JP3167541B2 - Sampling gate circuit - Google Patents

Sampling gate circuit

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JP3167541B2
JP3167541B2 JP20391894A JP20391894A JP3167541B2 JP 3167541 B2 JP3167541 B2 JP 3167541B2 JP 20391894 A JP20391894 A JP 20391894A JP 20391894 A JP20391894 A JP 20391894A JP 3167541 B2 JP3167541 B2 JP 3167541B2
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賢治 内田
謙介 小林
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアナログ信号をディジタ
ル回路へ入力するための回路に関する。特に、被測定信
号の瞬時値をキャパシタに保持してその値を測定するサ
ンプリング・ゲート回路に関する。本発明は、特に、広
帯域サンプリング・オシロスコープの入力回路として利
用するに適する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for inputting an analog signal to a digital circuit. In particular, the present invention relates to a sampling gate circuit that holds an instantaneous value of a signal under measurement in a capacitor and measures the value. The present invention is particularly suitable for use as an input circuit of a wideband sampling oscilloscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】アナログ信号をサンプリングしてA/D
変換を行うための入力回路として、従来から、被測定信
号の瞬時値をサンプリングするサンプリング・ゲート回
路が用いられている。サンプリング・ゲート回路は、基
本的に、被測定信号を断続するゲート回路と、このゲー
ト回路が接続状態となったときに入力される電圧を保持
するメモリ・キャパシタと、このメモリ・キャパシタの
端子間電圧を測定する測定系とにより構成される。ゲー
ト回路とメモリ・キャパシタとからなる回路をサンプル
・ホールド回路またはS/H回路という。
2. Description of the Related Art A / D is performed by sampling an analog signal.
Conventionally, a sampling gate circuit that samples an instantaneous value of a signal under measurement has been used as an input circuit for performing the conversion. The sampling gate circuit basically includes a gate circuit for interrupting a signal under test, a memory capacitor for holding a voltage input when the gate circuit is connected, and a terminal between the terminals of the memory capacitor. And a measurement system for measuring the voltage. A circuit including a gate circuit and a memory capacitor is called a sample / hold circuit or an S / H circuit.

【0003】測定系としては、メモリ・キャパシタに蓄
えられた信号を増幅する高入力インピーダンスのバッフ
ァ増幅器が用いられる。ただし10GHz以上の広帯域
S/H回路を構成する場合はメモリ・キャパシタが1p
F以下となる場合も多く、そのときはバッファ増幅器の
入力容量があたかも第二のメモリ・キャパシタの如く作
用してS/H回路帯域の劣化や暴れを引き起こす。この
状況を避けるため、メモリ・キャパシタとバッファ増幅
器との間に高抵抗を挿入し、サンプルされた高周波信号
がバッファ増幅器の入力容量に流れ込むことを阻止する
構成がとられる。
As a measurement system, a buffer amplifier having a high input impedance for amplifying a signal stored in a memory capacitor is used. However, when a wide band S / H circuit of 10 GHz or more is configured, the memory capacitor is 1p.
In many cases, the input capacitance of the buffer amplifier acts as if it were a second memory capacitor, causing the S / H circuit band to degrade or ramp up. To avoid this situation, a configuration is adopted in which a high resistance is inserted between the memory capacitor and the buffer amplifier to prevent the sampled high-frequency signal from flowing into the input capacitance of the buffer amplifier.

【0004】このようなサンプリング・ゲート回路で
は、ゲート回路に寄生容量が存在するため、測定波形に
歪が生じる。このような波形歪を補正する技術として
は、特開平4−48270号公報、特開平4−1743
67号公報あるいは特開平5−90924号公報に開示
されたものがある。これらの各公報に実施例として開示
された構成をそれぞれ第一、第二および第三の従来例と
して図10ないし図12に示す。
In such a sampling gate circuit, since a parasitic capacitance exists in the gate circuit, distortion occurs in a measured waveform. Techniques for correcting such waveform distortion are disclosed in JP-A-4-48270 and JP-A-4-1743.
No. 67 or JP-A-5-90924. The configurations disclosed as examples in these publications are shown in FIGS. 10 to 12 as first, second and third conventional examples, respectively.

