发明名称 数位类比转换装置及方法
摘要 本发明是在提供一种数位类比转换装置及方法,以将数位讯号转换成类比讯号,包含有一操作放大器、一第一电容组、一第二电容组、一第一开关组,及第二开关组,利用在第一时间周期中,使数位讯号中之多数个位元所对应的参考电压分别传至该第一电容组,于第二时间周期中,第一开关组关闭使第二电容组连接至该第一电容组,再于第三周期中,第二开关组关闭使第二电容组连接于该操作放大器的输入端与该输出端间,俾可进行一阶以上之数位类比转换,且可在不大量增加整体体积或成本下,完成更高阶低通滤波器之效果。
申请公布号 TW518832 申请公布日期 2003.01.21
申请号 TW091100326 申请日期 2002.01.11
申请人 旭宏通讯股份有限公司 发明人 郑铭福
分类号 H03M1/66 主分类号 H03M1/66
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种数位类比转换装置,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换装置包含有:一操作放大器,具二输入端,及一输出端;复数个第一电容,在第一时间周期中,每一位元所对应之参考电压分别传至各该第一电容储存;一第二电容,在第一时间周期中短路;一第一开关,在第二时间周期中,将该等第一电容连接至该第二电容;一第二开关,在第三时间周期中,将该第二电容连接于该操作放大器的一输入端与该输出端间。2.依据申请专利范围第1项所述数位类比转换装置,其中,所有之第一电容的电容値均相等。3.依据申请专利范围第1项所述数位类比转换装置,其中,该操作放大器更包含有一连接于该操作放大器之输出端与该输入端间的回授电容。4.一种数位类比转换装置,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换装置包含有:一操作放大器,具二输入端,及一输出端;一暂存单元,该等位元于该暂存单元的输入端及输出端,分别形成第1位元串及第2位元串;一第一电容组,包含有复数个第一电容,在第一时间周期中,第1位元串及第2位元串中每一位元所对应之参考电压分别依序地对各该第一电容充电;一第二电容组,包含有复数个第二电容;一第一开关组,包含有复数个第一开关,在第二时间周期中,使第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组之所有第一电容连接;一第二开关组,包含有复数个第二开关,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容并联于该操作放大器的一输入端与该输出端间;一第三开关组,包含有复数个第三开关,在第四时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容均短路。5.一种数位类比转换装置,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换装置包含有:一操作放大器,具二输入端,及一输出端;复数个串联之暂存单元,该等位元于该等暂存单元的第一级输入端及各该暂存单元的输出端,分别形成第1位元串、第2位元串、…‥、第N位元串,N为大于2之正整数;一第一电容组,包含有复数个第一电容,在第一时间周期中,第1位元串、第2位元串、…‥、第N位元串中之每一位元所对应之参考电压分别依序地对各该第一电容充电;一第二电容组,包含有复数个第二电容;一第一开关组,包含有复数个第一开关,在第二时间周期中,使第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组之所有第一电容连接;一第二开关组,包含有复数个第二开关,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容并联于该操作放大器的一输入端与该输出端间;一第三开关组,包含有复数个第三开关,在第四时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容均短路。6.依据申请专利范围第4或5项所述数位类比转换装置,其中,第一电容组之所有第一电容的电容値均相等。7.依据申请专利范围第4或5项所述数位类比转换装置,其中,该操作放大器更包含有一连接于该操作放大器之输出端与该输入端间的回授电容。8.一种数位类比转换装置,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换装置包含有:一操作放大器,具有一正输入端、一负输入端,一正输出端及一负输出端;一第一电容组,包含有复数个第一电容,在第一时间周期中,每一位元所对应之参考电压分别传至各该第一电容储存;一第二电容组,包含有复数个第二电容,在第一时间周期中均短路;一第一开关组,包含有复数个第一开关,在第二时间周期中,使第二电容组之各该第二电容与第一电容组之各该第一电容连接;一第二开关组,包含有复数个第二开关,在第三时间周期中,将各该第二电容连接于该操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间。9.依据申请专利范围第8项所述数位类比转换装置,其中,第一电容组之所有第一电容的电容値均相等。10.依据申请专利范围第8项所述数位类比转换装置,其中,该操作放大器更包含有一连接于该操作放大器之输出端与该输入端间的回授电容。11.