數字模擬轉換裝置及方法
2023-07-13 07:43:36
專利名稱：數字模擬轉換裝置及方法
技術領域：
本發明系關於信號處理與信號波形的控制，尤指一種數字模擬轉換裝置以及其相關方法，可有效控制其輸出信號轉態的上升/下降時間。
背景技術：
數字模擬轉換裝置(digital to analog converter)廣泛地應用在各種不同用途的電子電路中，一般來說，數字模擬轉換裝置的操作在於將一數字形式的輸入信號轉換成一模擬形式的輸出信號。由於數字模擬轉換裝置常常必須反應出信號轉態，因此數字模擬轉換裝置產生輸出信號的所需的上升/下降時間便成了數字模擬轉換裝置一個重要的特性。在大部分的情形中，信號的上升/下降時間需要被控制在合理的時間範圍內，以避免太長的上升/下降時間造成信號失真等不良影響，而太短的上升/下降時間則會因過高的信號切換速度而會造成電磁幹擾(electromagnetic interference)。舉例來說，請參考圖1，其系說明習知100BASE-T網路規範中，對於輸出信號之波形要求。其中，該網路規範中要求，信號轉態時的上升/下降時間必須控制於4士 Ins之內。 習知作法可能使用由電阻與電容等被動元件所組成的低通濾波器來電連接於數字模擬轉換器的輸出端，透過適當地調教低通濾波器與數字模擬轉換器的參數，來達成將信號的上升/下降時間控制於一定時間內的目的。然而，由於電阻與電容的精準度較難掌握，容易受到工藝上的誤差或者是溫度的影響，所以容易導致由被動元件所組成低通濾波器的有特性上的變異，進而使得數字模擬轉換器之輸出信號的上升/下降時間無法如預期般被控制。本發明所屬技術領域中，亦存在解決此種問題的先前技術。例如，美國專利(證號 6，462，668)中所提出的電流源架構。請參考圖2，其系該篇專利的代表圖。該篇專利中之電流源架構(電流源50)，系利用多個平行排列的子電流源(亦即，電晶體對52 56)的電流加總來產生輸出電流Io，其中，由於每一個電晶體對52 56系被具有不同時間延遲 (屯 屯)的控制信號所控制，故於一定時間間隔內，可逐次增加或減少輸出電流Io，以控制其轉態的上升/下降時間。然而，該篇專利所提出的電流源架構有以下問題。首先，為了降低子電流源的不匹配(mismatch)所帶來的不良效應，所以必須增加子電流源面積，以降低不匹配的效應，如此一來會增加電流源架構的整體面積。除此之外，由於電流源50的輸出電流Io系利用切換子電流源的開啟或關閉狀態來調整，而子電流源切換的瞬間，往往會有暫態的突波(glitch power)產生。因此，儘管先前技藝已提供控制信號轉態的上升/下降時間的電流源架構，但仍存在亟待改善的地方。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種可有效控制信號上升與下降速度的電流輸出裝置，以這種電流輸出裝置為基礎所設計的數字模擬轉換電路，可使其輸出信號轉態時的上升/下降時間控制於一預定的合理範圍內。本發明透過利用分流電路對一固定電流進行分流，並對分流電路控制，使分流電路所輸出的分流電流漸進式地增加或減少，其中，分流電路的控制系透過多個具有不同相位的控制信號來進行。這些控制信號的相位差可精確地決定信號上升/下降的速度，避免使用誤差較大的被動式低通濾波器。再者，本發明所提供的電流輸出裝置亦可有效避免先前技術中電流源裝置面積較大與可能的突波幹擾問題。本發明之一實施例提供一種電流輸出裝置，包含一電流源、一信號產生電路以及多個分流電路。該電流源系具有一輸出端，並且用以輸出一供應電流。該信號產生電路系分別產生一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號。該多個分流電路系包含有至少一第一分流電路以及至少一第二分流電路，該第一分流電路與該第二分流電路系分別耦接至該電流源之該輸出端，並且，該第一與該第二分流電路系分別依據該第一與第二組控制輸出信號來分流該供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流。