D/a轉換器電流源陣列的版圖排列結構及其排布方法

2023-09-22 20:48:55

專利名稱：D/a轉換器電流源陣列的版圖排列結構及其排布方法
技術領域：
本發明涉及D/A轉換器，具體涉及D/A轉換器電流源陣列的排列結構及其排布方法。
背景技術：
現代通信系統，網絡技術的高速發展，迫切需求高解析度，高採樣率的D/A轉換器 (DAC)。分段式電流舵DAC是實現高速轉換的最理想也是應用最廣泛的結構，作為其核心部分的電流源陣列的設計將直接影響到整個DAC的工作性能。隨著電流舵DAC輸出位權重的増加，需要的電流源數目，陣列面積也隨之變大，陣列不同區域受到的エ藝誤差和溫度場誤差也就越明顯，當數字輸入代碼從全0遞增到全1， 電流源依次打開，梯度誤差和溫度場誤差會不斷積累，最終會嚴重影響DAC性能。對電流舵 DAC而言，積分非線性誤差(INL)是由電流源的匹配性質決定，INL是表徵製造エ藝與DAC 規格之間關係的ー個重要指標。所以在分段式DAC的電流源版圖設計中，主要考慮版圖對 INL的影響。電流源匹配誤差在版圖設計中主要表現為
1、隨機匹配誤差，隨機誤差是由匹配特性決定，取決於單位電流源的尺寸，通常儘可能増加單位電流源管子的尺寸以降低隨機匹配誤差給電路帶來的不利影響，但同時會讓電流源陣列具有較大的面積。隨著DAC精度的提高，電流源增多，面積隨之増大，陣列中的梯度誤差及溫度場誤差也會變得更加明顯，需要通過優化各電流源的排布順序，來彌補梯度誤差造成的非線性以及溫度場誤差的影響。2、兩維的梯度誤差，即X方向和Y方向的梯度誤差，且具有線性特性。在電流源陣列中，由於各單元、器件之間通過金屬連接，金屬連線存在電阻，沿著電源線方向，電壓存在 ー個梯度的變化，這個電壓梯度變化就會導致電流源電流產生梯度誤差。(如圖1所示)
3、溫度場誤差，晶片工作會散發熱量，使得晶片上的溫度以某一點為中心向四周逐漸降低，導致晶片各個電流源有一定的溫度場誤差，對大面積的電流源陣列而言，尤其明顯。 (如圖2所示)要減少此種誤差的影響，需要各単元中心對稱分布，溫度場誤差也稱為對稱誤差。電流源矩陣版圖設計的焦點問題是，為了保證DAC具有較好的線性度，需要通過 ー些特定的排列組合方式儘量減少隨機誤差，抵消兩維的梯度誤差以及溫度場誤差。常規排布法分為行列式排布法和隨機分布法，隨機分布法需要編寫ー種平衡各單元隨機分布誤差的算法進行單元布局(如國外用到的Q2 Random Walk)，以使電流源分布誤差恰好抵消，但工作量太大，且算法編寫較為複雜，尤其是布局完成後的連線通常需要特定工具進行布線以達到各信號支路寄生電阻電容的精確匹配。對大多數DAC電流源陣列版圖設計而言，行列式排布法是最普遍採用的辦法，梯度偏差被平均到X和Y兩個方向，在行列兩個方向上分別優化電流源開關的順序，是ー種非常簡單且有效的辦法。電流源陣列內各最高有效位(MSB)單元採用溫度計式編碼結構，由大量的電流源單元組成，根據溫度計編碼原理，每ー個輸入位的誤差與更高輸出位有疊加效果，各單元需做精確的相互匹配，按常規行列式分布法，採用單向對角線進行分布於陣列，最低有效位 (LSB)採用ニ進位編碼，這種編碼方式不像溫度計編碼那樣要求每ー個輸入位與其他輸入位需有精確的匹配要求，通常將其位居陣列中心或邊緣。(如圖3所示)
圖3為常規分布法舉例，其中1、表示MSB電流源，8為偽電流源，LSB表示LSB電流源，每個電流源有8個電流源単元。各單元採用對角線分布，可以抵消掉X和Y方向線性梯度誤差的影響，但應用於較大面積的電流源陣列中吋，有如下問題出現
a.隨著LSB數量，面積的増大，電流源布局帶來的梯度誤差，溫度場誤差愈加明顯。b. 對大規模分布的MSB電流源而言，對角線的單向性會讓陣列対稱性不佳，由此導致溫度場誤差的出現。

發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供ー種D/A轉換器電流源陣列的版圖排布結構及其排布方法，本發明首先將MSB電流源、LSB電流源進行共同匹配考慮，將其集成在一起進行中心雙對角線對稱分布，MSB的奇數列和偶數列按相反方向的對角線分布，可使LSB、 MSB梯度誤差完全抵消，同時讓MSB各部分關於中心對稱，減少溫度場誤差對MSB的影響，同時本發明將LSB電流源在對角線上進行中心對稱分布，可有效減少LSB的溫度場誤差，解決了現有技術中存在的技術問題。為解決上述的技術問題，本發明採用以下技術方案