【0005】これらの従来例では、被測定信号源が被測
定信号電圧源E0と内部インピーダンスR0とにより等
価的に表され、その出力が被測定信号として第1サンプ
リング・ゲート(ゲート回路)101に印加される。第
1サンプリング・ゲート101は、等価的に、スイッチ
S31と、スイッチS31がオンになったときのオン抵
抗を表す抵抗R31と、ゲート素子(一般にはダイオー
ド)の端子間容量を表すキャパシタC31とにより表さ
れる。第1サンプリング・ゲート101の出力には、グ
ランドとの間にメモリ・キャパシタC32が接続され、
バッファ抵抗R33を介して増幅手段すなわち第一およ
び第二の従来例ではバッファ・アンプ102、第三の従
来例では差動増幅器103が接続される。バッファ・ア
ンプ102または差動増幅器103の入力とグランドと
の間には、抵抗R34と入力容量であるキャパシタC3
4とが接続される。バッファ・アンプ102または差動
増幅器103の出力は、整形回路104(図12では省
略)により波形整形され、第2サンプリング・ゲート1
05で再度サンプルされる。
In these conventional examples, the signal source to be measured is equivalently represented by the signal voltage source to be measured E0 and the internal impedance R0, and the output is supplied to the first sampling gate (gate circuit) 101 as the signal to be measured. Applied. The first sampling gate 101 is equivalently composed of a switch S31, a resistor R31 representing an on-resistance when the switch S31 is turned on, and a capacitor C31 representing a capacitance between terminals of a gate element (generally, a diode). expressed. A memory capacitor C32 is connected between the output of the first sampling gate 101 and the ground,
Amplifying means, that is, a buffer amplifier 102 in the first and second conventional examples and a differential amplifier 103 in the third conventional example are connected via a buffer resistor R33. Between the input of the buffer amplifier 102 or the differential amplifier 103 and the ground, a resistor R34 and a capacitor C3 which is an input capacitance are provided.
4 is connected. The output of the buffer amplifier 102 or the differential amplifier 103 is shaped by a shaping circuit 104 (omitted in FIG. 12).
Sampled again at 05.

【0006】図10に示した第一の従来例では、キャパ
シタC31による波形歪を補正するため、第1サンプリ
ング・ゲート101の入力信号が、抵抗R36と、抵抗
R35およびキャパシタC35の並列回路とを介して、
バッファ・アンプ102の入力に印加される。抵抗R3
5とキャパシタC35は、抵抗R34とキャパシタC3
4との積に実質的に等しい時定数を有し、かつキャパシ
タC35とC34の交点にキャパシタC31とメモリ・
キャパシタC32とによる入力信号に対する減衰比と同
じ値を得るように設定される。また、抵抗R36には同
じ減衰比で入力信号を減衰させる減衰器106が接続さ
れ、その出力は差動増幅器107によりバッファ・アン
プ102の出力に逆相加算される。
In the first conventional example shown in FIG. 10, in order to correct the waveform distortion caused by the capacitor C31, an input signal of the first sampling gate 101 includes a resistor R36 and a parallel circuit of a resistor R35 and a capacitor C35. Through,
Applied to the input of the buffer amplifier 102. Resistance R3
5 and the capacitor C35 are connected to the resistor R34 and the capacitor C3.
4 and has a time constant substantially equal to the product of C3 and the capacitor C31 at the intersection of capacitors C35 and C34.
It is set so as to obtain the same value as the attenuation ratio with respect to the input signal by the capacitor C32. An attenuator 106 for attenuating an input signal with the same attenuation ratio is connected to the resistor R36, and the output of the attenuator 106 is added to the output of the buffer amplifier 102 by the differential amplifier 107 in reverse phase.

【0007】図11に示した第二の従来例では、第1サ
ンプリング・ゲート101の入力信号を等価ネットワー
ク110に入力し、第1サンプリング・ゲート101が
サンプル動作をしていない場合にキャパシタC34の端
子間に得られる信号の波形と実質的に等しい信号波形を
得る。そして、キャパシタC34に並列に接続されたス
イッチS32と等価ネットワーク110の出力に接続さ
れたスイッチS33とにより、第1サンプリング・ゲー
ト101がサンプル動作をするときにキャパシタC34
に得られる信号および等価ネットワーク110の出力を
通過させ、第2サンプリング・ゲート105がサンプル
動作を終了した後にそれぞれを遮断する。そして、差動
増幅器107により、バッファ・アンプ102の出力と
等価ネットワーク110の出力との差信号を得る。
In the second conventional example shown in FIG. 11, the input signal of the first sampling gate 101 is input to the equivalent network 110, and when the first sampling gate 101 is not performing the sampling operation, the capacitor C34 A signal waveform substantially equal to the waveform of the signal obtained between the terminals is obtained. The switch S32 connected in parallel to the capacitor C34 and the switch S33 connected to the output of the equivalent network 110 enable the capacitor C34 when the first sampling gate 101 performs a sampling operation.
And the output of the equivalent network 110 is passed through, and the second sampling gate 105 shuts down after completing the sampling operation. Then, a difference signal between the output of the buffer amplifier 102 and the output of the equivalent network 110 is obtained by the differential amplifier 107.

