數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝置及方法，特別是涉及一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)字時代的蓬勃發(fā)展與電子產(chǎn)品的興起，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置就顯得格外重要，其功用是將所接收的多個數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成一模擬信號。
[0003]然而，現(xiàn)有數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置無法克服數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置中各元件群組間的不匹配問題，導(dǎo)致該模擬信號相較于理想模擬信號具有較大的非線性誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的第一目的在于提供一種可降低非線性誤差的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置。
[0005]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置包含一校正電路，一記錄器，一轉(zhuǎn)碼模塊，及一轉(zhuǎn)換電路，該校正電路接收多個誤差信號，并將所述誤差信號分別轉(zhuǎn)換成多個具有一數(shù)字值的調(diào)整信號，每一數(shù)字值對應(yīng)所述誤差信號中的一者，每一誤差信號的大小正比于所對應(yīng)的一模擬輸出的大小與一參考信號的大小的差，該記錄器電連接該校正電路，記錄每一調(diào)整信號，并將每一調(diào)整信號輸出，該轉(zhuǎn)碼模塊接收一具有N個位元的數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號重新編碼以分別產(chǎn)生一具有K個位元的高位元及低位元輸出信號，該高位元及低位元輸出信號相關(guān)于溫度計碼，且N、K為正整數(shù)，N 3 2, K ^ 1，該轉(zhuǎn)換電路電連接該校正電路，接收該高位元、低位元輸出信號及所述調(diào)整信號，并據(jù)以進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生一總模擬輸出。
[0006]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，該校正電路包括:一比較器，接收每一誤差信號，且將每一誤差信號的大小與所對應(yīng)的一默認(rèn)值進(jìn)行比較，以決定是否調(diào)整其所對應(yīng)產(chǎn)生的一比較信號的邏輯電平，且每一默認(rèn)值相關(guān)于所對應(yīng)的一高位元電流；及一計數(shù)器，電連接該比較器以接收所述比較信號，并根據(jù)所述比較信號中具有一高邏輯電平的每一比較信號，產(chǎn)生所對應(yīng)具有該數(shù)字值的該調(diào)整信號，該數(shù)字值相關(guān)于具有該高邏輯電平的所述比較信號。
[0007]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換電路包括:一高位元電流產(chǎn)生器，接收該高位元輸出信號，并據(jù)以產(chǎn)生一高位元總電流；一低位元電流產(chǎn)生器，并聯(lián)連接該高位元電流產(chǎn)生器，且接收該低位元輸出信號，并據(jù)以產(chǎn)生一低位元總電流；及一校正電流產(chǎn)生器，并聯(lián)連接該低位元電流產(chǎn)生器，且接收所述調(diào)整信號，并據(jù)以產(chǎn)生一校正總電流；該高位元、低位元及校正總電流相加的和作為該總模擬輸出。
[0008]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，該高位元電流產(chǎn)生器包括多個高位元電流源，每一模擬輸出正相關(guān)于所對應(yīng)的高位元電流源的電流大小。
[0009]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)碼模塊包括:一分割編碼電路，接收該具有N個位元的數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號分割及編碼，以產(chǎn)生一具有K個位元的高位元及低位元溫度計碼；及一隨機旋轉(zhuǎn)器，電連接該分割編碼電路，接收該高位元與低位元溫度計碼，及一隨機值，并根據(jù)該隨機值將該高位元及低位元溫度計碼中的位元分別連續(xù)旋轉(zhuǎn)移動，以分別產(chǎn)生該具有K個位元的高位元及低位元輸出信號。
[0010]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置，該分割編碼電路包括:一信號分割器，接收該數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號分割成一具有多個位元的高位元及低位元信號；及一溫度計式編碼器，電連接該信號分割器以接收該高位元及低位元信號，并將該高位元及低位元信號分別轉(zhuǎn)換成該高位元及低位元溫度計碼。
[0011]因此，本發(fā)明的第二目的在于提供一種可降低非線性誤差的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法。
[0012]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法由一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置所執(zhí)行，且該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法包含以下步驟:(A)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置將多個誤差信號分別轉(zhuǎn)換成多個具有一數(shù)字值的調(diào)整信號，每一數(shù)字值對應(yīng)所述誤差信號中的一者，每一誤差信號的大小正比于所對應(yīng)的一模擬輸出的大小與一參考信號的大小的差；(B)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置記錄每一調(diào)整信號，并將每一調(diào)整信號輸出；(C)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置接收一具有N個位元的數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號重新編碼以分別產(chǎn)生一具有K個位元的高位元及低位元輸出信號，該高位元及低位元輸出信號相關(guān)于溫度計碼，且N、K為正整數(shù)，N 3 2，K 3 I ;及(D)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)該高位元、低位元輸出信號及所述調(diào)整信號，進(jìn)行數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生一總模擬輸出。
