CN116306432A - 一种采样电路 - Google Patents
一种采样电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116306432A CN116306432A CN202310291761.6A CN202310291761A CN116306432A CN 116306432 A CN116306432 A CN 116306432A CN 202310291761 A CN202310291761 A CN 202310291761A CN 116306432 A CN116306432 A CN 116306432A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- resistance
- sampling
- preset time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 71
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/36—Circuit design at the analogue level
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/10—Noise analysis or noise optimisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本公开涉及一种采样电路,该采样电路的输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路的输入端连接,该采样电路包括:变阻电路,其输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路的输入端连接,用于在接收到所述输入信号后的预设时间内,增加阻值。本公开提供的采样电路能够实现在保证负载电路输入端的信号的建立精度的情况下,进一步降低负载电路输入端的信号中的噪声信号的目的。
Description
技术领域
本公开涉及集成电路设计领域,尤其涉及一种采样电路。
背景技术
在离散时间系统中,信号建立过程(例如:信号的采样过程、信号的放大过程等)是核心内容之一,其决定了负载电路输入端的信号的建立精度(相当于负载电路输入端的电压与采样电路输入端的电压的比值),以及负载电路输入端的信号中的噪声信号的占比。在现有技术中,以图1中的RC一阶电路为例,其中,信号源1为RC一阶电路提供输入信号,R1代表电路中信号侧的输出阻抗,而C1代表负载电路对应的电容。在图1中负载电路输入端的信号建立过程中,电路中的R1对应的阻值保持不变,输出节点A的时间常数等于R1*C1,而关于该时间常数具体数值的确定原则可以从两个角度分析,即负载电路输入端的信号的建立精度的角度,以及负载电路输入端的信号中噪声信号对应的带宽的角度。
然而,上述的两个角度存在强烈的折衷关系,即若提高负载电路输入端的信号的建立精度,则需要尽可能地减小R1对应的阻值,若降低负载电路输入端的信号中噪声信号的带宽,则需要尽可能地提升R1对应的阻值。由于电路中的C1的值对应的是负载电路的电容值,即该电容值应当为固定值,因此,图1中时间常数的确定过程相当于R1阻值的确定过程,即通常是先确定满足负载电路输入端的信号的建立精度的电阻阻值,再从中选出阻值最大的电阻作为电路中R1的阻值,以实现最大程度减少负载电路输入端的信号中的噪声信号的目的。然而,基于该方法,负载电路输入端的信号中的噪声信号依旧维持在较高的占比,无法有效提升负载电路输入端的信号的信噪比。
有鉴于此,本公开提供一种采样电路,其能够解决现有技术中存在的负载电路输入端的信号中的噪声信号的占比较高,无法有效提升负载电路输入端的信号的信噪比的问题。
发明内容
本公开提供一种采样电路,所述采样电路的输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路的输入端连接,所述采样电路包括:变阻电路,其输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路的输入端连接,用于在接收到所述输入信号后的预设时间内,增加阻值。
在一种可能的实施方式中,所述变阻电路包括:放大电路,其输入端用于接收所述输入信号,其输出端与所述负载电路的输入端连接。
在一种可能的实施方式中,在接收到所述输入信号的预设时间内,所述放大电路的输出阻抗逐渐升高,以增加所述变阻电路的阻值。
在一种可能的实施方式中,所述放大电路包括输出极点为主极点的放大器。
在一种可能的实施方式中,所述放大电路包括:闭环放大电路、开环放大电路中的一种。
在一种可能的实施方式中,所述变阻电路还包括:依次串联的至少两个第一电阻电路以及至少一个第一开关电路;其中,不同的第一开关电路并联在不同的所述第一电阻电路的两端;所述第一开关电路在所述变阻电路接收到所述输入信号的时刻处于导通状态,并在所述预设时间内,根据其对应的断开时刻断开。