【0008】等価ネットワーク110は、アンプ(また
は減衰器)111、キャパシタC41、C44および抵
抗R43、R44により構成され、被測定信号は、アン
プ111とその出力側に接続されたキャパシタC41、
抵抗R43の直接接続を介して、抵抗R44およびキャ
パシタC44の並列接続に印加される。
The equivalent network 110 is composed of an amplifier (or attenuator) 111, capacitors C41 and C44, and resistors R43 and R44. The signal under test passes through the amplifier 111 and a capacitor C41 connected to its output side.
The voltage is applied to the parallel connection of the resistor R44 and the capacitor C44 via the direct connection of the resistor R43.

【0009】この従来例はまた、サンプリングを指示す
るサンプリング・コマンドを入力するコマンド端子11
2、このサンプリング・コマンドを受けて第1サンプリ
ング・ゲート101のスイッチS31を短時間だけオン
にするサンプリングパルスを発生するサンプリング・パ
ルス発生器113、サンプリング・コマンドを受けて一
定の期間だけスイッチS32、S33をオフさせるワン
ショット・マルチバイブレータ114、第1サンプリン
グ・ゲート101と第2サンプリングゲート105との
サンプリング時間差を決定するための遅延回路115、
および第2サンプリング・ゲート105用のサンプリン
グ・パルス発生器116を備える。
This conventional example also has a command terminal 11 for inputting a sampling command for instructing sampling.
2. Upon receiving this sampling command, a sampling pulse generator 113 which generates a sampling pulse for turning on the switch S31 of the first sampling gate 101 for a short time, and upon receiving the sampling command, a switch S32 for a certain period. A one-shot multivibrator 114 for turning off S33, a delay circuit 115 for determining a sampling time difference between the first sampling gate 101 and the second sampling gate 105,
And a sampling pulse generator 116 for the second sampling gate 105.

【0010】図12に示した従来例では、図11に示し
た従来例における等価ネットワーク110に加えて等価
サンプリング・ネットワーク120を備え、再現波形に
おける歪部分の波形を求めてキャパシタC34の出力と
の差信号を得ることにより、源信号波形に忠実な再現波
形を得る。等価ネットワーク110および等価サンプリ
ング・ネットワーク120のそれぞれの出力は、差動増
幅器103により、キャパシタ34に蓄えられた信号か
ら差し引かれる。
In the conventional example shown in FIG. 12, an equivalent sampling network 120 is provided in addition to the equivalent network 110 in the conventional example shown in FIG. By obtaining the difference signal, a reproduced waveform faithful to the source signal waveform is obtained. The output of each of equivalent network 110 and equivalent sampling network 120 is subtracted by differential amplifier 103 from the signal stored on capacitor 34.

【0011】等価サンプリング・ネットワーク120に
は、キャパシタC32に瞬時に電荷を蓄えたときの電荷
量に比例した電荷を蓄積するためにキャパシタC52を
備え、このキャパシタC32に瞬時に電荷を与えたとき
に示す応答特性をキャパシタC52が示すように入力信
号をキャパシタC52に印加する減衰器121、抵抗R
51、R52およびキャパシタC51からなる回路網を
備え、この回路網をキャパシタC52に接続し、第1サ
ンプリング・ゲート101の動作後はその接続を切断す
るスイッチS51を備え、このスイッチS51が切断状
態にあるときに、キャパシタC32、抵抗R33、キャ
パシタC34および抵抗R34からなる回路の有する時
定数に等しい時定数をキャパシタC52に与えて電荷を
取り出す抵抗R53、この抵抗R53を介して取り出さ
れた電荷を蓄積するキャパシタC53、およびこのキャ
パシタC53を放電させてリセットするリセット用の抵
抗R54を備える。
The equivalent sampling network 120 is provided with a capacitor C52 for storing electric charge proportional to the amount of electric charge when the electric charge is stored in the capacitor C32 instantaneously. An attenuator 121 for applying an input signal to the capacitor C52 and a resistor R
51, R52 and a capacitor C51, a network connected to the capacitor C52, and a switch S51 for disconnecting the first sampling gate 101 after the operation of the first sampling gate 101. At a certain time, a resistor R53 is provided with a time constant equal to a time constant of a circuit including the capacitor C32, the resistor R33, the capacitor C34, and the resistor R34 to the capacitor C52 to take out the electric charge. The electric charge taken out through the resistor R53 is accumulated And a reset resistor R54 for discharging and resetting the capacitor C53.