[0013]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，該步驟(A)包括以下子步驟:(Al)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置將每一誤差信號的大小與所對應(yīng)的一默認(rèn)值進(jìn)行比較，以決定是否調(diào)整其所對應(yīng)產(chǎn)生的一比較信號的邏輯電平，且每一默認(rèn)值相關(guān)于所對應(yīng)的一高位元電流 '及(Λ2)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)所述比較信號中具有一高邏輯電平的每一比較信號，產(chǎn)生所對應(yīng)具有該數(shù)字值的該調(diào)整信號，該數(shù)字值相關(guān)于具有該高邏輯電平的所述比較信號。
[0014]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，該步驟(C)包括以下子步驟:(Cl)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置將該數(shù)字信號分割及編碼，以產(chǎn)生一具有K個位元的高位元及低位元溫度計碼；及(C2)利用利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)一隨機值將該高位元及低位元溫度計碼中的位元分別連續(xù)旋轉(zhuǎn)移動，以分別產(chǎn)生該具有K個位元的高位元及低位元輸出信號。
[0015]本發(fā)明的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法，該子步驟(Cl)包括以下子步驟:(Cll)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置將該數(shù)字信號分割成一具有多個位元的高位元及低位元信號；及((:12)利用該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置將該高位元及低位元信號分別轉(zhuǎn)換成該高位元及低位元溫度計碼。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置通過該校正電流產(chǎn)生器產(chǎn)生該高位元電流產(chǎn)生器中多個高位元電流源各自所對應(yīng)的該校正總電流，以克服現(xiàn)有數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置中各元件群組間的不匹配問題，導(dǎo)致該總模擬輸出相較于理想模擬輸出電壓具有較小的非線性誤差。
【附圖說明】
[0017]圖1是一電路圖，說明本發(fā)明數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置的一較佳實施例；
[0018]圖2是一示意圖，說明該較佳實施例的一數(shù)字信號被分割編碼成一高位元及低位兀輸出信號；
[0019]圖3是一流程圖，說明該較佳實施例的該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置執(zhí)行一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換方法 '及
[0020]圖4是一電路圖，說明該較佳實施例的多個開關(guān)切換變化。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]參閱圖1與圖2，本發(fā)明數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換裝置的較佳實施例包含一轉(zhuǎn)碼模塊10及一轉(zhuǎn)換模塊4。
[0023]該轉(zhuǎn)碼模塊10包括一分割編碼電路1、一隨機值產(chǎn)生器2，及一隨機旋轉(zhuǎn)器3。
[0024]該分割編碼電路I接收一具有N個位元的數(shù)字信號DS，并將該數(shù)字信號DS分割及編碼，以產(chǎn)生一具有K個位元的高位元及低位元溫度計碼MT、LT，且該分割編碼電路I包括一信號分割器11及一溫度計式編碼器12。
[0025]該信號分割器11接收該具有N個位元的數(shù)字信號DS，并將該數(shù)字信號DS分割成一具有M個位元的高位元信號MS,及一具有L個位元的低位元信號LS, L、M、N為正整數(shù),且N ^ 2，M、N ^ I。在此實施例中，為方便說明，舉N=4，M=L=2為例，但不限于此，該數(shù)字信號DS的四個位元分別為位元Dl?D4,該高位元信號MS的兩個位元分別為位元D3、D4,該低位元信號LS的兩個位元分別為位元D1、D2。在其他實施例中,M=L可由M古L(圖未示)來取代。
[0026]該溫度計式編碼器12電連接該信號分割器11以接收該高位元及低位元信號MS、LS,并將該高位元及低位元信號MS、LS分別轉(zhuǎn)換成一具有K個位元的高位元及低位元溫度計碼MT、LT, K為正整數(shù)，且K蘭I。在此實施例中，K=2M-1=3，該高位元及低位元溫度計碼MT、LT的三個位元分別為位元T4?T6及位元Tl?T3。
[0027]需注意的是,在此實施例中，由于該高位元及低位元信號MS、LS中的位元數(shù)相同(即，M=L)，所以該高位元及低位元溫度計碼MT、LT皆具有K個位元，但不限于此。在其他實施例中，當(dāng)M古L時，該高位元溫度計碼具有2M-1個位元，該低位元溫度計碼具有21-1個位元。
[0028]該隨機值產(chǎn)生器2用于產(chǎn)生一隨機值。
[0029]該隨機旋轉(zhuǎn)器3電連接該隨機值產(chǎn)生器2及該分割編碼電路I的該溫度計式編碼器12，以接收該隨機值及該高位元與低位元溫度計碼MT、LT,并根據(jù)該隨機值將該高位元及低位元溫度計碼MT、LT中的位元分別連續(xù)旋轉(zhuǎn)移動以實現(xiàn)動態(tài)匹配技術(shù)，以分別產(chǎn)生一具有K個位元的高位元及低位元輸出信號M0、L0,該高位元及低位元輸出信號M0、L0相關(guān)于溫度計碼。在此實施例中，該高位元及低位元輸出信號M0、L0的三個位元分別為位元d4?d6及位元dl?d3。
[0030]該轉(zhuǎn)換模塊4接收該高位元及低位元輸出信號MO、LO及所述調(diào)整信號，并據(jù)以轉(zhuǎn)換成一相關(guān)于該數(shù)字信號DS的模擬輸出電壓Vout,且該轉(zhuǎn)換模塊4包括一校正電路41、一轉(zhuǎn)換電路42、一誤差信號產(chǎn)生器43、一記錄器44、兩個開關(guān)S1、S2、一電阻45,及一控制電路46。
[0031]該校正電路41接收多個分別為一正值及負(fù)值電流二者擇一的誤差信號In、Ip，并將所述誤差信號In、Ip分別轉(zhuǎn)換成多個具有一數(shù)字值的調(diào)整信號，每一數(shù)字值對應(yīng)所述誤差信號中的一者，且該校正電路41包括一比較器411及一計數(shù)器41