專利名稱：具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，特別涉及一種藉 由電流源電路提供驅(qū)動(dòng)電流，改善反應(yīng)速度不良的問(wèn)題，并降低寄生電阻影 響的電阻串式數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(digital-to-analog converter, DAC )是各種電子裝 置中常見(jiàn)的電路組件，其可依據(jù)一數(shù)字輸入值來(lái)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的模擬輸出電壓， 以供后端的電路使用。如本領(lǐng)域具有常知識(shí)者所知，目前已存在多種實(shí)現(xiàn)數(shù) 字/模擬轉(zhuǎn)換器的技術(shù)，其中，電阻串式數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器〈R-string DAC〉 是一直接且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式。
請(qǐng)參考圖l，圖1為一現(xiàn)有電阻串式數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器10的示意圖。數(shù) 字/模擬轉(zhuǎn)換器10包含有一電壓產(chǎn)生器11、 一分壓電路12、 一解碼單元13 及一切換電路14。電壓產(chǎn)生器11包含有一第一電壓源110及一第二電壓源 115，分別用來(lái)產(chǎn)生一第一電壓V1及一第二電壓V2。分壓電路12包含有一 第一端120、 一第二端125、電阻R1 Rn及輸出端0P1 ~0Pn。第一端120及 第二端125分別耦接于第一電壓源110及第二電壓源115;電阻Rl Rn串聯(lián) 于一序列，耦接于第一端120與第二端125之間；而輸出端0Pl 0pn則分別 耦接于電阻Rl ~Rn的相鄰電阻間，用來(lái)輸出參考電壓Vrefl ~ Vrefn。因此， 分壓?jiǎn)卧?2根據(jù)第一電壓VI及第二電壓V2，藉由電阻Rl ~ Rn分壓產(chǎn)生參 考電壓Vrefl ~ Vrefn,并由輸出端0P1 ~ 0pn輸出。解碼單元U用來(lái)接收一 數(shù)字輸入值，并據(jù)以產(chǎn)生一控制信號(hào)Ctr。切換電路14耦接于分壓電路12 及解碼單元13，用來(lái)根據(jù)解碼單元13輸出的控制信號(hào)Ctr，切換輸出參考電 壓Vrefl Vrefn中的一參考電壓。除此之外，為了達(dá)到理想電壓源的要求， 第一電壓源110及第二電壓源115可藉由負(fù)反饋的運(yùn)算放大器電路實(shí)現(xiàn)，如 第2、 3圖所示。
因此，現(xiàn)有數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器10藉由分壓電路12的電阻串，分壓產(chǎn)生所需的參考電壓Vrefl ~ Vrefn,以及藉由解碼單元13根據(jù)輸入的數(shù)字信號(hào)， 解碼輸出控制信號(hào)Ctr,使切換電路14能正確地切換輸出一對(duì)應(yīng)于輸入的數(shù) 字信號(hào)的模擬電壓。
由于現(xiàn)今的電阻串式數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器主要用于產(chǎn)生單一模擬輸出電壓， 因此電阻串的每一分壓點(diǎn)〈即輸出端0P1 ~0pn〉的輸出負(fù)載都很小。然而， 在某些特定領(lǐng)域的應(yīng)用中，如液晶顯示器的源極驅(qū)動(dòng)器中的電阻串式數(shù)字/ 模擬轉(zhuǎn)換器，常常需要在同一時(shí)間輸出多組模擬電壓，因此會(huì)有多組切換電 路14耦接于分壓電路13，導(dǎo)致分壓電路12的輸出負(fù)載也隨著大幅地提高。 一般而言，當(dāng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器10的輸出電壓改變時(shí)，第一電壓源110及第 二電壓源115會(huì)才艮據(jù)輸出負(fù)載的變化，改變輸出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流。然而，運(yùn) 算放大器運(yùn)作時(shí)需要一反應(yīng)時(shí)間，尤其是在較大輸出負(fù)載的應(yīng)用中，由于驅(qū) 動(dòng)電流變化的幅度太大，導(dǎo)致藉由負(fù)反饋運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的電壓源電路會(huì)有 反應(yīng)速度不佳的問(wèn)題產(chǎn)生。
除此之外，在線路布局時(shí)，在電壓源110、 115及分壓電路12之間往往 會(huì)存在寄生電阻PR1、 PR2,如圖l所示，導(dǎo)致電壓源110、 115產(chǎn)生的部分 電壓損失在寄生電阻PR1、 PR2上，使得分壓電路12輸出的參考電壓Vref 1 ~ Vrefn產(chǎn)生誤差，因而影響輸出模擬電壓的準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn) 換裝置。
本發(fā)明揭露一種具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，包含有一電壓產(chǎn) 生器，用來(lái)產(chǎn)生電壓； 一分壓電路，耦接于該電壓產(chǎn)生器，用來(lái)根據(jù)該電壓 產(chǎn)生器所產(chǎn)生的電壓，輸出多個(gè)參考電壓； 一解碼單元，用來(lái)解碼一數(shù)字信 號(hào)； 一切換電路，耦接于該分壓電路與該解碼單元，用來(lái)根據(jù)該解碼單元的 解碼結(jié)果，切換輸出該多個(gè)參考電壓的一參考電壓；以及一電流產(chǎn)生器，耦 接于該分壓電路之間，用來(lái)產(chǎn)生電流至該分壓電路。