其中，該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系分別調整該第一分流電流與該第二分流電流的大小，以逐漸地增加該第一分流電流並逐漸地減少該第二分流電流。本發明之一實施例提供一種數字模擬轉換裝置，用以將一數字輸入信號轉換成一模擬輸出信號，包含一電流源，具有一輸出端，用以輸出一供應電流；一信號產生電路，依據該數字輸入信號產生一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號；一第一分流電路，耦接至該電流源之該輸出端，具有並聯之多個第一開關模塊對應接收該第一組控制輸出信號以決定多個開關開啟之數量來分流該供應電流以產生一第一分流電流；以及一第二分流電路，耦接至該電流源之該輸出端，具有並聯之多個第二開關模塊對應接收該第二組控制輸出信號以決定多個開關開啟之數量來分流該供應電流以產生一第二分流電流，其中該第一與第二分流電流系用以產生該模擬輸出信號，藉由該第一與第二分流電流大小決定所產生該模擬輸出信號的變化。本發明之另一實施例提供一種電流輸出方法，該方法包含提供一供應電流；產生提供一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號；以及依據該第一組控制輸出信號以及該第二組控制輸出信號來分流該供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流；其中，該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系分別調整該第一分流電流與該第二分流電流的大小，以逐漸地增加該第一分流電流並逐漸地減少該第二分流電流。本發明之又一實施例提供一種數字模擬轉換裝置，用以將一數字輸入信號轉換成一模擬輸出信號，該數字模擬轉換裝置包含一電流源、一信號產生電路以及多個分流電路。該電流源系具有一輸出端，並且用以輸出一供應電流。該信號產生電路系依據該數字輸入信號而分別產生一第一組控制輸出信號與一第二組控制輸出信號。該多個分流電路， 包含有至少一第一分流電路以及至少一第二分流電路，該第一分流電路與該第二分流電路系分別耦接至該電流源之該輸出端，並且，該第一與該第二分流電路系分別依據該第一與第二組控制輸出信號來分流該供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流。其中， 該數字模擬轉換裝置系依據該第一分流電流與該第二分流電流來產生該模擬輸出信號；以及該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系分別調整該第一分流電流與該第二分流電流的大小，以逐漸地增加該第一分流電流並逐漸減少該第二分流電流來控制模擬輸出信號之變化速度。
本發明之再一實施例提供一種數字模擬轉換方法，包含提供一數字輸入信號； 提供一供應電流；依據該數字輸入而分別產生一第一組控制輸出信號與一第二組控制輸出信號；分別依據該第一與第二組控制輸出信號來分流該供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流；以及依據該第一分流電流與該第二分流電流來產生一模擬輸出信號。其中，該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系分別調整該第一分流電流與該第二分流電流的大小，以逐漸地增加該第一分流電流並逐漸地減少該第二分流電流來控制該模擬輸出信號之變化速度。
圖1系說明信號波形與相對應之上升/下降時間的關係。圖2係為先前技術所提供的電流源裝置的電路圖。圖3係為本發明電流輸出裝置之實施例的電路圖。圖4係為本發明之控制信號的波形圖。圖5系說明本發明之開關模塊中電晶體開啟狀態與時序的關係。圖6係為本發明數字模擬轉換裝置之實施例的示意圖。圖7系說明本發明如何透過對數字輸入信號取樣來產生控制信號。主要元件符號說明100電流輸出裝置50、51、110電流源120信號產生電路130、140分流電路131 134、141 144開關模塊1311 1341、1411 1441控制端52a 56a、52b 56b、Tl、T2、T31 T34、T41 T44電晶體200數字模擬轉換裝置210電阻性元件52 56電晶體對