ー種D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構，包括多個電流源整齊排布而成的nXn陣列，而所述的多個電流源由η-1列最高有效位電流源MSB和一列最低有效位電流源LSB集成在一起組成，所述的一列最低有效位電流源LSB包括η個電流源単元，η個最低有效位電流源LSB排布在所述nXn陣列的右上方至左下方的對角線上，所述的每列最高有效位電流源MSB由η個電源流單元組成，分為奇數列最高有效位電流源MSB1、MSB3、MSB5……和偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB6……，所述的奇數列最高有效位電流源中的1列最高有效位電流源(MSBl)以所述nXn陣列的左上方至右下方的對角線上為對稱軸進行排布，其餘奇數列最高有效位電流源MSB3、MSB5……以1列最高有效位電流源MSBl為對稱軸進行排布，而偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB6……以η個最低有效位電流源 LSB排布成的對角線為對稱軸進行排布。更進ー步的是
所述的一組最低有效位電流源LSB在其自己所在的對角線上每個LSB電流源單元按中心対稱的方式排布。所述的排列結構按7位最低有效位電流源LSB和5位最高有效位電流源MSB進行劃分，所述的最低有效位電流源LSB用ニ進位權重編碼，輸入位(Γ7的最低有效位電流源 LSB分別為Ll/4、L1/2、ー個Ll電流源単元、2個L2電流源単元、4個L4電流源単元、8個 L8電流源単元、16個L16電流源単元，其中L1/4和L1/2佔據1個電流源単元位，其餘每個最低有效位電流源佔據ー個電流源単元位。所述的排列結構中的每列最高有效位電流源MSB分別由32個電流源單元組成，所述的最低有效位電流源LSB也由32個電流源單元組成；排布結構的第一列由1-31數列最高有效位電流源MSB1、MSB3、MSB5……MSB31和最低有效位電流源LSB的順序從上到下放置，32個1數列最高有效位電流源MSBl以陣列的左上方至右下方的對角線上為對稱軸進行排布，奇數列最高有效位電流源MSB3、MSB5、MSB7……以第一列中的相同數位最高有效位電流源MSB3、MSB5、MSB7……為基準往右下方45度方向進行排布，偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB6……和最低有效位電流源LSB往右上方45度方向進行排布，排至第 32列為止；
所述的陣列中的第1行中的剰餘空格，從左至右分布放置最高有效位電流源MSB31、 MSB 29、MSB 27…MSB 5、MSB 3，並以第1行為基準，按相同數位最高有效位電流源的往右下方45度方向進行排布，排至第32列；
所述的陣列中的第32行剰餘空格，分別放置最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB 6… MSB 30，以第32行為基準，按相同數位最高有效位電流源以右上方45度方向往上進行排布，排至第32列。
所述的nXn陣列四周放置與MSB電流源単元尺寸相同的pmos管用作偽電流源D以降
低エ藝誤差。所述的nXn陣列的源極電源連接以及柵極信號連接由總線引入，使用等長兩分法，連至每一行接入點，用第二層金屬將行內各単元相應端ロ橫向連接；所述的nXn陣列的漏極信號連接以每四行電流源單元為一組，每組區域內按需要走相應數目的等長等寬的金屬線，由於源極電源線與柵極信號線採用第二層金屬走線，漏極信號線採用第四層金屬可減少其與第二層金屬交疊部分的耦合電容，並用第三層金屬將陣列中各単元縱向連接到漏極信號總線之上。本發明還包括上述D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構的排布方法，包括以下步驟
