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CN1917373A - 匹配动态元件的方法和多位数据转换器 - Google Patents

匹配动态元件的方法和多位数据转换器 Download PDF

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CN1917373A
CN1917373A CNA2006101155626A CN200610115562A CN1917373A CN 1917373 A CN1917373 A CN 1917373A CN A2006101155626 A CNA2006101155626 A CN A2006101155626A CN 200610115562 A CN200610115562 A CN 200610115562A CN 1917373 A CN1917373 A CN 1917373A
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CNA2006101155626A
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金赏镐
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

一种匹配动态元件的方法，包括：在第一方向上从M个单元元件中依次选择对应于第一数字数据值的第一单元元件，所述M个单元元件用于将依次输入的数字数据转换成模拟信号；检查是否选择了参考单元元件；当选择了参考单元元件时，检查第一数字数据的LSB的值；当第一数字数据的LSB的值是第一值时，在与第一方向相反的第二方向上从M个单元元件中依次选择对应于在第一数字数据下一个输入的第二数字数据值的第二单元元件；以及当第一数字数据的LSB的值是第二值时，在第一方向上依次选择第二单元元件。

Description

匹配动态元件的方法和多位数据转换器
相关申请交叉引用
本申请要求于2005年8月20日提交的韩国专利申请No.2005-76549的优先权，其全部内容通过引用并入这里。
技术领域
本发明公开涉及一种匹配动态元件的方法和多位数据转换器，具体涉及一种匹配动态元件的方法和多位数据转换器，其能够解决在多位数据转换期间由于重复选择单元元件而导致的带内音调(in-band tone)问题。
背景技术
正在开发用于在单个芯片上实现混合模式信号处理(MMSP)集成电路(IC)的技术。MMSP包括模拟和数据信号的处理。此外，数据转换器，例如，模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)，需要有高分辨率。
不同类型的数据转换器包括，例如应用使用奈奎斯特速率的采样技术的基于奈奎斯特的数据转换器，以及应用过采样技术的过采样数据转换器。
基于奈奎斯特的数据转换器可以高速操作，这是因为该转换器以奈奎斯特速率采样输入信号。在基于奈奎斯特的数据转换器中难以实现高分辨率，然而，因为基于奈奎斯特的数据转换器需要具有高精度的模拟无源元件，并且容易受到噪声或信号干扰的影响。
因此，过采样转换器通常用于高分辨率的数据转换。由于过采样数据转换器使用高采样频率，因此过采样数据转换器需要高速操作和复杂的数字信号处理。然而，可以通过使用需要相对较低精度的模拟元件，在过采样数据转换器中实现数字信号处理。
在不同类型的过采样数据转换器中，在信号频带中执行噪声整形的Δ-∑数据转换器由于其窄的频率范围，因而被广泛用于要求高分辨率的音频信号频带中的信号处理。
图1是示出具有单位(single-bit)调制器的常规Δ-∑数据转换器的方框图。
参照图1，Δ-∑数据转换器10包括单位调制器11、1位数模转换器(DAC)13和低通滤波器15。
当数字数据被输入到单位调制器11时，单位调制器11将输入的数字数据转换成1位累加-增量信号，然后输出转换后的信号。输出的1位累加-增量信号通过1位DAC 13被转换成连续时间信号。低通滤波器15执行对连续时间信号的滤波，后者从1位DAC 13输出，并且通过必要的频带以输出模拟信号。
