采样电路制造技术

在与模拟电压信号有关的采样电路中，如果在多个采样期间间歇地进行对电压进行采样的电容器的充电，则由于空闲期的漏电流的放电，电容器的充电达不到平衡状态。本发明专利技术的采样电路，在采样期间，充放电电路（１０）以与输入电压Ｖｉｎ和输出电压Ｖｏｕｔ的差对应的电流对电容器Ｃ进行充放电。电压存储电路（１８）保持将采样期间结束时的Ｖｏｕｔ进行了Ａ／Ｄ变换的基准电压值。在下一采样期间开始之前，再充电电路（１２）以与将来自电压存储电路（１８）的基准电压值进行了Ｄ／Ａ变换的电压和Ｖｏｕｔ之差对应的电流对电容器Ｃ进行充电，补偿电容器Ｃ的采样期间的空闲期的放电量，恢复上次采样期间结束时的充电量。由此，Ｖｏｕｔ迅速接近目标采样电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及提取输入的模拟信号并进行样本化的采样电路，特别涉及避免采样对象信号所包含的噪声分量的影响而高精度地取出输入信号中间歇性呈现的采样对象信号。
技术介绍
作为对模拟信号进行采样动作的电路，已知采样保持电路。该采样保持电路进行以下两个动作对输入信号的电压进行采样，将采样的电压进行保持并输出。电容器被用于该采样以及保持。再有，在将该采样保持电路集成化的情况下，存在将电容器内藏于集成电路内的内藏型、和将其设置在集成电路的外部的外置型的采样保持电路。图6是表示现有的采样保持电路的原理的电路图。充放电电路2被设置在采样保持电路的输入端子IN和电容器C的一端之间，通过控制信号PS被控制导通/关断，在导通状态下输出对应于充放电电路2的输入端子Nin和输出端子Nout的电压差的电流并对电容器C进行充放电。充放电电路2构成为低的输出阻抗，另一方面，为了避免对施加在输入端子IN的输入信号Vin的影响，构成为高的输入阻抗。另外，电容器C为了对采样后的电压进行保持，经由电压跟随器连接采样保持电路的输出端子OUT。电压跟随器对电容器C实现高输入阻抗，对输出端子OUT实现低输出阻抗，从输出端子OUT将被电容器C采样的电压作为输出电压Vout输出。图6中，被达林顿连接的晶体管Q01、Q02相当于电压跟随器。由晶体管Q01、Q02构成的达林顿电路可实现比单个晶体管的发射极接地电路高的输入阻抗，适合于抑制经由输出端子OUT的电容器C的放电。例如，晶体管Q01为npn型，基极连接到电容器C以及充放电电路2的输出端子Nout，集电极连接到Q02的基极，发射极连接到输出端子OUT。晶体管Q02为pnp型，发射极连接到电源Vcc，集电极连接到输出端子OUT。在晶体管Q02的集电极和接地电位Vss之间连接电流源I0，向Q02供给集电极-发射极间电流Ice。在电压信号的采样中，如果使充放电电路2的充放电电流增大，则至电容器C的充电结束的时间变短，可提高采样的响应性，另一方面，容易受到输入信号Vin中可能包含的、以较短的时间常数进行变动的噪声分量的影响，在采样的电压的精度、可靠性上产生问题。对于这样的问题，可列举使充放电电路2的充放电电流减小，在比噪声分量的时间常数长的时间中对输入信号进行采样的对策。但是，在成为采样对象的信号只在输入信号中断断续续显现的情况下，有以下的问题不能一次设定充分的采样期间，难以降低充电电流而提高抗噪声性能，实现稳定的采样。作为对该问题的应对，可考虑与采样对象信号显现的定时配合而间歇性地设定多个采样期间。这是因为，在采样期间中由充放电电路根据采样对象信号来进行电容器的充放电的动作，在采样期间的空闲的期间(保持期间)中将电容器被充电的电压保持的动作，通过交互重复这两个动作，使采样期间累积相加变长，在该过程中，逐渐收敛于作为目标的采样电压。在此，如上所述，下工夫来抑制电容器C和输出端子OUT之间流过的电流，但实际上难以使其完全为0。例如，在上述的达林顿连接中，如果设Q01、Q02各自的电流放大率为hFE1、hFE2，则作为Q01的基极电流，流过与Q02的集电极-发射极间电流Ice的(1/hFE1×1/hFE2)相当的电流。由于这样的电流，有以下的问题电容器C随着时间经过而放电，输出电压Vout变化。特别是在将包含电容器C的电路整体作为集成电路进行实现的情况下，为了抑制芯片面积，难以将电容器C的容量变大，即使是比较小的放电电流，Vout也剧烈变化。在上述的间歇性的多个采样期间中逐渐达到目标采样电压的方法中，在保持期间中的电容器的放电的影响大的情况下，例如，在保持期间长的情况下，产生以下问题采样期间中的充电速度来不及，不能达到目标采样电压，或达到目标采样电压需要长时间。
