高速數位類比轉換器

Abstract

數位類比轉換器在數位訊號處理系統的發展中是不可或缺的。尤其是在影像顯示，高 解析度電視及繪圖系統的應用上，高速數位類比轉換器更是一個重要的元素。因此， 為了增強數位訊號處理系統的功能，設計高速數位類比轉換器便成為重的課題。 在此篇論文中，高速的８位元的數位類比轉換器，已經以３．５微米單層金屬及雙層 複晶的製程技術完成。時脤式的互補式金氧半的邏輯完成了高速的數位解碼電路，它 解決了傳統數位邏輯上可能引起的時序不對稱的問題。同時，由於三級脤管式的鎖定 及分段式的解碼法，減少了由數位解碼電路所造成的內部延遲，因而加強了速度的特 性。所以，８位元素位類比轉換器的工作頻率已提昇到一百萬赫茲。 電流式記憶- 一種以電流方式應用在類比資料取樣訊號處理的新技術。也被介紹於本 文中，同時應用於８位元的數位類比轉換器的設計。以此技術設計出來的電流延遲記 憶的最小電流源的範圍由３０微安培到４０微安培。此電流延遲記憶的輸出電流與輸 入電流的誤差可被控制在０．５倍的最小電流源以內，它的最大誤差保持在數位類比 轉換器的正常工作範圍內。電流延遲記憶促成了以低解析度數位類比轉換器來做成高 解析度數位類比轉換器的可行性。因為解碼電路會隨解析度的增加而複雜，同時電流 矩陣也會隨之加大，所以高解析度的數位類比轉換器消耗的晶片面積也隨之增大，而 佈局的困難度也會增加。因此，電流延遲記憶應用在數位類比轉換器的設計上，提供 了晶片面積小及容易佈局的優點，這對將來把隨意進出記憶和數位類比轉換器做在同 一晶片上的發展，提升了更高的可行性。