DE102013018971B4

DE102013018971B4 - Strang-Digital-Analog-Wandler-Schnellladungssystem und Verfahren

Info

Publication number: DE102013018971B4
Application number: DE102013018971.3A
Authority: DE
Inventors: Dennis A. Dempsey
Original assignee: Analog Devices Global ULC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2017-05-04
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: US8912940B2; CN103812507A; CN103812507B; US20140132435A1; DE102013018971A1

Abstract

Strang-Digital/Analog-Wandler (DAW) aufweisend: ein Impedanznetzwerk, das einen ersten und zweiten Impedanzsstrang aufweist; eine Gruppe von Schaltern, um eine erste Spannung am ersten Impedanzstrang an den zweiten Impedanzstrang in einer ersten Codekonfiguration zu koppeln und eine zweite Spannung am ersten Impedanzstrang an den zweiten Impedanzstrang in einer zweiten Codekonfiguration zu koppeln; und eine Schnellladungsschaltung, um während eines Übergangs zwischen der ersten Codekonfiguration und der zweiten Codekonfiguration eine Schnellladung in das Impedanznetzwerk einzuspeisen, wobei eine Polarität der Schnellladung auf einem Vergleich zwischen der ersten und der zweiten Gruppe von Codes basiert, welche jeweils entsprechend der ersten und zweiten Codekonfiguration zugeordnet ist.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Strang-Digital-Analog-Wandler (DAW), insbesondere, um die Ladung in Strang-DAW zu verstärken.
Strang-DAW wandeln ein digitales Wort in ein entsprechend analoges Signal um. Im Allgemeinen werden Strang-DAW eines einzelnen Strang-Typs einschließlich einer Serie verbundener Widerstandsstränge für niedrige bis moderate Auflösung verwendet. Duale-Strang-DAWs wurden mit der Impedanz des zweiten Strang-Einheitswiderstandes deutlich höher als die Impedanz des ersten Strang-Einheitswiderstandes hergestellt, um den Ladungseffekt auf ein akzeptables Niveau zu verringern. Duale-Phasen DAW haben auch Spannungspuffer verwendet, um eine Zwischenausgangsspannung von der ersten Phase des DAWs zur zweiten Phase des DAWs zu puffern, was auch eine Strang-DAW Architektur anwenden kann.
Duale-Strang-DAW umfassen normalerweise zwei seriell verbundene Widerstandsstränge und in der Regel zwei Schalternetzwerke bzw. für jeden Widerstandsstrang. Der Ausgang des ersten Widerstandsstrangs, welcher normalerweise zur Umwandlung der höchstwertigen Bits (MSBs) des digitalen Wortes gebraucht wird, ist gekoppelt an den Eingang des zweiten Widerstandsstrangs, welcher zur Umwandlung der am wenigsten signifikanten Bits (LSBs) des digitalen Wortes verwendet wird.
In Dualen-Strang-DAW kennen Codeübergänge bei der Umwandlung in MSB-DAW zu ”Spannungsspitzen” (”glitches”) bei der Umwandlung im LSB-DAW führen aufgrund der Spannungsfehlanpassung (voltage mismatch). Zum Beispiel, der Spannungsmodus des DAWs beim Übergangshauptcode der Spannungsspitzenenergie, die in der Regel in Vsecs gemessen wird, und Spannungsspitzengröße, die in der Regel in Volt von Spitze zu Spitze oder V(pk-pk) gemessen wird, sind vorübergehende Eigenschaften eines nicht-idealen Einschwingverhaltens des DAWs. Spannungsspitzen lassen sich grob in zwei Arten einstufen – schnelle und langsame Spannungsspitzen.
Schnelle Spannungsspitzen entstehen beim Hauptcodeübergang (MCT) in dualen-Strang DAW als Folge der Schnellladungsverteilung, wenn der LSB-DAW wieder an den MSB-DAW im neuen Schaltungsaufbau zurückgekoppelt wird. Dies wird in der Regel durch die hohe Geschwindigkeit des [Ent-]Ladens der LSB-DAW Referenz-Klemme und den damit verbundenen Schalternetzwerken dominiert wie als Beispiel in 1(a) gezeigt, welches eine MCT Spannungsspitze illustriert, was einen schnellen Stromweg in einem vereinfachten Dualen-Strang-DAW verursacht. Schnelle Spannungsspitzen entstehen in der Regel aufgrund von wechselnder hoher Geschwindigkeit und Ladungsumverteilung auf niedrige Impedanzwege, zum Beispiel zwischen Bauteilen, die via Metallverbindungen verkoppelt sind, wie z. B. Schalternetzwerke.
Langsame Spannungsspitzen, auf der anderen Seite, werden in der Regel in Multi-Strang-DAW durch verteiltes RC Einschwingen des LSB-DAW-Schaltkreises dominiert. 1(b), welches eine MCT Spannungsspitze illustriert, was einen langsamen Stromweg in einem vereinfachten Dualen-Strang-DAW hervorruft. Die Spannungsspitzen verursacht durch Codeübergänge limitiert auch die Einschwingzeit der Multi-Strang-DAW wie die Eigenkapazität des DAW Netzwerkes, welches beachtliche Zeit benötigt, um via dem MSB-DAW Netzwerk geladen zu werden. Das Impedanzelement, wie z. B. der Widerstand, hat eine immanente Bandbreite aufgrund der Parasitärkapazität, welches die Einschwinggeschwindigkeit limitiert.
In einer solchen Architektur, in der Ausgangsspannungen erforderlich sind, wird die Ausgangskapazität via dem DAW geladen. Die Impedanz (Widerstand) dieses Netzwerkes limitiert den Ladestrom und damit die Einschwinggeschwindigkeit. Diese Impedanz ist auch wichtig für den statischen Stromverbrauch des DAWs. Es ist wünschenswert, einen geringeren Stromverbrauch zu haben, welcher üblicherweise via höherer DAW-Strangimpedanz erreicht wird, und auch eine reduzierte Einschwingzeit, welche üblicherweise via niedriger DAW-Strangimpedanz erreicht wird. Folglich besteht eine technische Notwendigkeit diese Limitierung aus Strom-/Geschwindigkeitskompromiss zu überkommen.
US 2010/0182175 A1 betrifft einen Analog-Digital-Wandler, bei dem ein analoges Eingangssignal mittels eines Grob-ADC und eines Fein-ADC in ein digitales Ausgangssignal gewandelt wird. Die beiden ADCs werden jeweils mittels einer Referenzwiderstandsleiter gesteuert. Es wird eine dritte Referenzwiderstandsleiter vorgeschlagen, um die Referenzwiderstandsleiter des Fein-ADC zu kalibrieren.
