一种发射型数模转换器直流失调的电流补偿系统的制作方法_2

文档序号:9846355阅读:来源:国知局
制信号B,M16漏极同时接M24的栅极和M20的漏极,M20的栅极 接开关电路控制信号A ,M22、M24和M20的源极均接电源地。
[0023] 本发明与现有技术相比的有益效果是:
[0024] (1)本发明电流补偿系统采用偏置电路、电流源粗调电路、电流源细调电路和电流 沉电路组成,通过数字控制实现发射型数模转换器输出直流失调的电流补偿问题,补偿电 流的设置不受限于外接无源器件,提高了输出电流的稳定性,同时通过粗调控制和细调控 制能够对输出电流进行调整,补偿电流根据应用环境灵活可变,以输出电流的补偿范围为_ 2mA~2mA为例,其精度为1.96μΑ,大大提高了输出电流的精确度,解决了传统发射型数模转 换器中直流失调补偿过程中补偿精度有限和不可控的问题。
[0025] (2)本发明中粗调控制信号用五位二进制表示,在对外输出补偿电流时由译码电 路计算五位二进制粗调控制信号表示的十进制数Ρ,将前P位温度计码设置为1,第Ρ+1位到 第31位的温度计码设置为0,以五位二进制信号的最高位为例,采用本发明的译码方法,当 五位二进制粗调控制信号最高位为1时,温度计码的前16位均为1,即温度计码用16位表示 五位二进制信号的最高位,从而降低了某位温度计码出现错误带来的误差,提高了电流补 偿系统的可靠性。
[0026] (3)本发明中电流源粗调电路采用温度计码方式,通过温度计码电流源和温度计 码电流源开关连接形成32路单向电流通路,产生32路相同的电流I 1,同时电流源开关阵列 中的每一组开关由相邻的两位温度计码同时控制,巧妙的找到了温度计码的1、〇分界的位 置,准确的把需要补偿的电流大于32个LSB(最低有效位)的部分,由电流源粗调电路补偿输 出;需要补偿的电流小于32个LSB的部分,由电流源细调电路补偿输出,从电路结构上保证 了补偿后输出的电流精度。
[0027] (4)本发明中电流源细调电路通过二进制电流源、二进制电流源开关以及五位二 进制细调信号的控制下将电流源粗调电路输出的一路电流分成32份,一方面通过五位二进 制信号直接控制细调补偿电流,过程简单,操作灵活方便,实用性强;另一方面电流源粗调 电路输出的一路电流分成32份使补偿电流的精度为补偿范围/(32 X 32),实现了补偿精度 的可控制。
[0028] (5)本发明中的电流沉电路中并没有对抽取的电流值进行调整,而是直接抽取满 量程电流,在抽取过程中,用电流源粗调电路、电流源细调电路配合调整抽取电流,巧妙的 将量程扩大,以补偿范围为OmA~2mA为例,通过电流沉电路的使用,将补偿电流的范围扩大 到-2mA~2mA,在提高了电路利用效率、减小了芯片面积的同时,扩大了对输出电流进行调 整的范围,进一步增加了补偿电流的灵活可变性。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明电流补偿系统组成框图;
[0030] 图2为本发明电流源粗调电路示意图;
[0031]图3为本发明电流源细调电路示意图;
[0032]图4为本发明电流沉电路示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述:
[0034] 本发明一种发射型数模转换器直流失调的电流补偿系统,如图1所示,包括偏置电 路1、电流源粗调电路2、电流源细调电路3以及电流沉电路4。偏置电路1给电流源粗调电路 2、电流源细调电路3和电流沉电路4提供电压偏置;在粗调控制信号作用下,电流源粗调电 路2分别给输出端和电流源细调电路3提供电流输出;在细调控制信号作用下,电流源细调 电路3将其输入电流精细分流并输出给输出端;在方向信号和符号信号的作用下,电流沉电 路4有选择的对输出端进行电流的抽取。