由于Δ-∑数据转换器10包括仅使用两个级(step)执行量化的单位调制器11，因此保证了转换处理的线性。然而，用于高分辨率的高阶(high degree)调制器可能导致低稳定性的问题。
因此，在Δ-∑数据转换器中典型地使用多位调制器，以便解决低稳定性的问题。多位调制器与单位调制器相比具有增强的稳定性。因此，多位调制器可以以相对低的过采样率(OSR)具有高信噪比(SNR)。
使用多位调制器的Δ-∑数据转换器需要多位DAC。在这种情况下，Δ-∑数据转换器可能存在关于DAC中的单元元件之间失配的问题。
通过通断对应的模拟单元元件(如电容器)将数字输入代码的每一位转换成模拟信号，然后将转换后的模拟信号相加并输出。各个单元元件之间的波动，即，失配误差可能导致数模转换的非线性。
可以通过噪声整形来将模数转换器(ADC)中的线性误差挤出信号频带。然而，DAC中的线性误差降低整个系统的效率，这是因为从整个系统的传输函数的角度来看，线性误差位于与信号相同的位置。
因此，正在努力进行关于动态元件匹配(DEM)的研究，以解决转换器中的单元元件之间的失配误差的问题。例如，在名为“D/A converter anddelta-sigma D/A converter”的美国专利No.5990819中公开了DEM技术的使用。
根据上述DEM技术，通过根据每个DAC操作随机选择单元元件，可以将元件之间的失配误差转换成频率域中的白噪声。
此外，通过使用递归算法，例如数据加权平均(DWA)技术，可以实现对信号频带中的失配误差引起的噪声的噪声整形，其中DWA技术基于输入的数字信号选择至少一个单元元件，以便平均单元元件之间的失配误差。
DWA技术的基本技术在例如Rex T.Baird和Terry S.Fiez的名为“Linearity enhancement of multibit Δ∑ A/D and D/A converters using dataweighted averaging，IEEE Transactions on Circuits and System II：Analog andDigital Signal Processing，Vol.42，No.12，December 1995”的出版物中公开。
然而，常规的DWA算法基于输入的数字信号依次选择单元元件，或者通过简单地改变选择顺序来选择单元元件，因此当重复输入特定信号时可能导致带内音调问题。
在诸如DWA之类的递归算法中，DAC的失配误差被转换成宽带噪声。然而，在特定频率上产生周期性信号分量(signal element)，即，音调。
音调的产生是不希望的，因为音调容易减低系统的动态范围。所产生的音调解调期望信号频带之外的噪声，并且中断期望信号频带内的信号。尽管音调引起的噪声很小，但在音频转换器的情况下该噪声仍然可以听到。尤其是，输入的数字数据的大小越小，带内音调的问题就越严重。
发明内容
提供本发明的示范性实施例以基本上消除由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或多个问题。
本发明的示范性实施例提供一种匹配动态元件的方法，其能够利用数据加权平均(DWA)算法移除由于单元元件的重复选择而引起的带内音调。
本发明的示范性实施例还提供一种能够移除由于单元元件的重复选择而引起的带内音调的多位数据转换器。
在本发明的示范性实施例中，一种匹配动态元件的方法包括：在第一方向上从M个单元元件中依次选择对应于第一数字数据值的至少一个第一单元元件，所述M个单元元件用于将依次输入的数字数据转换成模拟信号；检查是否选择了参考单元元件；当选择了参考单元元件时，检查第一数字数据的最低有效位(LSB)的值；当第一数字数据的LSB的值是第一值时，在第二方向上从M个单元元件中依次选择对应于第二数字数据值的至少一个第二单元元件，所述第二方向与第一方向相反，第二数字数据是紧接着第一数字数据输入的；以及当第一数字数据的LSB的值是第二值时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
