CN113155282A - 采样电路、光检测系统、显示装置和采样方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种采样电路，包括：分压电路、开关电路和比较电路；分压电路包括依次串联于第一输入端和第二输入端之间且与分压输出端一一对应的多个电阻分压子电路，电阻分压子电路的第一端与对应的电阻分压子电路电连接，多个电阻分压子电路配置为根据第一输入端和第二输入端处的电压进行电阻分压处理，并将相应的分压电压写入至对应的分压输出端；开关电路包括与分压输出端一一对应的多个开关子电路，分压输出端通过对应的开关子电路与第三输入端电连接，开关子电路配置为控制对应的分压输出端与第三输入端之间的通断；比较电路与采样输出端电连接，配置为对第三输入端和第四输入端处的电压进行比较，并将比较结果提供给采样输出端。

Description

采样电路、光检测系统、显示装置和采样方法

技术领域

本公开涉及信号处理领域，特别涉及一种采样电路、光检测系统、显示装置和采样方法。

背景技术

为使得显示产品具有更为丰富的功能，一些厂商会在显示产品上集成光检测系统用以检测环境光，然后再根据所检测到的环境光来实现各种功能，例如根据环境光完成对屏幕的自动调节，以给用户带来较佳的视觉效果。

光检测系统一般包括两个部分：光线感测电路和采样电路，感测光线并根据光线强度生成对应的采样电压，采样电路用于对光线感测电路所提供的采样电压进行采样。然而，现有的采样电路其电路结构相对复杂，且采样过程不稳定，采样精准度不高。

发明内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种采样电路、光检测系统、显示装置和采样方法。

第一方面，本公开实施例提供了一种采样电路，该采样电路配置有采样电压输入端、参考电压输入端和采样输出端，所述采样电路包括：分压电路、开关电路和比较电路，所述分压电路配置有第一输入端、第二输入端和多个分压输出端，所述第二输入端与第一电源端电连接，所述比较电路配置有第三输入端和第四输入端；

所述分压电路，包括依次串联于所述第一输入端和所述第二输入端之间且与所述分压输出端一一对应的多个电阻分压子电路，所述电阻分压子电路配置有第一端和第二端，位于第一个所述电阻分压子电路的第一端与所述第一输入端电连接，位于最后一个所述电阻分压子电路的第二端与所述第二输入端电连接，所述电阻分压子电路的第一端与对应的所述分压输出端电连接，多个所述电阻分压子电路配置为根据所述第一输入端和所述第二输入端处的电压进行电阻分压处理，并将相应的分压电压写入至对应的所述分压输出端；

所述开关电路，包括与所述分压输出端一一对应的多个开关子电路，所述分压输出端通过对应的开关子电路与所述第三输入端电连接，所述开关子电路配置为控制对应的所述分压输出端与所述第三输入端之间的通断；

所述比较电路，与所述采样输出端电连接，配置为对所述第三输入端和所述第四输入端处的电压进行比较，并将比较结果提供给所述采样输出端；

所述第一输入端和所述第四输入端两者中之一与所述采样电压输入端电连接，另一与所述参考电压输入端电连接。

在一些实施例中，采样电路还包括：稳压电路，所述稳压电路包括至少一个稳压子电路；

所述稳压子电路与除位于第一个所述电阻分压子电路所对应的分压输出端之外的其他任意一个所述分压输出端电连接，所述稳压子电路配置为对所电连接的所述分压输出端处电压进行稳压处理。

在一些实施例中，所述稳压子电路配置有第五输入端和第六输入端，所述第五输入端与所述第一输入端电连接，所述第六输入端与所述第二输入端电连接；

所述稳压电路还包括：第一分压电阻，所述稳压子电路包括：第二分压电阻，所述第一分压电阻和全部所述第二分压电阻依次串联于所述第五输入端和第六输出端之间，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻均配置有第一端和第二端，所述第一分压电阻的第一端与所述第五输入端电连接，最后一个所述第二分压电阻的第二端与所述第六输入端电连接；

所述第二分压电阻的第一端与所属所述稳压子电路所对应的分压输出端电连接。

在一些实施例中，所述稳压子电路还包括：第一电压跟随子电路，所述第二分压电阻的第一端通过所述第一电压跟随子电路与所属所述稳压子电路所对应的分压输出端电连接；

所述第一电压跟随子电路配置有第七输入端和第一跟随电压输出端，所述第七输入端与所述第二分压电阻的第一端电连接，所述第一跟随电压输出端与对应的所述分压输出端电连接。

在一些实施例中，所述第一电压跟随子电路包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所属所述第一电压跟随子电路的所述第七输入端电连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述第一运算放大器的输出端与所属所述第一电压跟随子电路的所述第一跟随电压输出端电连接。

