本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計(jì)，具體涉及一種用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊。

背景技術(shù)：

1、高速高精度電流舵dac(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)廣泛應(yīng)用于寬帶通訊、直接數(shù)字合成、及雷達(dá)等領(lǐng)域，其靜態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能及信號(hào)帶寬是限制系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一。積分非線性(inl)和微分非線性(dnl)是衡量dac靜態(tài)性能的關(guān)鍵指標(biāo)，其受限于dac中不同電流源間匹配精度。通過(guò)增大電流源管尺寸，雖然可以減小電流源間失配，改善inl和dnl，但是過(guò)大的電流源尺寸會(huì)增大芯片面積，這樣不僅加劇電流源陣列梯度效應(yīng)的影響，也增大電流支路節(jié)點(diǎn)及走線上的電容寄生，從而降低dac的最高轉(zhuǎn)換率并惡化dac高頻輸出的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(sfdr)。

2、如圖1所示，圖1是一種現(xiàn)有的用于兩段14位dac電流源校準(zhǔn)中的電流比較器電路，該電路由三個(gè)部分組成：電流電壓轉(zhuǎn)換器、失調(diào)抵消放大器以及動(dòng)態(tài)比較器。圖1所示的電流比較器結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)問(wèn)題，其一為輸入電流信號(hào)的共模電流和差模電流流經(jīng)同一電流支路，從而在共模電流增大時(shí)，差模信號(hào)增益下降，難以應(yīng)用于更高精度的三段dac的電流源校準(zhǔn)過(guò)程；其二為電流比較器工作時(shí)，共模反饋功能關(guān)閉，因此無(wú)法進(jìn)行連續(xù)校準(zhǔn)，每進(jìn)行一次電流比較就必須重新進(jìn)行一次共模反饋過(guò)程，這一重復(fù)過(guò)程無(wú)疑降低了校準(zhǔn)速度。

3、基于此，需要一種新技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，以至少解決的電流比較器電路中難以被推廣應(yīng)用到三段dac的問(wèn)題。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊，包括電流電壓轉(zhuǎn)換模塊和與所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊連接的動(dòng)態(tài)比較器，所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊包括：

4、差模電流信號(hào)單元，所述差模電流信號(hào)單元分別與所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊和所述動(dòng)態(tài)比較器連接；

5、共模電流信號(hào)單元，所述共模電流信號(hào)單元與所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊連接；

6、進(jìn)一步地，所述用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊還包括：

7、共模反饋電路模塊，所述共模反饋電路模塊分別與所述共模電流信號(hào)單元、所述動(dòng)態(tài)比較器連接。

8、進(jìn)一步地，所述共模反饋電路模塊為開(kāi)關(guān)電容共模反饋電路，所述共模反饋電路模塊的共模電壓信息從所述差模電流信號(hào)單元上的高阻節(jié)點(diǎn)提取，所述共模反饋電路模塊的反饋點(diǎn)在所述共模電流信號(hào)單元的尾電流源。

9、進(jìn)一步地，所述共模反饋電路模塊的工作相位與所述用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊對(duì)輸入電流進(jìn)行比較的相位不交疊，且在所述用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊的工作過(guò)程中，所述共模反饋電路模塊中的開(kāi)關(guān)停止切換。

10、進(jìn)一步地，所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊還包括：

11、第一pmos管，所述第一pmos管的源極與輸入電壓vdd連接，所述第一pmos管的漏極分別與輸入電流iin、所述差模電流信號(hào)單元、所述共模電流信號(hào)單元連接；

12、第二pmos管，所述第二pmos管的源極與所述輸入電壓vdd連接，所述第二pmos管的漏極與所述輸入電流iip、所述差模電流信號(hào)單元、所述共模電流信號(hào)單元連接，所述第二pmos管的柵極與所述第一pmos管的柵極連接；

13、第三pmos管，所述第三pmos管的源極與所述輸入電壓vdd連接，所述第三pmos管的漏極分別與所述差模電流信號(hào)單元、所述共模電流信號(hào)單元連接；

14、第四pmos管，所述第四pmos管的源極與所述輸入電壓vdd連接，所述第四pmos管的漏極分別與所述差模電流信號(hào)單元、所述共模電流信號(hào)單元連接，所述第四pmos管的柵極與所述第三pmos管的柵極連接。

15、進(jìn)一步地，所述差模電流信號(hào)單元包括：

16、第五pmos管，所述第五pmos管的源極分別與輸入電流iin、所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，所述第五pmos管的漏極與所述動(dòng)態(tài)比較器的負(fù)輸入端連接；

