用于多信道数模转换器的过电流限制的设备和方法与流程

本说明书大体上涉及数模转换器(dac)，且更具体地说，涉及用于多信道dac的过电流限制。

背景技术：

1、多信道dac用于无线电基站、雷达系统和利用射频(rf)功率放大器来例如传输信号(在空中或通过另一介质)的其它系统中。在许多应用中，利用电源来对多信道dac供电，并且多信道dac的输出可耦合到相应动态负载(例如，天线)。因为动态负载的电流需求可能变化，所以dac信道通常被设计成供应负载的峰值电流需求。这又需要电源被设计成使得其能够满足耦合到所有dac信道的负载的总计峰值电流需求。由于一或多个动态负载的峰值电流需求可仅短暂地持续，因此利用能够满足所有负载的峰值电流需求的电源导致低效且昂贵的系统。

2、例如，16信道dac可被配置成使得每一dac信道可能够供应50ma峰值电流。因此，能够供应800ma的电源可用于将电力提供到dac信道。在任何时间，可能仅需要dac信道的小子集(例如，3个)来供应超过50ma(例如，为60ma)的输出电流，而其它13个dac信道可能仅供应10ma。现有的多信道dac被配置成使得如果任何个别dac信道的输出电流超过峰值电流限制，则所述dac信道的输出被拉到电压电源(例如，电源轨)。其效果是dac信道不再需要供应高输出电流来防止输出电压下降。结果，防止dac信道的晶体管损坏。例如，如果dac信道的输出电流具有50ma的峰值输出限制，但正供应60ma，则dac信道的输出被拉到电压电源(电源轨)。在许多情况下，即使电源可能够满足所有dac信道的总电流需求，因为dac信道中的一些可能正汲取较少电流，但一或多个dac信道可能因为其输出电流超过峰值电流限制而呈现为不操作的。

技术实现思路

1、在一个方面中，一种多信道数模转换器(dac)系统包含多个dac信道，所述多个dac信道各自包含适于接收数字输入信号且将数字输入信号转换为模拟输出信号的输入。每一dac信道包含电流控制电路，所述电流控制电路包含适于接收开始限制信号或结束限制信号的第一输入。电流控制电路响应于开始限制信号而将dac信道的输出电流的输出电流限制从高电流限制减少到低电流限制，并且响应于结束限制信号而将输出电流限制增加到高电流限制。每一dac信道包含耦合到电流控制电路的电流传感器电路。电流传感器电路测量输出电流，并且在输出电流上升到高于高电流限制的情况下提供信道过电流警告信号。每一dac信道包含耦合到电流传感器电路的模拟滤波器。模拟滤波器响应于信道过电流警告信号而提供经滤波信道过电流警告信号。多信道dac系统包含耦合到每一dac信道的求和器电路。求和器电路提供指示超过高电流限制的dac信道的数目的求和信号。多信道dac系统包含耦合到求和器电路的控制器。控制器在超过高电流限制的dac信道的数目大于最大信道过电流限制信号的情况下断言开始限制信号，并且在超过高电流限制的信道的数目小于最大信道过电流限制信号减去滞后值的情况下断言结束限制信号。

2、在额外方面中，多信道dac系统包含数字滤波器，所述数字滤波器具有适于接收结束限制信号的输入。数字滤波器将时间延迟施加到结束限制信号。数字滤波器允许开始限制信号传递通过，而不施加时间延迟。

3、在额外方面中，模拟滤波器为低通滤波器，其从信道过电流警告信号移除高频分量且提供经滤波信道过电流警告信号。

4、在额外方面中，一种多信道dac系统包含多个dac信道。dac信道包含适于接收数字输入信号且将数字输入信号转换为模拟输出信号的相应输入。dac信道各自包含电流控制电路，所述电流控制电路包含适于接收开始限制信号或经延迟结束限制信号的第一输入。电流控制电路通过响应于开始限制信号而将输出电流限制从高电流限制减少到低电流限制来动态地调整dac信道的输出电流限制，并且响应于经延迟结束限制信号而将输出电流限制增加到高电流限制。dac信道各自包含电流传感器电路，所述电流传感器电路适于测量dac信道的输出电流且在输出电流上升到高于高电流限制的情况下提供信道过电流警告信号。dac信道各自包含低通滤波器，所述低通滤波器包含适于接收信道过电流警告信号和的输入。低通滤波器从信道过电流警告信号移除高频分量，并且提供经滤波信道过电流警告信号。多信道dac系统包含求和器电路，所述求和器电路包含适于从dac信道接收相应经滤波信道过电流警告信号且提供指示超过高电流限制的dac信道的数目的求和信号的输入。多信道dac系统包含控制器，所述控制器包含适于接收时钟信号的第一输入、适于接收具有滞后值的滞后信号的第二输入、适于接收指示经允许超过高电流限制的dac信道的最大数目的最大信道过电流限制信号的第三输入，以及适于接收求和信号的第四输入。控制器在超过高电流限制的dac信道的数目大于最大信道过电流限制信号的情况下断言开始限制信号，并且在超过高电流限制的信道的数目小于最大信道过电流限制信号减去滞后值的情况下断言结束限制信号。多信道dac系统包含数字滤波器，所述数字滤波器包含适于接收开始限制信号或结束限制信号的输入。数字滤波器通过将时间延迟施加到结束限制信号来提供经延迟结束限制信号，但允许开始限制信号传递通过。