该示例性方法还包括：当未选择参考单元元件时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
第一方向可以是右方向，而第二方向可以是左方向。参考单元元件可以是位于M个单元元件中的中心部分的单元元件。第一值可以是奇数，而第二值可以是偶数。
在本发明的示范性实施例中，一种匹配动态元件的方法包括：在第一方向上从M个单元元件中依次选择对应于第一数字数据值的至少一个第一单元元件，所述M个单元元件用于将依次输入的数字数据转换成模拟信号；检查是否选择了参考单元元件；当选择了参考单元元件时，检查第一数字数据的最低有效位(LSB)的值；当第一数字数据的LSB的值是第一值时，将数字数据值与参考数据值进行比较；当第一数字数据值不大于参考数据值时，在第二方向上依次选择对应于第二数字数据值的至少一个第二单元元件，所述第二方向与第一方向相反，第二数字数据是紧接着第一数字数据输入的；以及当第一数字数据值大于参考数据值时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。参考数据值可以是依次输入的数字数据的最大值的大约一半。
该示例性方法还可以包括：当未选择参考单元元件时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。该示例性方法还可以包括：当第一数字数据的LSB值是第二值时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
在本发明的示范性实施例中，一种匹配动态元件的方法包括：在第一方向上从M个单元元件中依次选择对应于第一数字数据值的至少一个第一单元元件，所述M个单元元件用于将依次输入的数字数据转换成模拟信号；检查是否选择了参考单元元件；当选择了参考单元元件时，检查第一数字数据的最低有效位(LSB)的值；当第一数字数据的LSB的值是第一值时，通过将用于选择至少一个第二单元元件的起始点移动预定数J，在第一方向上依次选择对应于第二数字数据值的至少一个第二单元元件，所述至少一个第二单元元件是从自第一数字数据最近选择的单元元件起移动数J的单元元件开始选择的；以及当第一数字数据的LSB的值是第二值时，依次选择至少一个第二单元元件，而不移动用于选择至少一个第二单元元件的起始点。
所述通过移动起始点依次选择至少一个第二单元元件的步骤可以包括步骤：当第一数字数据的LSB的值是第一值时，将第一数字数据值与参考数据值进行比较；当第一数字数据值不大于参考数据值时，通过将用于选择至少一个第二单元元件的起始点移动预定数J，依次选择至少一个第二单元元件；以及当第一数字数据值大于参考数据值时，依次选择至少一个第二单元元件，而不移动用于选择至少一个第二单元元件的起始点。
在本发明的示范性实施例中，一种多位数据转换器包括：多个单元元件，被配置成将数字信号转换成模拟信号，所述数字信号包括依次输入的数字数据，每个数字数据对应于多位数据；开关电路，被配置成响应于用于通断数字数据的控制信号，从单元元件中选择对应于数字数据值的至少一个单元元件；控制电路，被配置成根据数字加权平均(DWA)算法将控制信号施加到开关电路中，DWA算法考虑数字数据是否选择了参考单元元件，以及考虑数字数据的LSB的值；和加法电路，被配置成将从单元元件输出的模拟信号相加。
因此，根据本发明示范性实施例的、利用高级DWA算法的匹配动态元件的方法和多位数据转换器可以通过适用于输入数字数据的简单算法，伪随机地选择单元元件，从而减少由于重复选择特定单元元件引起的带内音调。
附图说明
通过下面结合附图的描述，可以更详细地理解本发明的示范性实施例，其中相似的元件用相似的附图标记表示，它们仅仅是通过示例的方式给出的，因而并不限制本发明的示范性实施例。
图1是示出具有单位调制器的常规Δ-∑数据转换器的方框图。
图2是示出根据本发明示范性实施例的Δ-∑数据转换器的方框图。
图3是示出关于动态元件匹配的、图2中的Δ-∑数据转换器的动态元件匹配电路和多位DAC的方框图。