17、第六pmos管，所述第六pmos管的源極分別與輸入電流iip、所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，且所述第六pmos管的柵極與所述第五pmos管的柵極連接，所述第五pmos管的漏極與所述動(dòng)態(tài)比較器的正輸入端連接；

18、第一開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)的兩端分別與所述第五pmos管的漏極和所述第六pmos管的漏極連接；

19、第一nmos管，所述第一nmos管的漏極分別與所述第一開(kāi)關(guān)的第一端、所述第五pmos管的漏極連接；

20、第二nmos管，所述第二nmos管的漏極分別與所述第一開(kāi)關(guān)的第二端、所述第六pmos管的漏極連接，所述第二nmos管的柵極與所述第一nmos管的柵極連接；

21、第三nmos管，所述第三nmos管的漏極分別與所述第一nmos管的源極、所述第二nmos管的源極連接，所述第三nmos管的源極與輸出電壓vss連接。

22、進(jìn)一步地，所述第三nmos管的柵極與輸出端口vbn1連接。

23、進(jìn)一步地，其特征在于，所述共模電流信號(hào)單元包括：

24、第四nmos管，所述第四nmos管的漏極分別與所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊、輸入電流iin連接；

25、第五nmos管，所述第五nmos管的漏極分別與所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊、輸入電流iip連接，所述第五nmos管的柵極與所述第四nmos管的柵極連接；

26、第六nmos管，所述第六nmos管的漏極分別與所述第四nmos管的源極、第五nmos管的源極連接，所述第六nmos管的柵極與所述共模反饋電路模塊連接，所述第六nmos管源極與輸出電壓vss連接。

27、進(jìn)一步地，所述共模反饋電路模塊包括：

28、第一電容，所述第一電容的第一端與所述共模電流信號(hào)單元連接，所述第一電容的第二端與所述差模電流信號(hào)單元連接；

29、第二電容，所述第二電容的第一端與所述共模電流信號(hào)單元連接，所述第一電容的第二端與所述所述差模電流信號(hào)單元連接；

30、第二開(kāi)關(guān)，所述第二開(kāi)關(guān)的第一端與所述共模電流信號(hào)單元連接；

31、第三電容，所述第三電容的第一端與所述第二開(kāi)關(guān)的第二端連接；

32、第三開(kāi)關(guān)，所述第三開(kāi)關(guān)的第一端與所述第一電容的第二端連接，所述第三開(kāi)關(guān)的第二端與所述第三電容的第二端連接；

33、第四開(kāi)關(guān)，所述第四開(kāi)關(guān)的第一端與所述第二電容的第二端連接；

34、第四電容，所述第四電容的第一端與所述第四開(kāi)關(guān)的第二端連接，所述第四電容的第二端與所述第二開(kāi)關(guān)的第二端連接；

35、第五開(kāi)關(guān)，所述第五開(kāi)關(guān)的第一端與所述第四電容的第二端連接，所述第五開(kāi)關(guān)的第二端與輸出端口vbn2連接；

36、第六開(kāi)關(guān)，所述第六開(kāi)關(guān)的第一端與所述第三開(kāi)關(guān)的第二端連接，所述第六開(kāi)關(guān)的第二端與輸出端口vcmo連接；

37、第七開(kāi)關(guān)，所述第七開(kāi)關(guān)的第一端與所述第四電容的第一端連接，所述第七開(kāi)關(guān)的第二端與所述輸出端口vcmo連接。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例采用的上述至少一個(gè)技術(shù)方案能夠達(dá)到的有益效果至少包括：

39、本發(fā)明的一種用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊，通過(guò)在電流電壓轉(zhuǎn)換模塊中設(shè)置差模電流信號(hào)單元和共模電流信號(hào)單元，從而使差模電流信號(hào)單元中的偏置電流由尾電流源第三nmos管固定，并使用共模反饋電路模塊為共模電路信號(hào)單元提供直流電流，從而在輸入電流共模變化時(shí)，變化的共模電流將全部流經(jīng)共模電流信號(hào)單元，而差模電流信號(hào)單元到動(dòng)態(tài)比較器的差分輸入端的電流電壓轉(zhuǎn)換增益幾乎不變，從而使得用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊的最小可分辨電流不會(huì)隨著輸入共模電流變化而變化，從而使得本發(fā)明提出的用于高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器校準(zhǔn)電路的電流比較器模塊能夠適用于三段以上電流舵dac的校準(zhǔn)中。