US 2009/0207059 A1 zeigt einen Analog-Digital-Wandler, dessen Kalibrierung mittels einer Referenzwiderstandsleiter durchgeführt wird. Eine Vergleichsschaltung führt einen Vergleich zwischen dem analogen Eingangssignal und den einzelnen Referenzpegeln aus der Referenzwiderstandsleiter durch.
US 6,346,908 B1 zeigt einen Analog-Digital-Wandler auf, der mit mehreren Widerstandsleitern arbeitet. Dabei können mit ersten Schaltern Widerstände innerhalb einer Widerstandsleiter verbunden werden und mittels zweiter Schalter Widerstandsleitern miteinander verbunden werden. Dabei wird ein erster Schalter in einer Widerstandsleiter geschlossen, um eine parasitäre Kapazität zu laden, und ein zweiter Schalter wird geschlossen, wenn die parasitäre Kapazität geladen ist.
US 2012/0146828 A1 zeigt einen Analog-Digital-Wandler mit zwei verschiedenen Wandlungselementen. Ein erstes Wandlungselement arbeitet mit einer hohen Auflösung, und ein zweites Wandlungselement arbeitet mit einer reduzierten Auflösung. Mittels eines Schalters kann wahlweise das analoge Ausgangssignal aus dem ersten Wandlungselement oder aus dem zweiten Wandlungselement abgegriffen werden.
US 6,535,154 B1 zeigt ein dynamisches Anpassungselement für Analog-Digital-Wandler und Digital-Analog-Wandler. Ein Prozessor steuert dabei eine Vielzahl von Delta-Sigma-Modulatoren an, die gewichtete Spannungsgeber steuern. Die Verarbeitung findet rekursiv statt, so dass in einem ersten Schritt erzeugte Fehler in nachfolgenden Schritten korrigiert werden können.
US 6,549,196 B1 zeigt einen Digital-Analog-Wandler mit einem Vorpuffer. Wenn sich das digitale Signal ändert, wird eine Spannung des Vorpuffers an einen Ausgangspuffer ausgegeben und so eine parasitäre Eingangskapazität geladen bzw. entladen. Anschließend wird eine Ausgangsspannung einer Referenzspannungsquelle an den Ausgangspuffer ausgegeben. Da der Strom in/aus der Eingangskapazität nicht durch die Referenzspannungsquelle fließt, werden Spannungsschwankungen vermieden.
Daher hat der Erfinder die technische Notwendigkeit für größere Geschwindigkeit in DAW ohne umfangreichen statischen Zusatzstromverbrauch der DAW erkannt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) zeigt eine schnelle Spannungsspitze in einem vereinfachten Dualen-Strang-DAW.
1(b) zeigt eine langsame Spannungsspitze in einem vereinfachten Dualen-Strang-DAW.
2(a) zeigt ein DAW-System mit Schnellladung (charge boosting) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2(b) zeigt ein DAW-System mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein Zeitdiagramm des Schnellladungsbetriebes gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein DAW-System mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5(a) zeigt einen Schnellladungsbetrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5(b) zeigt einen Schnellladungsbetrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5(c) zeigt einen Schnellladungsbetrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5(d) zeigt einen Schnellladungsbetrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5(e) zeigt einen Schnellladungsbetrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5(f) zeigt einen Schnellladungsbetrieb gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein DAW-System mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt einen Schnellladungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt ein DAW-System mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt ein Schnellladungskontrollsystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt ein Schnellladungskontrollsystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt Parasitärkapazität in einem DAW-System mit Schnellladung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt ein Schnellladungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt ein DAW-System mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 zeigt ein DAW-System mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Strang-DAW bereit. Der Strang-DAW kann ein Impedanznetzwerk, bestehend aus einem ersten und zweiten Impedanzstrang, aufweisen. Der Strang-DAW kann auch eine Gruppe von Schaltern vorsehen, um die erste Spannung über den ersten Impedanzstrang zum zweiten Impedanzstrang in einer ersten Codekonfiguration zu koppeln und eine zweite Spannung über den ersten Impedanzstrang zum zweiten Impedanzstrang in einer zweiten Codekonfiguration zu koppeln. Ferner kann der Strang-DAW einen Schnellladungsschaltkreis enthalten, um eine Schnellladung in das Impedanznetzwerk während des Übergangs zwischen der ersten Codekonfiguration und der zweiten Codekonfiguration einzuspeisen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Strang-DAW vorsehen. Der Strang-DAW kann ein Impedanznetzwerk aufweisen, bestehend aus ersten und zweiten Impedanzsträngen. Der Strang-DAW kann auch eine Gruppe von Schaltern vorsehen, um die erste Spannung über den ersten Impedanzstrang zum zweiten Impedanzstrang in einer ersten Codekonfiguration zu koppeln und eine zweite Spannung über den ersten Impedanzstrang zum zweiten Impedanzstrang in einer zweiten Codekonfiguration zu koppeln. Ferner kann der Strang-DAW einen Schnellladungsschaltkreis enthalten, um eine Schnellladung in das Impedanznetzwerk nach einem Übergang zwischen der ersten Codekonfiguration und der zweiten Codekonfiguration einzuspeisen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Methode zur Umwandlung zweier digitaler Signale in die jeweiligen analoge Signale vorsehen. Die Methode kann auch die Umwandlung eines ersten digitalen Signals in ein erstes analoges Signal mit Hilfe eines Multi-Strang-DAWs umfassen, Umwandlung eines zweiten digitalen Signals in ein zweites analoges Signal mit Hilfe des Multi-Strang-DAWs und Einspeisung eines Schnellladungssignals in den Multi-Strang-DAW während eines Übergangs zwischen der ersten und der zweiten digitalen Signalumwandlung.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können einen Strang-DAW vorsehen. Der Strang-DAW kann ein widerstandsfähiges Netzwerk aufweisen, bestehend aus ersten und zweiten Widerstandssträngen, jeder Strang besteht aus einer Vielzahl verkoppelter Vorwiderstände. Der Strang-DAW kann auch eine Schaltmatrix miteinbeziehen, welche selektiv Zwischenknoten in dem ersten Widerstandsstrang mit Endverbindungen des zweiten Widerstandsstrangs verbindet. Die Schaltmatrix reagiert auf Eingaben der Kontrollcodes, um die selektiven Verbindungen zwischen dem ersten und zweiten Widerstandsstrang zu konfigurieren. Ferner kann der Strang-DAW einen Schnellladungsschaltkreis enthalten, um eine Ladung in den Strang-DAW während des Übergangs zwischen der ersten Codekonfiguration und der zweiten Codekonfiguration einzuspeisen.