圖1為現(xiàn)有電阻串式數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的示意圖。 圖2為圖1中第一電壓源的示意圖。圖3為圖1中第二電壓源的示意圖。
圖4為本發(fā)明具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置的示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖6為圖5中切換電路的實(shí)施例示意圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明
50 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器
數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置
41、 51 電壓產(chǎn)生器
42、 52 分壓電3各
43、 53 解碼單元
44、 54 切換電J 各 55 電流產(chǎn)生器
10、 40
11、
12、
13、
14、 45、 56
110、 550、 VI、 120、 Rl ~
115、 510、 555 V2
125、 520、 Rn
0P1 ~Opn Vref1 — Vrefn Ctr
PR1、 PR2 II、 12
515 電壓源 電流源 電壓
525 端點(diǎn) 電阻 輸出端 參考電壓 控制信號(hào) 寄生電阻 驅(qū)動(dòng)電流
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖4,圖4為本發(fā)明具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置40的 示意圖。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置40包含有一電壓產(chǎn)生器41、 一分壓電路42、 一 解碼單元43、 一切換電路44及一電流產(chǎn)生器45。分壓電路42耦接于電壓產(chǎn) 生器41,用來(lái)根據(jù)電壓產(chǎn)生器41所產(chǎn)生的電壓，輸出參考電壓Vrefl ~ Vrefn。 解碼單元43用來(lái)解碼數(shù)字信號(hào)，并將解碼結(jié)果輸出至切換電路44。切換電 路44耦接于分壓電路42與解碼單元43,用來(lái)根據(jù)解碼單元43的解碼結(jié)果，切換輸出參考電壓Vref 1 ~ Vrefn的一參考電壓。電流產(chǎn)生器45耦接于分壓 電^各42，用來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流至分壓電^各42。
因此，在數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置40中，分壓電路42根據(jù)電壓產(chǎn)生器"產(chǎn) 生的電壓，輸出參考電壓Vrefl Vrefn，而解碼單元43則根據(jù)輸入的數(shù)字 信號(hào)，輸出解碼結(jié)果，使切換電路44可正確地切換輸出一對(duì)應(yīng)于輸入的數(shù)字 信號(hào)的模擬參考電壓。除此之外，本發(fā)明藉由電流產(chǎn)生器45提供驅(qū)動(dòng)電流至 分壓電路42，提高數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置40的驅(qū)動(dòng)能力，以降低對(duì)電壓產(chǎn)生器 41驅(qū)動(dòng)能力的需求，改善反應(yīng)速度不良的問(wèn)題。
請(qǐng)參考圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器50 的示意圖。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器50用來(lái)實(shí)現(xiàn)圖4的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置40,其 包含有一電壓產(chǎn)生器51、 一分壓電路52、 一解碼單元53、 一切換電路54、 一電流產(chǎn)生器55及一負(fù)載單元56。電壓產(chǎn)生器51包含有一第一電壓源510 及一第二電壓源515，分別用來(lái)產(chǎn)生一第一電壓VI及一第二電壓V2。分壓電 路52包含有一第一端520、 一第二端525、電阻Rl ~ Rn及輸出端0P1 ~ OPn。 電壓產(chǎn)生器51、分壓電路52、解碼單元53及切換電路54的運(yùn)作方式類似于 圖l中的電壓產(chǎn)生器ll、分壓電路12、解碼單元13及切換電路14,在此不 贅述。其中，切換電路54可以如圖6所示實(shí)現(xiàn)，但不局限于此。電流產(chǎn)生器 55包含有一第一電流源550及一第二電流源555。第一電流源550耦接于分 壓電路52的第一端520,用來(lái)產(chǎn)生一第一驅(qū)動(dòng)電流Il至分壓電路52。第二 電流源555耦接于分壓電路52的第二端525，用來(lái)自分壓電路52汲取一第 二驅(qū)動(dòng)電流I2。另外，負(fù)載單元56耦接于切換電路54，用來(lái)接收切換電路 54輸出的模擬參考電壓。