步驟a，排布從第一列開始，將奇數列最高有效位電流源MSB1、MSB3、MSB5……往右下方45度方向進行排布，偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB6……和最低有效位電流源LSB往右上方45度方向進行排布，排至第η列為止；
步驟b，完成步驟a後，第1行剰餘空格，從左至右，分布放置奇數列最高有效位電流源 MSBUMSB3、MSB5……，並按所述nXn陣列的左上方至右下方的對角線上方向往下進行排布，排至第η列為止；
步驟c，在第η行剰餘空格，分別放置，偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、 MSB6……，並按η個LSB電流排布成的對角線的方向往上進行排布，排至第η列為止。上述的最低有效位電流源LSB在其自己所在的對角線上每個LSB電流源單元按中心対稱的方式排布。更具體的是當陣列為32X32吋，包括以下步驟
步驟al，排布從第一列開始，按1-31列最高有效位電流源MSB1、MSB3、MSB5……MSB31 和最低有效位電流源LSB的順序從上到下放置，將奇數列最高有效位電流源MSB1、MSB3、 MSB5……往右下方45度方向進行排布，將偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB6……和最低有效位電流源LSB往右上方45度方向進行排布，排至第32列為止；
步驟bl.完成步驟al後，在第1行剰餘空格，從左至右分布放置最高有效位電流源 MSB3UMSB 29、MSB 27…MSB 5、MSB 3，並以第1行為基準，按相同數位最高有效位電流源的往右下方45度方向進行排布，排至第32列；
步驟cl.第32行剩餘空格，分別放置最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB 6…MSB 30， 如圖7所示，以第32行為基準，按相同數位最高有效位電流源以右上方45度方向往上進行排布，排至第32列。
這種排布法可使MSB的各奇偶単元均勻分布於陣列中，且在排布上關於1-1和LSB-LSB 的兩個對角線方向對稱，雙對角線分布結構可抵消掉MSB部分2個對角線方向帶來的梯度誤差。同時各部分關於對角線交點中心對稱，可建少溫度場誤差的影響。所述的最低有效位電流源LSB包括Ll/4、L1/2、ー個Ll電流源単元、2個L2電流源単元、4個L4電流源単元、8個L8電流源単元、16個L16電流源単元，將L1/4和L1/2相鄰放置，與Ll 一起位於對角線的中心，2個L2、4個L4、8個L8、16個L16關於所述對角線的中心對稱排布，有效消除最低有效位電流源LSB的梯度誤差及溫度場誤差。與現有技術相比，本發明的有益效果是使LSB、MSB梯度誤差完全抵消，同時讓 MSB各部分關於中心對稱，減少溫度場誤差對MSB的影響，同時本發明將LSB電流源在對角線上進行中心對稱分布，可有效減少LSB的溫度場誤差。


圖1為線性梯度誤差示意圖； 圖2為溫度場誤差示意圖3為常規行列分布法示意圖4為本發明具體實施例中12位分段式DAC電流源最高有效位電流源MSB排列示意
圖5為本發明具體實施例中12位分段式DAC電流源陣列示意圖； 圖6為本發明具體實施例中第1行排列示意圖； 圖7為本發明具體實施例中第32行排列示意圖； 圖8為電源連接示意圖； 圖9為信號總線連接方式示意圖； 圖10為信號連接示意圖； 圖11為常規方法的電流源梯度誤差仿真示意圖； 圖12為本發明的電流源梯度誤差仿真示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進ー步闡述。在本發明中，DAC的12位分段結構按7位最低有效位電流源LSB和5位最高有效位電流源MSB進行劃分。
在本例電路設計中，電流源単元由2個W=5u，L=5u的pmos管組成，並以此作為單位電流源。(在圖5中用一個方格表示ー個單位電流源)