2(a) ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines DAW-Systems 200 mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DAW-System 200 kann ein MSB-DAW 210, ein LSB-DAW 220, und ein Schnellladungssystem 230 umfassen. Das DAW-System 200 wird als ein binäres Splitsystem zwischen MSB- und LSB-Teilen dargestellt. Allerdings können die hierin beschriebenen DAW-Systeme in einer Vielzahl von unterschiedlichen Architekturen bzw. Gebrauch von verschiedenen Zahlensystemen (z. B. Nutzung von relativen Primzahlen) bzw. Verwendung nicht-binärer Zahlenbasis implementiert werden. Das binäre Splitsystem wird hier einfachheitshalber und zu Veranschaulichungszwecken verwendet. Das DAW-System 200 kann das digital eingegebene Wort D_EIN in eine konvertierte Analogspannung V_AUS umwandeln.
Der MSB-DAW 210 kann MSB-Bits eines digitalen Wortes in eine Analogspannung V_AUS umwandeln. Der MSB-DAW 210 kann ein Referenzspannungssignal, REF2+ und REF2–, erzeugen. Der MSB-DAW 210 kann auch einen Impedanzstrang mit seriell-gekoppelten Impedanzstrukturen wie Widerständen, MOS-Bauteilen, etc. aufweisen. In einer Ausführungsform kann der MSB-DAW 210 als ein Strang-DAW vorgesehen sein, wie in 2(b) gezeigt. In dieser Ausführungsform kann der MSB-DAW 210 eine Vielzahl der seriell-gekoppelten Widerstände 211.1–211.N (d. h. ein Widerstandsstrang) und eine Vielzahl von Schaltern 222.0–222.N umfassen. Die Widerstände 211.1–211.N können in dem Widerstandsstrang mit dem gleichem Widerstand (z. B. kOhm) zur Verfügung gestellt werden, um als Spannungsteilernetzwerk zu operieren. Die Vielzahl der Schalter 222.0–122.N können an die Widerstandsenden gekoppelt werden. Daher kann das selektive Koppeln der Schalter Zwischenknoten bereitstellen, die den verschiedenen Abschnitten des Widerstandsstrangs entsprechen. Die Schalter können durch binäre Steuersignale (C₀–C_N), basierend auf den MSBs des zu konvertierenden digitalen Wortes, kontrolliert werden. Die Schalter können durch einen Regler (gezeigt im Phantom in 2) kontrolliert werden. Daher kann der MSB-DAW 210 einen Teil der Referenzspannung V_REF bereitstellen, und zwar skaliert gemäß der MSBs des eingegebenen digitalen Wortes.
Der LSB-DAW 220 kann mit dem MSB-DAW 210 gekoppelt werden, um REF+ und REF– Spannungen am jeweiligen Eingangsknoten DACP und DACN zu empfangen. Der LSB-DAW 220 kann LSB-Bits des digitalen Wortes umwandeln, um in V_AUS konvertiert zu werden. Der LSB-DAW 220 kann auch einen Impedanzstrang mit seriell-verkoppelten Impedanzstrukturen wie Widerständen, MOS-Bauteilen, etc. aufweisen. In einer Ausführungsform kann der LSB-DAW 220 als ein Strang-DAW vorgesehen sein, wie in 2(b) gezeigt. In dieser Ausführungsform kann der LSB-DAW 220 eine Vielzahl der seriell-gekoppelten Widerstände 221.1–211.M (d. h. ein Widerstandsstrang) und eine Vielzahl der Schalter 222.0–222.M umfassen. Die Widerstände 221.1–211.M können in dem Widerstandsstrang mit dem gleichem Widerstand (z. B. LOhm) zur Verfügung gestellt werden, um als Spannungsteilernetzwerk zu operieren. Der Ausgang des MSB-DAWs 210 kann mit einem oberen und unteren Ende des LSB-DAWs 220 Widerstandsstrang verkoppelt werden. Die Vielzahl der Schalter 222.0–222.M können an die Widerstandsenden gekoppelt werden. Die Schalter können durch binäre Steuersignale (D₀–D_N), basierend auf den LSBs des zu konvertierenden digitalen Wortes, kontrolliert werden. Die Schalter können durch einen Regler (in 2 gestrichelt gezeigt) kontrolliert werden.
Der MSB-DAW 210 und LSB-DAW 220 funktionieren in Kombination, um das digital eingegebene Wort D_EIN in die Analogspannung V_AUS zu konvertieren. Nach der Umwandlung eines ersten digitalen Wortes kann das DAW-System 200 ein weiteres digitales Wort umwandeln. Um dies zu bewerkstelligen, können die Schalteranschlüsse des DAW-System 200 zum MSB-DAW 210 und dem LSB-DAW 220 auf Grund des neuen zu konvertierenden digitalen Wortes geändert werden. Allerdings kann das DAW-System 200 in einem nicht-brückenden Verbindungsverfahren (break-before-make, BBM) operieren, bei dem alle relevanten Verbindungen im Wesentlichen geöffnet werden, bevor neue Verbindungen hergestellt werden. Folglich kann das Design eine Übergangszeit zwischen Codeübergängen schaffen.
Das Schnellladungssystem (charge boost system) 230 kann mit den MSB-DAW 210 Ausgängen und den LSB-DAW 220 Eingabereferenzen gekoppelt werden, und kann eine Schnellladung an den LSB-DAW 220 zwischen MSB-DAW-Codeübergängen zur Verfügung stellen. Die Polarität und das Ausmaß der Schnellladung können vom MSB-DAW-Codeübergang abhängen. Das Schnellladungssystem 230 kann durch einen Regler (in 2 gestrichelt gezeigt) kontrolliert werden. Die Ausführungsformen des Schnellladungssystems 230 werden im Folgenden näher erläutert. Wie hier beschrieben, kann das Schnellladungssystem 230 schnelle Spannungsspitzen ausgleichen, indem eine Schnellladung dem DAW-System 200 zur Verfügung gestellt wird. Wie bereits erwähnt, sind Spannungsspitzen Artefakte des Einschwingverhaltens der Ladung. Dementsprechend kann das Schnellladungssystem wie hier beschrieben eine angemessene Ladung zur Verfügung stellen, um die Spannungsspitzenleistung zu erhöhen, indem diese Ladung direkt dem DAW-System wann/wo geeignet, zur Verfügung gestellt wird. Das Schnellladungssystem kann effektiv die DAW Serienimpedanz umgehen und somit die Spannungsspitzen verringern.
3 ist ein Zeitdiagramm des Schnellladungsbetriebes 300 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schnellladungsbetriebe können auch einen vorausberechneten Boost-Betrieb, einen vorgeladenen Boost-Betrieb (vor der DAW Codeänderung), einen Schnellladungs-Koppelbetrieb, und einen Schnellladungs-Entkoppelbetrieb aufweisen.