在一些实施例中，所述稳压电路内的所述稳压子电路的数量为Q个，所述分压电路内的所述电阻分压子电路的数量为N个，所述稳压电路内的第q个所述稳压子电路与所述分压电路内第n个所述电阻分压子电路所对应的分压输出端电连接，1≤q≤Q，2≤n≤N，q、n均为整数；

所述电阻分压子电路包括：第三分压电阻；

所述稳压电路内的所述第一分压电阻、各所述第二分压电阻以及所述分压电路内的各所述第三分压电阻满足：

且

其中，R_i表示所述稳压电路内的第i个所述稳压子电路内的所述第二分压电阻的电阻值，R_0表示所述稳压电路内所述第一分压电阻的电阻值，r_j表示所述分压电路内所述第三分压电阻的电阻值，其中i、j均为正整数。

在一些实施例中，所述第一分压电阻为可变电阻。

在一些实施例中，所述分压输出端与对应的开关子电路之间设置有第二电压跟随子电路，所述第二电压跟随子电路配置有第八输入端和第二跟随电压输出端，所述第八输入端与对应的所述分压输出端电连接，所述第二跟随电压输出端与对应的所述开关子电路电连接。

在一些实施例中，所述第二电压跟随子电路包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端与所属所述第二电压跟随子电路的所述第八输入端电连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端电连接，所述第二运算放大器的输出端与所属所述第二电压跟随子电路的第二跟随电压输出端电连接。

在一些实施例中，所述电阻分压子电路包括：第三分压电阻；

所述分压电路中的至少一个所述电阻分压子电路内的所述第三分压电阻为可变电阻。

在一些实施例中，位于第一个所述电阻分压子电路内的所述第三分压电阻为可变电阻；

和/或，位于最后一个所述电阻分压子电路内的所述第三分压电阻为可变电阻。

在一些实施例中，采样电路还包括：控制电路，所述控制电路与各所述开关子电路分别连接；

所述控制子电路配置为控制各所述开关子电路按照预设顺序依次导通，且在任意时刻至多一个开关子电路处于导通状态；

所述预设顺序包括：各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由小至大的顺序，或者各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由大至小的顺序。

在一些实施例中，所述比较电路具体配置为在比较出所述第三输入端处电压与所述第四输入端处的电压相等时输出第一结果，以及在比较出所述所述第三输入端处电压与所述第四输入端处的电压不等时输出第二结果；

所述第一结果和所述第二结果中之一为高电平信号，另一为低电平信号。

第二方面，本公开实施例还提供了一种光检测系统，包括：光线感测电路和如第一方面中所提供的所述采样电路，所述信光线感测电路的输出端与所述采样电压输入端电连接，所述光线感测电路配置为感测光线并根据光线强度生成对应的采样电压。

第三方面，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括：如上述第二方面提供的所述光检测系统。

第四方面，本公开实施例还提供了一种采样方法，所述采样方法基于第一方面所提供的所述采样电路，所述采样方法包括：

所述分压电路内的各所述电阻分压子电根据所述第一输入端和所述第二输入端处的电压进行电阻分压处理，并将相应的分压电压写入至对应的所述分压输出端；

所述开关电路内的各所述开关子电路按照预设顺序依次导通，以将对应所述分压输出端处的所述分压电压依次写入至所述第三输入端；

所述比较电路对所述第三输入端和所述第四输入端处的电压进行比较，并将比较结果提供给所述采样输出端；

其中，所述预设顺序包括：各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由小至大的顺序，或者各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由大至小的顺序。

附图说明

图1为本公开实施例提供的一种采样电路的电路结构示意图；

图2为本公开实施例中开关电路的一种电路结构示意图；

图3为本公开实施例中开关电路的一种工作时序图；

图4为本公开实施例中开关电路的另一种工作时序图；

图5为本公开实施例提供的另一种采样电路的电路结构示意图；

图6为本公开实施例提供的又一种采样电路的电路结构示意图；

图7为本公开实施例提供的再一种采样电路的电路结构示意图；

图8为本公开实施例提供的一种采样方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开提供的一种采样电路、光检测系统、显示装置和采样方法进行详细描述。

在相关技术中，采样电路其配置有一个模拟信号输入端、一个控制信号输入端和一个模拟信号输出端，通常包括：一个模拟开关，一个保持电容和一个单位增益为1的同相电路。采样工作在采样状态和保持状态的两种状态下进行切换。在采样状态下，开关接通，它尽可能快地跟踪模拟输入信号的电平变化，直到保持信号的到来；在保持状态下，开关断开，跟踪过程停止，它一直保持在开关断开前输入信号的瞬时值。但相关技术中所涉及的采样电路其电路结构复杂、采样过程不稳定、采样精准度不高。

为解决相关技术中存在的技术问题，本公开实施例提供了一种新采样电路。图1为本公开实施例提供的一种采样电路的电路结构示意图，如图1所示，该采样电路配置有采样电压输入端INPUT_sd、参考电压输入端INPUT_ref和采样输出端OUTPUT，该采样电路包括：分压电路1、开关电路2和比较电路3，分压电路1配置有第一输入端P1、第二输入端P2和多个分压输出端out_1～out_N，第二输入端P2与第一电源端电连接，比较电路3配置有第三输入端P3和第四输入端P4。