在一种可能的实施方式中,两端未并联有所述第一开关电路的第一电阻电路的阻值与预设时间的时长呈正相关,与所述负载电路对应的电容值呈负相关。
在一种可能的实施方式中,所述变阻电路包括:依次并联的至少两个第二电阻电路以及至少一个第二开关电路;其中,不同的第二开关电路与不同的所述第二电阻电路串联;所述第二开关电路在所述变阻电路接收到所述输入信号的时刻处于导通状态,并在所述预设时间内,根据其对应的断开时刻断开。
在一种可能的实施方式中,在所述预设时间内,所述采样电路的总积分带宽大于或等于-ln(A),其中A表示预设建立误差,所述预设建立误差用于表示所述输入信号的电压与所述变阻电路输出端的电压的差异程度。
在一种可能的实施方式中,在所述预设时间内,所述变阻电路的阻值的变化规律满足的情况下,所述负载电路输入端的信号中噪声信号的等效带宽等于2与所述预设时间的时长的比值;其中,R(t)为所述变阻电路的瞬时电阻阻值,e为自然常数,K为预设时间内采样电路的总积分带宽,t为当前时刻,t0等于预设时间的时长,C为所述负载电路对应的电容值。
本公开提供的采样电路,其能够在负载电路输入端的信号的建立过程中,通过增加变阻电路对应的电阻阻值,进而增加采样电路中信号侧的输出阻抗,从而实现在保证负载电路输入端的信号的建立精度的情况下,进一步降低负载电路输入端的信号中的噪声信号的目的。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。
图1为现有技术中的电路。
图2为本公开实施例提供的一种采样电路。
图3为本公开实施例提供的三种变阻电路在预设时间内的阻值变化曲线示意图。
图4为本公开实施例提供的一种采样电路。
图5为本公开实施例提供的一种采样电路。
图6为本公开实施例提供的一种采样电路。
图7为本公开实施例提供的一种采样电路。
图8为本公开实施例提供的一种采样电路。
图9为本公开实施例提供的一种采样电路。
图10为本公开实施例提供的一种采样电路。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。
在相关技术中,信号建立过程(例如:信号的采样过程、信号的放大过程等)是离散时间系统中的核心过程之一,信号的建立过程决定了负载电路输入端的信号(以下简称为信号X)的建立精度,以及信号X中的噪声信号的占比。其中,信号X的建立精度相当于负载电路输入端的电压与采样电路输入端的电压的比值,以采样电路输入端的电压为1v,负载电路输入端的电压为0.99v为例,此时,信号的建立精度等于99%(根据现有技术中的相关公式,可以将该信号的建立精度换算为40dB),信号的建立误差为1%。参阅图1所示,以图1中的RC一阶电路为例,其中,R1代表电路中信号侧的输出阻抗,而C1代表负载电路对应的电容。在图1中的信号X的建立过程中,R1对应的阻值保持不变,输出节点A的时间常数等于R1*C1,而关于该时间常数具体数值的选取原则可以从两个角度分析,即信号X的建立精度的角度,以及信号X中的噪声信号对应的带宽的角度。然而,这两个角度存在强烈的折衷关系,即若提高信号X的建立精度,则需要尽可能地减小R1对应的阻值,若降低信号X中噪声信号的带宽,则需要尽可能地提升R1对应的阻值。
从信号X的建立精度的角度分析,输出节点A的电压的计算公式如下所示:
其中,Vout为输出节点A处的电压,Vin为变阻电路接收到的输入信号的电压,T为信号X的总建立时间,τ为时间常数(时间常数的计算公式为前文提及的R1*C1)。
由上述公式可见,信号X的建立误差等于为保证信号X的建立精度,使信号X的建立精度满足预期建立精度,则需要使时间常数/>其中,n为信号X的总建立时间T中时间常数τ的数目,n的值等于信号X的总建立时间T与时间常数τ的比值。根据相关技术可知,n的数值越大,信号X的建立误差会越小,进而使得信号X的建立精度越高。例如:在n等于4.6的情况下,信号X的建立误差约等于1%,信号X的建立精度等于40dB(可根据现有技术中的相关公式以及信号X的建立误差计算得到)。在n等于6.9的情况下,信号X的建立误差等于约0.1%,信号X的建立精度等于60dB。在n等于9.2的情况下,信号X的建立误差约等于0.01%,信号X的建立精度等于80dB。在n等于11.5的情况下,信号X的建立误差约等于0.001%,信号X的建立精度等于100dB。由于n等于信号X的总建立时间T与时间常数τ的比值,而时间常数τ的值等于R1*C1,其中,C1的值由负载电路决定,无法随意变更,为一个固定值,故信号X的建立精度越高,需要R1的阻值越小。
从信号X中的噪声信号对应的带宽的角度分析,在信号X的建立过程中,R1的阻值以及C1的电容值保持不变的情况下,以噪声信号的-3dB带宽为例,噪声信号的-3dB带宽等于由现有技术可知,若提升信号X的信噪比,则需要降低噪声信号的带宽,而根据上述噪声信号的带宽的表达式可知,噪声信号的带宽与R1的阻值呈负相关,故噪声信号的带宽越小,R1的阻值越大。
根据上述两个角度分析可知信号X的建立精度的角度,与信号X中的噪声信号对应的带宽存在强烈的折衷关系。换言之,在现有的电路中,信号X的建立精度与R1的阻值呈负相关,而信号X中的噪声信号对应的带宽与R1的阻值同样呈负相关。现有技术中,通常是先确定满足信号X的建立精度的电阻阻值,再从中选出阻值最大的电阻作为电路中的R1,以实现在保证信号X的建立精度的基础上,最大程度减少信号X中的噪声信号的目的。然而,基于该方法信号X中的噪声信号依旧维持在较高的占比,无法有效提升信号X的信噪比。