本發明包括ー種D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構及其排布方法，在本實施例中按7位最低有效位電流源LSB和5位最高有效位電流源MSB進行劃分，所述的最低有效位電流源LSB用ニ進位權重編碼，輸入位(Γ7的最低有效位電流源LSB，如圖5中所示，最低有效位電流源LSB包括Ll/4、Ll/2 (在圖中分別用1/4和1/2表示)、ー個Ll電流源単元、 2個L2電流源単元、4個L4電流源単元、8個L8電流源単元、16個L16電流源単元，將L1/4 和L1/2相鄰放置，與Ll 一起位於對角線的中心，2個L2、4個L4、8個L8、16個L16關於所述對角線的中心對稱排布，有效消除最低有效位電流源LSB的梯度誤差及溫度場誤差。如圖4所示，本實施例的陣列為32X32陣列，上述的排列結構中的每列最高有效位電流源MSB分別由32個電流源單元組成，所述的最低有效位電流源LSB也由32個電流源單元組成；排布結構的第一列由1-31數列最高有效位電流源MSBl、MSB3、MSB5……MSB31 (在圖中分別用數字1、3、5、7···31表示)和最低有效位電流源LSB的順序從上到下放置，32 個1數列最高有效位電流源MSBl以陣列的左上方至右下方的對角線上為對稱軸進行排布， 奇數列最高有效位電流源MSB3、MSB5、MSB7……以第一列中的相同數位最高有效位電流源 MSB3、MSB5、MSB7……為基準往右下方45度方向進行排布。具體來說，例如如圖5所示，3 數列最高有效位電流源MSB3 (在圖中用數字3表示)，以第一列中排列在第三行的最高有效位電流源MSB3，為基準往右下方45度方向進行排布，5數列最高有效位電流源MSB5 (在圖中用數字5表示)，以第一列中排列在第5行的最高有效位電流源MSB5，為基準往右下方45 度方向進行排布，並以此類推，排到31數列最高有效位電流源MSB31為止。如圖4所示，偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB6……和最低有效位電流源LSB往右上方45度方向進行排布，排至第32列為止。具體來說，例如如圖5所示，2數列最高有效位電流源MSB2 (在圖中用數字2表示)，以第一列中排列在第2行的最高有效位電流源MSB2為基準往右方45度方向進行排布，4數列最高有效位電流源MSB4 (在圖中用數字4表示)，以第一列中排列在第4行的最高有效位電流源MSB4為基準往右上方45度方向進行排布，並以此類推，而最低有效位電流源LSB正好排在左下到右上方的對角線上。如圖4所示，在陣列中的第1行中的剰餘空格，從左至右分布放置奇數列最高有效位電流源MSB31、MSB 29、MSB 27…MSB 5、MSB 3 (在圖中分別用數字31、29、27、-5,3 表示)，並以第1行為基準，按相同數位最高有效位電流源的往右下方45度方向進行排布， 排至第32列。具體來說，例如31數列最高有效位電流源MSB31 (在圖中用數字31表示) 排在第1行的第三列，並且以此為基準往右下方45度方向排布31數列最高有效位電流源 MSB31，直至排滿ク9數列最高有效位電流源MSB29 (在圖中用數字四表示)排在第1行的第五列，並且以此為基準往右下方45度方向排布四數列最高有效位電流源MSB29，直至排滿，並以此類推。如圖4所示，陣列中的第32行的剰餘空格中，分別放置偶數列最高有效位電流源 MSB2、MSB4、MSB 6…MSB 30 (在圖中分別用數字2、4、6、8…30表示)，以第32行為基準，按相同數位最高有效位電流源以右上方45度方向往上進行排布，排至第32列。具體來說， 例如2數列最高有效位電流源MSB2 (在圖中用數字2表示)排在第32行的第三列，並且以此為基準往右上方45度方向排布2數列最高有效位電流源MSB2，直至排滿；4數列最高有效位電流源MSB4 (在圖中用數字4表示)排在第32行的第五列，並且以此為基準往右上方 45度方向排布4數列最高有效位電流源MSB4，直至排滿，並以此類推。如圖5所示，上述的陣列四周放置與MSB電流源単元尺寸相同的pmos管用作偽電流源D以保證陣列邊緣的電流源與陣列內部的電流源外部環境一致，減少版圖布局引起的邊緣誤差，防止製造過程中的エ藝誤差。本發明還包括上述D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構的排布方法，包括以下步驟