其中，分压电路1包括依次串联于第一输入端P1和第二输入端P2之间且与分压输出端out_1～out_N一一对应的多个电阻分压子电路。在本公开实施例中，多个电阻分压子电路以串联形式依次排布，附图1中是以电阻分压子电路从左至右依次排布的情况为例，其中位于最左侧的电阻电压子电路为第一个电阻分压子电路，位于最右侧的电路分压子电路为最后一个电阻分压子电路。每个电阻分压子电路均具有第一端和第二端，位于第一个电阻分压子电路的第一端与第一输入端P1电连接，除位于第一个电阻分压子电路之外的其他任意一个分压子电路，该分压子电路的第一端与前一电阻分压子电路的第二端电连接，位于最后一个电阻分压子电路的第二端与第二输入端P2电连接，电阻分压子电路的第一端与对应的分压输出端电连接，多个电阻分压子电路配置为根据第一输入端P1和第二输入端P2处的电压进行电阻分压处理，并将相应的分压电压写入至对应的分压输出端out_1～out_N。

开关电路2包括与分压输出端out_1～out_N一一对应的多个开关子电路s_1～s_N，分压输出端out_1～out_N通过对应的开关子电路s_1～s_N与第三输入端P3电连接，开关子电路s_1～s_N配置为控制对应的分压输出端out_1～out_N与第三输入端P3之间的通断。

比较电路3与采样输出端OUTPUT电连接，配置为对第三输入端P3和第四输入端P4处的电压进行比较，并将比较结果提供给采样输出端OUTPUT。

第一输入端P1和第四输入端P4两者中之一与采样电压输入端INPUT_sd电连接，另一与参考电压输入端INPUT_ref电连接。

采样电压输入端INPUT_sd与外部的光线感测电路相连，用于将光线感测电路所生成的采样电压Vsd传递至采样电路，以供采样电路进行采样。参考电压输入端INPUT_ref与外部的参考电压Vref供给模块相连，用于将参考电压供给模块所生成的参考电压传递至采样电压。第一电源端用于提供工作电压Vss。其中，Vref和Vss均可根据实际需要进行预先设计和调整。

下面将结合具体示例来对本公开实施例所提供的采样电路的采样过程进行详细描述。

参见图1所示，作为一种示例，第一输入端P1与采样电压输入端INPUT_sd电连接，第四输入端P4与参考电压输入端INPUT_ref连接，即采样电压Vsd写入至分压电路1的第一输入端P1，参考电压Vref写入至比较电路3的第四输入端P4，此时分压电路1可以对采样电压Vsd进行分压处理。

分压电路1包括N个电阻分压子电路，其中N为大于2的正整数；电阻分压子电路包括：至少一个第三分压电阻。在一些实施例中，N个电阻分压子电路包括N个第三分压电压r_1～r_N。其中，第j个电阻分压子电路内的第三分压电阻的电阻值为r_j，1≤j≤N且j为整数。

在一些实施例中，各电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值可以相同，也可以不同；在实际应用中，可根据实际需要来对各电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值进行设计。

在分压电路1中，根据电阻分压原理，位于第j个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_j所输出的分压电压V_j：

一般地，工作电压Vss取值近似为0，分压电压V_j近似等于：

进一步地，当各电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值相同时，分压电压V_j近似等于

此时

通过控制开关电路2内的各开关子电路s_1～s_N按照预设顺序依次导通，以将对应分压输出端out_1～out_N处的分压电压依次写入至第三输入端P3；其中，预设顺序包括：各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由小至大的顺序，或者各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由大至小的顺序。

图2为本公开实施例中开关电路2的一种电路结构示意图，如图2所示，开关子电路s_1～s_N包括开关晶体管T1，开关晶体管T1的第一端与对应的分压输出端out_1～out_N电连接，开关晶体管T1的第二端与比较电路3的第三输入端P3电连接，开关晶体管的控制极与对应的控制信号线CL_1～CL_N连接。在下面描述中以开关晶体管为N型晶体管为例进行示例性描述。

图3为本公开实施例中开关电路2的一种工作时序图，如图3所示，预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由小至大的顺序，第一条控制信号线CL_1、第二条控制信号线CL_2、第三条控制信号线CL_3......第N条控制信号线CL_N依次输出高电平信号。开关子电路s_1、开关子电路s_2、开关子电路s_3......开关子电路s_N依次导通，分压输出端out_1、分压输出端out_2、分压输出端out_3......分压输出端out_N依次向比较电路3的第三输入端P3写入相应的分压电压，比较电路3将第三输入端P3所写入的N个不同分压电压分别与第四输入端P4所写入的参考电压Vref进行比较，并输出N个比较结果，该N个比较结果可以表征采样电压Vsd的电压大小，即完成对参考电压的采样。

