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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路,尤其涉及一种预充电采样保持电路及其控制方法。
技术介绍
1、采样保持电路是现代电子工程和信号处理领域中的一个重要组成部分,在模拟信号处理、数据采集、通信系统以及控制系统等领域应用广泛。
2、采样保持电路可以在一段时间内获取并保持模拟信号的瞬时值,确保后续电路可以读取到一个稳定的信号值。现有的采样保持电路容易受到寄生电容的影响,无法实现对输入信号的精确测量。
技术实现思路
1、本申请实施例的第一方面提供了一种预充电采样保持电路。
2、所述预充电采样保持电路包括采样模块,所述采样模块包括:
3、采样电容;
4、输入端,用于接收输入信号;
5、输出端,用于输出采样信号;
6、采样单元,一端与所述输入端连接,另一端与所述采样电容连接,并用于将所述输入信号输送至所述采样电容;
7、和保持单元,一端与所述采样电容连接,另一端与所述输出端连接,并用于将所述采样电容的采样信号通过所述输出端输出;
8、其中,所述采样模块包括采样模式和校正模式;
9、在所述采样模式下,所述采样单元导通,使所述输入端与所述采样电容电性连接,所述保持单元断开所述输出端与所述采样电容的电性连接;在所述校正模式下,所述采样单元与所述保持单元导通。
10、在一些实施例中,所述采样模式和所述校正模式顺序执行。
11、在一些实施例中,在所述采样模式之后执行所述校正模式。
13、在一些实施例中,所述采样模块还包括预充模式和保持模式;
14、在所述预充模式下,对所述采样电容进行预充电;
15、在所述采样模式下,将所述输入信号输送至预充电后的所述采样电容;
16、在所述校正模式下,将所述输入信号同时输送至寄生电容和预充电后的所述采样电容;
17、在寄生电容接收到所述输入信号后,执行所述保持模式;在所述保持模式下,将存储至所述采样电容中的所述采样信号进行输出。
18、在一些实施例中,所述采样模块还包括保持模式,在所述保持模式下,所述采样单元断开所述输入端与所述采样电容的电性连接,所述保持单元导通,使所述输出端与所述采样电容电性连接。
19、在一些实施例中,所述采样模块的数量为多个,至少两个所述采样模块的输入端相连,或者每个所述采样模块的所述输入端用于接受不同的输入电压;至少两个所述采样模块的输出端相连,或者每个所述采样模块的输出端用于输出不同的采样信号。
20、在一些实施例中,在至少两个所述采样模块的所述输入端相连的情况下,在同一时间,所述输入端相连的所述采样模块中仅有一个所述采样模块处于所述采样模式下;
21、在至少两个所述采样模块的所述输出端相连的情况下,在同一时间,所述输出端相连的所述采样模块中仅有一个所述采样模块处于所述保持模式下。
22、在一些实施例中,所述预充电采样保持电路还包括设置为模拟电源电压的稳压端;多个所述采样模块中的所述采样电容均连接至所述稳压端。
23、在一些实施例中,所述采样模块还包括设置为参考电压的参考端,以及预充单元;
24、所述预充单元的一端与所述采样电容连接,另一端与所述参考端连接,并用于对所述采样电容进行预充电;
25、所述采样模块还包括预充模式,在所述预充模式下,所述采样单元和所述保持单元断开,所述预充单元导通,所述参考端与所述采样电容电性连接。
26、在一些实施例中,所述采样模块的数量为多个时,每个所述采样模块的所述参考端相连接。
27、本申请实施例的第二方面提供了一种预充电采样保持电路的控制方法,用于控制上述的预充电采样保持电路,所述控制方法包括:
28、采样步骤:控制所述采样模块中的所述保持单元断开、所述采样单元导通,使所述采样模块处于采样模式;
29、校正步骤:控制所述采样单元和所述保持单元导通,使所述采样模块处于校正模式。
30、在一些实施例中,所述采样步骤和所述校正步骤顺序执行。
31、在一些实施例中,所述采样步骤之后执行所述校正步骤。
32、在一些实施例中,自所述采样步骤的起始时刻至所述校正步骤的截止时刻,所述采样单元始终保持导通。
33、在一些实施例中,在所述采样步骤和所述校正步骤结束后,所述控制方法还包括保持步骤,在保持步骤中,控制所述采样模块中所述采样单元断开、所述保持单元导通,使所述采样模块处于保持模式。
34、在一些实施例中,所述预充电采样保持电路还包括一端与所述采样电容连接、另一端与参考端连接的预充单元;在所述采样步骤和所述校正步骤开始前,所述控制方法还包括预充步骤,在预充步骤中,控制所述采样模块中的所述采样单元和所述保持单元断开、所述预充单元导通,使所述采样模块处于预充模式。
35、在一些实施例中,在所述采样步骤和所述校正步骤开始前,所述控制方法包括,在至少两个所述采样模块的所述输入端相连的情况下,在同一时间,控制所述输入端相连的所述采样模块中仅有一个所述采样模块进行所述采样步骤;在至少两个所述采样模块的所述输出端相连的情况下,在同一时间,控制所述输出端相连的所述采样模块中仅有一个所述采样模块进行所述保持步骤。
36、本申请的采样模块包括采样、校正和保持三个工作过程。在采样过程中,输入端将输入信号输送至采样电容,采样电容对输入信号进行采样;在校正过程中,输入端同时向采样电容和寄生电容充电;在保持过程中,采样电容的电压值保持不变,输出采样信号。预充电采样保持电路中存在寄生电容,采样模块从采样模式直接切换至保持模式时,采样电容会对寄生电容进行充电,导致采样电容通过输出端输出的采样信号不准确。在校正模式下,输入端同时向采样电容和寄生电容充电,将二者充至相同的电压,之后采样模块在保持模式下时,采样电容的采样信号无需再向寄生电容充电,可以直接通过输出端输出,有利于保证采样信号的输出稳定性,提高了采样模块的采样精度。
37、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
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1.一种预充电采样保持电路,其特征在于,所述预充电采样保持电路包括采样模块,所述采样模块包括:
2.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模式和所述校正模式顺序执行。