當陣列為32X32時，
步驟al，排布從第一列開始，按1-31列最高有效位電流源MSB1、MSB3、MSB5……MSB31 和最低有效位電流源LSB的順序從上到下放置，將奇數列最高有效位電流源MSB1、MSB3、 MSB5……往右下方45度方向進行排布，將偶數列最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB6…… 和最低有效位電流源LSB往右上方45度方向進行排布，排至第32列為止；
步驟bl.完成步驟al後，在第1行剰餘空格，從左至右分布放置最高有效位電流源 MSB3U MSB 29、MSB 27…MSB 5、MSB 3 (在圖中分別用數字 31、29、27、...5、3 表示)，如圖 6所示，並以第1行為基準，按相同數位最高有效位電流源的往右下方45度方向進行排布， 排至第32列；
步驟cl.第32行剩餘空格，分別放置最高有效位電流源MSB2、MSB4、MSB 6…MSB 30 (在圖中分別用數字2、4、6、8…30表示)，，如圖7所示，以第32行為基準，按相同數位最高有效位電流源以右上方45度方向往上進行排布，排至第32列。
如圖4所示，這種排布法可使MSB的各奇偶単元均勻分布於陣列中，且在排布上相對於兩個對角線方向對稱，雙對角線分布結構可抵消掉最高有效位電流源MSB部分2個對角線方向帶來的梯度誤差。同時各部分關於對角線交點中心對稱，可建少溫度場誤差的影響。除了在布局上的匹配外，各電流源金屬連線的匹配也是必須充分考慮的，否則連線上的失配同樣會導致電流源之間的不匹配。連線設計原則是保證各電流源的電源具有相同的電壓降，信號的連線部分有相同的電阻電容寄生。本申請以6層金屬エ藝為例
電源連接為保證總線節點VDD到達每一行接入點的電源線長度相等，可採用如圖8所示的方法，從節點VDD開始以兩行為一組進行等長兩分式走線，使用等長兩分法，連至每一行接入點Bi，用第二金屬將行內各単元源極電源端ロ橫向連接。由圖5、圖6、圖7可知，MSB 単元廣31，LSB単元在每一行，每一列都只出現一次，且每一行的各単元到行左側邊界的距離有很大差異。但由於陣列以雙對角線分布，使得誤差也按對角線分布，誤差經過32行的累積抵消，恰好可保證每個電流源的32個單元到陣列左側邊界的總長度恰好保持一致。等長的電源線保證了各電流源之間電源電壓降的匹配。信號連接
柵極信號連接由於每個単元的柵極信號由同一信號線提供，其輸入連線也可採用電源的連接方法，保證總壓降的匹配。漏極信號連接由於每一行有32個不同電流源単元，共需32條信號線連接到陣列邊緣，規模較龐大，本申請以每4行為一組，將32行単元分為8組，8組橫向信號線按其信號歸屬，用具有等長等寬的縱向信號線以總線的形式連接，保證各信號連線的總長度保持完全一致。(如圖9所示的方法)
組內各電流源用34條等長等寬的金屬線進行連接。信號線採用第四層金屬走線以減少和電源線交疊部分產生的耦合電容(如圖10所示)。用第三層金屬將各單元漏極連接到信號總線之上。其中，中間廣32為信號線，兩側為金屬dummy線(如圖10所示)。線間距按エ藝手冊規定最小間距排布，線寬取值比最小寬度略大。這種連法可保證各信號線具有相等的寄生電阻電容，以使各信號線達到匹配。陣列中各電流源排布的匹配，各電流源之間電源線，信號線的匹配，決定了整個 DAC電流源陣列的工作性能。本發明內容可以非常有效的解決隨機匹配誤差，兩維的梯度誤差以及溫度場誤差問題，從而獲得很好的積分非線性誤差(INL)表現。採用MATLAB語言，基於電流源梯度誤差的討論，建模進行仿真，圖11為常規排布法，圖12為本文所使用的排布法，對比可知，本文所使用的抵消梯度誤差的方法將INL的非典型值控制在士0. 4以內，而常規排布法的INL非典型值為士 1左右，證明本文所使用的方法，可使陣列獲得很好的匹配度，從而有效降低積分非線性誤差。