有鉴于此,参阅图2所示,本公开提供一种采样电路,其能够在负载电路输入端的信号(也即前文中的信号X)的建立过程中,通过增加变阻电路对应的电阻阻值,进而增加采样电路中信号侧的输出阻抗,从而实现在保证负载电路输入端的信号的建立精度的情况下,进一步降低负载电路输入端的信号中的噪声信号的目的。
参阅图2所示,本公开提供一种采样电路10,该采样电路10的输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路3的输入端连接。该采样电路10包括:变阻电路2。
示例性的,继续参阅图2所示,该变阻电路2的输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路3的输入端连接。
示例性的,上述采样电路可以为低噪声采样电路,本公开对此不做限定。
示例性的,变阻电路的输入端可以通过与信号源或是前级电路的输出端连接,获得上述输入信号。本公开并不限定上述信号源以及前级电路的具体实现方式。
示例性的,变阻电路2用于在接收到输入信号后的预设时间内,增加阻值。例如:变阻电路在t1时刻接收到输入信号A,若上述预设时间对应t1时刻至t4时刻的时间段,则t1时刻变阻电路2对应的电阻阻值应当小于t4时刻对应的电阻的阻值。本公开并不限定变阻电路2对应的电阻阻值的增加规律,其可以是按照预设的时间间隔增加固定的阻值,如:每秒增加1Ω,或是每两秒增加4Ω等,也可以是按照预设的时间间隔增加不固定的阻值,如:在预设时间内的第一秒至第二秒增加10Ω,在预设时间内的第三秒至第四秒增加30Ω等。还可以是不规律地增加阻值,如:在预设时间内的第一秒增加10Ω,在预设时间内的第二秒保持电阻阻值不变,在预设时间内的第三秒增加5Ω,在预设时间内的第四秒增加6Ω等。
在一种可能的实施方式中,在预设时间内,采样电路的总积分带宽大于或等于-ln(A),其中A表示预设建立误差,预设建立误差用于表示输入信号的电压与变阻电路2输出端的电压的差异程度。
示例性的,为保证负载电路3的输入端的信号(以下简称为信号X)的建立误差小于或等于预设建立误差,则需要在变阻电路2接收到输入信号后的预设时间内,使采样电路的总积分带宽大于或等于-ln(A),其中A表示预设建立误差。具体理由可参见下文所示。
在图2所示的电路中,变阻电路2输出端的电压,也即信号X的电压的计算公式如下所示:
Vout(t0)=Vin·(1-e-K)
其中,Vout(t0)为t0时刻变阻电路2输出端的电压(也即信号X的电压),t0的数值等于预设时间的时长,Vin为变阻电路接收到的输入信号的电压,e为自然常数(约等于2.7),K为预设时间内采样电路的总积分带宽。由上述公式可见,e-K为信号X的建立误差。其中,信号X的预设建立误差可用于表示上述变阻电路接收到的输入信号的电压与变阻电路2输出端的电压的差异程度,也即信号X的预设建立误差可以等于(输入信号的电压-变阻电路输出端的电压)/输入信号的电压。为使信号X的建立误差小于或等于预设建立误差,则需要保证e-K小于等于预设建立误差。由此可以得知,此时,K的取值应当大于或等于-ln(A),也即,采样电路的总积分带宽大于或等于-ln(A)。其中,预设建立误差可根据对采样电路的实际需求、采样电路的实际使用情况确定,其可以是上文中提及的1%、0.1%、0.01%等。
值得说明的是,采样电路在预设时间内的总积分带宽K的计算公式如下:
在一种可能的实施方式中,参阅图3所示,以电阻阻值为y轴,以时间为x轴,根据变阻电路2在预设时间内的阻值确定的拟合曲线为增函数曲线。例如:根据变阻电路2在预设时间内的阻值确定的拟合曲线可以为图3中的B1对应的曲线、B2对应的曲线以及B3对应的曲线,本公开并不限定上述拟合曲线的变化过程,其能够保证在预设时间内每一时刻变阻电路2的电阻阻值均大于前一时刻的电阻阻值即可。其中,上述增函数曲线包括:以e为底的指数函数曲线。
在一种可能的实施方式中,以电阻阻值为y轴,以时间为x轴,根据变阻电路在预设时间内的阻值确定的拟合曲线也可以为近似为增函数的曲线。例如:变阻电路在预设时间内的t1时刻,其电阻阻值为2Ω,在预设时间内的t2时刻,其电阻阻值仍为2Ω,在预设时间内的t3时刻,其电阻阻值为3Ω,在预设时间内的t4时刻,其电阻阻值为4Ω,以此类推,即在预设时间内每一时刻变阻电路的电阻阻值均大于或等于前一时刻的电阻阻值。
在一种可能的实施方式中,在预设时间内,变阻电路2的阻值的变化规律满足的情况下,负载电路3输入端的信号(以下简称为信号X)中噪声信号的等效带宽等于2与预设时间的时长的比值。其中,R(t)为变阻电路2的瞬时阻值,e为自然常数(约等于2.7),K为预设时间内采样电路的总积分带宽(可参见上文中的计算公式),t为当前时刻,t0的数值等于预设时间的时长,C为负载电路3对应的电容值。根据上述公式可知,可以将变阻电路2接收到输入信号时对应的电阻阻值设置为/>并将变阻电路2接收到输入信号后达到预设时间的时刻对应的电阻阻值增加至为/>变阻电路2在接收到输入信号后的预设时间内的,每一时刻的阻值可根据上述公式确定。