技术实现思路
本专利技术是用于解决上述问题的专利技术，其目的在于提供一种采样电路，在分为间歇性地设定的多个期间来进行采样动作的情况下，可迅速达到目标采样电压。本专利技术的采样电路具有电容器，将与充电量对应的输出电压提供给输出端子；充放电电路，周期性地设定采样期间，根据输入信号中该各采样期间的采样对象信号的电压来对所述电容器进行充放电；基准电压保持电路，基于所述采样期间结束时的所述输出电压即终止电压来决定、保持基准电压值；目标电压生成电路，基于所述基准电压值来生成恢复目标电压；以及输出电压恢复电路，在所述采样期间的至少一部分设定先行的恢复期间，在该恢复期间，根据所述恢复目标电压来对所述电容器进行充放电，设定与1周期前的所述采样期间的所述终止电压对应的所述输出电压。根据本专利技术，采样期间结束时的输出电压作为称为基准电压值的数据被保持。输出电压恢复电路在一般先行于下一采样期间的恢复期间中基于基准电压值对电容器进行充放电，在采样期间相互间的间隔期间中通过停止由充放电电路进行的充放电来补偿电容器的放电量(恢复动作)。即，由此，电容器的充电量复原到上次采样期间结束时的状态。并且，通过在下一采样期间中进行由充放电电路进行的电容器充放电(采样动作)，分为间歇性设定的多个采样期间而进行的采样动作，由此可迅速地对采样对象信号的电压进行采样。再有，在设定恢复期间时，恢复动作在各采样期间结束前完成成为一个要件。如果满足该要件，即使恢复期间与采样期间重叠也没关系。但是，该情况下，实效的采样期间为恢复期间结束之后的期间。因此，希望不仅有效地进行各采样期间中的采样动作，而且要使恢复期间与采样期间重叠的量少。特别地，希望设定成在采样期间开始之前结束恢复期间。在其他的本专利技术的采样电路中，所述输出电压恢复电路比所述充放电电路充放电能力大。根据本专利技术，可在短时间完成恢复动作，可使恢复期间变短。在此，关于充放电电路，为了在采样动作中避免输入信号所包含的噪声的影响，对增大其充放电能力有所限制，但关于输出电压恢复电路，由于目标电压是基于基准电压值生成的一定电压，基本上不因噪声的影响等而变动，所以可增大其充放电能力。在另外的本专利技术的采样电路中，所述恢复期间比所述采样期间长。根据本专利技术，为应对可与输入信号独立地生成目标电压，可与采样期间独立地设定恢复期间的长短。通过将恢复期间设定得长，可不提高输出电压恢复电路的充放电能力而实现充分的恢复动作。本专利技术的较佳方式为一种采样电路，所述输入信号为基于电视信号的信号，包含与所述电视信号的垂直回扫期间对应显现的特征信号来作为所述采样对象信号，所述充放电电路与所述各垂直回扫期间分别对应来设定所述采样期间。本专利技术的其他较佳方式为一种采样电路，所述输出电压恢复电路对应于所述电视信号的垂直扫描期间来设定所述恢复期间。其他的本专利技术的采样电路具有电容器，将与充电量对应的输出电压提供给输出端子；充放电电路，与输入信号所呈现的n种类(n为大于等于2的自然数)的采样对象信号Ui(i为1≤i≤n的自然数)分别对应来周期性地设定n种类的采样期间Si，在该各采样期间，根据所述输入信号的电压来对所述电容器进行充放电；基准电压保持电路，分别基于所述各采样期间Si结束时的所述输出电压即终止电压来分别决定、保持与所述各采样对象信号Ui对应的基准电压值Vi；目标电压生成电路，分别基于所述各基准电压值Vi来生成恢复目标电压Wi；以及输出电压恢复电路，对于所述各采样期间Si，设定恢复期间Ri，该恢复期间R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采样电路，其特征在于，具有：电容器，将与充电量对应的输出电压提供给输出端子；　充放电电路，周期性地设定采样期间，根据输入信号中该各采样期间的采样对象信号的电压来对所述电容器进行充放电；基准电压保持电路，基于所述采样期间结束时的所述输出电压即终止电压来决定、保持基准电压值；目标电压生成电路，基于所述基准电压值来生成恢复目标电压；以及输出电压恢复电路，在所述采样期间的至少一部分设定先行的恢复期间，在该恢复期间，根据所述恢复目标电压来对所述电容器进行充放电，设定与１周期前的所述采样期间的所述终止电压对应的所述输出电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：仁木雅，植木敬次郎，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]