5、在额外方面中，一种用于多信道数模转换器(dac)的过电流保护的方法包含：测量dac信道的输出电流，以及在输出电流上升到高于高电流限制的情况下提供信道过电流警告信号。所述方法包含：通过对信道过电流警告信号进行滤波来移除高频分量，以及基于经滤波过电流警告信号而确定超过高电流限制的dac信道的总数目。所述方法包含将超过高电流限制的dac信道的总数目与最大信道过电流限制以及与最大信道过电流限制减去滞后值进行比较。所述方法包含：在超过高电流限制的dac信道的总数目大于最大信道过电流限制的情况下断言开始限制信号，以及在超过高电流限制的dac信道的总数目小于最大信道过电流限制减去滞后值的情况下断言结束限制信号。所述方法包含：响应于开始限制信号而将dac信道的输出电流限制从高电流限制减少到较低电流限制，以及响应于结束限制信号而将dac信道的输出电流限制从较低电流限制增加到高电流限制。

技术特征：

1.一种多信道数模转换器(dac)，其包括：

2.根据权利要求1所述的dac，其进一步包括数字滤波器，所述数字滤波器耦合到所述控制器且能够操作以将时间延迟施加到所述结束限制信号。

3.根据权利要求1所述的dac，其进一步包括数字滤波器，所述数字滤波器耦合到所述控制器且能够操作以传递所述开始限制信号而不施加时间延迟。

4.根据权利要求1所述的dac，其中所述模拟滤波器为低通滤波器，所述低通滤波器能够操作以从所述信道过电流警告信号移除高频分量且提供所述经滤波信道过电流警告信号。

5.根据权利要求1所述的dac，其中所述控制器包括比较电路，所述比较电路能够操作以通过将超过所述信道过电流限制的信道的所述数目与所述最大信道过电流限制信号以及与所述最大信道过电流限制信号减去所述滞后值进行比较来断言所述开始限制信号或所述结束限制信号。

6.根据权利要求1所述的dac，其中响应于所述时钟信号的上升沿或下降沿，所述控制器能够操作以将超过所述信道过电流限制的信道的所述数目与所述最大信道过电流限制信号以及与所述最大信道过电流限制信号减去所述滞后值进行比较。

7.一种多信道数模转换器(dac)，其包括：

8.根据权利要求7所述的dac，其中所述控制器包括比较电路，所述比较电路能够操作以通过将超过所述高电流限制的信道的所述数目与所述最大信道过电流限制信号以及与所述最大信道过电流限制信号减去所述滞后值进行比较来断言所述开始限制信号或所述结束限制信号。

9.根据权利要求7所述的dac，其中响应于所述时钟信号的上升沿或下降沿，所述控制器能够操作以将超过所述高电流限制的信道的所述数目与所述最大信道过电流限制信号以及与所述最大信道过电流限制信号减去所述滞后值进行比较。

10.根据权利要求7所述的dac，其中所述数字滤波器能够操作以传递所述开始限制信号而不施加时间延迟。

11.一种用于多信道数模转换器(dac)的过电流保护的方法，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括通过将时间延迟施加到所述结束限制信号来延迟将所述输出电流限制从所述较低电流限制增加到所述高电流。

13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括通过不将时间延迟施加到所述开始限制信号来不延迟将所述输出电流限制从所述高电流限制减少到较低电流限制。

14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括响应于时钟信号的上升沿而断言所述开始限制信号或所述结束限制信号。

15.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括响应于时钟信号的下降沿而断言所述开始限制信号或所述结束限制信号。

技术总结一种系统(100)包含多个数模转换器(DAC)信道(C1‑CN)。每一DAC信道包含接收开始限制信号或结束限制信号的电流控制电路(150‑1)。所述电流控制电路(150‑1)响应于所述开始限制信号而减少所述信道的输出电流限制，并且响应于所述结束限制信号而增加所述输出电流限制。每一信道包含电流传感器电路(120‑1)，所述电流传感器电路适于测量所述信道的输出电流且在所述输出电流上升到高于高电流限制的情况下提供信道过电流警告信号。所述系统(100)包含控制器(140)，所述控制器在超过所述高电流限制的信道的数目大于最大可允许数目的情况下断言所述开始限制信号，并且在超过所述高电流限制的信道的所述数目小于所述最大可允许数目减去滞后值的情况下断言所述结束限制信号。技术研发人员：P·T·弗罗斯特,A·V·R·博米雷迪帕利,H·张,A·伊尔马兹,R·A·瓦斯克兹受保护的技术使用者：德州仪器公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1