其中,σ2为变阻电路输出端的噪声功耗谱密度,等于预设时间内变阻电路2输出端的噪声信号的等效带宽,Vn为变阻电路2输出端的噪声信号的电压。根据上述公式可知,预设时间内变阻电路2输出端的噪声信号的等效带宽约等于/>
根据现有技术中的电路(即图1所示的电路)可知,在现有技术中,电路中的噪声信号的带宽等于其中,n的值等于信号X的总建立时间T与时间常数τ的比值。参阅上文可知,在现有技术中,在保证信号X的建立精度为0.1%的情况下,则需要使n的值等于6.9,此时,电路中的噪声信号的带宽等于/>反观本公开提供的采样电路,其预设时间内变阻电路输出端的噪声信号的等效带宽约等于/>由此可见,本公开提供的采样电路能够明显减小负载电路输入端(相当于变阻电路输出端)的噪声信号的带宽,进而能够在负载电路的输入端的信号(也即上述信号X)的建立精度保持不变的情况下,有效降低负载电路输入端的信号中的噪声信号,从而提升负载电路输入端的信号的信噪比。并且,本公开提供的采样电路能够在负载电路的输入端的信号的建立精度满足预设精度的情况下,通过降低对负载电路输入端信号的信噪比的要求,减小变阻电路在预设时间内的电阻总阻值,达到降低前级电路(即负载电路输入端之前的电路,也即上文中的变阻电路)的功率消耗。
值得说明的是,本公开提供的采样电路可以应用在所有的离散时间模拟信号处理电路中,尤其是对噪声和/或信噪比有性能要求的模块,比如采样电路,离散信号的模拟放大电路、ADC的参考电压驱动电路(reference buffer)等。
在一种可能的实施方式中,参阅图4所示,上述变阻电路2包括:放大电路21。
示例性的,该放大电路21的输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路3的输入端连接。其中,该放大电路21可以包括至少一个放大器,本公开并不限定放大电路的具体实现方式,其可以通过单级放大器实现,也可以通过多级放大器实现。
示例性的,在接收到输入信号的预设时间内,放大电路21的输出阻抗逐渐升高,以增加所述变阻电路的阻值。此处值得说明的是,根据相关技术可知,在放大器稳定工作的过程中,放大器的两个输入端之间的电压差通常非常小,在理想情况下,放大器两个输入端之间的电压差等于零,但是在放大器接收到信号时,在放大器的输入端会产生一个误差差分电压。该误差差分电压在放大器的前级放大,在误差差分电压足够大时,会使放大器的输出级进入压摆状态(即slew状态),使得放大器在接收到信号后的一段时间内,其输出阻抗维持在较小的状态,进而使采样电路中的带宽较高。随着信号的持续输入,放大器的输出级逐渐恢复稳定状态,使得放大器的输出级的阻抗逐渐升高,进而使采样电路中的带宽逐渐降低。由上述内容可知,由于放大电路21包括至少一个放大器,所以放大电路21在接收到输入信号后的一段时间内,其输出阻抗较小,采样电路的带宽较高,而在输入信号持续输入一段时间后,其输出阻抗会逐渐增加,采样电路的带宽也随之减小。
在一种可能的实施方式中,为便于调整放大电路21中放大器的输出阻抗,可以使放大电路21包括输出极点为主极点的放大器。换言之,可以选取输出极点为主极点的放大器作为放大电路21。其中,使放大器输出极点为主极点的具体实现方法可以参见相关技术,本公开在此不做具体描述。
在一种可能的实施方式中,放大电路21可包括:闭环放大电路、开环放大电路中的一种。例如:参阅图5所示,放大电路21可以为一个开环放大电路。参阅图6所示,放大电路21也可以为一个闭环放大电路,电容C2与电容C3可以组成一个负反馈电路,其中,电容C2的第一端与放大器211的输入端连接,其第二端与放大器211的输出端连接,电容C3的第一端用于接收输入信号,其第二端与放大器211的输入端连接,电容C2与电容C3可以替换为电阻R2与电阻R3。值得说明的是,图5所示的开环放大电路仅为示例性内容,并不用于限定本公开的放大电路,图6所示的闭环放大电路同样仅为示例性内容,放大器211的负反馈电路并不限定为由电容C2以及电容C3组成的负反馈电路,也可为现有技术中的其他负反馈电路。其中,电容C2以及电容C3的选取原则以及工作过程可以参见现有技术中的负反馈电路中元件的选取原则以及工作过程,本公开在此不做详细说明。
在一种可能的实施方式中,参阅图7以及图8所示,上述变阻电路2还包括:依次串联的至少两个第一电阻电路22以及至少一个第一开关电路23。
示例性的,继续参阅图7以及图8所示,不同的第一开关电路23并联在不同的第一电阻电路22的两端。例如:图8中第一开关电路Ka1与第一电阻电路Rm2并联,第一开关电路Ka2与第一电阻电路Rm3并联,第一开关电路Ka3与第一电阻电路Rm4并联。其中,也可以使第一开关电路23的数目等于第一电阻电路22的数目,使每一个第一电阻电路22均对应一个第一开关电路23。