一种数位类比转换装置,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换装置包含有:一操作放大器,具有一正输入端、一负输入端,一正输出端及一负输出端;一暂存单元,该等位元于该暂存单元的输入端及输出端,分别形成第1位元串及第2位元串;一第一电容组,包含有复数个第一电容,在第一时间周期中,第1位元串及第2位元串之每一位元所对应之参考电压,依序地传至各该第一电容储存;一第二电容组,包含有复数个第二电容;一第一开关组,包含有复数个第一开关,在第二时间周期中,使第二电容组之每一第二电容依序地与第二电容组之所有第一电容连接;一第二开关组,包含有复数个第二开关,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容并联于该操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间;一第三开关组,包含有复数个第三开关,在第四时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容均短路。12.一种数位类比转换装置,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换装置包含有:一操作放大器,具有一正输入端、一负输入端,一正输出端及一负输出端;复数个串联之暂存单元,该等位元于该等暂存单元的第一级输入端及各该暂存单元的输出端,分别形成第1位元串、第2位元串、…‥、第N位元串,N是为大于2之正整数;一第一电容组,包含有复数个第一电容,在第一时间周期中,第1位元串、第2位元串、…‥、第N位元串中之每一位元所对应之参考电压,依序地传至各该第一电容储存;一第二电容组,包含有复数个第二电容;一第一开关组,包含有复数个第一开关,在第二时间周期中,使第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组之所有第一电容连接;一第二开关组,包含有复数个第二开关,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容并联于该操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间;一第三开关组,包含有复数个第三开关,在第四时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容均短路。13.依据申请专利范围第11或12项所述数位类比转换装置,其中,第一电容组之所有第一电容的电容値均相等。14.依据申请专利范围第11或12项所述数位类比转换装置,其中,该操作放大器更包含有二分别连接于该操作放大器之正输入端与负输出端间及该操作放大器之负输入端与正输出端间的回授电容。15.一种数位类比转换方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,将每一位元所对应之参考电压分别对各别之第一电容充电,且第二电容短路;在第二时间周期中,将该等第一电容连接至一第二电容;在第三时间周期中,将该第二电容连接于一操作放大器的一输入端与该输出端间。16.依据申请专利范围第15项所述数位类比转换方法,其中,每一数位信号之每一位元是为高准位与低准位之二种逻辑准位的其中一种准位,当该位元为高准位时,所对应之参考电压値是大于该位元为低准位时所对应之参考电压値。17.依据申请专利范围第15项所述数位类比转换方法,其中,在第一时间周期中,各该第一电容充有与该各位元之参考电压对应之电荷数量,以于第二时间周期中,该等第一电容连接至第二电容时,所有之第一电容中的总电荷依该等第一电容及第二电容的电容値关系,重新分布于该等第一电容与第二电容中,在第三时间周期中,将该第二电容中之电荷,依电荷守恒定律,重新分配于连接在该操作放大器的输入端与该输出端间之回授电容及该第二电容中。18.依据申请专利范围第15项所述数位类比转换方法,其中,该第二时间周期与第三时间周期是跟随在该第一时间周期之后,且该第三时间周期是跟随在该第二时间周期之后。19.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,该等位元于一暂存单元之输入端及输出端,分别形成的第1位元串及第2位元串中的每一位元所对应之参考电压,依序地对各该第一电容充电;在第二时间周期中,将第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接;在第三时间周期中,将第二电容组之第二电容并联至一操作放大器的一输入端与一输出端间;在第四时间周期中,使第二电容组之所有第二电容均短路。20.依据申请专利范围第19项所述数位类比转换方法,其中,第三时间周期是跟随在第一时间周期中第2位元串分别对各该第一电容充电之后,且该第四时间周期是跟随在第三时间周期之后,而该第一时间周期中与该第四时间周期对应之时间形成有一延缓时间,并且,该第二时间周期是跟随在该第一时间周期之后,同时在该第一时间周期的每一延缓时间中,该第二时间周期是跟随在第四时间周期之后。21.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,该等位元于复数个串联暂存器的第一级输入端及各该暂存单元之输出端,分别形成的第1至第N位元串中的每一位元所对应之参考电压,依序地对各该第一电容充电,N为大于1正整数;在第二时间周期中,将第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接;在第三时间周期中,将第二电容组之第二电容并联至一操作放大器的一输入端与一输出端间;在第四时间周期中,使第二电容组之所有第二电容均短路。22.依据申请专利范围第21项所述数位类比转换方法,其中,第三时间周期是跟随在第一时间周期中第N位元串分别对各该第一电容充电之后,且该第四时间周期是跟随在第三时间周期之后,而该第一时间周期中与该第四时间周期对应之时间形成有一延缓时间,并且,该第二时间周期是跟随在该第一时间周期之后,同时在该第一时间周期的每一延缓时间中,该第二时间周期是跟随在第四时间周期之后。23.