【0012】等価サンプリング・ネットワーク120の
出力にはスイッチS52が接続され、キャパシタC53
の端子間電圧をスイッチS51が切断状態にあるときに
差動増幅器103に供給し、スイッチS51が接続状態
にあるときにキャパシタC53の端子を接地する。
A switch S52 is connected to the output of the equivalent sampling network 120, and a capacitor C53
Is supplied to the differential amplifier 103 when the switch S51 is disconnected, and the terminal of the capacitor C53 is grounded when the switch S51 is connected.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の三つの
従来例には、以下の点で問題がある。
However, the above three prior arts have problems in the following points.

【0014】まず、第一の従来例(特開平4−4827
0号公報)では、バッファ・アンプ102の入力端子に
R0×C31×C32/(C31+C32)の時定数で
立ち上がる高速ステップ状の信号が必要である。しか
し、この信号は抵抗R36と抵抗R35およびキャパシ
タC35の並列回路とを通して抵抗R34およびキャパ
シタC34に印加されるので、その立ち上がり時定数は
(R0+R36)×C35×C34/(C35+C3
4)となる。一般に広帯域ゲートではC31(0.1p
F程度)≦C32≒C34(0.5〜1pF)、R0
(25Ω程度)≪R36(数百Ω程度)となるので、抵
抗R36、キャパシタC34およびキャパシタC35に
よる時定数は100〜200ps、立ち上がり時間にし
て200ps〜400ps程度となり、10ps以下の
立ち上がり時間をもつS/H回路では第一の従来例を利
用することはできない。
First, a first conventional example (JP-A-4-4827)
No. 0) requires a high-speed step-like signal rising at a time constant of R0 × C31 × C32 / (C31 + C32) at the input terminal of the buffer amplifier 102. However, since this signal is applied to the resistor R34 and the capacitor C34 through the resistor R36 and the parallel circuit of the resistor R35 and the capacitor C35, the rising time constant is (R0 + R36) × C35 × C34 / (C35 + C3
4). In general, C31 (0.1p
F degree) ≦ C32 ≒ C34 (0.5-1 pF), R0
(Approximately 25Ω) ≪R36 (approximately several hundred Ω), the time constant of the resistor R36, the capacitor C34, and the capacitor C35 is 100 to 200 ps, and the rise time is approximately 200 ps to 400 ps. The / H circuit cannot utilize the first conventional example.

【0015】第二の従来例(特開平4−174367号
公報)では、波形歪除去動作が不完全である。これにつ
いては、本発明実施例の説明において比較して説明す
る。
In the second conventional example (Japanese Patent Laid-Open No. 4-174667), the operation of removing the waveform distortion is incomplete. This will be described in comparison in the description of the embodiment of the present invention.

【0016】第三の従来例(特開平5−90924号公
報)は、原理的には波形歪を補正できるが、回路構成上
で以下の問題点がある。
The third conventional example (Japanese Patent Laid-Open No. 5-90924) can correct the waveform distortion in principle, but has the following problems in the circuit configuration.

【0017】第一に、被測定信号が加えられる端子に補
正回路が2系統接続されるため、被測定信号に対する影
響が大きく、測定誤差の原因となる。
First, since two systems of correction circuits are connected to the terminal to which the signal to be measured is applied, the influence on the signal to be measured is large and causes a measurement error.