示例性的,第一开关电路23在变阻电路2接收到输入信号的时刻处于导通状态,并在预设时间内,根据其对应的断开时刻断开。例如:参阅图8所示,在t1时刻,变阻电路2接收到输入信号A,变阻电路2中的第一开关电路Ka1至第一开关电路Kan-1处于导通状态,此时,变阻电路2对应的电阻阻值为第一电阻电路Rm1对应的阻值。在此情况下,采样电路的带宽BW(t)的计算公式为其中,R0等于第一电阻电路Rm1对应的阻值,C为负载电路对应的电容值。若设置t2时刻为第一开关电路Ka1对应的断开时刻,则在t2时刻,第一开关电路Ka1处于断开状态,此时,变阻电路对应的电阻阻值为第一电阻电路Rm1以及第一电阻电路Rm2串联对应的总阻值。在此情况下,采样电路的带宽BW(t)的计算公式为其中,R0等于第一电阻电路Rm1以及第一电阻电路Rm2串联对应的总阻值。若设置t3时刻为第一开关电路Ka2对应的断开时刻(在第一开关电路Ka2断开时,第一开关电路Ka1可以仍保持断开状态),则在t3时刻,第一开关电路Ka2处于断开状态,此时,变阻电路2对应的电阻阻值可以为第一电阻电路Rm1、第一电阻电路Rm2以及第一电阻电路Rm3串联对应的总阻值。在此情况下,采样电路的带宽BW(t)的计算公式为/>其中,R0等于第一电阻电路Rm1、第一电阻电路Rm2以及第一电阻电路Rm3串联对应的总阻值,以此类推。其中,可以将至少一个第一开关电路23的断开时刻设置为相同,本公开并不限定第一开关电路23以及第一电阻电路22的具体实现方式,第一开关电路23可以包括三极管开关电路、单键开关电路、光控开关电路等,第一电阻电路22可以包括固定电阻、可调电阻或是其他具有一定阻值的电子元件等。
本公开提供的采样电路,其能够在预设时间内,通过依次断开至少一个第一开关电路,使变阻电路对应的电阻阻值在预设时间内逐渐增加,以实现上文中降低噪声信号的带宽,进而提升负载电路输入端的信号(即上文中的信号X)的信噪比的目的。并且上述变阻电路的实现方式简单,能够通过控制每个第一开关电路的断开时刻,以及第一电阻电路的阻值,进而控制每一时刻变阻电路的对应的电阻阻值的变化情况,进而能够实现合理且精确地控制噪声信号的带宽的目的。
在一种可能的实施方式中,两端未并联有第一开关电路23的第一电阻电路22的阻值与预设时间的时长呈正相关,与负载电路对应的电容值呈负相关。例如:参阅上述公式,即可以将变阻电路2接收到输入信号时对应的电阻阻值设置为的内容可知,变阻电路接收到输入信号时对应的电阻阻值与预设时间的时长t0呈正相关,与负载电路3对应的电容值C呈负相关,并与采样电路的总积分带宽K呈负相关。其中,可以将图8中第一电阻电路Rm1的阻值设置为/>并根据上文中将变阻电路接收到输入信号后达到预设时间的时刻对应的电阻阻值增加至为/>的内容,将图8中第一电阻电路Rm1至第一电阻电路Rmn串联后对应的总阻值之和设置为/>
在一种可能的实施方式中,参阅图9以及图10所示,上述变阻电路包括:依次并联的至少两个第二电阻电路24以及至少一个第二开关电路25。
示例性的,继续参阅图9以及图10所示,不同的第二开关电路25与不同的第二电阻电路24串联。例如:图10中第二开关电路Kb1与第二电阻电路Rn2串联,第二开关电路Kb2与第二电阻电路Rn3串联,第二开关电路Kb3与第二电阻电路Rn4串联,以此类推。其中,也可以使第二开关电路25的数目等于第二电阻电路24的数目,使每一个第二电阻电路24均对应一个第二开关电路25。
示例性的,第二开关电路25在变阻电路2接收到输入信号的时刻处于导通状态,并在预设时间内,根据其对应的断开时刻断开。例如:参阅图10所示,在t1时刻,变阻电路2接收到输入信号A,变阻电路2中的第二开关电路Kb1至第二开关电路Kbn-1处于导通状态,此时,变阻电路2对应的电阻阻值为第二电阻电路Rn1至第二电阻电路Rnn并联对应的总电阻阻值,采样电路的带宽BW(t)的计算公式为其中,R0等于第二电阻电路Rn1至第二电阻电路Rnn并联对应的总电阻阻值,C为负载电路对应的电容值。若设置t2时刻为第二开关电路Kb1对应的断开时刻,则在t2时刻,第二开关电路Kb1处于断开状态,此时,变阻电路2对应的电阻阻值为除第二电阻电路Rn2外,其余第二电阻电路并联对应的总阻值,采样电路的带宽BW(t)的计算公式为/>其中,R0等于除第二电阻电路Rn2外,其余第二电阻电路并联对应的总阻值。若设置t3时刻为第二开关电路Kb2对应的断开时刻,则在t3时刻,第二开关电路Kb2处于断开状态(此时,第二开关电路Kb1可以仍保持断开状态),此时,变阻电路2对应的电阻阻值为除第二电阻电路Rn2以及第二电阻电路Rn3外,其余第二电阻电路并联对应的总阻值,采样电路的带宽BW(t)等于/>其中,R0等于除第二电阻电路Rn2以及第二电阻电路Rn3外,其余第二电阻电路并联对应的总阻值,以此类推。其中,可以将至少一个第二开关电路的断开时刻设置为相同,本公开并不限定第二开关电路以及第二电阻电路的具体实现方式,第二开关电路25可以包括三极管开关电路、单键开关电路、光控开关电路等,第二电阻电路24可以包括固定电阻、可调电阻或是其他具有一定阻值的电子元件等。
示例性的,参阅上文,即可以将变阻电路接收到输入信号时对应的电阻阻值设置为的内容可知,变阻电路接收到输入信号时对应的电阻阻值与预设时间的时长t0呈正相关,与负载电路对应的电容值C呈负相关,并与采样电路的总积分带宽呈负相关。其中,可以将图10中第二电阻电路Rn1至第二电阻电路Rnn并联的总阻值设置为/>并根据上文中将变阻电路接收到输入信号后达到预设时间的时刻对应的电阻阻值增加至为/>的内容,将第二电阻电路Rn1的阻值设置为/>
