阶梯布局电流源补偿提升高精度DAC线性度

本文主要探讨了"电流舵型数模转换器的电流源梯度误差补偿"这一关键领域的研究。在高精度电流舵型数模转换器(DAC)的设计中,工艺电学梯度等因素可能导致电流源的失配问题,这直接影响了DAC的性能。针对这个问题,作者提出了一种创新的解决方案。 首先,作者采用阶梯状布局来设计电流源,这种布局策略能够有效地消除电流源的线性梯度误差,即电流随位置变化的不均匀性。这种设计有助于保证各个电流源输出的准确性,从而提升整个DAC的线性度。 其次,为了进一步补偿可能存在的二次误差,即非线性误差,作者设计了一种优化的电流源开关序列。这种开关序列的巧妙应用可以精细调整电流源的输出,确保在整个转换过程中电流的稳定性。 此外,论文还提到将H型和树状结构应用到电流源阵列的电源布线中,目的是减少电压梯度引起的失配误差。通过优化电源分配路径,使得电源在整个电流源阵列中的分布更加均匀,从而减小了因电压不一致而导致的性能偏差。 作者使用Matlab进行了仿真验证,结果显示这种方法确实能够显著提高电流舵型DAC的线性度。实验结果表明,在实际应用中,这款12位电流舵型DAC芯片在集成非线性误差方面表现出色,积分非线性误差低于最低有效位的9/10,而微分非线性误差更是低至最低有效位的1/5。这表明该补偿技术对于提升高精度DAC的性能有着显著的效果。 综上所述,这篇论文不仅提供了针对电流源梯度误差的有效补偿策略,还展示了通过优化布局和控制策略如何提高电流舵型数模转换器的性能。这对于高性能数字信号处理系统的设计和制造具有重要的指导意义。