图4为本公开实施例中开关电路2的另一种工作时序图，如图4所示，预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由大至小的顺序，第N条控制信号线CL_N、第N-1条控制信号线CL_N-1、第N-2条控制信号线CL_N-2......第一条控制信号线CL_1依次输出高电平信号。开关子电路s_N、开关子电路s_N-1、开关子电路s_N-2......开关子电路s_1依次导通，分压输出端out_N、分压输出端out_N-1、分压输出端out_N-2......分压输出端out_1依次向比较电路3的第三输入端P3写入相应的分压电压，比较电路3将第三输入端P3所写入的N个不同分压电压分别与第四输入端P4所写入的参考电压Vref进行比较，并输出N个比较结果，该N个比较结果可以表征采样电压Vsd的电压大小，即完成对参考电压的采样。

在一些实施例中，比较电路3具体配置为在比较出第三输入端P3处电压与第四输入端P4处的电压相等时输出第一结果，以及在比较出第三输入端P3处电压与第四输入端P4处的电压不等时输出第二结果；其中，第一结果和第二结果中之一为高电平信号(用“1”表示)，另一为低电平信号(用“0”表示)。即，采样电路完成一次完整采样时，比较电路3会输出N个1比特(bit)的比较结果，即采样输出端OUTPUT会输出一个N比特的采样结果。基于上述内容可见，本公开实施例所提供的采样电路不仅可以完成对采样电压的采样，还可以完成对采样电压的模数转换处理，以方便后续作进一步处理。

作为一个具体示例，第一结果为高电平信号“1”，第二结果为低电平信号“0”，N取值为2⁴＝16，工作电压Vss＝0V，参考电压Vref＝1V，分压电路1内各电阻分压子电路中的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值均相等，预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由小至大的顺序。若采样输出端OUTPUT所输出的16比特信号为“0000001000000000”，即第七位为“1”，其他位均为“0”，则可以推断出分压电路1内位于第七个开关子电路s_1～s_7所对应的分压输出端out_j所输出的分压电压V_7等于参考电压Vref，即V_7＝1V。又因为

其中N＝16，j＝7，V_7＝1V，则可计算出采样电压Vsd＝1.6V。

作为另一个具体示例，第一结果为高电平信号“1”，第二结果为低电平信号“0”，N取值为2⁴＝16，工作电压Vss＝0V，参考电压Vref＝1V，分压电路1内各电阻分压子电路中的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值均相等，预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由大至小的顺序。若采样输出端OUTPUT所输出的16比特信号为“0000001000000000”，即第七位为“1”，其他位均为“0”，则可以推断出分压电路1内位于第十个开关子电路s_10所对应的分压输出端out_j所输出的分压电压V_10等于参考电压Vref，即V_10＝1V。又因为

其中N＝16，j＝10，V_10＝1V，则可计算出采样电压Vsd≈2.3V。

图5为本公开实施例提供的另一种采样电路的电路结构示意图，如图5所示，与图1所示实施例中不同的是，图5所示实施例中的第一输入端P1与参考电压输入端INPUT_ref电连接，第四输入端P4与采样电压输入端INPUT_sd电连接，即参考电压Vref写入至分压电路1的第一输入端P1，采样电压Vsd写入至比较电路3的第四输入端P4，此时分压电路1可以对参考电压Vref进行分压处理。

分压电路1包括N个电阻分压子电路，其中N为大于2的正整数；电阻分压子电路包括：至少一个第三分压电阻。在一些实施例中，N个电阻分压子电路包括N个第三分压电压r_1～r_N。其中，第j个电阻分压子电路内的第三分压电阻的电阻值为r_j，1≤j≤N且j为整数。

在一些实施例中，各电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值可以相同，也可以不同；在实际应用中，可根据实际需要来对各电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值进行设计。

在分压电路1中，根据电阻分压原理，位于第j个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_j所输出的分压电压V_j：

一般地，工作电压Vss取值近似为0，分压电压V_j近似等于：

进一步地，当各电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值相同时，分压电压V_j近似等于

通过控制开关电路2内的各开关子电路s_1～s_N按照预设顺序依次导通，以将对应分压输出端out_1～out_N处的分压电压依次写入至第三输入端P3；其中，预设顺序包括：各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由小至大的顺序，或者各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由大至小的顺序。

当预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由小至大的顺序时，开关子电路s_1、开关子电路s_2、开关子电路s_3......开关子电路s_N依次导通，分压输出端out_1、分压输出端out_2、分压输出端out_3......分压输出端out_N依次向比较电路3的第三输入端P3写入相应的分压电压，比较电路3将第三输入端P3所写入的N个不同分压电压分别与第四输入端P4所写入的采样电压Vsd进行比较，并输出N个比较结果，该N个比较结果可以表征采样电压Vsd的电压大小，即完成对参考电压的采样。