图4是示出根据本发明示范性实施例的匹配动态元件的方法的流程图。
图5是示出图4的匹配动态元件的方法的概念图。
图6是示出根据本发明示范性实施例的匹配动态元件的方法的流程图。
图7是示出图6的匹配动态元件的方法的概念图。
图8是示出根据本发明示范性实施例的匹配动态元件的方法的流程图。
具体实施方式
图2是示出根据本发明示范性实施例的Δ-∑数据转换器的方框图。
参照图2，Δ-∑数据转换器1000包括多位调制器100、动态元件匹配(DEM)电路200、多位数模转换器(DAC)300和低通滤波器400。
多位调制器100接收数字信号以对其执行噪声整形，然后输出N位数字数据。输出的N位数字数据在DEM电路200中根据数据加权平均(DWA)技术被通断，输入到多位转换器DAC 300中的单元元件，然后被转换成连续时间信号，即，模拟信号。低通滤波器400移除从多位DAC 300输出的模拟信号的不需要的频带。
图3是示出关于动态元件匹配的、图2中的Δ-∑数据转换器1000的DEM电路200和多位DAC 300的方框图。
参照图3，输入的N位数字数据被开关电路220通断，然后输入到多个单元元件310中以被转换成模拟信号，其中开关电路220由DEM电路200的控制器210中包含的DWA算法211控制。
每个单元元件310是可以用于将数字数据转换成模拟信号(即，电流、电荷或电压)的电路。例如，在开关式电容器DAC中，单元元件可以用电容器实现。或者，可以使用电流元或电阻器阵列。
在加法节点320中将从单元元件310输出的模拟信号相加，然后将其输出到图2所示的低通滤波器400。
图4是示出根据本发明示范性实施例的动态元件匹配的方法的流程图。
参照图4，当输入数字数据(步骤S1)时，在第一方向上选择对应于输入数字数据值的至少一个单元元件(步骤S2)。
接着，确定是否选择了参考单元元件(步骤S3)。当选择了参考单元元件时(步骤S3：是)，检查数字数据的最低有效位(LSB)的值(步骤S4)。
当没有选择参考单元元件时(步骤S3：否)，不改变任何方向、在第一方向上选择对应于下一输入数字数据的至少一个单元元件。即，保持选择单元元件的方向(步骤S6)。
设置单元元件中的一个作为参考单元元件。参考单元元件用作用来改变选择单元元件的方向的基准。可以将位于M个单元元件中的中心位置的单元元件设置为参考单元元件。
接着，检查数字数据的LSB的值(步骤S4)。当数字数据的LSB的值是奇数时(步骤S5：是)，在与第一方向相反的第二方向上选择对应于下一输入数字数据值的至少一个单元元件。即，改变单元元件选择的方向(步骤S7)。
当数字数据的LSB的值不是奇数时(步骤S5：否)，则在第一方向上选择对应于下一输入数字数据的至少一个单元元件。即，保持单元元件选择的方向(步骤S6)。
图5是示出图4的匹配动态元件的方法的概念图。
参照图5，根据图4所示的方法执行DWA算法，用6个单元元件(即，第一到第六单元元件)通断输入的3位数字数据。认为单元元件相对于递归算法布置成一圈。即，假设第一单元元件和第六单元元件彼此相邻。
当输入数字数据2，即，‘010’时，在右方向(第一方向)上从第一单元元件起选择两个单元元件。即，在右方向上依次选择第一单元元件和第二单元元件。
在图5中，将第三单元元件设置为参考单元元件。由于对于数字数据2，没有选择用作用来改变选择方向的基准的参考单元元件，因此在第一方向上选择对应于下一输入数字数据的单元元件。
因此，当输入数字数据4，即，‘100’时，在第一方向上从第三单元元件到第六单元元件选择四个单元元件。对于数字数据4，选择了参考单元元件，即，第三单元元件。然而，由于数字数据4的LSB(即，‘0’)不是奇数，因此也在相同的第一方向(本示例中为右)上选择对应于下一输入数字数据的单元元件。
接着，当输入数字数据3，即，‘011’时，在第一方向上从第一单元元件到第三单元元件选择三个单元元件。对于数字数据3，选择了参考单元元件，即，第三单元元件，并且数字数据3的LSB(即，‘1’)是奇数。因此在左方向(即，与第一方向相反的第二方向)上选择对应于下一输入数字数据的单元元件。