具體實施例方式請參考圖3，其系繪示本發明電流輸出裝置之實施例。如圖所示，電流輸出裝置 100包含有一電流源110、一信號產生電路120以及分流電路130、140。電流源110具有一輸出端X，並且輸出一供應電流Ip。於本實施例中，電流源110包含有電晶體Tl與電晶體 T2所組成的電流鏡電路，其中，電晶體T2之尺寸比例(W/L)為電晶體Tl之尺寸比例(W/L) 的N倍，故電流源110之輸出端X所產生之供應電流Ip將會是流經電晶體Tl之參考電流 Ikef的N倍，然而，此係為本發明的一種實施態樣，而非本發明之限制；於本發明之其它實施例中，電流源110亦可以電流鏡電路以外的方式來實現。信號產生電路120系耦接於分流電路130與140，用以分別產生一第一組控制輸出信號S以及一第二組控制輸出信號S』至分流電路130與140。分流電路130與分流電路 140系分別耦接至電流源110之輸出端X，並且分流電路130與140系分別依據信號產生電路120之第一組控制輸出信號S與第二組控制輸出信號S』來分流供應電流Ip以產生一第一分流電流I1與一第二分流電流12。在本實施例中，第一組控制輸出信號S與第二組控制輸出信號S』係為一反相關係。故第一組控制輸出信號S亦可稱為控制輸出信號S，而第二組控制輸出信號S』亦可稱為反相控制輸出信號S』。藉由控制輸出信號S與反相控制輸出信號S』可得到不同的第一分流電流I1與第二分流電流I2的電流大小，並且，當控制輸出信號S致使第一分流電流I1 逐漸地增加時，反相控制輸出信號S』會同時使第二分流電流I2逐漸地減少；反之當控制輸出信號S致使第一分流電流I1逐漸地減小時，反相控制輸出信號S』會同時使第二分流電流I2逐漸地增加。實際上，第一組控制輸出信號S包含有多個第一控制信號Sl S4 ；第二組控制輸出信號S』包含有多個第二控制信號Si， S4』 (以下第一控制信號Sl S4可稱控制信號Sl S4 ；第二控制信號Si， S4，可稱反相控制信號Si， S4，)，而分流電路130具有並聯之多個開關模塊131 134，並且開關模塊131 134(系以電晶體T31 T34來實施，然而，其僅為實施態樣，並非唯一的實施方式)，分別具有多個控制端1311 1341，控制端1311 1341分別接收控制信號Sl S4 ；相似地，分流電路140具有並聯之多個開關模塊141 144，並且開關模塊141 144(系以電晶體T41 T44來實施，然而，其僅為實施態樣，並非唯一的實施方式)，分別具有多個控制端1411 1441，控制端1411 1441分別接收反相控制信號Si』 S4』。此外，應當特別注意的是，單一分流電路中之開關模塊的數目僅須滿足兩個以上的條件即可據以實施本發明，故於本發明其他實施例中，亦可以不同於本例所舉之個數的開關模塊來實施本發明的電路結構。於本實施例中，由於控制信號Sl S4分別與反相控制信號Si， S4，具有一反相關係。因此，當控制信號Sl S4信號電平變化逐漸地增加開關模塊131 134中處於開啟狀態之個數時，則第二控制信號Si， S4』此時的信號電平變化會逐漸地減少開關模塊141 144中處於開啟狀態之個數，反之亦然。因此，透過以上的操作，可以達成當逐漸地增加第一分流電流I1時，第二分流電流I2會逐漸地減少，或者是當逐漸地增加第二分流電流I2時，第一分流電流I1會逐漸地減少的效果。應當特別注意的是，本發明並未限定電流輸出模塊中分流電路的數目，以及每一分流電路中開關模塊的數目。這些數目皆可視設計上的變化來調整。關於控制信號Sl S4的信號電平變化與開關模塊中之電晶體的導通狀態的說明，請參考圖4與圖5，如圖4所示，控制信號Sl S4之間分別具有一定的相位差，而使每個控制信號Sl S4分別具有不同相位(請注意，圖4中所示的相位差大小並非本發明之限制，於本發明其它實施例中，控制信號Sl S4間應有不同的相位差變化)。由於控制信號Sl S4分別與反相控制信號Si』 S4』為相對應之反相關係，所以反相控制信號Si』 S4』間也具有相同於控制信號Sl S4的相位關係，使得每個反相控制信號Si』 S4』也分別具有不同相位(同樣地，於本發明其它實施例中，反相控制信號Si， S4，間亦有不同的相位差變化)。