權利要求
1.ー種D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構，包括多個電流源整齊排布而成的nXn 陣列，而所述的多個電流源由η-1列最高有效位電流源(MSB)和一列最低有效位電流源 (LSB)集成在一起組成，其特徵在於所述的一列最低有效位電流源(LSB)包括η個電流源単元，η個最低有效位電流源(LSB)排布在所述nXn陣列的右上方至左下方的對角線上， 所述的每列最高有效位電流源(MSB)由η個電源流單元組成，分為奇數列最高有效位電流源(MSB1、MSB3、MSB5......)和偶數列最高有效位電流源(MSB2、MSB4、MSB6......)，所述的奇數列最高有效位電流源中的1列最高有效位電流源(MSBl)以所述nXn陣列的左上方至右下方的對角線上為對稱軸進行排布，其餘奇數列最高有效位電流源(MSB3、MSB5……)以 1列最高有效位電流源(MSBl)為對稱軸進行排布，而偶數列最高有效位電流源(MSB2、MSB4 、MSB6……)以最低有效位電流源(LSB)排布成的對角線為對稱軸進行排布。
2.根據權利要求1所述的D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構，其特徵在於所述的一組LSB電流源在其自己所在的對角線上每個LSB電流源單元按中心対稱的方式排布。
3.根據權利要求2所述的D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構，其特徵在於所述的排列結構按7位最低有效位電流源(LSB)和5位最高有效位電流源(MSB)進行劃分，所述的最低有效位電流源(LSB)用ニ進位權重編碼，輸入位(Γ7的最低有效位電流源(LSB)分別為Ll/4、Ll/2、ー個Ll電流源単元、2個L2電流源単元、4個L4電流源単元、8個L8電流源単元、16個L16電流源単元，其中L1/4和L1/2佔據1個電流源単元位，其餘每個最低有效位電流源佔據ー個電流源単元位。
4.根據權利要求3所述的D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構，其特徵在於所述的排列結構中的每列最高有效位電流源(MSB)分別由32個電流源單元組成，所述的最低有效位電流源(LSB)也由32個電流源單元組成；排布結構的第一列由1-31數列最高有效位電流源(MSB1、MSB3、MSB5……MSB31)和最低有效位電流源(LSB)的順序從上到下放置， 32個1數列最高有效位電流源(MSBl)以陣列的左上方至右下方的對角線上為對稱軸進行排布，奇數列最高有效位電流源(MSB3、MSB5、MSB7……)以第一列中的相同數位最高有效位電流源(MSB3、MSB5、MSB7……)為基準往右下方45度方向進行排布，偶數列最高有效位電流源(MSB2、MSB4、MSB6……)和最低有效位電流源(LSB)往右上方45度方向進行排布， 排至第32列為止;所述的陣列中的第1行中的剰餘空格，從左至右分布放置最高有效位電流源(MSB31、 MSB 29,MSB 27…MSB 5,MSB 3)，並以第1行為基準，按相同數位最高有效位電流源的往右下方45度方向進行排布，排至第32列；所述的陣列中的第32行剰餘空格，分別放置最高有效位電流源(MSB2、MSB4、MSB 6… MSB 30)，以第32行為基準，按相同數位最高有效位電流源以右上方45度方向往上進行排布，排至第32列。
5.根據權利要求1-3所述的任ー種D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構，其特徵在於所述的nXn陣列四周放置與MSB電流源単元尺寸相同的pmos管用作偽電流源(D)以降低エ藝誤差。
