刘国权，代雪峰，唐 宁

（1.中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032；2.东北大学理学院物理系，沈阳110004）

采用数字校准技术的单片12位D／A转换器

刘国权1，代雪峰2，唐 宁1

（1.中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032；2.东北大学理学院物理系，沈阳110004）

阐述了一种分段式R-2R阶梯结构的D／A转换器电路。它利用数字码控制熔丝电阻网络，有效改善了工艺、温度以及电压等外界因素引起的R-2R阶梯结构匹配特性。依据CSMC的0.5μm，25V，BCD工艺模型进行设计，仿真结果表明12位D／A转换器的INL值为0.21LSB、DNL值为0.35LSB。

D／A转换器；数字校准；分段式R-2R阶梯

1 引 言

近些年，高速、高分辨率D／A转换器在现代先进电子设备与系统中起到了十分重要的作用。由于R-2R阶梯结构的低成本、面积利用率高的特点，被广泛应用于D／A转换器中。受限于传统电压工艺、温度以及电压等外界因素影响，R-2R阶梯结构的D／A转换器分辨率仅能做到10位，对于12位及以上采用该结构的D／A转换器产品，可以选择基于薄膜电阻的激光微调技术工艺［1］来实现；或者选择基于R-2R阶梯网络辅助子电阻网络进行补偿［2］。由于它们生产成本高、修调测试复杂等缺点，均不是最合适的方法。

提出了一种基于分段R-2R阶梯结构的单片D／A转换器，利用片上数字校准技术实现12位分辨率。首先，阐述了D／A转换器的系统结构与主要单元设计。然后给出了芯片的仿真结果。最后，作出了对这种新型DAC电路的总结。

2 D／A转换器电路设计

如图1所示，对D／A转换器中核心单元R-2R阶梯网络进行分段处理，高5位从阶梯网络中分离出来，其中高4位采用2进制加权并联方式，通过第7位与剩余的低7位R-2R阶梯网络实现权重匹配。……