如上所述，每个下一输入数字数据，即，数字数据4、数字数据5和数字数据1，在第二方向上依次选择至少一个单元元件。
接着，由于对于数字数据1选择了参考单元元件(在本示例中为第三单元元件)，并且数字数据1的LSB的值为‘1’，因此在第一方向上选择对应于下一输入数字数据的至少一个单元元件。
下一输入数字数据3在第一方向上选择至少一个单元元件。因为第三单元元件是在第一方向上选择的最近一个单元元件，所以输入数字数据3选择三个单元元件，即，第四到第六单元元件。
接着，数字数据5在第一方向上选择至少一个单元元件。因为数字数据5选择了第三单元元件，并且LSB的值为‘1’，所以下一输入数字数据在与第一方向相反的第二方向上选择至少一个单元元件。
因为第三单元元件是在第二方向上选择的最近一个单元元件，所以数字数据2选择两个单元元件，即，作为第三单元元件后面的下一单元元件的第二单元元件以及第一单元元件。接着，输入数字数据4在第二方向上选择第六到第三单元元件。
如上所述，在图4的本发明示范性实施例中，在量化电平的中点检查数字数据。此外，检查选择了位于中心部分的参考单元元件的数字数据的LSB，然后当LSB不是奇数时，保持前面的处理方向，而当LSB是奇数时，改变处理方向。
因此，选择了位于中心部分的参考单元元件的数字数据的LSB是奇数的概率可以足够随机，从而无法预先确定该概率。因此，在基本的DWA操作期间随机选择起始点，从而防止特定的单元元件被重复选择。因此，根据图3和图4所示的方法，可以通过适应于输入数字数据的简单算法，依次伪随机地选择单元元件。
如上所述，当输入数字数据的LSB是奇数时，可以改变选择单元元件的方向。然而，在DWA伴随的带内音调容易随着输入数字数据的大小变小而增加。在这种情况下，提供另一种方法，其中当输入数字数据的LSB是奇数且数据值同时较小时，改变选择单元元件的方向。将参照图6和图7描述根据本发明示范性实施例的该方法。
图6是示出根据本发明另一示例实施例的匹配动态元件的方法的流程图。
参照图6，当首先输入数字数据时(步骤S11)，在第一方向上选择对应于相应数字数据值的至少一个单元元件(步骤S12)。
接着，确定是否选择了参考单元元件(步骤S13)。当选择了参考单元元件时(步骤S13：是)，检查数字数据的LSB的值(步骤S14)。当没有选择参考单元元件时(步骤S13：否)，在第一方向上选择对应于下一输入数字数据的至少一个单元元件。即，保持选择单元元件的方向(步骤S17)。
接着，检查数字数据的LSB的值(步骤S14)。当数字数据的LSB的值是奇数时(步骤S15：是)，对该数字数据检查该数字数据是否小于参考数据值(步骤S16)。
当该数字数据小于参考数据值时(步骤S16：是)，在与第一方向相反的第二方向上选择对应于下一输入数字数据的至少一个单元元件。即，改变选择单元元件的方向(步骤S18)。当该数字数据不小于参考数据值时(步骤S16：否)，保持方向(步骤S17)。
当数字数据的LSB的值不是奇数时(步骤S15：否)，在第一方向上选择对应于下一输入数字数据的至少一个单元元件。即，保持选择单元元件的方向(步骤S17)。
可以仅当上述方向改变条件发生Q次时才改变方向。例如，可以仅当方向改变条件发生三次时才改变方向。次数Q可以是预先确定或随机确定的。
图7是示出图6的匹配动态元件的示例性方法的概念图，其中参考数据值设为3。
参照图7，第一数字数据2、数字数据4、数字数据3、数字数据4、数字数据5、数字数据1、数字数据3和数字数据5分别以与参照图5所述的相同方式选择至少一个单元元件。
上述数字数据5是数字数据1和数字数据3之后的最近输入数字数据，根据图5的实施例满足改变选择单元元件的方向的条件，因为数字数据5选择了第三单元元件并且LSB的值为‘1’。然而，不满足根据图7的示范性实施例的改变方向的条件，因为数字数据5大于3，即，大于参考数字值。
因此，下一输入数字数据2不改变方向，并且保持第一方向。
或者，一旦上述条件满足时，不改变方向，而是将下一输入数字数据的选择点向左或向右移动预定间隔。将参照图8描述该方法。
图8是示出根据本发明示范性实施例的匹配动态元件的方法的流程图。