Als Reaktion auf die nächsten verfügbaren MSB-Daten, kann die Schnellladung im vorausberechneten Boost-Betrieb vorausberechnet werden. Die Schnellladungsberechnung kann die Höhe und die Polarität der Schnellladung einschließen, außerdem kann die Schnellladungsberechnung auf der Differenz zwischen den aktuellen (alten) MSB-Daten und den nächsten (neuen) MSB-Daten basieren. In einer Ausführungsform kann die Vorausberechnung bevor, während oder nach dem Schreibzyklus (WR) stattfinden. Basierend auf der vorausberechneten Schnellladung, kann das Schnellladungssystem C_Boost vorladen. Die vorausberechneten und vorgeladenen Operationen können ausgeführt werden, während der DAW die alten digitalen Daten umwandelt.
Wenn der MSB-DAW die Umwandlung der alten MSB-Daten beendet hat, kann der MSB-DAW seine Verbindungen (z. B. Schalteranschlüsse) unterbrechen. Der DAW kann ein nicht-brückendes Verbindungsverfahren anwenden. Beim Übergang zwischen Verbindungsunterbrechung der alten MSB-Daten und Herstellung einer Verbindung für die neuen MSB-Daten kann der Schnelllader C_Boost an den Ausgang des MSB-D/A-Wandlers gekoppelt werden, welcher auch an die Eingabe des LSB-DAW gekoppelt ist. Der Schnelllader kann entweder an der Oberseite oder Unterseite des LSB-D/A-Wandlers (DACP oder DACN) gekoppelt werden. In einer Ausführungsform kann der C_Boost eine oder mehrere Schnelllader (z. B. einen 1. C_Boost und einen 2. C_Boost) einschließen. Nachdem eine C_Boost Ladung in den DAW eingespeist wurde, kann der C_Boost vom DAW entkoppelt werden und der DAW kann fortfahren die nächsten MSB-Daten zu konvertieren, indem neue Verbindungen gemacht werden.
Durch Einspeisen einer Schnellladung in den DAW während einer Codeübergangszeit, verkürzen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Einschwingzeit des sekundären D/A-Wandlers (z. B. LSB-D/A-Wandler) durch Änderung des Spannungsniveaus zwischen MSB-DAW Codeübergängen. Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Spannungsspitzen verringern (oder entfernen).
4 ist ein DAW-System 400 mit Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DAW-System 400 kann ein MSB-DAW 410, ein LSB-DAW 420, und ein Schnellladungssystem 430 einschließen. Das D/A-Wandler-System 400 kann das digital eingegebene Wort D_EIN in eine umgewandelte Analogspannung V_AUS konvertieren. Der MSB-DAW 410 und LSB-DAW 420 kann zur Verfügung gestellt werden, wie hier in anderen Ausführungsformen beschriebenen (z. B. 2).
Das Schnellladungssystem 430 kann auch einen C_Boost Kondensator 431, Koppelschalter 432.1, 432.2, und Ladeschalter 433.1, 433.2, 434.1, 434.2 einschließen. In einer Ausführungsform kann der C_Boost Kondensator 431 ein variabler und ein asymmetrischer Kondensator sein. Die Koppelschalter 432.1, 432.2 können den C_Boost Kondensator 431 an den MSB-DAW 410 Ausgang/LSB-DAW 420 Eingang koppeln. Zum Beispiel kann der Schalter 432.1 den C_Boost Kondensator 431 an die Oberseite des LSB-D/A-Wandlers 420 (DACP) koppeln und der Schalter 432.2 kann den C_Boost Kondensator 432 an die Unterseite des LSB-D/A-Wandlers 420 (DACN) koppeln.
Die Ladeschalter 433.1, 433.2, 434.1, 434.2 können zwei Spannungsreferenzniveaus verkoppeln, zum Beispiel VREF oder GND an die oberen oder unteren Platten des C_Boost Kondensator 431, um den C_Boost Kondensator 431 entweder mit einer positiven oder negativen Ladung zu laden. Zum Beispiel, um den C_Boost Kondensator 431 positiv mit VREF zu laden, müssen die Schalter 433.2 und 434.1 geschlossen werden, um eine Ladung über den Kondensator aufzubauen. Im Gegensatz dazu, um den C_Boost Kondensator 431 negativ mit VREF zu laden, müssen die Schalter 433.1 und 434.2 geschlossen werden, um eine Ladung über den Kondensator aufzubauen.
5(a)–(f) zeigen einen beispielhaften Schnellladungsbetrieb mit Hilfe des DAW-Systems 400 siehe 4. Einfachheitshalber wird nur ein Zweig des Schnellladungssystems angezeigt. 5(a) zeigt einen vorausberechneten Boost-Schritt. Hier kann ein DSP (nicht gezeigt) den vorgeladenen Boost berechnen, basierend auf einem Vergleich zwischen den alten MSB-Daten, den neuen MSB-Daten und dem Boost-Schaltungskonzept. Der Ladebetrag und Polarität können auf der Differenz zwischen den alten und neuen MSB-Werten basieren. In einer Ausführungsform kann die MSB-Wertdifferenz jedoch direkt mit der Lademenge zusammenhängen. Zum Beispiel kann eine große MSB-Wertdifferenz einem großen Schnelllader entsprechen. Im Gegensatz dazu kann eine kleine MSB-Wertdifferenz einem kleinen Schnelllader entsprechen. Die Beziehung zwischen der MSB-Wertdifferenz und dem Ladebetrag kann von schaltungstechnischen Details des DAW-Systems abhängen. Zum Beispiel kann die Beziehung linear oder nicht-linear sein, wie es im Beispiel des DAW-Systems 400 der Fall ist. Darüber hinaus kann die Ladepolarität auf die Richtung des MSB-Ladewerts basierend sein, welcher möglicherweise festlegt, ob eine positive oder negative Schnellladung benötigt wird. Im vorausberechneten Boost-Schritt werden alle Schalter in eine offene Position gebracht. In einer Ausführungsform werden Koppelschalter 432.1 in eine offene Position gebracht, wenn eine Ladung noch nicht eingespeist wurde, um den Geschwindigkeitsbetrieb des DAW-Systems zu optimieren.
5(b) zeigt einen anfänglichen vorgeladenen Boost-Schritt. Auf der Grundlage der Vorberechnung kann der C_Boost Kondensator 431 auf die vorausberechnete Ladepolarität und -niveau geladen werden. Zum Beispiel können Schalter 433.2 und 434.1 geschlossen werden, um die obere Platte des C_Boost Kondensator 431 zu laden, was eine positive Ladung ergibt, Q_Boost = C_Boost·V_REF. 5(c) zeigt einen abgeschlossenen vorgeladenen Boost-Schritt. Wenn der Vorlader beendet ist, dann kann die Spannungsquelle V_REF vom C_Boost Kondensator 431 entkoppelt werden. Dann kann der Schalter 433.2 geöffnet werden.
