用于有符號操作的數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元，更具體地涉及用于符號操作(sign operat1n)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器單元。
【背景技術(shù)】
[0002]信號經(jīng)常以一種格式被處理并且被轉(zhuǎn)換成另一格式用于多種不同應(yīng)用。例如，數(shù)字信號能夠被轉(zhuǎn)換成模擬信號，或模擬信號能夠被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在無線通信系統(tǒng)中，這些信號然后能夠與本地振蕩器信號混合以獲得期望頻率的信號，諸如從數(shù)字輸入轉(zhuǎn)換的模擬信號。在無線發(fā)射器中，信號以基帶頻率被數(shù)字地處理，經(jīng)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)被轉(zhuǎn)換成模擬信號，并且與射頻(RF)信號混合以獲得射頻發(fā)送信號，該射頻發(fā)送信號然后經(jīng)由天線被發(fā)送。
[0003]遺憾地，一些轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)易受“短時脈沖波干擾(glitch) ”和其它定時缺陷的影響。這能夠由路徑長度和/或電容中的微小差異導(dǎo)致。例如，當(dāng)多個DAC被用于高頻應(yīng)用(諸如無線通信)中時，能夠發(fā)生一個或多個短時脈沖波干擾或信號毛刺。在極端情況下，這些短時脈沖波干擾能夠?qū)е掳l(fā)送的或接收的信號中的錯誤。在短時脈沖波干擾實質(zhì)上是自我修正的瞬時脈沖的不那么極端的情況下，由于電流和電壓偏移，短時脈沖波干擾仍能夠?qū)е逻^量的功率消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，提供了一種通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括輸入端、轉(zhuǎn)換器以及解碼組件；其中該輸入端被配置為接收輸入信號，該轉(zhuǎn)換器包括被配置為在輸出端生成輸出的源單元陣列，該解碼組件被配置為基于輸入信號生成選擇性地激活源單元陣列中的N個源單元的控制信號以生成輸出；其中N個源單元中的源單元被配置為生成對應(yīng)于數(shù)據(jù)周期的第一充電包和第二充電包，其中N包括至少為一的整數(shù)。
[0005]在另一實施例中，提供了一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器包括數(shù)字輸入端、源單元陣列和解碼器組件；其中該數(shù)字輸入端被配置為接收數(shù)字輸入字；該源單元陣列包括單元輸出端和第一充電分支，該第一充電分支被配置為在時鐘周期期間提供第一電荷源到所述源單元輸出端；該解碼器組件被配置為基于數(shù)字輸入生成控制字并且基于所述控制字選擇性地耦合和激活所述源單元陣列的多個源單元到輸出端。
[0006]在另一實施例中，提供了一種數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的方法，該方法包括:基于數(shù)字輸入字生成控制字；基于控制字和本地振蕩器的本地振蕩器信號選擇源單元陣列中的源單元；以及經(jīng)由源單元生成第一充電包和第二充電包到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出端。
【附圖說明】
[0007]圖1根據(jù)各個方面示出了包括改進(jìn)的轉(zhuǎn)換器設(shè)備的通信系統(tǒng)的框圖。
[0008]圖2根據(jù)各個方面示出了針對源單元陣列使用控制信號的DAC的框圖。
[0009]圖3根據(jù)各個方面示出了 DAC的示例源單元的框圖。
[0010]圖4根據(jù)這里描述的系統(tǒng)的各個方面示出了示例波形。
[0011]圖5根據(jù)這里描述的系統(tǒng)的各個方面示出了其它示例波形。
[0012]圖6根據(jù)這里描述的系統(tǒng)的各個方面示出了電容式DAC系統(tǒng)的示例。
[0013]圖7根據(jù)這里描述的系統(tǒng)的各個方面示出了電容式DAC系統(tǒng)的源單元的另一示例。
[0014]圖8根據(jù)這里描述的系統(tǒng)的各個方面示出了電容式DAC系統(tǒng)的源單元的另一示例。
[0015]圖9根據(jù)這里描述的系統(tǒng)的各個方面示出了電容式DAC系統(tǒng)的源單元的另一示例。
[0016]圖10根據(jù)這里描述的系統(tǒng)的各個方面示出了電容式DAC系統(tǒng)的源單元的另一示例。