【0018】第二に、補正回路の構成が本来のS/H回
路とは異なることである。第三の従来例では、サンプリ
ング動作に基づいて波形歪を除去する等価サンプリング
・ネットワーク120が、減衰器121、抵抗R51、
R52およびキャパシタC51による実時間応答と、ス
イッチS51、キャパシタ52、抵抗53、54および
キャパシタ52、53による等価時間応答との合成され
た応答を出力する。この応答は、本来のS/H回路応答
からS/H回路のステップ応答分とブローバイ補正回路
(等価ネットワーク110)の応答とを引いた差分とな
る。この差分の応答を得るためには、本来のS/H回路
とは異なった回路構成をとらざるを得ず、異なるインピ
ーダンス、異なる時定数および有限の等価帯域の組み合
わせで精度の高い補正信号を得ることは困難である。ま
た、必然的に調整箇所が多くなる。この異なる回路構成
と調整箇所の多さは、超高速のS/H回路実現の基本テ
クノロジーであるIC化技術には適していない。
Second, the configuration of the correction circuit is different from the original S / H circuit. In the third conventional example, an equivalent sampling network 120 for removing waveform distortion based on a sampling operation includes an attenuator 121, a resistor R51,
It outputs a combined response of a real-time response by R52 and capacitor C51 and an equivalent-time response by switch S51, capacitor 52, resistors 53 and 54, and capacitors 52 and 53. This response is the difference between the original S / H circuit response minus the step response of the S / H circuit and the response of the blow-by correction circuit (equivalent network 110). In order to obtain the response of this difference, a circuit configuration different from the original S / H circuit must be adopted, and a highly accurate correction signal is obtained by a combination of different impedances, different time constants, and a finite equivalent band. It is difficult. In addition, the number of adjustment points inevitably increases. These different circuit configurations and the large number of adjustment points are not suitable for IC technology, which is a basic technology for realizing an ultra-high-speed S / H circuit.

【0019】第三に、本来のS/H回路と補正回路とで
は素子定数および回路構成が異なるため、温度変化に対
して回路応答が異なり、低温あるいは高温環境では補正
機能が十分に機能せず、歪を生じる。
Third, since the element constant and the circuit configuration are different between the original S / H circuit and the correction circuit, the circuit response to temperature changes is different, and the correction function does not function sufficiently in a low temperature or high temperature environment. Causes distortion.

【0020】第四に、メモリ・キャパシタC32に蓄え
られた電荷を放電するための抵抗34の値が大きいた
め、測定の繰り返し周期が長くなってしまう。メモリ・
キャパシタC32に蓄えられた電荷は1回の測定期間中
に十分に無視できる程度しか放電されてはいけないた
め、放電用の抵抗R34はある程度大きな値に定められ
る必要がある。しかし、サンプル間の干渉を防ぐために
は、次回の測定までにこの電荷が十分に放電されていな
ければならない。したがって測定の繰り返し周期は、メ
モリ・キャパシタC32とバッファ抵抗R33から定ま
る測定時間よりも数倍から数十倍以上長い時間となる。
Fourth, since the value of the resistor 34 for discharging the electric charge stored in the memory capacitor C32 is large, the measurement repetition period becomes long. memory·
Since the charge stored in the capacitor C32 must be discharged to a sufficiently negligible level during one measurement period, the discharging resistor R34 needs to be set to a somewhat large value. However, in order to prevent interference between samples, this charge must be sufficiently discharged before the next measurement. Therefore, the measurement repetition period is several times to several tens times or more longer than the measurement time determined by the memory capacitor C32 and the buffer resistor R33.

【0021】本発明は、このような課題を解決し、歪補
正回路用に特別な回路を設けることなく補正効果の高い
サンプリング・ゲート回路を提供することを目的とす
る。さらに本発明は、そのようなサンプリング・ゲート
回路を動作させるために必要な技術として、測定の繰り
返し周期が短いサンプリング・ゲート回路を提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a sampling gate circuit having a high correction effect without providing a special circuit for a distortion correction circuit. A further object of the present invention is to provide a sampling gate circuit having a short measurement repetition period as a technique necessary for operating such a sampling gate circuit.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明のサンプリング・
ゲート回路は、入力された被測定信号電圧を保持するメ
モリ・キャパシタと、このメモリ・キャパシタへの被測
定信号の入力を断続するゲート回路と、メモリ・キャパ
シタに保持された電圧を測定する測定手段とを備えたサ
ンプリング・ゲート回路において、メモリ・キャパシタ
に並列に接続されたスイッチと、このスイッチを導通さ
せることによりメモリ・キャパシタに蓄えられた電荷を
放電させる手段とを備えたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a sampling system comprising:
The gate circuit includes a memory capacitor that holds the input signal voltage to be measured, a gate circuit that interrupts the input of the signal to be measured to the memory capacitor, and a measuring unit that measures the voltage held in the memory capacitor. A sampling gate circuit comprising: a switch connected in parallel to the memory capacitor; and means for discharging the charge stored in the memory capacitor by turning on the switch. .