本公开提供的采样电路,其能够在预设时间内,通过依次断开至少一个第二开关电路,使变阻电路对应的电阻阻值在预设时间内逐渐增加,以实现上文中降低噪声信号的带宽,进而提升负载电路输入端的信号(即上文中的信号X)的信噪比的目的。并且上述变阻电路的实现方式简单,能够通过控制每个第二开关电路的断开时刻,以及第二电阻电路的阻值,进而控制每一时刻变阻电路的对应的电阻阻值的变化情况,进而能够实现合理且精确地控制噪声信号的带宽的目的。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种采样电路,其特征在于,所述采样电路的输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路的输入端连接,所述采样电路包括:
变阻电路,其输入端用于接收输入信号,其输出端与负载电路的输入端连接,用于在接收到所述输入信号后的预设时间内,增加阻值。
2.根据权利要求1所述的采样电路,其特征在于,所述变阻电路包括:
放大电路,其输入端用于接收所述输入信号,其输出端与所述负载电路的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的采样电路,其特征在于,在接收到所述输入信号的预设时间内,所述放大电路的输出阻抗逐渐升高,以增加所述变阻电路的阻值。
4.根据权利要求2或3所述的采样电路,其特征在于,所述放大电路包括输出极点为主极点的放大器。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的采样电路,其特征在于,所述放大电路包括:闭环放大电路、开环放大电路中的一种。
6.根据权利要求1所述的采样电路,其特征在于,所述变阻电路还包括:依次串联的至少两个第一电阻电路以及至少一个第一开关电路;其中,不同的第一开关电路并联在不同的所述第一电阻电路的两端;
所述第一开关电路在所述变阻电路接收到所述输入信号的时刻处于导通状态,并在所述预设时间内,根据其对应的断开时刻断开。
7.根据权利要求6所述的采样电路,其特征在于,两端未并联有所述第一开关电路的第一电阻电路的阻值与预设时间的时长呈正相关,与所述负载电路对应的电容值呈负相关。
8.根据权利要求1所述的采样电路,其特征在于,所述变阻电路包括:依次并联的至少两个第二电阻电路以及至少一个第二开关电路;其中,不同的第二开关电路与不同的所述第二电阻电路串联;
所述第二开关电路在所述变阻电路接收到所述输入信号的时刻处于导通状态,并在所述预设时间内,根据其对应的断开时刻断开。
9.根据权利要求1所述的采样电路,其特征在于,在所述预设时间内,所述采样电路的总积分带宽大于或等于-ln(A),其中A表示预设建立误差,所述预设建立误差用于表示所述输入信号的电压与所述变阻电路输出端的电压的差异程度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310291761.6A CN116306432A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种采样电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310291761.6A CN116306432A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种采样电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116306432A true CN116306432A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=86834008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310291761.6A Pending CN116306432A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种采样电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116306432A (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS618799A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Toshiba Corp | サンプルホ−ルド回路 |
US20050046605A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-03 | Texas Instruments Incorporated | Bandwidth Limited Sampling Circuit of High Linearity |