依据申请专利范围第19或21项所述数位类比转换方法,其中,每一数位信号之每一位元是为高准位与低准位之二种逻辑准位的其中一种准位,当该位元为高准位时,所对应之参考电压値是大于该位元为低准位时所对应之参考电压値。24.依据申请专利范围第19或21项所述数位类比转换方法,其中,第二时间周期中,第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接时,使得所有之第一电容中的总电荷,依该等第一电容与所连接之第二电容的电容値关系,依序地重新分布于该等第一电容与第二电容中,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容中之总电荷,依电荷守恒定律,重新分配于连接在该操作放大器的输入端与该输出端间之一回授电容及该等第二电容中,再于第四时间周期中,使所有第二电容均短路,以清除该等第二电容中之电荷。25.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,将每一位元所对应之参考电压分别对各别之第一电容充电,且所有第二电容均短路;在第二时间周期中,将各该第一电容连接至各该第二电容;在第三时间周期中,将该等第二电容分别连接于一操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间。26.依据申请专利范围第25项所述数位类比转换方法,其中,每一数位信号之每一位元是为高准位与低准位之二种逻辑准位的其中一种准位,当该位元为高准位时,所对应之参考电压値是大于该位元为低准位时所对应之参考电压値。27.依据申请专利范围第25项所述数位类比转换方法,其中,在第一时间周期中,各该第一电容充有与该各位元之参考电压对应之电荷数量,以于第二时间周期中,各该第一电容连接至各该第二电容时,各该第一电容中的总电荷依该等第一电容及第二电容的电容値关系,重新分布于各该第一电容与第二电容中,在第三时间周期中,将各该第二电容中之电荷,依电荷守恒定律,重新分配于连接在一操作放大器的正输入端与负输出端间之回授电容及该第二电容中,同时重新分配该操作放大器的负输入端与正输出端间之回授电容及另一第二电容中。28.依据申请专利范围第25项所述数位类比转换方法,其中,该第二时间周期与第三时间周期是跟随在该第一时间周期之后,且该第三时间周期是跟随在该第二时间周期之后。29.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,该等位元于一暂存器之输入端及输出端,分别形成的第1位元串及第2位元串中的每一位元所对应之参考电压,依序地对各该第一电容充电;在第二时间周期中,将第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接;在第三时间周期中,将第二电容组之第二电容并联至一操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间;在第四时间周期中,使第二电容组之所有第二电容均短路。30.依据申请专利范围第29项所述数位类比转换方法,其中,第三时间周期是跟随在第一时间周期中第2位元串分别对各该第一电容充电之后,且该第四时间周期是跟随在第三时间周期之后,而该第一时间周期中与该第四时间周期对应之时间形成有一延缓时间,并且,该第二时间周期是跟随在该第一时间周期之后,同时在该第一时间周期的每一延缓时间中,该第二时间周期是跟随在第四时间周期之后。31.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,该等位元于复数个串联暂存器的第一级输入端及各该暂存单元之输出端,分别形成的第1至第N位元串中每一位元所对应之参考电压,依序地对各该第一电容充电,N为大于1正整数;在第二时间周期中,将第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接;在第三时间周期中,将第二电容组之第二电容并联至一操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间;在第四时间周期中,使第二电容组之所有第二电容均短路。32.依据申请专利范围第31项所述数位类比转换方法,其中,第三时间周期是跟随在第一时间周期中第N位元串分别对各该第一电容充电之后,且该第四时间周期是跟随在第三时间周期之后,而该第一时间周期中与该第四时间周期对应之时间形成有一延缓时间,并且,该第二时间周期是跟随在该第一时间周期之后,同时在该第一时间周期的每一延缓时间中,该第二时间周期是跟随在第四时间周期之后。33.依据申请专利范围第29或31项所述数位类比转换方法,其中,每一数位信号之每一位元是为高准位与低准位之二种逻辑准位的其中一种准位,当该位元为高准位时,所对应之参考电压値是大于该位元为低准位时所对应之参考电压値。34.依据申请专利范围第29或31项所述数位类比转换方法,其中,第二时间周期中,第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接时,使得所有之第一电容中的总电荷,依该等第一电容与所连接之第二电容的电容値关系,依序地重新分布于该等第一电容与第二电容中,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容中之总电荷,依电荷守恒定律,重新分配于连接在该操作放大器的正输入端与负输出端间之回授电容及该等第二电容中,同时重新分配该操作放大器的负输入端与正输出端间之回授电容及该等第二电容中,再于第四时间周期中,使所有第二电容短路,以清除该等第二电容中之电荷。35.