当预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由大至小的顺序时，开关子电路s_N、开关子电路s_N-1、开关子电路s_N-2......开关子电路s_1依次导通，分压输出端out_N、分压输出端out_N-1、分压输出端out_N-2......分压输出端out_1依次向比较电路3的第三输入端P3写入相应的分压电压，比较电路3将第三输入端P3所写入的N个不同分压电压分别与第四输入端P4所写入的采样电压Vsd进行比较，并输出N个比较结果，该N个比较结果可以表征采样电压Vsd的电压大小，即完成对参考电压的采样。

在一些实施例中，比较电路3具体配置为在比较出第三输入端P3处电压与第四输入端P4处的电压相等时输出第一结果，以及在比较出第三输入端P3处电压与第四输入端P4处的电压不等时输出第二结果；其中，第一结果和第二结果中之一为高电平信号(用“1”表示)，另一为低电平信号(用“0”表示)。即，采样电路完成一次完整采样时，比较电路3会输出N个1比特(bit)的比较结果，即采样输出端OUTPUT会输出一个N比特的采样结果。基于上述内容可见，本公开实施例所提供的采样电路不仅可以完成对采样电压的采样，还可以完成对采样电压的模数转换处理，以方便后续作进一步处理。

作为一个具体示例，第一结果为高电平信号“1”，第二结果为低电平信号“0”，N取值为2⁴＝16，工作电压Vss＝0V，参考电压Vref＝1V，分压电路1内各电阻分压子电路中的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值均相等，预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由小至大的顺序。若采样输出端OUTPUT所输出的16比特信号为“0000001000000000”，即第七位为“1”，其他位均为“0”，则可以推断出分压电路1内位于第七个开关子电路s_7所对应的分压输出端out_j所输出的分压电压V_7等于采样电压Vsd，即V_7＝Vsd。又因为

其中N＝16，j＝7，Vref＝1V，则可计算出V_7＝0.625V，即采样电压Vsd＝0.625V。

作为另一个具体示例，第一结果为高电平信号“1”，第二结果为低电平信号“0”，N取值为2⁴＝16，工作电压Vss＝0V，参考电压Vref＝1V，分压电路1内各电阻分压子电路中的第三分压电阻r_1～r_N的电阻值均相等，预设顺序为各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由大至小的顺序。若采样输出端OUTPUT所输出的16比特信号为“0000001000000000”，即第七位为“1”，其他位均为“0”，则可以推断出分压电路1内位于第十个开关子电路s_10所对应的分压输出端out_j所输出的分压电压V_10等于采样电压Vref，即V_10＝Vsd。又因为

其中N＝16，j＝10，Vref＝1V，则可计算出V_7＝0.4375V，即采样电压Vsd＝0.4375V。

在一些实施例中，分压电路1中的至少一个电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1～r_N为可变电阻(例如，滑动变阻器或数字变阻器)；此时，使得由第三分压电阻所构成的分压电阻串的分压比例可调，以适应于更多的应用场景。

在一些实施例中，位于第一个电阻分压子电路内的第三分压电阻r_1为可变电阻；和/或，位于最后一个电阻分压子电路内的第三分压电阻r_N为可变电阻。

本公开实施例所提供了一种采样电路其结构简单，采样过程稳定，采样精准度高。

图6为本公开实施例提供的又一种采样电路的电路结构示意图，如图6所示，与前面实施例不同的是，本公开实施例提供的采样电路不但包括分压电路1、开关电路2和比较电路3，还包括稳压电路4：稳压电路4包括至少一个稳压子电路401。

稳压子电路401与除位于第一个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_1之外的其他任意一个分压输出端out_2～out_N电连接，稳压子电路401配置为对所电连接的分压输出端处电压进行稳压处理。

在本公开实施例中，可根据实际需要来对分压电路1中的部分分压输出端out_2～out_N进稳压处理，以避免在采样过程中因部分第三分压电阻r_1～r_N的电阻值发生漂移而使得分压电路1中的电流不稳定而造成分压输出端out_2～out_N的电压不问的问题。

在实际应用中，可通过设置稳压电路4针对分压电路1中的一些关键节点(根据实际需要进行预先选取，第一个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_1与第一输入端P1直接相连，第一个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_1的电压无需进行稳压)进行稳压控制。

