适用于HDTV应用的8位DAC

适用于HDTV应用的8位DAC,第1张

在一般的数/模转换器的设计中,译码结构通常采用分段结构。在一般的设计中,为了减少延时,通常使用锁存器,同时配合复杂电流源结构,这种结构通常需要较大的能耗,并且采样率不是足够高。为了得到更高的采样率和更好的线性度,在此基于TG结构,设计了单位电流单元矩阵和译码器电路,同时采用简单的电流单元电路设计

1 结构选择

在此,采用电流舵型DAC设计。这是因为电压型DAC所需元器件多,开关层数也较多,一般用于低速转换器内;电荷型DAC随精度的升高,面积急剧增大,而且对寄生电容敏感;电流型DAC具有高速的优势,但不适用于低压电路。电流舵型DAC是对电流型DAC的改进,常用于分段电路中。

数/模转换器的译码方式一般分为二进制、温度计和分段式。温度计译码方式相对二进制译码方式,在减小DNL和INL方面有很大的优势,但是它的缺点是电路结构复杂。将二进制码和温度码结合起来,就产生了分段结构。在对匹配要求、高精度的高位采用温度计译码方式;低位采用二进制码方式,可以减少面积。这种分段结构既有二进制码结构简单的长处,又有温度码良好的线性特性。在这个设计中,提出使用电流源矩阵逻辑电路构成的高速8位DAC,根据Lin和Bult做了面积与分段比的关系图(见图1),为了在速度、分辨率、功耗、芯片面积、电路性能等多个方面得到一个折衷结果,分段的高6位采用温度计译码结构和低2位采用二进制译码结构。整个CS-DAC的结构如图2所示。
 

适用于HDTV应用的8位DAC,第2张


 

适用于HDTV应用的8位DAC,第3张



图2是一个说明8位分段式电流舵基本结构的例子。图中采用6+2分段结构,高6位数字信号通过行译码器(Rows Decoders)、列译码器(Columns Decod-ers)转换为温度计码,分别控制26-1=63个单位电流源,构成8×8电流源矩阵。多余的一个电流源作为Dummy器件,63个单位电流源和低2位二进制加权电流源的电流之和形成了阵列中整体电流源的电流。

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