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,将每一位元所对应之参考电压分别于距有一时间差的先、后时间对第一电容组之各别第一电容进行先、后充电,同时所有第二电容短路;在第二时间周期中,将第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接;在第三时间周期中,将第二电容组之第二电容连接至一操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间。36.依据申请专利范围第35项所述数位类比转换方法,其中,每一数位信号之每一位元是为高准位与低准位之二种逻辑准位的其中一种准位,当该位元为高准位时,所对应之参考电压値是大于该位元为低准位时所对应之参考电压値。37.依据申请专利范围第35项所述数位类比转换方法,其中,在第一时间周期中,该等位元于距有一时间差t的先后时间形成第1至第2批次,先后顺序地分别对各该第一电容充电,其中t为一正整数,以于第二时间周期中,第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接时,使得所有之第一电容中的总电荷,依该等第一电容与所连接之第二电容的电容値关系,依序地重新分布于该等第一电容与第二电容中,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容中之总电荷,依电荷守恒定律,重新分配于连接在该操作放大器的正输入端与负输出端间之回授电容及该等第二电容中,同时重新分配该操作放大器的负输入端与正输出端间之回授电容及该等第二电容中。38.依据申请专利范围第35项所述数位类比转换方法,其中,该第二时间周期与第三时间周期是跟随在该第一时间周期之后,且该第三时间周期是跟随在该第二时间周期之后。39.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,该等位元于一暂存单元之输入端及输出端形成的第1位元串及第2位元串,均分别在距有一时间差的先后时间,形成的第1批次之第1位元串、第1批次之第2位元串、第1批次之第2位元串,及第2批次之第2位元串中之每一位元所对应的参考电压,依序地对第一电容组之各别第一电容充电;在第二时间周期中,将第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接;在第三时间周期中,将第二电容组之第二电容并联至一操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间;在第四时间周期中,使第二电容组之所有第二电容均短路。40.依据申请专利范围第39项所述数位类比转换方法,其中,第三时间周期是跟随在第一时间周期中第2批次之第2位元串分别对各该第一电容充电之后,且该第四时间周期是跟随在第三时间周期之后,而该第一时间周期中与该第三时间周期、第四时间周期对应之时间形成有一延缓时间,该第二时间周期是跟随在该第一时间周期之后。41.一种数位类比转换之方法,是将具有复数个位元之数位信号转换成一类比信号,该数位类比转换方法包含:在第一时间周期中,将复数个串联的暂存单元之第一级输入端及各该输出端形成的第1至第N位元串,均分别在距有一时间差的先后时间,形成的第1批次之第1位元串、第2批次之第1位元串、……、第1批次之第N位元串及第2批次之第N位元串中之每一位元所对应的参考电压,依序地对第一电容组之各别第一电容充电;在第二时间周期中,将第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接;在第三时间周期中,将第二电容组之第二电容并联至一操作放大器的正输入端与负输出端间及负输入端与正输出端间;在第四时间周期中,使第二电容组之所有第二电容均短路。42.依据申请专利范围第41项所述数位类比转换方法,其中,第三时间周期是跟随在第一时间周期中第2批次之第N位元串分别对各该第一电容充电之后,且该第四时间周期是跟随在第三时间周期之后,而该第一时间周期中与该第三时间周期、第四时间周期对应之时间形成有一延缓时间,该第二时间周期是跟随在该第一时间周期之后。43.依据申请专利范围第39或41项所述数位类比转换方法,其中,每一数位信号之每一位元是为高准位与低准位之二种逻辑准位的其中一种准位,当该位元为高准位时,所对应之参考电压値是大于该位元为低准位时所对应之参考电压値。44.依据申请专利范围第39或41项所述数位类比转换方法,其中,于第二时间周期中,第二电容组之每一第二电容依序地与第一电容组的所有第一电容连接时,使得所有之第一电容中的总电荷,依该等第一电容与所连接之第二电容的电容値关系,依序地重新分布于该等第一电容与第二电容中,在第三时间周期中,将该第二电容组之所有第二电容中之总电荷,依电荷守恒定律,重新分配于连接在该操作放大器的正输入端与负输出端间之回授电容及该等第二电容中,同时重新分配该操作放大器的负输入端与正输出端间之回授电容及该等第二电容中,再于第四时间周期中,使所有第二电容均短路,以清除该等第二电容中之电荷。图式简单说明:第一图是一习知数位类比转换装置之电路图。第二图是另一习知数位类比转换装置之电路图。第二A图是第二图中之部份电路图。第三图是本发明第一较佳实施例之电路图。第四图是本发明第一较佳实施例之时序图。第五图是本发明第二较佳实施例之电路图。第六图是本发明第二较佳实施例之时序图。第七图是本发明第三较佳实施例之电路图。第八图是本发明第三较佳实施例之时序图。第九图是本发明第四较佳实施例之电路图。第十图是本发明第五较佳实施例之电路图。第十一图是本发明第六较佳实施例之时序图。第十二图本发明第六较佳实施例之电路图。第十三图是本发明第七较佳实施例之电路图。第十四图本发明第七较佳实施例之时序图。
地址 台南县善化镇大成路二九一号二楼
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