在一些实施例中，稳压电路401配置有第五输入端P5和第六输入端P6，第五输入端P5与第一输入端P1电连接，第六输入端P6与第二输入端P2电连接；稳压电路4还包括：第一分压电阻R_0，稳压子电路401包括：第二分压电阻R_1～R_Q，第一分压电阻R_0和全部第二分压电阻R_1～R_Q依次串联于第五输入端P5和第六输出端之间。在本公开实施例中，第一分压电阻R_0以及多个第二分压电阻R_1～R_Q以串联形式依次排布，附图6中是以第一分压电阻R_0和多个第二分压电阻R_1～R_Q从左至右依次排布的情况为例，其中与第一分压电阻相连的第二分压电阻R_1为第一个第二分压电阻，位于最右侧的第二分压电阻R_Q为最后一个第二分压电阻。第一分压电阻R_0和每个第二分压电路R_1～R_Q均具有第一端和第二端，第一分压电阻R_0的第一端与第五输入端P5电连接，位于第一个第二分压电阻R_1的第一端与第一分压电阻R_0的第二端电连接，除位于第一个第二分压电阻R_1之外的其他任意一个第二分压电阻，该第二分压电阻的第一端与前一第二分压电阻的第二端电连接，最后一个第二分压电阻R_Q的第二端与第六输入端P6电连接；第二分压电阻R_1～R_Q的第一端与所属稳压子电路401所对应的分压输出端out_2～out_N电连接。

在一些实施例中，稳压电路4内的稳压子电路401的数量为Q个，分压电路1内的电阻分压子电路的数量为N个，稳压电路4内的第q个稳压子电路401与分压电路1内第n个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_n电连接，1≤q≤Q，2≤n≤N，q、n均为整数；

稳压电路4内的第一分压电阻R_0、各第二分压电阻R_1～R_Q以及分压电路1内的各第三分压电阻r_1～r_N满足：

且

其中，R_i表示稳压电路4内的第i个稳压子电路401内的第二分压电阻R_i的电阻值，R_0表示稳压电路4内第一分压电阻的电阻值，r_j表示分压电路1内第三分压电阻的电阻值，其中i、j均为正整数。

以通过稳压电路4内的第q个稳压子电路401来对分压电路1内第n个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_n电连接的情况为例，第三分压电阻r_n～第三分压电阻r_N所构成的电阻串与第二分压电阻R_q～第二分压电阻R_Q所构成的电阻串并联，由于

因此第n个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_n的分压电压主要由第二分压电阻R_q～第二分压电阻R_Q所决定(可看作是第三分压电阻r_n～第三分压电阻r_N所构成的电阻串作为负载并联于由第一分压电阻R_0和第二分压电阻所构成的分压电阻串上)，因此即便当分压电路1内的某些第三分压电阻的电阻值发生漂移时，第q个稳压子电路401也会向第n个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_n输出相应分压电压以维持第n个电阻分压子电路所对应的分压输出端out_n处分压电压的稳定。

继续参见图6所示，在一些实施例中，稳压子电路401还包括：第一电压跟随子电路VF1，第二分压电阻R_1～R_Q的第一端通过第一电压跟随子电路VF1与所属稳压子电路401所对应的分压输出端电连接；第一电压跟随子电路VF1配置有第七输入端和第一跟随电压输出端，第七输入端与第二分压电阻R_1～R_Q的第一端电连接，第一跟随电压输出端与对应的分压输出端电连接。

在本公开实施例中，通过在稳压子电路401内设置第一电压跟随子电路VF1，第一电压跟随子电路VF1的高输入阻抗使得稳压电路4不受分压电路1的影响，低输出阻抗增强对电压隔离元件的驱动能力，在稳压电路4与分压电路1之间可以起到缓冲器的作用。

在一些实施例中，第一电压跟随子电路VF1包括：第一运算放大器，第一运算放大器的同相输入端与所属第一电压跟随子电路VF1的第七输入端电连接，第一运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端电连接，第一运算放大器的输出端与所属第一电压跟随子电路VF1的第一跟随电压输出端电连接。

需要说明的是，本公开实施例中的第一电压跟随子电路VF1还可以采用其他具有电压跟随功能的电路结构，此处不再一一举例。

在一些实施例中，第一分压电阻R_0为可变电阻，使得由第一分压电阻R_0、第二分压电阻R_1～R_Q所构成的分压电阻串的分压比例可调，以适应于更多的应用场景。

图7为本公开实施例提供的再一种采样电路的电路结构示意图，如图7所示，与前面实施例中不同的是，本公开实施例中分压输出端out_1～out_N与对应的开关子电路s_1～s_N之间设置有第二电压跟随子电路VF2，第二电压跟随子电路VF2配置有第八输入端和第二跟随电压输出端，第八输入端与对应的分压输出端out_1～out_N电连接，第二跟随电压输出端与对应的开关子电路s_1～s_N电连接。

在本公开实施例中，分压输出端out_1～out_N与对应的开关子电路s_1～s_N之间设置第二电压跟随子电路VF2，第二电压跟随子电路VF2的高输入阻抗使得分压电路1不受比较电路3的影响，低输出阻抗增强对电压隔离元件的驱动能力，在分压电路1与比较电路3之间可以起到缓冲器的作用。

在一些实施例中，第二电压跟随子电路VF2包括：第二运算放大器，第二运算放大器的同相输入端与所属第二电压跟随子电路VF2的第八输入端电连接，第二运算放大器的反相输入端与第二运算放大器的输出端电连接，第二运算放大器的输出端与所属第二电压跟随子电路VF2的第二跟随电压输出端电连接。