Als Nächstes kann die gespeicherte Schnellladung eingespeist werden. Die Einspeisung der Schnellladung kann während des Übergangs zwischen der zu konvertierenden Codewerten ausgeführt werden. In einer Ausführungsform kann die Schnellladung in zwei Phasen – 1. und 2. Boost – eingespeist werden. 5(d) zeigt einen 1. Boost-Schritt. Hier kann der Schalter 432.1 geschlossen werden, um den C_Boost Kondensator 431 an den DAW zu koppeln, damit der 1. Boost angewendet werden kann. Schalter 434.1 kann auch geschlossen bleiben. 5(e) zeigt einen 2. Boost-Schritt. Ein 2. Boost kann angebracht werden, indem der Schalter 434.1 geöffnet und Schalter 434.2 geschlossen wird, zum Beispiel in einer Art von break-before-make. Schalter 432.1 kann geschlossen bleiben, damit der C_Boost Kondensator 431 mit dem DAW gekoppelt bleibt.
5(f) zeigt den endgültigen trennenden Schritt. Nachdem die Schnellladung an den DAW übertragen wurde, kann der Schalter 432.1 geöffnet werden, um den C_Boost Kondensator 431 vom DAW zu entkoppeln. Die anderen Schalter können ihre aktuelle Position beibehalten (d. h. im letzten Status belassen). In einer anderen Ausführungsform können die anderen Schalter in die Anfangsposition zurückgesetzt werden.
In einer Ausführungsform können zwei Arten von Boost-Strukturen verwendet werden, um zwei unterschiedliche Arten von Boosts zu erhalten – MCT (Major Code Transition) sorgt dafür, wenn sich der MSB-Code um einen kleinen Betrag (z. B. ein MSB) ändert und einer großen MSB-Änderung (large scale MSB change) (z. B. größer als ein MSB). 6 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines DAW-Systems 600 mit MCT und großem Boost (large scale boost) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DAW-System 600 kann einen MSB-DAW 610, einen LSB-DAW 620, ein MCT Boost System 630, und ein Groß-Boost-System (large scale boost system) 640 umfassen. Das DAW-System 600 kann das digital eingegebene Wort D_EIN in eine konvertierte Analogspannung V_AUS umwandeln. Der MSB-DAW 610 und LSB-DAW 620 kann zur Verfügung gestellt werden, wie hier in anderen Ausführungsformen beschrieben (z. B. 2).
Das MCT Boost System 630 kann auch einen C_{MCT_Boost} Kondensator 631, Koppelschalter 632.1, 632.2, und Ladeschalter 631.1, 633.2, 634.1, 634.2 einschließen. In einer Ausführungsform kann der C_{MCT_Boost} Kondensator 631 ein variabler und ein asymmetrischer Kondensator sein. Die Koppelschalter 632.1, 632.2 können den C_{MCT_Boost} Kondensator 631 an den MSB-DAW 610 Ausgang/LSB-DAW 620 Eingang koppeln. Zum Beispiel kann der Schalter 632.1 den C_{MCT_Boost} Kondensator 631 an die Oberseite des LSB-D/A-Wandlers 620 (DACP) koppeln und der Schalter 632.2 kann den C_{MCT_Boost} Kondensator 632 an die Unterseite des LSB-D/A-Wandlers 420 (DACN) koppeln.
Die Ladeschalter 631.1, 633.2, 634.1, 634.2 können zwei Spannungsreferenzniveaus verkoppeln, zum Beispiel VREF oder GND an die oberen oder unteren Platten des C_{MCT_Boost} Kondensator 631, um den C_{MCT_Boost} Kondensator 631 entweder mit einer positiven oder negativen Ladung zu laden. Zum Beispiel, um die obere Platte des C_{MCT_Boost} Kondensator 631 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 633.2 und 634.1 geschlossen werden, um eine Ladung auf der oberen Platte aufzubauen. Im Gegenzug, um die obere Platte des C_{MCT_Boost} Kondensators 631 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 633.1 und 634.2 geschlossen werden, um eine Ladung auf der unteren Platte aufzubauen.
Das Groß-Boost-System 640 kann auch einen Groß-Boost-Kondensator C_{LS_Boost} Kondensator 641, Koppelschalter 642.1, 642.2, und Ladeschalter 643.1, 643.2, 644.1, 644.2 einschließen. In einer Ausführungsform kann der C_{LS_Boost} Kondensator 641 ein variabler und ein asymmetrische Kondensator sein. Die Koppelschalter 642.1, 642.2 können den C_{LS_Boost} Kondensator 641 an einen MSB-DAW 610 Ausgang/LSB-DAW 620 Eingang koppeln. Zum Beispiel kann der Schalter 642.1 den C_{LS_Boost} Kondensator 641 an die Oberseite des LSB-D/A-Wandlers 620 (DACP) koppeln und der Schalter 642.2 kann den C_{LS_Boost} Kondensator 642 an die Unterseite des LSB-D/A-Wandlers 620 (DACN) koppeln.
Die Ladeschalter 643.1, 643.2, 644.1, 644.2 können zwei Spannungsreferenzniveaus verkoppeln, zum Beispiel VREF oder GND an die oberen oder unteren Platten des C_{LS_Boost} Kondensators 641, um den C_{LS_Boost} Kondensator 641 entweder mit einer positiven oder negativen Ladung zu laden. Zum Beispiel, um die obere Platte des C_{LS_Boost} Kondensator 641 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 643.2 und 644.1 geschlossen werden, um eine Ladung auf der oberen Platte aufzubauen. Im Gegenzug, um die obere Platte des C_{LS_Boost} Kondensator 641 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 643.1 und 644.2 geschlossen werden, um eine Ladung auf der unteren Platte aufzubauen.
Da das Groß-Boost-System 640 ein größeres Ladeausmaß in den DAW als das MCT Boost System 630 einspeisen kann, muss das Groß-Boost-System 640 eine größere Ladung speichern und dann entladen. Somit kann der C_{LS_Boost} Kondensator 641 einen größeren Wert als der C_{MCT_Boost} Kondensator 631 haben, d. h. C_{LS_Boost} Kondensator 641 > C_{MCT_Boost} Kondensator 631. In einer Ausführungsform kann das DAW-System 600 das MCT Boost System 630 verwenden, um eine Schnellladung während der Codeübergänge einzuspeisen, wenn sich die MSB-Codes durch einen MSB-ändern und kann ein Groß-Boost-System verwenden, um eine Schnellladung während des Codeüberganges einzuspeisen, wenn sich die MSB-Codes mit mehr als einem MSB-ändern.