由於控制信號Sl S4之間存在者一定的相位差，因此，當控制信號Sl S4逐漸地增加開關模塊131 134中處於開啟狀態個數的過程中，第一分流電流I1增加的速度系受到控制信號Sl S4之信號電平變化的發生時間所控制。同理，控制信號Si， S4』會相對應地逐漸減少開關模塊141 144中處於開啟狀態個數，而第二分流電流I2增加的速度系受到控制信號Si』 S4』之信號電平變化的發生時間所控制。如圖所示，在時間點TO的附近，由於控制信號Sl S4皆處於一低電平，因此分流電路130中之電晶體T31 T34均不會導通，所以此時第一分流電流I1的值將會是0，再者，由於反相控制信號Si』 S4』乃為控制信號Sl S4之反相信號之故，所以在時間點TO 的附近，分流電路140中之電晶體T41 T44將全數處於導通狀態，此時第二分流電流I2 將會等於電流源110所產生之供應電流IP。在時間點Tl時，由於控制信號Sl由一低電平而被提升至一高電平，所以電晶體T31將會被導通，其餘的電晶體T32 T34則維持未導通的狀態，而與控制信號Sl互為反相之反相控制信號Si，則由一高電平被降低至一低電平， 進而關閉電晶體T41，而其餘的電晶體T42 T44則仍維持導通的狀態。因此，在時間點Tl 時，信號產生電路120之控制輸出信號S與反相控制輸出信號S』會使得第一分流電流I1為 (1/4) IP，第二分流電流I2則為(3/4) IP，直到下一次控制信號的轉態發生。接著，在時間點T2時，控制信號S2將由一低電平而被提升至一高電平，所以電晶體T32將會被導通，其餘的電晶體T33 T34則繼續維持未導通的狀態，而與控制信號S2 互為反相之反相控制信號S2』則會由一高電平被降低至一低電平，進而關閉電晶體T42，而其餘的電晶體T43 T44則繼續維持導通的狀態。因此，在時間點T2時，信號產生電路120 之控制輸出信號S與反相控制輸出信號S』會使得第一分流電流I1為(2/4) IP，第二分流電流則為(2/4) IP，直到下一次控制信號的轉態發生。接著，在時間點T3時，控制信號S3將由一低電平而被提升至一高電平，所以電晶體T33將會被導通，僅剩電晶體T34繼續維持未導通的狀態，而與控制信號S3互為反相之反相控制信號S3』則會由一高電平被降低至一低電平，進而關閉電晶體T43，僅剩電晶體 T44繼續維持未導通的狀態繼續維持導通的狀態。因此，在時間點T3時，控制輸出信號S與反相控制輸出信號S』會使得第一分流電流I1為(3/4) IP，第二分流電流I2則為(1/4) IP，直到下一次控制信號的轉態發生。最後，在時間點T4時，控制信號S4將由一低電平而被提升至一高電平，所以電晶體T34將會被導通，使得分流電路130中所有電晶體皆被導通，而與控制信號S4為反相之反相控制信號S4，則會關閉電晶體T44，使得分流電路140中所有電晶體皆被關閉。因此， 在時間點"Γ4時，控制輸出信號S與反相控制輸出信號S』會使得第一分流電流I1為0，第二分流電流I2則為IP。圖4中電流Idiff係為由第一分流電流I1與第二分流電流I2所組成的差動電流，圖示中之波形則清楚地展示了分流電流I」 I2以及Idiff的變化與控制信號的變化間的關係。本發明透過信號產生電路120之控制輸出信號S與反相控制輸出信號S』，使得分流電路130與140中開關模塊131 134與141 144得以漸進式地開啟與關閉，使第一與第二分流電流I1與I2的上升或下降速度可以穩定地被控制。相較於前述美國專利所教導的電流源裝置50，由於本發明的電流源110中之電晶體T2本身的尺寸比例(W/L)就較大，其不匹配效應並不明顯，此外，開關模塊131 134與 141 144本身的VGS (亦即，電晶體T31 T34與T41 44的閘極與源極間的跨壓)很高 (因其作為開關使用，故跨壓較高)，因此，其不匹配效應亦不明顯。再者，因為本發明是採用電流分流的概念來輸出電流，故在增加或減少輸出電流的過程中，並不會造成電流源110 的開啟或關閉，不易有暫態的突波產生。