[0017]圖11根據(jù)這里描述的各個方面示出了用于轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0018]圖12根據(jù)這里描述的各個方面示出了具有轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的示例性移動通信設(shè)備。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在將參考附圖描述本公開，其中貫穿本公開相同的參考標(biāo)號被用于指代相同的元件，并且所示出的結(jié)構(gòu)和設(shè)備不必按比例繪制。如這里所使用的，術(shù)語“組件”、“系統(tǒng)”、“接口”等用于指代計算機相關(guān)實體、硬件、(例如，運行中的)軟件和/或固件。例如，組件可以是電路、處理器、運行在處理器上的進(jìn)程、控制器、對象、可執(zhí)行指令、程序、存儲設(shè)備、計算機、平板PC和/或具有處理設(shè)備的移動電話。例如，運行在服務(wù)器上的應(yīng)用和服務(wù)器也可以是組件。一個或多個組件可以駐留在進(jìn)程中，并且組件可以被定位在一個計算機上和/或被分布在兩個以上計算機之間。一組元件或者一組其它組件可以在這里被描述，其中術(shù)語“一組”可以被解釋為“一個或多個”。
[0020]另外，這些組件能夠從其上存儲有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如，模塊)的各種計算機可讀存儲介質(zhì)執(zhí)行。這些組件可以例如，根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)包(例如，來自與本地系統(tǒng)或分布式系統(tǒng)中的另一組件交互的、和/或橫穿網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、或者類似網(wǎng)絡(luò))經(jīng)由信號與其它系統(tǒng)交互的一個組件的數(shù)據(jù))的信號經(jīng)由本地和/或遠(yuǎn)程進(jìn)程進(jìn)行通信。
[0021]作為另一示例，組件能夠是具有由電或者電子電路操作的機械部件提供的特定功能的裝置，其中電或者電子電路能夠由一個或多個處理器執(zhí)行的軟件應(yīng)用或者固件應(yīng)用操作。一個或多個處理器可以位于該裝置內(nèi)部或者外部，并且能夠執(zhí)行軟件或固件應(yīng)用的至少一部分。作為又一示例，組件能夠是在沒有機械部件的情況下通過電子組件提供特定功能的裝置；電子組件可以包括其中運行賦予電子組件的至少部分功能的軟件和/或固件的一個或多個處理器。
[0022]示例性詞語的使用旨在以具體方式呈現(xiàn)概念。如本申請中所使用的，術(shù)語“或”旨在表示包括性的“或”而不是排除性的“或”。即，除非明確指出或者從上下文中可以明了，“X采用A或B”旨在表示任何自然包括的排列。即，如果X采用A ;X采用B ;或者X采用A和B 二者，則“X采用A或B”在任何前述實例中都被滿足。另外，本申請和所附權(quán)利要求中所使用的冠詞“一”和“一個”應(yīng)該被概括地理解為表示“一個或多個”，除非明確指出或者在上下文中可以明了其指向單數(shù)形式。另外，就術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“具備”及它們的變形被用在詳細(xì)描述和權(quán)利要求中的程度，這些術(shù)語旨在表示類似于“包括”的包括性含義。
[0023]考慮到上述缺陷，根據(jù)公開的各個方面的信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)操作以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號或?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。在一個方面，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)將數(shù)字信號(如多位信號)轉(zhuǎn)換為模擬信號。數(shù)字信號中存在的位的數(shù)目對應(yīng)于模擬信號在其間變化的離散值的數(shù)目，即位的數(shù)目越大，針對模擬信號的離散值的數(shù)目越大。例如，對于5伏特(V)系統(tǒng)，8位數(shù)字信號表示256 (即，2 Λ 8)個不同電壓值；其中從最小值Ov到最大值5V的電壓值范圍之間具有254個電壓階躍，每個電壓階躍與相鄰的電壓階躍間隔5/255V。因此，通過改變供給到DAC的輸入信號，由DAC輸出的模擬信號以分段連續(xù)的方式改變，并且因為它們的模擬特性能夠操作作為模擬信號。由DAC提供的模擬信號能夠是電壓信號(電壓域中的信號)或電流信號(電流域中的信號)。