6.根據權利要求1-3所述的任ー種D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構，其特徵在幹所述的nXn陣列的源極電源連接以及柵極信號連接由總線引入，使用等長兩分法，連至每一行接入點(Bi)，用第二層金屬將行內各単元相應端ロ橫向連接；所述的nXn陣列的漏極信號連接以每四行電流源單元為一組，每組區域內按需要走相應數目的等長等寬的金屬線，由於源極電源線與柵極信號線採用第二層金屬走線，漏極信號線採用第四層金屬，可減少其與第二層金屬交疊部分的耦合電容，並用第三層金屬將陣列中各単元縱向連接到漏極信號總線之上。
7.如權利要求1-2所述的任ー種D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構的排布方法， 其特徵在於所述的方法包括以下步驟步驟a，排布從第一列開始，將奇數列最高有效位電流源(MSB1、MSB3、MSB5……)往右下方45度方向進行排布，偶數列最高有效位電流源(MSB2、MSB4、MSB6……)和最低有效位電流源(LSB)往右上方45度方向進行排布，排至第η列為止；步驟b，完成步驟a後，第1行剰餘空格，從左至右，分布放置奇數列最高有效位電流源 (MSBUMSB3、MSB5……)，並按所述nXn陣列的左上方至右下方的對角線上方向往下進行排布，排至第η列為止；步驟c，在第η行剰餘空格，分別放置，偶數列最高有效位電流源(MSB2、MSB4、 MSB6……)，並按η個LSB電流排布成的對角線的方向往上進行排布，排至第η列為止。
8.根據權利要求6所述的D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構的排布方法，其特徵在於所述的一組LSB電流源在其自己所在的對角線上每個LSB電流源單元按中心対稱的方式排布。
9.如權利要求3所述的D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構的排布方法，其特徵在幹包括以下步驟步驟al，排布從第一列開始，按1-31列最高有效位電流源(MSB1、MSB3、MSB5…… MSB31)和最低有效位電流源(LSB)的順序從上到下放置，將奇數列最高有效位電流源 (MSBUMSB3、MSB5……)往右下方45度方向進行排布，將偶數列最高有效位電流源(MSB2、 MSB4、MSB6……)和最低有效位電流源(LSB)往右上方45度方向進行排布，排至第32列為止；步驟bl.完成步驟al後，在第1行剰餘空格，從左至右分布放置最高有效位電流源 (MSB3UMSB 29, MSB 27…MSB 5、MSB 3)，並以第1行為基準，按相同數位最高有效位電流源的往右下方45度方向進行排布，排至第32列；步驟cl.第32行剩餘空格，分別放置最高有效位電流源(MSB2、MSB4、MSB 6-MSB 30)， 以第32行為基準，按相同數位最高有效位電流源以右上方45度方向往上進行排布，排至第 32列。
10.如權利要求8所述的D/A轉換器電流源陣列的版圖排列結構的排布方法，其特徵在於所述的最低有效位電流源(LSB)包括Ll/4、Ll/2、ー個Ll電流源単元、2個L2電流源單元、4個L4電流源単元、8個L8電流源単元、16個L16電流源単元，將L1/4和L1/2相鄰放置，與Ll 一起位於對角線的中心，2個L2、4個L4、4個L8、16個L16關於所述對角線的中心對稱排布，有效消除最低有效位電流源(LSB )的梯度誤差及溫度場誤差。
全文摘要
本發明公開一種D/A轉換器電流源陣列的版圖排布結構及其排布方法。陣列由大量電流源單元組成，每個單元內包含兩個PMOS管。電流源單元以行列式進行分布。溫度計編碼部分—最高有效位電流源(MSB)單元按對角線進行中心雙對稱分布，奇數列和偶數列的對角線方向相反。二進位編碼部分—最低有效位電流源(LSB)單元位居陣列的對角線上，並採用中心對稱。這種設計方法可以最大限度的抵消兩維梯度誤差，減少工藝誤差和溫度場誤差，從而最大限度減少匹配誤差給電流源陣列帶來的不利影響。
文檔編號H03M1/66GK102571098SQ20111044149
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者李運偉 申請人:成都國騰電子技術股份有限公司