適用于HDTV應用的8位DAC

在一般的數(shù)／模轉換器的設計中，譯碼結構通常采用分段結構。在一般的設計中，為了減少延時，通常使用鎖存器，同時配合復雜電流源結構，這種結構通常需要較大的能耗，并且采樣率不是足夠高。為了得到更高的采樣率和更好的線性度，在此基于TG結構，設計了單位電流單元矩陣和譯碼器電路，同時采用簡單的電流單元電路設計。

1 結構選擇

在此，采用電流舵型DAC設計。這是因為電壓型DAC所需元器件多，開關層數(shù)也較多，一般用于低速轉換器內；電荷型DAC隨精度的升高，面積急劇增大，而且對寄生電容敏感；電流型DAC具有高速的優(yōu)勢，但不適用于低壓電路。電流舵型DAC是對電流型DAC的改進，常用于分段電路中。

數(shù)／模轉換器的譯碼方式一般分為二進制、溫度計和分段式。溫度計譯碼方式相對二進制譯碼方式，在減小DNL和INL方面有很大的優(yōu)勢，但是它的缺點是電路結構復雜。將二進制碼和溫度碼結合起來，就產生了分段結構。在對匹配要求、高精度的高位采用溫度計譯碼方式；低位采用二進制碼方式，可以減少面積。這種分段結構既有二進制碼結構簡單的長處，又有溫度碼良好的線性特性。在這個設計中，提出使用電流源矩陣邏輯電路構成的高速8位DAC，根據(jù)Lin和Bult做了面積與分段比的關系圖(見圖1)，為了在速度、分辨率、功耗、芯片面積、電路性能等多個方面得到一個折衷結果，分段的高6位采用溫度計譯碼結構和低2位采用二進制譯碼結構。整個CS-DAC的結構如圖2所示。
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圖2是一個說明8位分段式電流舵基本結構的例子。圖中采用6+2分段結構，高6位數(shù)字信號通過行譯碼器(Rows Decoders)、列譯碼器(Columns Decod-ers)轉換為溫度計碼，分別控制26-1=63個單位電流源，構成8×8電流源矩陣。多余的一個電流源作為Dummy器件，63個單位電流源和低2位二進制加權電流源的電流之和形成了陣列中整體電流源的電流。