相較于現(xiàn)有技術(shù)藉由電壓源電路提供驅(qū)動(dòng)電流，本發(fā)明數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 50的輸出電壓改變時(shí)，第一電流源550及第二電流源555會(huì)根據(jù)分壓電路52 的輸出負(fù)載的變化，立即提供驅(qū)動(dòng)電流Il、 12至分壓電路52,而不需再等 到電壓源510、 515做出反應(yīng)。如此一來(lái)，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器50的反應(yīng)速度可 大幅地提高，并且由于電壓源510、 515不需提供驅(qū)動(dòng)電流，因此線路布局的 面積也可大幅地縮小，以節(jié)省生產(chǎn)成本。換句話說(shuō)，電壓源510、 515只需提 供穩(wěn)定的電壓V1、 V2，而不需要很高的驅(qū)動(dòng)能力。除此之外，由于驅(qū)動(dòng)電流 大部分由電流源550、 555所提供，因此流過(guò)寄生電阻PR1、 PR2的電流也大 幅地減少，導(dǎo)致?lián)p失在寄生電阻上的電壓也跟著變小。如此一來(lái)，本發(fā)明可大幅地降低寄生電阻的影響，使得分壓電路52輸出的參考電壓Vrefl ~ Vrefn 更為精準(zhǔn)，進(jìn)而提高輸出模擬電壓的準(zhǔn)確度。值得注意的是，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換 器50僅為本發(fā)明的一實(shí)施例，本領(lǐng)域具有常知識(shí)者依據(jù)實(shí)際需求作適當(dāng)?shù)男?改，皆在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
綜上所述，本發(fā)明數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置藉由電流源電路提供驅(qū)動(dòng)電流，改 善現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)速度不良的問(wèn)題，并且降低對(duì)電壓源電路具有高驅(qū)動(dòng)能力的 需求。除此之外，本發(fā)明可減少流經(jīng)寄生電阻的電流，降低寄生電阻的影響， 因而大幅地提高輸出模擬電壓的準(zhǔn)確度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，包含有一電壓產(chǎn)生器，用來(lái)產(chǎn)生電壓；一分壓電路，耦接于該電壓產(chǎn)生器，用來(lái)根據(jù)該電壓產(chǎn)生器所產(chǎn)生的電壓，輸出多個(gè)參考電壓；一解碼單元，用來(lái)解碼一數(shù)字信號(hào)；一切換電路，耦接于該分壓電路與該解碼單元，用來(lái)根據(jù)該解碼單元的解碼結(jié)果，切換輸出該多個(gè)參考電壓的一參考電壓；以及一電流產(chǎn)生器，耦接于該分壓電路之間，用來(lái)產(chǎn)生電流至該分壓電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，分壓電路包含有 一第一端；一第二端；多個(gè)電阻，串聯(lián)于一序列，耦接于該第一端與該第二端之間；以及 多個(gè)輸出端，每一輸出端耦接于該多個(gè)電阻的相鄰電阻間，用來(lái)輸出一 參考電壓至該切換電路。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，電壓產(chǎn)生器包含有 一第一電壓源，耦接于該第一端，用來(lái)產(chǎn)生一第一電壓；以及 一第二電壓源，耦接于該第一端，用來(lái)產(chǎn)生一第二電壓。
4. 如權(quán)利要求3所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，第一電壓源包含一電 壓緩沖電路。
5. 如權(quán)利要求4所述的電阻串式數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，電壓緩沖電 路是一負(fù)反饋的運(yùn)算放大器電路。
6. 如權(quán)利要求3所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，第二電壓源包含一電 壓緩沖電路。
7. 如權(quán)利要求6所述的電阻串式數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，電壓緩沖電 路是一負(fù)反饋的運(yùn)算放大器電路。
8. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，電流產(chǎn)生器包含有 一第一電流源，耦接于該第一端，用來(lái)產(chǎn)生一第一驅(qū)動(dòng)電流至該第一端；以及一第二電流源，耦接于該第二端，用來(lái)自該第二端汲取一第二驅(qū)動(dòng)電流。
9. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，切換電路另耦接于一 負(fù)載單元，用來(lái)接收該切換電路輸出的電壓。
10. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其另包含一電壓緩沖電路， 耦接于該切換電路，用以緩沖該切換單元輸出的電壓。
11. 如權(quán)利要求10所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，其中，電壓緩沖電路是一負(fù)反饋的運(yùn)算放大器電路。
全文摘要
具有高驅(qū)動(dòng)能力的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置，包含有一電壓產(chǎn)生器，用來(lái)產(chǎn)生電壓；一分壓電路，耦接于該電壓產(chǎn)生器，用來(lái)根據(jù)該電壓產(chǎn)生器所產(chǎn)生的電壓，輸出多個(gè)參考電壓；一解碼單元，用來(lái)解碼一數(shù)字信號(hào)；一切換電路，耦接于該分壓電路與該解碼單元，用來(lái)根據(jù)該解碼單元的解碼結(jié)果，切換輸出該多個(gè)參考電壓的一參考電壓；以及一電流產(chǎn)生器，耦接于該分壓電路，用來(lái)產(chǎn)生電流至該分壓電路。
文檔編號(hào)H03M1/66GK101295986SQ20071010198
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者宋光峰, 張淙豪 申請(qǐng)人:聯(lián)詠科技股份有限公司