模拟集成电路设计系列博客——6.4.1 电阻电容混合转换器

news/2024/11/6 3:07:53

6.4.1 电阻电容混合转换器

在混合设计中,需要以不同的比例组合前三章中讨论的三种技术。混合设计是设计DA转换器中的一种流行方式,因为它能够组合不同方式的优点。例如,在设计中经常使用温度计码处理高几位MSB,而使用二进制码方式处理低几位LSB。使用这种方式,对于最需要处理毛刺以及高精度要求的MSB来说,毛刺可以得到抑制,同时精度够高。但是,对于毛刺和精度要求相对低的LSB来说,通过二进制码方式可以节省电路面积。因此我们将介绍一些有用的混合设计。

可以将抽头电阻串与开关电容技术以多种方式进行结构。一种方式是,将开关电容二进制权重DA转换器的电容连接到电阻串DA转换器的相邻节点,如下图所示[Yang, 1989]。

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此处,高7位决定哪对电压穿过电阻并被传输到8比特电容阵列。例如,如果高7位是000001,那么开关S1和S2将会关断,其他的\(S_i\)开关会保持开路。电容阵列则进行8位插值,通过将与1相关的电容连接到更高的电压,二与0相关的电容连接到更低的电压。这个方式确保了单调性,假定电容阵列仅在8位上能够精确。这个DA转换器[Yang, 1989]有着15位的单调性,不需要修调,在100kHz采样频率下,只需要非常低的10mW功耗。

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