参照图8，当输入数字数据时(步骤S21)，在第一方向上选择对应于相应数字数据值的至少一个单元元件(步骤S22)。
接着，确定是否选择了参考单元元件(步骤S23)。当选择了参考单元元件时(步骤S23：是)，检查数字数据的LSB的值(步骤S24)。
当没有选择参考单元元件时(步骤S23：否)，下一输入数字数据没有移动地在第一方向上从下一单元元件起选择至少一个单元元件(步骤S26)。
设置单元元件中的一个作为参考单元元件。参考单元元件用作用来改变选择单元元件的方向的基准。可以将位于量化电平的中心位置的单元元件设置为参考单元元件。
接着，检查数字数据的LSB的值(步骤S24)。当数字数据的LSB的值是奇数时(步骤S25：是)，下一输入数字数据从位于最近选择的单元元件右边或左边的单元元件开始，选择至少一个单元元件(步骤S27)。即，选择对应于下一输入数字信号的单元元件的起始点移动了数J。数J的值可以是预定的。
当数字数据的LSB的值不是奇数时(步骤S25：否)，下一输入数字数据从最近选择的单元元件的下一单元元件开始，没有移动地选择至少一个单元元件(步骤S26)
此外，在图8的实施例中，移动条件可以如图6和图7的示范性实施例中那样包括数字数据值是否小于参考数据值。
此外，可以当上述移动条件满足Q次时、而不是一旦移动条件满足时，移动起始点。数Q可以是预定数或随机数。
如上所述，根据本发明示范性实施例的、利用高级DWA算法的匹配动态元件的方法可以通过适用于输入数字数据的简单算法，伪随机地选择单元元件，从而减少由于重复选择特定单元元件而导致的带内音调。
如此描述了本发明的示范性实施例，应当理解，权利要求书所限定的本发明不限于上面描述中阐述的具体细节，因为在不背离下面所要求保护的宗旨和范围的前提下，可以对其进行许多显而易见的变型。

Claims (27)

1.一种匹配动态元件的方法，该方法包括：
在第一方向上从M个单元元件中依次选择对应于第一数字数据值的至少一个第一单元元件，所述M个单元元件用于将依次输入的数字数据转换成模拟信号；
检查是否选择了参考单元元件；
当选择了参考单元元件时，检查第一数字数据的最低有效位(LSB)的值；
当第一数字数据的LSB的值是第一值时，在第二方向上从M个单元元件中依次选择对应于第二数字数据值的至少一个第二单元元件，所述第二方向与第一方向相反，第二数字数据是紧接着第一数字数据输入的；以及
当第一数字数据的LSB的值是第二值时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
2.如权利要求1所述的方法，其中，第一方向是右方向，而第二方向是左方向。
3.如权利要求1所述的方法，其中，参考单元元件是位于M个单元元件中的中心部分的单元元件。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
当未选择参考单元元件时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
5.如权利要求1所述的方法，其中，第一值是奇数，而第二值是偶数。
6.一种匹配动态元件的方法，该方法包括：
在第一方向上从M个单元元件中依次选择对应于第一数字数据值的至少一个第一单元元件，所述M个单元元件用于将依次输入的数字数据转换成模拟信号；
检查是否选择了参考单元元件；
当选择了参考单元元件时，检查第一数字数据的最低有效位(LSB)的值；
当第一数字数据的LSB的值是第一值时，将数字数据值与参考数据值进行比较；
当第一数字数据值不大于参考数据值时，在第二方向上依次选择对应于第二数字数据值的至少一个第二单元元件，所述第二方向与第一方向相反，第二数字数据是紧接着第一数字数据输入的；以及
当第一数字数据值大于参考数据值时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
7.如权利要求6所述的方法，其中，第一方向是右方向，而第二方向是左方向。
8.如权利要求6所述的方法，其中，参考数据值是依次输入的数字数据的最大值的大约一半。