In einer Ausführungsform kann das Schnellladungssystem als ein Multi-Range System durch den Gebrauch eines Kondensators DAW (CDAC) und eines CDAC Dämpferschaltkreises implementiert werden. Diese Implementierung kann sowohl ein MCT Boost-Signal und ein Groß-Boost-Signal bieten. 7 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines CDAC Schnellladungssystem 700 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das CDAC Schnellladungssystems 700 kann auch ein CDAC 710, ein CDAC Dämpfer 720 und Schalter 730 einschließen. Der CDAC Dämpfer 720 kann an den CDAC 710 gekoppelt werden, um den Ausgang des CDAC 710 abzuschwächen und auf diese Weise ein abgeschwächtes (d. h. geringes Ausmaß) Boost-Signal zu erzeugen. In einer Ausführungsform können die Schalter 730 an den CDAC 710 direkt an den LSB-DAW für ein Groß-Boost-Signal gekoppelt werden und der CDAC 710 kann durch den CDAC Dämpfer 720 an den LSB-DAW für ein MCT Boost-Signal gekoppelt werden. Natürlich können die Schalter 730 auf beiden Seiten des CDAC 710 und 720 angeordnet werden, um eine selektive Kopplung wie oben beschrieben bereitzustellen.
8 ist ein DAW-System 800 mit einem Schnellladungssystem, welches einen kapazitiven Teiler verwendet, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DAW-System 800 kann ein MSB-DAW 810, ein LSB-DAW 820, und ein Schnellladungssystem 830 einschließen. Das DAW-System 800 kann das digital eingegebene Wort D_EIN in eine konvertierte Analogspannung V_AUS umwandeln. Der MSB-DAW 810 und LSB-DAW 820 können zur Verfügung gestellt werden wie hier in anderen Ausführungsformen beschriebenen (z. B. 2).
Das Schnellladungssystem 830 kann einen C_Boost Kondensator 831, Koppelschalter 832.1, 832.2, und Ladeschalter 833.1, 833.2, 834.1, 834.2 einschließen. In einer Ausführungsform kann der C_Boost Kondensator 831 ein variabler und ein asymmetrischer Kondensator sein. Die Koppelschalter 832.1, 832.2 können den C_Boost Kondensator 831 an den MSB-DAW 810 Ausgang/LSB-DAW 820 Eingang koppeln. Zum Beispiel kann der Schalter 832.1 den C_Boost Kondensator 831 an die Oberseite des LSB-D/A-Wandlers 820 (DACP) koppeln und der Schalter 832.2 kann den C_Boost Kondensator 832 an die Unterseite des LSB-D/A-Wandlers 820 (DACN) koppeln. In einer Ausführungsform können die Koppelschalter 832.1, 832.2 den C_Boost Kondensator 831 an den DAW koppeln, um ein Groß-Schnellladungssignal bereitzustellen.
Die Ladeschalter 833.1, 833.2, 834.1, 834.2 können zwei Spannungsreferenzniveaus verkoppeln, zum Beispiel VREF oder GND an die oberen oder unteren Platten des C_Boost Kondensator 831, um den C_Boost Kondensator 831 entweder mit einer positiven oder negativen Ladung zu laden. Zum Beispiel, um die obere Platte des C_Boost Kondensator 831 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 833.2 und 834.1 geschlossen werden, um eine Ladung auf der oberen Platte aufzubauen. Im Gegenzug, um die obere Platte des C_Boost Kondensator 831 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 833.1 und 834.2 geschlossen werden, um eine Ladung auf der unteren Platte aufzubauen.
Das Schnellladungssystem 800 kann auch den kapazitiven Teiler 841 und Koppelschalter 842.1, 842.2 einschließen, um eine zweites Ausmaß des Schnellladungssignals (z. B. MCT Boost-Signal) zu bieten. Der kapazitive Teiler 841 kann auch eine Gruppe von Kondensatoren, die arrangiert wurden, um die Spannung zu teilen, umfassen. In einer Ausführungsform können die Koppelschalter 842.1, 842.2 den kapazitiven Teiler 841 an den DAW koppeln, um ein MCT Boost-Signal zur Verfügung zu stellen.
Die DAW-Systeme mit schnellladenden Ausführungsformen wie in diesem Dokument besprochen, können mit einer Analog-Mixed-Signal-Schaltungstechnik (AMS) implementiert werden. Zum Beispiel kann die AMS Schalttechnik bereitgestellt werden, um MCT und Groß-Boost-Transferfunktionen zu kontrollieren. Außerdem können die beiden Transfer Funktionen unterschiedliche Vorteile haben.
Die Steuersignale, um die hier beschriebenen Schnellladungssysteme zu kontrollieren, können durch einen digitalen Schaltkreis erzeugt werden, zum Beispiel ein digitaler Signalprozessor (DSP). 9 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Schnellladungskontrollsystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System kann ein Transfer Funktion Modul 902 und einen Multiplikator 904 umfassen. In dieser Ausführungsform kann ein digitaler Weg auf alle Fälle zur Verfügung gestellt werden. Boost kann aktiviert werden gemäß den Differenzen zwischen alten MSB-Daten und neuen MSB-Daten. Zum Beispiel können die Signale Hoch_1 und Runter_1 ein Anzeichen für ein MCT Boost-Signal sein und die Signale Up_many und Down_many können ein Anzeichen für ein Groß-Boost-Signal sein. 10 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild des Schnellladungssystems gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform 10 können MCT und Groß-Boost-Signale separate Pfade (einen mit einem Multiplikator und einen ohne) haben, die durch Multiplexer 906 gleichzeitig übertragen werden.
Geschaltete Kondensatorenschaltkreise wie die hier beschriebenen Schnellladungssysteme können an Parasitärkapazitätsproblemen leiden wie den Fachleuten bekannt ist. 11 zeigt Parasitärkapazität, die im DAW-System 1100 vorhanden sein kann. Das DAW-System 1100 ist identisch mit dem DAW-System 800 in 8, aber es zeigt die parasitäre Kapazitätsauswirkungen im System. Parasitärkapazität C_PAR1 steht für den parasitären Schalter, Leitungs- und Bauteilkapazität als Teil der Groß-Boost-Kopplungsschaltung. Parasitärkapazität C_PAR2 steht für den parasitären Schalter, Leitungs- und Bauteilkapazität als Teil der MCT Boost-Kopplungsschaltung.