因此，本發明以此電流輸出裝置為基礎，提供一種數字模擬轉換裝置。依據本發明之實施例，數字模擬轉換裝置系用以將一數字輸入信號轉換成一模擬輸出信號，包含一電流源、一信號產生電路以及多個分流電路。該電流源系具有一輸出端，並且用以輸出一供應電流。該信號產生電路系依據該數字輸入信號而分別產生一第一組控制輸出信號與一第二組控制輸出信號。該多個分流電路，包含有至少一第一分流電路以及至少一第二分流電路。其中，該第一分流電路與該第二分流電路系分別耦接至該電流源之該輸出端，而該第一與該第二分流電路系分別依據該第一組與第二組控制輸出信號來分流該供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流。本發明之數字模擬轉換裝置系依據該第一分流電流與該第二分流電流來產生該模擬輸出信號。進一步來說，該第一分流電流與該第二分流電流可透過一電阻性元件，將第一分流電流與該第二分流電流轉換成電壓來產生該模擬輸出信號，由於此部分技術係為本發明所屬技術領域之人所熟知，故在此不另作贅述。關於本發明之數字模擬轉換裝置之實施例可參考圖6，如圖所示，數字模擬轉換 200包含有本發明之電流輸出裝置100，電流輸出裝置100之信號產生電路120用以對數字輸出信號Din進行取樣，進而產生包含第一控制信號Sl S4之第一組控制輸出信號S,以及包含第二控制信號Si， S4』之第二組控制輸出信號S』，關於如何利用數字輸出信號Din 來產生控制信號的方式，將於後續的段落中的說明。由於數字模擬轉換200之功能在於將數字輸入信號Din轉換成一模擬輸出信號 Aout，因此，信號產生電路120所產生之第一組控制輸出信號S與第二組控制輸出信號S』會隨著數字輸出信號Din的變化而改變，以使第一分流電流與第二分流電流反映出Din的變化。詳言之，第一組控制輸出信號S與第二組控制輸出信號S』會控制第一開關模塊131 134中處於開啟狀態之個數，以及第二開關模塊141 144中處於開啟狀態之個數，以分別調節第一分流電流I1與第二分流電流I2，進而改變電流輸出裝置100之差動輸出電流Idiff, 以藉由電阻性元件210與220來產生差動形式的模擬輸出信號Aout (請注意，儘管圖6之實施例中電阻性元件210與220系以電阻來實施，然而，任何效果上具有電阻性之電路元件皆可利用差動輸出電流Idiff來輸出模擬輸出信號Aout，故這種設計變化應屬本發明之範疇)。再者，於本發明之數字模擬轉換裝置之其它實施例中，亦可僅利用電流輸出裝置100 之單端輸出來產生模擬輸出信號Aout。請參考圖7，其系說明本發明之實施例中，信號產生電路如何依據一數字輸入信號 Din來產生第一組控制輸出信號與第二組控制輸出信號，由於本發明的目的在於控制模擬至數字轉換裝置之模擬輸出信號的上升或下降速度。因此，當數字輸入信號Din發生信號轉態時，必須控制分流電流的改變速度，使得模擬輸出信號Aout不至於以太快或太慢的速度變化。為了達成這個效果，本發明適當地利用分流效應(亦可解釋為延遲控制輸出開啟開關模塊的速度)，使得輸出之差動電壓在轉態時有正確的上升或下降速度。舉例來說，當數字輸入信號Din於時間點Tl時發生轉態(由低電平提升至高電平)，但為了延遲第一分流電流I1的上升速度，因此第一控制信號Sl S4中只有第一控制信號Sl S4會在時間點 Tl發生轉態(由低電平提升至高電平)，以開啟其對應之開關模塊131，而開關模塊132 134則會分別被延遲到時間點T2 T4時才被開啟，透過這樣的方式，以使第一分流電流I1 的上升速度不至於太快，達到控制模擬輸出信號Aout之上升時間的目的；同理，第二控制信號Si』 S4』也是依照這種概念來產生。而數字輸入信號Din發生轉態由高電平降低至低電平的轉態時，控制信號Sl S4也會延遲開關模塊131 134的關閉時間點，使得控制模擬輸出信號Aout之下降時間可被準確地控制。簡言之，信號產生電路120以產生具有不同相位之第一控制信號Sl S4與第二控制信號Si』 S4』的方式來控制分流電路中的開關模塊來控制第一分流電流I1與第二分流電流I2 ；換言之，不同相位之控制信號可錯開開關模塊131 134與141 144的導通與關閉時間，進而得以控制模擬輸出信號Aout的上升或下降速度。