9.如权利要求6所述的方法，其中，参考单元元件是位于M个单元元件中的中心部分的单元元件。
10.如权利要求6所述的方法，还包括：
当未选择参考单元元件时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
11.如权利要求6所述的方法，还包括：
当第一数字数据的LSB值是第二值时，在第一方向上依次选择至少一个第二单元元件。
12.如权利要求11所述的方法，其中，第一值是奇数，而第二值是偶数。
13.一种匹配动态元件的方法，该方法包括：
在第一方向上从M个单元元件中依次选择对应于第一数字数据值的至少一个第一单元元件，所述M个单元元件用于将依次输入的数字数据转换成模拟信号；
检查是否选择了参考单元元件；
当选择了参考单元元件时，检查第一数字数据的最低有效位(LSB)的值；
当第一数字数据的LSB的值是第一值时，通过将用于选择至少一个第二单元元件的起始点移动预定数J，在第一方向上依次选择对应于第二数字数据值的至少一个第二单元元件，所述至少一个第二单元元件是从自第一数字数据最近选择的单元元件起移动数J的单元元件开始选择的；以及
当第一数字数据的LSB的值是第二值时，依次选择至少一个第二单元元件，而不移动用于选择至少一个第二单元元件的起始点。
14.如权利要求13所述的方法，其中，第一方向是右方向和左方向之一。
15.如权利要求13所述的方法，其中，参考单元元件是位于M个单元元件中的中心部分的单元元件。
16.如权利要求13所述的方法，还包括：
当未选择参考单元元件时，依次选择至少一个第二单元元件，而不移动用于选择至少一个第二单元元件的起始点。
17.如权利要求13所述的方法，其中，第一值是奇数，而第二值是偶数。
18.如权利要求13所述的方法，其中，将起始点向右或向左移动数J。
19.如权利要求13所述的方法，其中，所述通过移动起始点依次选择至少一个第二单元元件的步骤包括：
当第一数字数据的LSB的值是第一值时，将第一数字数据值与参考数据值进行比较；
当第一数字数据值不大于参考数据值时，通过将用于选择至少一个第二单元元件的起始点移动数J，依次选择至少一个第二单元元件；以及
当第一数字数据值大于参考数据值时，依次选择至少一个第二单元元件，而不移动用于选择至少一个第二单元元件的起始点。
20.如权利要求19所述的方法，其中，参考数据值是依次输入的数字数据的最大值的大约一半。
21.一种多位数据转换器，包括：
多个单元元件，被配置成将数字信号转换成模拟信号，所述数字信号包括依次输入的数字数据，每个数字数据对应于多位数据；
开关电路，被配置成响应于用于通断数字数据的控制信号，从单元元件中选择对应于数字数据值的至少一个单元元件；
控制电路，被配置成根据数字加权平均(DWA)算法将控制信号施加到开关电路中，DWA算法考虑数字数据是否选择了参考单元元件，以及考虑数字数据的LSB的值；和
加法电路，被配置成将从单元元件输出的模拟信号相加。
22.如权利要求21所述的多位数据转换器，其中，单元元件包括电容器、电流元和电阻器阵列中的至少一个。
23.如权利要求21所述的多位数据转换器，其中，控制电路被配置成通过检查数字数据是否选择了参考单元元件、以及数字数据的LSB的值，改变选择对应于下一输入数字数据的单元元件的方向。
24.如权利要求23所述的多位数据转换器，其中，控制电路被配置成当数字数据的LSB的值是第一值时，改变选择对应于下一输入数字数据的单元元件的方向。
25.如权利要求24所述的多位数据转换器，其中，第一值是奇数。
26.如权利要求23所述的多位数据转换器，其中，控制电路被配置成仅当数字数据的LSB的值是第一值且数字数据值不大于参考数据值时，改变选择对应于下一输入数字数据的单元元件的方向。
27.如权利要求23所述的多位数据转换器，其中，控制电路被配置成当改变方向的条件满足Q次时，改变选择对应于下一输入数字数据的单元元件的方向，其中Q是预定数，当数字数据选择了参考单元元件且数字数据的LSB的值是第一值时，该条件满足。
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