CN200994116Y (zh) * | 2006-12-20 | 2007-12-19 | 青岛海信空调有限公司 | 电流反馈差分放大采样电路及具有所述采样电路的空调器 |
US20100207792A1 (en) * | 2007-09-13 | 2010-08-19 | Nxp B.V. | Signal sampling circuit |
CN103904869A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-07-02 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 纹波滤波电路以及方法 |
CN204633326U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 成都锐奕信息技术有限公司 | 具有限压保护功能的光伏电池采样电路 |
CN106711935A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-05-24 | 杰华特微电子(杭州)有限公司 | 过压保护电路及负载电压调节电路 |
CN208258144U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-12-18 | 中山市尊宝实业有限公司 | 一种带输出电压钳位的共正交流采样电路 |
CN109374942A (zh) * | 2017-08-04 | 2019-02-22 | 许继集团有限公司 | 一种直流电压和直流电流信号自适应采样电路及方法 |
CN209233794U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-08-09 | 南京天矽微电子科技有限公司 | 一种低功耗低噪声放大器 |
CN111147076A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 清华大学 | 可抵消采样噪声的模数转换器 |
EP3866339A1 (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-18 | Socionext Inc. | Sampling switch circuits |
CN218243901U (zh) * | 2022-08-02 | 2023-01-06 | 漳州立达信光电子科技有限公司 | 一种电流调节电路、调节装置及灯具 |
-
2023
- 2023-03-23 CN CN202310291761.6A patent/CN116306432A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS618799A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Toshiba Corp | サンプルホ−ルド回路 |
US20050046605A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-03 | Texas Instruments Incorporated | Bandwidth Limited Sampling Circuit of High Linearity |
CN200994116Y (zh) * | 2006-12-20 | 2007-12-19 | 青岛海信空调有限公司 | 电流反馈差分放大采样电路及具有所述采样电路的空调器 |
US20100207792A1 (en) * | 2007-09-13 | 2010-08-19 | Nxp B.V. | Signal sampling circuit |
CN103904869A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-07-02 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 纹波滤波电路以及方法 |
CN204633326U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 成都锐奕信息技术有限公司 | 具有限压保护功能的光伏电池采样电路 |
CN106711935A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-05-24 | 杰华特微电子(杭州)有限公司 | 过压保护电路及负载电压调节电路 |
CN109374942A (zh) * | 2017-08-04 | 2019-02-22 | 许继集团有限公司 | 一种直流电压和直流电流信号自适应采样电路及方法 |
CN208258144U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-12-18 | 中山市尊宝实业有限公司 | 一种带输出电压钳位的共正交流采样电路 |