因此，於可能的實施方式中，信號產生電路120可利用D型正反器來對數字輸入信號Din進行取樣來分別產生第一控制信號Sl S4與第二控制信號Si』 S4』。其中，由於第一控制信號Sl S4與第二控制信號Si， S4』互為反相之故，所以可先產生其中一組，再透過反相電路來得到另一組。請參考圖7，假設數字輸入信號Din的時鐘脈衝為125Mhz，則本實施例中利用兩個時鐘脈衝為250Mhz的取樣時鐘脈衝信號CLKl與CLK2來輸入至D型正反器，以對輸入信號 Din進行取樣，進而產生具有不同相位之控制信號。其中，較快的取樣時鐘脈衝信號CLKl與 CLK2可使得數字輸入信號Din處於高電平的時間內，對數字輸入信號Din進行多次取樣。 因此，本發明會於時鐘脈衝信號CLKl與CLK2之上升緣(raising edge)或下降緣(falling edge)發生時，對數字輸入信號Din進行取樣。如圖7所示，取樣時鐘脈衝信號CLKl的上升緣用以對數字輸入信號Din進行取樣而產生第一控制信號Si,而取樣時鐘脈衝信號CLKl的下降緣則用以對數字輸入信號Din進行取樣而產生第一控制信號S2 ；取樣時鐘脈衝信號CLK2的上升緣用以對數字輸入信號Din 進行取樣而產生第一控制信號S3，而取樣時鐘脈衝信號CLK2的下降緣則用以對數字輸入信號Din進行取樣而產生控制信號S4。因此，當數字輸入信號Din於時間點Tl所發生的轉態，會依據取樣時鐘脈衝信號CLKl與CLK2，頻繁的多次對數字輸入信號Din取樣，來錯開關模塊開啟的時間。依據這種概念，本發明並未限定取樣的具體方式，舉例來說，亦可採用一時鐘脈衝達500Mhz的單一取樣時鐘脈衝信號，分別於上升緣或下降緣來取樣，進而產生控制信號。 當第一控制信號Sl S4與第二控制信號Si， S4』中一組被產生後，剩下的一組只需透過反相電路來產生即可，然而，此非本發明唯一的限制。除了以上透過取樣時鐘脈衝信號來對數字輸入信號進行取樣的方法外，本發明亦可透過其它可能的方式來產生具有不同相位之控制信號，如利用相位內插電路(phase interpolator)，而這些設計變化均屬本發明之範疇。此外，應當特別注意的是，儘管上述的實施例中，本發明數字模擬轉換裝置的模擬輸出信號系Aout為差動形式的電壓輸出，然而，於本發明其他實施例中，模擬輸出信號 Aout亦可為單端形式的電壓輸出(亦即，僅透過第一分流電流I1或第二分流電流I2中之一者來產生)。這樣的設計變化並不影響本發明的實施，且應屬本發明之範疇基於本發明所提供的電流輸出裝置與數字模擬轉換裝置，本發明另提供以此為基礎的電流輸出方法與數字模擬轉換方法，然而，由於這些方法的概念相同於以上的介紹，故在此不多贅述。簡言之，本發明之電流輸出方法包含提供一供應電流；產生提供一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號；以及依據該第一組控制輸出信號以及該第二組控制輸出信號來分流該供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流；其中，該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系分別調整該第一分流電流與該第二分流電流的大小，以逐漸地增加/減少該第一分流電流並逐漸地減少/增加該第二分流電流。於本發明之一種數字模擬轉換方法則包含提供一數字輸入信號；提供一供應電流；依據該數字輸入而分別產生一第一組控制輸出信號與一第二組控制輸出信號；分別依據該第一與第二組控制輸出信號來分流該供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流；以及依據該第一分流電流與該第二分流電流來產生一模擬輸出信號。其中，該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系分別調整該第一分流電流與該第二分流電流的大小，以逐漸地增加/減少該第一分流電流並逐漸地減少/增加該第二分流電流來控制該模擬輸出信號之變化速度。基於本發明之電流輸出裝置所設計的數字模擬轉換裝置，可應用於具有高速數字輸入信號的電子電路中，例如像音訊處理，視訊處理，或者是網路傳輸等領域中。而由於本發明的數字模擬轉換裝置並不需要透過被動元件所組成的低通濾波器來控制輸出信號的上升/下降時間，因此可以更準確地控制輸出信號，提升數字模擬轉換裝置的性能。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