[0024]在另一方面，DAC的模擬信號輸出能夠從DAC源單元陣列中產(chǎn)生，該DAC源單元能夠被稱為被有效地組合以生成輸出的源單元或單位單元(cell unit)。此外，被激活的源單元的數(shù)目能夠根據(jù)數(shù)字輸入信號改變。陣列的每個源單元可以操作作為電壓或電流源來輔助基于由DAC接收的數(shù)字輸入為模擬信號產(chǎn)生多個離散值。陣列中的源單元能夠根據(jù)由解碼器組件產(chǎn)生的控制字被獨立地選擇，該解碼器組件從接收的數(shù)字輸入推導(dǎo)出控制字。每個源單元能夠由使能信號(作為控制字或控制信號)和本地振蕩器信號獨立地激活。
[0025]此外，源單元被配置為以符號操作或雙極性符號操作來操作，其中符號指示極性或方向(如正向信號和負(fù)向信號，或非反相信號和反相信號)。DAC的源單元克服了伴隨用于指示符號移位或操作的相位移位操作的不想要的缺陷。在本公開的一個方面，源單元包括親合在一起的第一驅(qū)動鏈或分支和第二驅(qū)動鏈或分支，以生成第一充電包(chargepackage)(如第一信號源)和第二充電包(如第二信號源)來提供陣列內(nèi)的源單元輸出或單位單元輸出。而不僅僅是相位移位由每個源單元輸出的單個充電包的幅度，系統(tǒng)操作通過根據(jù)時間函數(shù)移位每個源單元的生成的充電包(charge package)來時間移位第一信號源和第二信號源，從而生成符號操作以指示符號(如極性偏移)或符號操作移位。本公開的其它方面和細(xì)節(jié)參考附圖在下面被進(jìn)一步描述。
[0026]轉(zhuǎn)向附圖，圖1根據(jù)各個方面示出了操作以使用源單元陣列來生成經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號的通信系統(tǒng)的示例。系統(tǒng)100包括處理器102 (諸如數(shù)字信號處理(DSP)電路或基帶處理器)，在其中信號被處理以被發(fā)送。處理器102能夠提供發(fā)送信號104到轉(zhuǎn)換器106，該轉(zhuǎn)換器106接收該發(fā)送信號104作為輸入(如數(shù)字輸入)并且將數(shù)字發(fā)送信號104轉(zhuǎn)換成不同格式或類型的混合信號108(諸如從數(shù)字電流信號得出的模擬電流信號，反之亦然)。轉(zhuǎn)換器106還將發(fā)送信號104與來自本地振蕩器112的本地振蕩器(LO)信號混合來輸出混合信號108。功率放大器114將混合信號108放大以提供經(jīng)放大的混合信號116，該經(jīng)放大的混合信號116被提供到天線118用于無線發(fā)送。
[0027]轉(zhuǎn)換器106還包括解碼器120和源單元陣列122。陣列122內(nèi)的源單元能夠包括信號源(如電流源或電壓源)，該信號源基于由解碼器120生成的一個或多個控制信號(控制字、使能信號或振蕩器調(diào)制輸入)被選擇性地觸發(fā)。具體地，控制信號是基于發(fā)送信號104或數(shù)字輸入信號的，例如以便將電流傳送到轉(zhuǎn)換器106的輸出端108的信號源的數(shù)目對應(yīng)于在給定時間的發(fā)送信號104的值。
[0028]為了限制短時脈沖波干擾和其它定時缺陷(如信號毛刺)，解碼器120能夠使用從LO 112接收的LO信號110調(diào)制控制信號中的一個或多個。因為到單元陣列122的該一個或多個控制信號被LO信號調(diào)制，所以陣列122中的電流源趨于展現(xiàn)更少的電流/電壓偏移，并且轉(zhuǎn)換器106的輸出端的結(jié)果信號108能夠基于在特異性或準(zhǔn)確性上增加而未在短時脈沖波干擾上增加的輸入信號104被動態(tài)地改變，否則其能夠由于轉(zhuǎn)換器106中的路徑長度和/或電容中的微小差異導(dǎo)致時序缺陷。在極端情況下，這些短時脈沖波干擾能夠?qū)е掳l(fā)送的或接收的信號中的錯誤。在短時脈沖波干擾實質(zhì)上是自我修正的瞬時脈沖的不那么極端的情況下，由于電流和電壓偏移，短時脈沖波干擾仍能夠?qū)е逻^量的功率消耗，并且因此縮短了通信系統(tǒng)100的有效壽命。
[0029]參考圖2，圖2根據(jù)各個方面示出了 DAC(如對應(yīng)于轉(zhuǎn)換器106的示例)。DAC 200包括輸入端202、行解碼器和列解碼器204、206、源單元陣列208和輸出端210。行和列解碼器204、206以行和列溫度計編碼的控制信號(如分別是212、214)形式提供控制信號，其中控制信號中的至少一個基于LO信號216被調(diào)制。雖然圖2示出的示例中，LO信號216被提供給列解碼器206以便至少一個列溫度計控制信號214是LO調(diào)制的，LO信號216能夠替換地被提供給行解碼器204以便至少一個行溫度計控制信號212是LO調(diào)制的。
[0030]在一個示例中，輸入端202能夠接收數(shù)字輸入信號，該數(shù)字輸入信號包括一個或多個位。輸入端202的數(shù)字輸入信號能夠是例如8位信號形式的多位數(shù)字信號，在其中該8位被表示為B0-B7。位B0-B3例如能夠操作作為四個最低有效位并且被提供給行解碼器204，該行解碼器204可以例如是溫度計行解碼器或其它行解碼器。位B4-B7例如能夠操作作為四