需要说明的是，本公开实施例中的第二电压跟随子电路VF2还可以采用其他具有电压跟随功能的电路结构，此处不再一一举例。

另外，图7所示采样电路中也可以不包括稳压电路4，此处情况未给出相应附图。

在前面各实施例中，采样电路后还可包括：控制电路(未示意)，控制电路与各开关子电路s_1～s_N分别连接；控制子电路配置为控制各开关子电路s_1～s_N按照预设顺序依次导通，且在任意时刻至多一个开关子电路处于导通状态；预设顺序包括：各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由小至大的顺序，或者各开关子电路s_1～s_N所对应的电阻分压子电路在分压电路1中的位次由大至小的顺序。

基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种光检测系统，该光检测系统包括：光线感测电路和如前面任一实施例所提供的采样电路，光线感测电路的输出端与采样电压输入端电连接，光线感测电路配置为感测光线并根据光线强度生成对应的采样电压。对于采样电路的具体描述，可参见前面实施例中的相应内容，此处不再赘述。

基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括前面实施例提供的光检测系统。对于光检测系统的具体描述，可参见前面实施例中的相应内容，此处不再赘述。

显示装置还包括显示面板；光线感测电路可以包括具有感光功能的薄膜晶体管结构，其可通过阵列(Array)工艺直接制备于显示面板内的衬底基板(例如，玻璃基板或柔性基板)上。

本公开实施例中显示装置可以为：液晶显示器、电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

基于同一发明构思，本公开还提供了一种采样方法。图8为本公开实施例提供的一种采样方法的流程图，如图8所示，该采样方法前面实施例所提供的采样电路，该采样方法包括：

步骤S1、分压电路内的各电阻分压子电根据第一输入端和第二输入端处的电压进行电阻分压处理，并将相应的分压电压写入至对应的分压输出端。

步骤S2、开关电路内的各开关子电路按照预设顺序依次导通，以将对应分压输出端处的分压电压依次写入至第三输入端。

在一些实施例中，预设顺序包括：各开关子电路所对应的电阻分压子电路在分压电路中的位次由小至大的顺序，或者各开关子电路所对应的电阻分压子电路在分压电路中的位次由大至小的顺序。

步骤S3、比较电路对第三输入端和第四输入端处的电压进行比较，并将比较结果提供给采样输出端。

在一些实施例中，比较电路具体配置为在比较出第三输入端处电压与第四输入端处的电压相等时输出第一结果，以及在比较出第三输入端处电压与第四输入端处的电压不等时输出第二结果；其中，第一结果和第二结果中之一为高电平信号(用“1”表示)，另一为低电平信号(用“0”表示)。

对于上述步骤S1～步骤S3的具体描述，可参见前面实施例中的内容，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (16)

1.一种采样电路，其特征在于，配置有采样电压输入端、参考电压输入端和采样输出端，所述采样电路包括：分压电路、开关电路和比较电路，所述分压电路配置有第一输入端、第二输入端和多个分压输出端，所述第二输入端与第一电源端电连接，所述比较电路配置有第三输入端和第四输入端；

所述分压电路，包括依次串联于所述第一输入端和所述第二输入端之间且与所述分压输出端一一对应的多个电阻分压子电路，所述电阻分压子电路配置有第一端和第二端，位于第一个所述电阻分压子电路的第一端与所述第一输入端电连接，位于最后一个所述电阻分压子电路的第二端与所述第二输入端电连接，所述电阻分压子电路的第一端与对应的所述分压输出端电连接，多个所述电阻分压子电路配置为根据所述第一输入端和所述第二输入端处的电压进行电阻分压处理，并将相应的分压电压写入至对应的所述分压输出端；

所述开关电路，包括与所述分压输出端一一对应的多个开关子电路，所述分压输出端通过对应的开关子电路与所述第三输入端电连接，所述开关子电路配置为控制对应的所述分压输出端与所述第三输入端之间的通断；

所述比较电路，与所述采样输出端电连接，配置为对所述第三输入端和所述第四输入端处的电压进行比较，并将比较结果提供给所述采样输出端；

所述第一输入端和所述第四输入端两者中之一与所述采样电压输入端电连接，另一与所述参考电压输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的采样电路，其特征在于，还包括：稳压电路，所述稳压电路包括至少一个稳压子电路；

所述稳压子电路与除位于第一个所述电阻分压子电路所对应的分压输出端之外的其他任意一个所述分压输出端电连接，所述稳压子电路配置为对所电连接的所述分压输出端处电压进行稳压处理。

3.根据权利要求2所述的采样电路，其特征在于，所述稳压电路配置有第五输入端和第六输入端，所述第五输入端与所述第一输入端电连接，所述第六输入端与所述第二输入端电连接；