Zur Bekämpfung der parasitären Kapazitätseffekte können in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Parasitärkapazität Reduktionsmethoden zur Verfügung gestellt werden. 12 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines CDAC Schnellladungssystem 1200 mit parasitärer Kapazitätskompensation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das CDAC Schnellladungssystem 1200 kann ein CDAC 1210, einen CDAC Dämpfer 1220, eine CDAC C_PAR1 Kompensation 1230, eine CDAC C_PAR2 Kompensation 1240 und Schalter 1250 umfassen. Der CDAC Dämpfer 1220 kann an den CDAC 1210 gekoppelt werden, um den Ausgang des CDAC 1210 abzuschwächen und auf diese Weise ein abgeschwächtes (d. h. geringes Ausmaß) Boost-Signal zu erzeugen. In einer Ausführungsform können die Schalter 1250 an den CDAC 1210 direkt an den LSB-DAW für ein Groß-Boost-Signal gekoppelt werden und der CDAC 1210 kann durch den CDAC Dämpfer 1220 an den LSB-DAW für ein MCT Boost-Signal gekoppelt werden. Die CDAC C_PAR1 Kompensation 1230 kann eine Ladung erzeugen, um die Parasitärkapazität (und seine Entladung) in der Groß-Boost-Kopplung auszugleichen. Die CDAC C_PAR1 Kompensation 1240 kann eine Ladung erzeugen, um die Parasitärkapazität (und seine Entladung) in der MCT Boost-Kopplung auszugleichen. Natürlich können die Schalter 1250 auf beiden Seiten der Elemente angeordnet werden, um eine selektive Kopplung wie oben beschrieben bereitzustellen. Ferner können die beiden Aufhebungsblöcke (CDAC C_PAR1-Kompensation 1230 und CDAC C_PAR1 Kompensation 1240) zusammen integriert werden, und separate, ausdrückliche Abstimmung/Kalibrierung kann durch AMS, teilweise AMS oder digitaler Technik ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben, kann ein verteiltes RC Einschwingen des LSB-D/A-Wandlers zu einer ”langsamen” Spannungsspitze führen. Eine Schnellladung in Verbindung mit oder aus dem LSB-DAW kann die langsame Spannungsspitze verringern oder beseitigen. 13 ist ein D/A-Wandler-System 1300 mit langsamer Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DAW-System 1300 kann ein MSB-DAW 1310, ein LSB-DAW 1320, und ein langsames Schnellladungssystem 1330 einschließen. Das DAW-System 400 kann das digital eingegebene Wort D_EIN in eine konvertierte Analogspannung V_AUS umwandeln. Der MSB-DAW 1310 und LSB-DAW 1320 können zur Verfügung gestellt werden, wie hier in anderen Ausführungsformen beschriebenen (z. B. 2).
Das langsame Schnellladungssystem 1330 kann einen C_Boost Kondensator 1331, Koppelschalter 1332.1, 1332.2, Ladeschalter 1333.1, 1333.2, 1334.1, 1334.2, und einen Widerstand R_LANGSAM 1335 einschließen. In einer Ausführungsform kann der C_Boost Kondensator 1331 ein variabler und ein asymmetrische Kondensator sein. Die Koppelschalter 1332.1, 1332.2 können den C_Boost Kondensator 1331 an den MSB-DAW 1310 Ausgang/ LSB-DAW 1320 Eingang koppeln. Zum Beispiel kann der Schalter 1332.1 den C_Boost Kondensator 1331 an die Spitze des LSB-D/A-Wandlers 1320 (DACP) koppeln und der Schalter 1332.2 kann den C_Boost Kondensator 1332 an die Unterseite des LSB-D/A-Wandlers 1320 (DACN) koppeln.
Die Ladeschalter 1333.1, 1333.2, 1334.1, 1334.2 können zwei Spannungsreferenzniveaus verkoppeln, zum Beispiel VREF oder GND an die oberen oder unteren Platten des C_Boost Kondensator 1331, um den C_Boost Kondensator 1331 entweder mit einer positiven oder negativen Ladung zu laden. Zum Beispiel, um die obere Platte des C_Boost Kondensator 1331 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 1333.2 und 1334.1 geschlossen werden, um eine Ladung auf der oberen Platte aufzubauen. Im Gegenzug, um die obere Platte des C_Boost Kondensator 1331 mit VREF zu laden, müssen die Schalter 1333.1 und 1334.2 geschlossen werden, um eine Ladung auf der unteren Platte aufzubauen.
Die R_LANGSAM 1335 kann die Zielgeschwindigkeit der Ladeeinspeisung in den LSB-DAW 1320 festlegen. Die langsame Ladung kann eingespeist werden, nachdem die BBM-Verbindung für die nächste MSB-Datenkonvertierung gemacht ist. In einer Ausführungsform kann der R_LANGSAM Widerstand aus dem gleichen Widerstandstyp bzw. Struktur wie der DAW Widerstand hergestellt sein, um Produktionsvarianz auszugleichen. Aus diesem Grund kann das langsame Schnellladungssystem 1330 eine Ladung über einen Zeitraum einspeisen, was die Spannungsspitzen deutlich verringert (oder beseitigt), die durch die RC Einschwingzeit im Zusammenhang mit dem LSB-DAW verursacht werden.
In einer anderen Ausführungsform kann die langsame Ladung am/in der Nähe der Mitte des LSB-D/A-Wandlers verkoppelt sein, da dies der Höhepunkt des 2. Impedanzstrangs der DAW Ausgangsimpedanz ist. 14 ist ein DAW-System 1400 mit Mittelverbindung langsamer Schnellladung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das DAW-System 1400 ist im Wesentlichen vergleichbar mit dem DAW-System 1300 in 13 mit Ausnahme des Koppelschalters 1432.1, der gezielt C_Boost Kondensator 1331 via dem Widerstand R_LANGSAM 1435 an einen Knoten am/in der Nähe der Mitte des LSB-D/A Wandlers 1420 koppelt. Wenn der LSB-DAW eine ungerade Anzahl von Widerständen hat (d. h. ohne Knoten in der Mitte), dann kann die Verbindung ungefähr in der Mitte sein. 14 zeigt einen Koppelschalter 1432.1 zu Veranschaulichungszwecken; jedoch kann das DAW-System 1400 mehr als einen Koppelschalter einschließen.