CN209233794U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-08-09 | 南京天矽微电子科技有限公司 | 一种低功耗低噪声放大器 |
CN111147076A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 清华大学 | 可抵消采样噪声的模数转换器 |
EP3866339A1 (en) * | 2020-02-17 | 2021-08-18 | Socionext Inc. | Sampling switch circuits |
CN218243901U (zh) * | 2022-08-02 | 2023-01-06 | 漳州立达信光电子科技有限公司 | 一种电流调节电路、调节装置及灯具 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0620955B1 (en) | Programmable gain amplifier | |
US20050285674A1 (en) | Adapting operational amplifier frequency response respective to closed loop gain | |
US9654310B1 (en) | Analog delay cell and tapped delay line comprising the analog delay cell | |
KR102634687B1 (ko) | 선형 이득 코드가 인터리브된 자동 이득 제어 회로 | |
US7821341B2 (en) | Gain control device and amplifier using the same | |
EP2056461A1 (en) | Delta-sigma modulator | |
EP1298795A2 (en) | Variable gain amplifier | |
KR101873298B1 (ko) | 디지털 코드에 따라 지수적으로 제어되는 가변 이득과 차단주파수를 특성을 갖는 필터 및 증폭기 | |
WO2008024704A2 (en) | Hysteresis comparator with programmable hysteresis width | |
US7212592B2 (en) | Digitally programmable gain control circuit | |
KR20030055758A (ko) | 자동이득제어의 가변이득증폭회로 | |
EP1897217B1 (en) | Wide dynamic range switching variable gain amplifier and control | |
US20090179696A1 (en) | Time constant automatic adjusting circuit, filter circuit system, and method of automatically adjusting time constant | |
CN116306432A (zh) | 一种采样电路 | |
CN111865244B (zh) | 一种数字控制可变增益放大器 | |
RU2656728C1 (ru) | Arc-фильтр нижних частот с независимой настройкой основных параметров | |
US20180109227A1 (en) | Amplifier with adjustable gain | |
US6940342B2 (en) | Method and apparatus for exponential gain variations with a linearly varying input code | |
WO2007060625A1 (en) | A monotonic variable gain amplifier and an automatic gain control circuit | |
CN113078923B (zh) | 信号传输网络、芯片及信号处理装置 | |
US20020190788A1 (en) | Method and apparatus for exponential gain variations with a linearly varying input code | |
CN116232322B (zh) | 时钟信号控制电路、斩波器的驱动电路和斩波器 | |
US8299870B2 (en) | Programmable gain attenuator with a wide attenuation range and a fine attenuation step size | |
CN216531255U (zh) | 一种可调增益控制电路 | |
CN110113017B (zh) | 可变增益放大器装置与电力系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |