專利名稱：音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Audio DAC)，尤指一種通過增加一電流鏡 電路來改善其內(nèi)部運算放大器的輸入范圍并增進(jìn)效能的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(Digital-to-analog Converter, DAC)是現(xiàn)今通信系統(tǒng)中 一個不可或缺的電路元件，種類也相當(dāng)多，一般來說，電流控制式的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 (Current-Steering Digital-to-analog Converter)為一禾中較常見也較高速的數(shù)字模擬 轉(zhuǎn)換器，其基本概念是利用電流源的方式，通過開關(guān)控制來將所需的電流切換至輸出端。然 而，隨著半導(dǎo)體工藝的演進(jìn)，電源電壓(Supplyvoltage，Vdd)不斷往下降，造成晶體管的電 壓工作區(qū)間也越來越窄，如此一來，會使得晶體管操作在不正確的工作區(qū)域。為了解決數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器在運算放大器的輸入振幅太大時，會造成運算放大器的 輸入范圍不足以及前方電路的晶體管操作在飽和區(qū)時的工作區(qū)間不足等問題，已有不少學(xué) 者提出 了一些方法。舉例而言，Kim Fai Wong、Ka IanLei, Seng-Pan U 以及 R. P. Martins 等人提出了一種解決方法，其揭露于下列的參考文獻(xiàn)中[l]Kim Fai Wong, Ka Ian Lei, Seng-Pan U and R. P. Martins," I-V 90dB DRAudio Stereo DAC with Embedding Headphone Driver"in Proc. of IEEE AsiaPacific Conference on Circuit and Systems (APCCAS), pp. 1160-1163,Dec.2008.于參考文獻(xiàn)[1]中，他們將兩電阻元件分別加入運算放大器的兩輸入端之前，以 縮小運算放大器的輸入振幅。請參考

圖1，圖1為已知技術(shù)中一音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器100的 示意圖。音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器100包括一運算放大器110、一第一電阻-電容電路120、一第 二電阻-電容電路130以及兩電阻元件R2。運算放大器110具有一第一輸入端111、一第 二輸入端112以及一輸出端113，其是根據(jù)第一輸入端111的一第一輸入信號S皿以及第二 輸入端112的一第二輸入信號Sin2來輸出一輸出電壓VOTT。第一電阻-電容電路120以及第 二電阻_電容電路130各包括一電阻Rl以及一電容C并聯(lián)在一起，其中第一電阻-電容電 路120耦接于運算放大器110的第一輸入端111與輸出端113之間，而第二電阻-電容電路 130則耦接于運算放大器110的第二輸入端112與一共模電壓端(common mode voltage) VCM之間。請注意，當(dāng)音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器100應(yīng)用于低頻操作下時，通過將兩電阻元件R2 分別加入運算放大器110的第一輸入端111與第二輸入端112之前，則運算放大器110的 輸入振幅可由下列式子來表示之
權(quán)利要求
一種音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包括一運算放大器，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，用來根據(jù)所述第一輸入端的一第一輸入信號以及所述第二輸入端的一第二輸入信號來輸出一輸出電壓；一第一電阻 電容電路，耦接于所述運算放大器的所述第一輸入端與所述輸出端之間；一第二電阻 電容電路，耦接于所述運算放大器的所述第二輸入端與一共模電壓端之間；以及一電流鏡電路，包括一第一電流鏡路徑以及一第二電流鏡路徑，所述第一電流鏡路徑耦接于所述運算放大器的所述第二輸入端，以及所述第二電流鏡路徑耦接于所述運算放大器的所述第一輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電流鏡電路包括 一第一晶體管，位于所述第一電流鏡路徑，所述第一晶體管具有一第一端、一第二端以及一控制端，所述第一晶體管的所述第一端耦接于所述運算放大器的所述第二輸入端，所 述第一晶體管的所述第二端耦接于一接地端，以及所述第一晶體管的所述控制端耦接于所 述第一端；以及一第二晶體管，位于所述第二電流鏡路徑，所述第二晶體管具有一第一端、一第二端以 及一控制端，所述第二晶體管的所述第一端耦接于所述運算放大器的所述第一輸入端，所 述第二晶體管的所述第二端耦接于所述接地端，以及所述第二晶體管的所述控制端耦接于 所述第一晶體管的所述控制端。
3.如權(quán)利要求2所述的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一晶體管與所述第 二晶體管各為一P型晶體管。
4.如權(quán)利要求2所述的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一晶體管與所述第 二晶體管各為一N型晶體管。
5.如權(quán)利要求1所述的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 另包括一電流源電路，耦接于所述運算放大器的所述第一輸入端與所述第二輸入端，用來提 供一第一電流至所述運算放大器的所述第一輸入端以作為所述第一輸入信號，以及提供一 第二電流至所述運算放大器的所述第二輸入端以作為所述第二輸入信號。
6.如權(quán)利要求5所述的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電流源電路具有一切 換電流架構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電流源電路包括 多個切換電流源，用來分別提供多個切換電流；多個第一開關(guān)，每一第一開關(guān)耦接于一相對應(yīng)切換電流源與所述運算放大器的所述第 一輸入端之間，用來控制是否允許所述第一開關(guān)的所述相對應(yīng)切換電流源電連接至所述運 算放大器的所述第一輸入端；以及多個第二開關(guān)，每一第二開關(guān)耦接于一相對應(yīng)切換電流源與所述運算放大器的所述第 二輸入端之間，用來控制是否允許所述第二開關(guān)的所述相對應(yīng)切換電流源電連接至所述運 算放大器的所述第二輸入端。
8.如權(quán)利要求1所述的音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述運算放大器為一差動轉(zhuǎn)單端放大器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，所述音頻數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包括運算放大器、第一電阻-電容電路、第二電阻-電容電路及電流鏡電路。運算放大器根據(jù)第一、第二輸入端的第一輸入信號與第二輸入信號來輸出一輸出電壓至輸出端。第一電阻-電容電路耦接于運算放大器的第一輸入端與輸出端之間，第二電阻-電容電路耦接于運算放大器的第二輸入端與一共模電壓之間。電流鏡電路的第一電流鏡路徑耦接于運算放大器的第二輸入端，而其第二電流鏡路徑耦接于運算放大器的第一輸入端。
文檔編號H03M1/66GK101958715SQ200910150090
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者許鈞程 申請人:揚智科技股份有限公司