3.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,在所述采样模式之后执行所述校正模式。
4.根据权利要求3所述的预充电采样保持电路,其特征在于,自所述采样模式的起始时刻至所述校正模式的截止时刻,所述采样单元始终保持导通。
5.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块还包括预充模式和保持模式;
6.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块还包括保持模式,在所述保持模式下,所述采样单元断开所述输入端与所述采样电容的电性连接,所述保持单元导通,使所述输出端与所述采样电容电性连接。
7.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块的数量为多个,至少两个所述采样模块的输入端相连,或者每个所述采样模块的所述输入端用于接受不同的输入电压;
8.根据权利
9.根据权利要求7所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述预充电采样保持电路还包括设置为模拟电源电压的稳压端;多个所述采样模块中的所述采样电容均连接至所述稳压端。
10.根据权利要求1至9任一项所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块还包括设置为参考电压的参考端,以及预充单元;
11.根据权利要求10所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块的数量为多个时,每个所述采样模块的所述参考端相连接。
12.一种预充电采样保持电路的控制方法,用于控制权利要求1至11任一项所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述控制方法包括:
13.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述采样步骤和所述校正步骤顺序执行。
14.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述采样步骤之后执行所述校正步骤。
15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,自所述采样步骤的起始时刻至所述校正步骤的截止时刻,所述采样单元始终保持导通。
16.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,在所述采样步骤和所述校正步骤结束后,所述控制方法还包括保持步骤,在保持步骤中,控制所述采样模块中所述采样单元断开、所述保持单元导通,使所述采样模块处于保持模式。
17.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述预充电采样保持电路还包括一端与所述采样电容连接、另一端与参考端连接的预充单元;在所述采样步骤和所述校正步骤开始前,所述控制方法还包括预充步骤,在预充步骤中,控制所述采样模块中的所述采样单元和所述保持单元断开、所述预充单元导通,使所述采样模块处于预充模式。
18.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括,在至少两个所述采样模块的所述输入端相连的情况下,在同一时间,控制所述输入端相连的所述采样模块中仅有一个所述采样模块进行所述采样步骤;在至少两个所述采样模块的所述输出端相连的情况下,在同一时间,控制所述输出端相连的所述采样模块中仅有一个所述采样模块进行所述保持步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种预充电采样保持电路,其特征在于,所述预充电采样保持电路包括采样模块,所述采样模块包括:
2.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模式和所述校正模式顺序执行。
3.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,在所述采样模式之后执行所述校正模式。
4.根据权利要求3所述的预充电采样保持电路,其特征在于,自所述采样模式的起始时刻至所述校正模式的截止时刻,所述采样单元始终保持导通。
5.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块还包括预充模式和保持模式;
6.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块还包括保持模式,在所述保持模式下,所述采样单元断开所述输入端与所述采样电容的电性连接,所述保持单元导通,使所述输出端与所述采样电容电性连接。
7.根据权利要求1所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块的数量为多个,至少两个所述采样模块的输入端相连,或者每个所述采样模块的所述输入端用于接受不同的输入电压;
8.根据权利要求7所述的预充电采样保持电路,其特征在于,在至少两个所述采样模块的所述输入端相连的情况下,在同一时间,所述输入端相连的所述采样模块中仅有一个所述采样模块处于所述采样模式下;
9.根据权利要求7所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述预充电采样保持电路还包括设置为模拟电源电压的稳压端;多个所述采样模块中的所述采样电容均连接至所述稳压端。
10.根据权利要求1至9任一项所述的预充电采样保持电路,其特征在于,所述采样模块还包括设置为参考电压的参考端,以及预充单元;
【专利技术属性】
技术研发人员:刘俊,何佳,李淼,
申请(专利权)人:杭州海康微影传感科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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