[0035] 具体来说,偏置电路1用于为电流源粗调电路2提供偏置电压Ul,为电流源细调电 路3提供偏置电压U2,为电流沉电路4提供偏置电压U3、U4。电流沉电路4在偏置电压U3、U4作 用下,根据用户输入的控制信号,从发射型数模转换器的电流输出端抽取电流1〇,所述电流 Io为电流沉电路4的最大抽取电流。电流源粗调电路2在偏置电压Ul的作用下,产生32路相 同的电流11;接收用户输入的的五位二进制粗调控制信号,根据该粗调控制信号选择前N路 电流输出给发射型数模转换器,将第N+1路电流输出给电流源细调电路3,将第N+2路到第32 路电流输出到电源地,其中11 = I 〇/32,N为满足N X I i ^ I的最大整数值且N ^ 31,I为发射型 数模转换器实际输出电流与期望输出电流的差。电流源细调电路3接收电流源粗调电路2输 出的第N+1路电流,在偏置电压U2的作用下,将该路电流以1: 1:2:4:8:16的比例转化为6路 电流,其中第1路电流直接流入电源地;接收用户输入的五位二进制细调控制信号,根据该 细调控制信号选择某一路或某几路电流输出给发射型数模转换器,使Io-I-NX I1-IXIo/ (32 X 32),其中I2为电流源细调电路3输出给发射型数模转换器的电流,电流源细调电路3 将剩余电流输出到电源地。
[0036] 如图2所示,电流源粗调电路2包括译码电路、32组结构相同的温度计码电流源和 32组结构相同的温度计码电流源开关。译码电路将用户输入的5位二进制粗调控制信号转 换成31位温度计码,并向外输出31位温度计码以及31位温度计码;一组温度计码电流源和 一组温度计码电流源开关连接形成单向电流通路(即电流源开关控制电路),其中第m组温 度计码电流源包括MOS管Mlm,第m组温度计码电流源开关包括MOS管M2m、M0S管M3m、M0S管 M4m、M0S管M5m和MOS管M6m,I < m < 32 ;Mlm的栅极接偏置电压Ul,Mlm的源极外接电源,Mlm的 漏极同时与M2m的源极、M3m的源极和M4m的源极连接,M2m的漏极接地,M4m的漏极同时与M5m 的源极和M6m的源极连接,M5m的漏极与发射型数模转换器的N输出端连接(用于向发射型数 模转换器的N输出端输出电流In),M6m的漏极与发射型数模转换器的P输出端连接(用于向 发射型数模转换器的P输出端输出电流Ip),M5m的栅极连接外部输入的SIGN信号,M6m的栅 极连接外部输入的亞況信号;当I < m < 31时,M3m的栅极与译码电路输出的第m位温度计码 连接,M4m的栅极与译码电路输出的第m位温度计码连接,M3m的漏极与电流源细调电路3连 接;当m = 32时,M3m的栅极接O,M4m的栅极接1;当2 ^ 32时,M2m的栅极与译码电路输出的 第m-Ι位温度计码连接,当m = 1时,M2m的栅极接1。
[0037] 电流源粗调电路的工作原理为:电流源粗调电路在偏置电压的控制下,产生32路 相同电流(大小均为I1)。每组电流源开关控制电路设置使能端口EN1、电流流向选择端口SE 和符号端口 SIGN。其中当使能端口 ENl接入信号为1时,此电流源开关控制电路正常工作,当 使能端口 ENl接入信号为0时,此电流源开关控制电路关闭,电流源输出电流流向电源地;当 电流流向选择端口 SE接入信号为1时,该电流源开关控制电路输出电流补偿到输出端口,当 电流流向选择端口 SE接入信号为0时,该电流源开关控制电路输出电流输出到电流源细调 电路中;当符号端口 SIGN接入信号为1时,该电流源开关控制电路输出电流补偿到P输出端 口,当符号端口 SIGN接入信号为0时,该电流源开关控制电路输出电流补偿到_俞出端口。电 路中共有32个彼此级联的上述电流源开关控制电路。
[0038] 由译码电路转换成的31位温度计码分别用来控制第1至第31组电流源开关控制电 路的电流流向选择端口 SE和第2至第32组电流源开关控制电路ENl;而第1组电流源开关控 制电路的使能端口 ENl设置为1,第32组电流源开关控制电路的电流流
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1