所述稳压电路还包括：第一分压电阻，所述稳压子电路包括：第二分压电阻，所述第一分压电阻和全部所述第二分压电阻依次串联于所述第五输入端和第六输出端之间，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻均配置有第一端和第二端，所述第一分压电阻的第一端与所述第五输入端电连接，最后一个所述第二分压电阻的第二端与所述第六输入端电连接；

所述第二分压电阻的第一端与所属所述稳压子电路所对应的分压输出端电连接。

4.根据权利要求3所述的采样电路，其特征在于，所述稳压子电路还包括：第一电压跟随子电路，所述第二分压电阻的第一端通过所述第一电压跟随子电路与所属所述稳压子电路所对应的分压输出端电连接；

所述第一电压跟随子电路配置有第七输入端和第一跟随电压输出端，所述第七输入端与所述第二分压电阻的第一端电连接，所述第一跟随电压输出端与对应的所述分压输出端电连接。

5.根据权利要求4所述的采样电路，其特征在于，所述第一电压跟随子电路包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所属所述第一电压跟随子电路的所述第七输入端电连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述第一运算放大器的输出端与所属所述第一电压跟随子电路的所述第一跟随电压输出端电连接。

6.根据权利要求3所述的采样电路，其特征在于，所述稳压电路内的所述稳压子电路的数量为Q个，所述分压电路内的所述电阻分压子电路的数量为N个，所述稳压电路内的第q个所述稳压子电路与所述分压电路内第n个所述电阻分压子电路所对应的分压输出端电连接，1≤q≤Q，2≤n≤N，q、n均为整数；

所述电阻分压子电路包括：第三分压电阻；

所述稳压电路内的所述第一分压电阻、各所述第二分压电阻以及所述分压电路内的各所述第三分压电阻满足：

且

其中，R_i表示所述稳压电路内的第i个所述稳压子电路内的所述第二分压电阻的电阻值，R_0表示所述稳压电路内所述第一分压电阻的电阻值，r_j表示所述分压电路内所述第三分压电阻的电阻值，i、j均为正整数。

7.根据权利要求3所述的采样电路，其特征在于，所述第一分压电阻为可变电阻。

8.根据权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述分压输出端与对应的开关子电路之间设置有第二电压跟随子电路，所述第二电压跟随子电路配置有第八输入端和第二跟随电压输出端，所述第八输入端与对应的所述分压输出端电连接，所述第二跟随电压输出端与对应的所述开关子电路电连接。

9.根据权利要求8所述的采样电路，其特征在于，所述第二电压跟随子电路包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端与所属所述第二电压跟随子电路的所述第八输入端电连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端电连接，所述第二运算放大器的输出端与所属所述第二电压跟随子电路的第二跟随电压输出端电连接。

10.根据权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述电阻分压子电路包括：第三分压电阻；

所述分压电路中的至少一个所述电阻分压子电路内的所述第三分压电阻为可变电阻。

11.根据权利要求10所述的采样电路，其特征在于，位于第一个所述电阻分压子电路内的所述第三分压电阻为可变电阻；

和/或，位于最后一个所述电阻分压子电路内的所述第三分压电阻为可变电阻。

12.根据权利要求1所述的采样电路，其特征在于，还包括：控制电路，所述控制电路与各所述开关子电路分别连接；

所述控制子电路配置为控制各所述开关子电路按照预设顺序依次导通，且在任意时刻至多一个开关子电路处于导通状态；

所述预设顺序包括：各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由小至大的顺序，或者各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由大至小的顺序。

13.根据权利要求1-12中任一所述的采样电路，其特征在于，所述比较电路具体配置为在比较出所述第三输入端处电压与所述第四输入端处的电压相等时输出第一结果，以及在比较出所述所述第三输入端处电压与所述第四输入端处的电压不等时输出第二结果；

所述第一结果和所述第二结果中之一为高电平信号，另一为低电平信号。

14.一种光检测系统，其特征在于，包括：光线感测电路和如权利要求1-13中任一所述采样电路，所述信光线感测电路的输出端与所述采样电压输入端电连接，所述光线感测电路配置为感测光线并根据光线强度生成对应的采样电压。

15.一种显示装置，其特征在于，包括：如上述权利要求14所述的光检测系统。

16.一种采样方法，其特征在于，所述采样方法基于上述权利要求1-13中任一所述采样电路，所述采样方法包括：

所述分压电路内的各所述电阻分压子电根据所述第一输入端和所述第二输入端处的电压进行电阻分压处理，并将相应的分压电压写入至对应的所述分压输出端；

所述开关电路内的各所述开关子电路按照预设顺序依次导通，以将对应所述分压输出端处的所述分压电压依次写入至所述第三输入端；

所述比较电路对所述第三输入端和所述第四输入端处的电压进行比较，并将比较结果提供给所述采样输出端；

其中，所述预设顺序包括：各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由小至大的顺序，或者各所述开关子电路所对应的所述电阻分压子电路在所述分压电路中的位次由大至小的顺序。

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