Darüber hinaus, da die Schnellladung entworfen wurde, um während des BBM Übergangs ausgegeben zu werden und die langsame Ladung für einen längeren Zeitraum jenseits des BBM Übergangsfenster entworfen wurde, können Schaltkreise für schnelle und langsame Ladung, wie hier in verschiedenen Ausführungsformen beschrieben, gemeinsam genutzt werden. Zum Beispiel kann der Kondensator für die Schnellladung für eine langsame Ladung nach dem BBM Übergangsfenster wieder verwendet werden, wie etwa kurz nach dem MSB-DAW BBM Übergang in 3. Obwohl die Kondensatorparameter bei langsamer Ladung anders sein können als die Kondensatorparameter bei schneller Ladung, können Teile mit digitaler oder analoger Abschwächung wieder verwendet werden. In einer Ausführungsform kann eine große Kapazität separat von oder in Kombination mit der Schnellladungskapazität verwendet werden.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind hier ausdrücklich dargestellt und beschrieben. Es ist jedoch klar, dass Änderungen und Abweichungen von der vorliegenden Erfindung durch die oben genannten Unterweisungen gedeckt wurden. Andere Implementierungen sind auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
In anderen Fällen wurden wohlbekannte Vorgänge, Komponenten und Stromkreise nicht näher im Detail beschrieben, um die Ausführungsformen nicht unklar zu machen. Zum Beispiel sind zwei Abschlusswiderstände hier einfachheitshalber beschriebenen. Jedoch können die zwei Abschlusswiderstände, die hier beschrieben werden, als Impedanzelemente, wie es den Fachleuten bekannt ist, verallgemeinert werden. Zum Beispiel können drei Impedanzelemente wie Plattenelemente oder drei Abschlusswiderstände auch verwendet werden und werden hier nicht im Detail beschrieben, um die Ausführungsformen nicht unklar zu machen. Es wird verstanden, dass die spezifischen strukturellen und funktionellen Details hier offen gelegt werden. Sie können repräsentativ sein und limitieren nicht unbedingt den Umfang der Ausführungsformen. Zum Beispiel können Leiterbahnen-Impedanzen hier in den Ausführungsformen implementiert werden. Im Übrigen, die hier beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden Widerstandsstränge für Illustrationszwecke; jedoch können die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit anderen Impedanzstrangsystemen implementiert werden. Zum Beispiel können MOS-Strukturen voreingenommen in ungesättigten Betrieben in Impedanzstrangsystemen benutzt werden.

Claims

Strang-Digital/Analog-Wandler (DAW) aufweisend: ein Impedanznetzwerk, das einen ersten und zweiten Impedanzsstrang aufweist; eine Gruppe von Schaltern, um eine erste Spannung am ersten Impedanzstrang an den zweiten Impedanzstrang in einer ersten Codekonfiguration zu koppeln und eine zweite Spannung am ersten Impedanzstrang an den zweiten Impedanzstrang in einer zweiten Codekonfiguration zu koppeln; und eine Schnellladungsschaltung, um während eines Übergangs zwischen der ersten Codekonfiguration und der zweiten Codekonfiguration eine Schnellladung in das Impedanznetzwerk einzuspeisen, wobei eine Polarität der Schnellladung auf einem Vergleich zwischen der ersten und der zweiten Gruppe von Codes basiert, welche jeweils entsprechend der ersten und zweiten Codekonfiguration zugeordnet ist.
Strang-DAW nach Anspruch 1, wobei die Schnellladungsschaltung eine Ladungsspeichervorrichtung aufweist.
Strang-DAW nach Anspruch 2, wobei die Ladungsspeichervorrichtung ein variabler Kondensator ist.
Strang-DAW nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Schnellladungsschaltung ferner eine Mehrzahl an Schaltern aufweist.
Strang-DAW nach Anspruch 4, wobei die Mehrzahl an Schaltern mindestens einen Ladeschalter einschließt, um die Ladungsspeichervorrichtung selektiv an eine Referenzspannungsquelle zu koppeln.
Strang-DAW nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Mehrzahl an Schaltern mindestens einen Koppelschalter einschließt, um die Ladungsspeichervorrichtung selektiv an das Impedanznetzwerk zu koppeln.
Strang-DAW nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schnellladungsschaltung Schnellladungskomponenten aufweist, wobei eine erste Komponente, eine erste Ladung einspeist und eine zweite Komponente eine zweite Ladung einspeist, wobei die zweite Ladung größer ist als die erste Ladung.
Strang-DAW nach Anspruch 7, wobei die Schnellladungsschaltung dazu konfiguriert ist, entweder die erste oder die zweite Ladung während des Übergangs anzulegen, basierend auf einem Vergleich des ersten und zweiten Codes, welcher jeweils der ersten und der zweiten Codekonfigurationen zugeordnet ist.
Strang-DAW nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schnellladungsschaltung einen Kondensator-DAW aufweist.
Strang-DAW nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Schnellladungsschaltung ferner einen Dämpfer aufweist, der an einen Kondensator-DAW gekoppelt ist.
Strang-DAW nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schnellladungsschaltung ein Kondensatorteilernetzwerk aufweist.
Strang-DAW nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schnellladungsschaltkreis aus einem Parasitärkapazität-Reduzierbauteil besteht.
Strang-Digital/Analog-Wandler (DAW), aufweisend: ein Impedanznetzwerk, das einen ersten und einen zweiten Impedanzsstrang aufweist; eine Gruppe von Schaltern, um eine erste Spannung am ersten Impedanzstrang an den zweiten Impedanzstrang in einer ersten Codekonfiguration zu koppeln und eine zweite Spannung am ersten Impedanzstrang an den zweiten Impedanzstrang in einer zweiten Codekonfiguration zu koppeln; und eine Schnellladungsschaltung, um eine Ladung nach einem Übergang zwischen der ersten Codekonfiguration und der zweiten Codekonfiguration einzuspeisen, wobei eine Polarität der Schnellladung auf einem Vergleich zwischen der ersten und zweiten Codekonfiguration basiert.
Strang-DAW nach Anspruch 13, wobei die Ladung während der zweiten Codekonfiguration eingespeist wird.
Strang-DAW nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Schnellladungsschaltung einen Widerstand einschließt.
Strang-DAW nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Schnellladungsschaltung selektiv an einen wesentlichen Mittelpunkt des zweiten Widerstandsstrangs gekoppelt ist.
Verfahren zur Umwandlung von zwei Digitalsignalen in jeweilige Analogsignale, aufweisend: Umwandeln eines ersten Digitalsignals in ein erstes Analogsignal mithilfe eines Multi-Strang-DAW; Umwandeln eines zweiten Digitalsignals in ein zweites Analogsignal mithilfe des Multi-Strang-DAW; und Einspeisen eines Schnellladungssignals in den Multi-Strang-DAW während eines Übergangs zwischen der ersten und der zweiten Digitalsignalumwandlung, wobei eine Polarität des Schnellladungssignals auf einem Vergleich des ersten und des zweiten Digitalsignals basiert.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner aufweisend Einspeisen eines zweiten Schnellladungssignals während eines Übergangs zwischen der ersten und der zweiten Digitalsignalumwandlung.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, ferner aufweisend Einspeisen eines langsamen Schnellladungssignals während der Umwandlung des zweiten Digitalsignals.