權利要求
1.一種數字模擬轉換裝置，用以將一數字輸入信號轉換成一模擬輸出信號，其特徵在於，所述的裝置包含一電流源，具有一輸出端，用以輸出一供應電流；一信號產生電路，依據所述的數字輸入信號產生一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號；一第一分流電路，耦接至所述的電流源的所述的輸出端，具有並聯的多個第一開關模塊對應接收所述的第一組控制輸出信號以決定多個開關開啟的數量來分流所述的供應電流以產生一第一分流電流；以及一第二分流電路，耦接至所述的電流源的所述的輸出端，具有並聯的多個第二開關模塊對應接收所述的第二組控制輸出信號以決定多個開關開啟的數量來分流所述的供應電流以產生一第二分流電流，其中所述的第一與第二分流電流系用以產生所述的模擬輸出信號，藉由所述的第一與第二分流電流大小決定所產生所述的模擬輸出信號的變化。
2.如權利要求1所述的數字模擬轉換裝置，其特徵在於，所述的第一組控制輸出信號包含有多個第一控制信號；所述的第二組控制輸出信號包含有多個第二控制信號；所述的多個第一開關模塊分別具有多個第一控制端，所述的多個第一控制端分別對應接收所述的多個第一控制信號；所述的多個第二開關模塊分別具有多個第二控制端，以及所述的多個第二控制端分別對應接收所述的多個第二控制信號。
3.如權利要求2所述的數字模擬轉換裝置，其特徵在於，所述的數字模擬多個第一控制信號分別與所述的多個第二控制信號具有一反相關係。
4.如權利要求2所述的數字模擬轉換裝置，其特徵在於，所述的數字模擬多個第一控制信號分別具有不同相位，以及所述的多個第二控制信號分別具有不同相位。
5.如權利要求2所述的數字模擬轉換裝置，其特徵在於，所述的數字模擬多個第一開關模塊中處於開啟狀態的開關模塊個數系對應於所述的多個第二開關模塊中處於關閉狀態的開關模塊個數。
6.一種數字模擬轉換方法，其特徵在於，所述的方法包含提供一供應電流；提供一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號；依據所述的第一組控制輸出信號以及所述的第二組控制輸出信號來分流所述的供應電流以產生一第一分流電流與一第二分流電流；以及依據所述的第一分流電流與所述的第二分流電流產生一模擬輸出信號，其中所述的模擬輸出信號的變化藉由所述的第一與第二分流電流大小所產生。
7.如權利要求6所述的數字模擬轉換方法，其特徵在於，所述的第一組控制輸出信號與所述的第二組控制輸出信號分別包含有多個第一控制信號與多個第二控制信號，所述的多個第一控制信號系分別對應所述的多個第二控制信號且為反相關係。
8.如權利要求6所述的數字模擬轉換方法，其特徵在於，所述的數字模擬第一組控制輸出信號與所述的第二組控制輸出信號分別包含有多個第一控制信號與多個第二控制信號，所述的多個第一控制信號分別具有不同相位，以及所述的多個第二控制信號分別具有不同相位。
全文摘要
本發明公開了一種數字模擬轉換裝置及其方法，該電流輸出裝置包含一電流源、一信號產生電路以及多個分流電路。該電流源系用以輸出一供應電流。該信號產生電路系分別產生一第一組控制輸出信號以及一第二組控制輸出信號。該多個分流電路包含有至少一第一分流電路以及至少一第二分流電路，其中，該第一組控制輸出信號與該第二組控制輸出信號系用以分流該供應電流以產一第一分流電流與一第二分流電流。第一與第二分流電流系用以產生模擬輸出信號，藉由第一與第二分流電流大小決定所產生模擬輸出信號的變化。
文檔編號H03M1/66GK102386927SQ20101027792
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月3日 優先權日2010年9月3日
發明者蔡志厚, 許智淵 申請人:揚智科技股份有限公司