极、m12的漏极、m13的漏极，m11的漏极连接至m9的源极；m12、m13的源极连接至电源avss；m13的栅极连接输入至enable_mvn信号；在m11的漏极引出输出端子out，用于连接至负载电路的输入端。

9.如权利要求4所述的一种用于硅基oled的高精度低功耗的dac电路，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种用于硅基OLED的高精度低功耗的DAC电路，包括高压部分电阻网络的输入端连接至基准电压源，高压部分电阻网络与低压部分电阻网络串联并分别引出高电压模拟信号vini和低电压模拟信号dschg，高电压模拟信号vini和低电压模拟信号dschg分别经过一路差分滤波电路处理后输出高压模拟信号dac_vini和低压模拟信号dac_dschg；外部电路产生偏置信号in1、in2为两路差分滤波电路提供差分信号；两路数字信号分别送入到高压部分电路网络、低压部分电路网络，用于分别控制高压部分电路网络、低压部分电路网络输出与数字信号相匹配的模拟信号。本发明能够同时输出高压和低压两组不同范围的电压，为电路提供了更大的灵活性和更高的精确度，以满足不同应用需求。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：深圳芯宇宙科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21