【0023】スイッチとメモリ・キャパシタとに別々の
素子を用いることもできるが、スイッチを電圧制御スイ
ッチ内の等価回路で表されるスイッチとし、メモリ・キ
ャパシタをその電圧制御スイッチの端子間容量で実現す
ることもできる。
Although separate elements can be used for the switch and the memory capacitor, the switch is a switch represented by an equivalent circuit in the voltage control switch, and the memory capacitor is realized by the capacitance between the terminals of the voltage control switch. You can also.

【0024】繰り返し入力される被測定信号のあらかじ
め定められた時間位置でスイッチを断続する第一の制御
手段と、ゲート回路が接続状態となりメモリ・キャパシ
タに被測定信号を入力して測定手段による測定を実行す
る信号測定モードと、ゲート回路が断状態のまま被測定
信号がメモリ・キャパシタにリークして測定手段による
測定を実行する補正値測定モードとの切り替えを制御
し、上述したあらかじめ定められた時間位置の近傍で一
度は信号測定モードを実行させ、また一度は補正値測定
モードを実行させる第二の制御手段と、スイッチを開放
にしてからあらかじめ定められた時間が経過した後に測
定手段を動作させる第三の制御手段とを備え、測定手段
は信号測定モードで得られた測定値から補正値測定モー
ドで得られた測定値を減算して波形歪を補正する手段を
含むことができる。
First control means for turning on and off the switch at a predetermined time position of the signal to be repeatedly input, and a gate circuit connected to input the signal to be measured to the memory capacitor and measure by the measuring means. And a correction value measurement mode in which the signal to be measured leaks to the memory capacitor while the gate circuit is in the disconnected state and the measurement is performed by the measurement means. The second control means for once executing the signal measurement mode and once for executing the correction value measurement mode near the time position, and the measuring means is operated after a predetermined time has elapsed since the switch was opened. And third control means for causing the measurement means to obtain a measurement value obtained in the correction value measurement mode from the measurement value obtained in the signal measurement mode. It may include means for correcting the waveform distortion by subtracting.

【0025】また、これとは別に、ゲート回路およびス
イッチからなる回路を2系統備え、この2系統の回路の
双方のスイッチを繰り返し入力される被測定信号のあら
かじめ定められた時間位置で断続する第一の制御手段
と、一方のゲート回路をスイッチが開く時間位置の近傍
で接続状態となるように制御する第二の制御手段と、ス
イッチを開放にしてからあらかじめ定められた時間が経
過した後に測定手段を動作させる第三の制御手段とを備
え、測定手段は2系統の回路の出力を減算してその波形
歪を補正する手段を含んでもよい。
Separately from this, two circuits each comprising a gate circuit and a switch are provided, and both switches of the two circuits are intermittently switched at predetermined time positions of a signal to be measured repeatedly inputted. One control means, a second control means for controlling one of the gate circuits to be in a connected state near a time position when the switch is opened, and a measurement after a predetermined time has elapsed since the switch was opened. And a third control means for operating the means, and the measuring means may include means for subtracting the outputs of the two circuits to correct the waveform distortion.

【0026】[0026]

【作用】メモリ・キャパシタに並列にスイッチを設ける
ことにより、補正回路を本来のS/H回路と全く同じ回
路構成で実現できるので、種々の調整を不要とした高精
度の歪補正回路を実現できる。これはS/H回路をモノ
リシックICで超広帯域化する際には極めて有用な特質
である。また、ひとつのサンプリング・ゲート回路の動
作モードを二通りに変えることでS/H回路と補正回路
とを時分割に実現し、補正用の特別な回路を必要とせず
に高い補正精度を実現できる。さらに、メモリキャパシ
タに蓄えられる電荷をスイッチの導通により急速に放電
させ、測定の繰り返し周期を短縮することができる。
By providing a switch in parallel with the memory capacitor, the correction circuit can be realized with the exact same circuit configuration as the original S / H circuit, so that a high-precision distortion correction circuit that does not require various adjustments can be realized. . This is a very useful characteristic when the S / H circuit is made ultra-wideband by a monolithic IC. Further, by changing the operation mode of one sampling gate circuit in two ways, the S / H circuit and the correction circuit can be realized in a time division manner, and high correction accuracy can be realized without requiring a special circuit for correction. . Further, the electric charge stored in the memory capacitor can be rapidly discharged by the conduction of the switch, and the measurement repetition cycle can be shortened.

【0027】スイッチとメモリ・キャパシタとの並列接
続回路は、上述した第二の従来例(特開平4−1743
67号公報)にも用いられている。しかし、そのスイッ
チは被測定信号電圧を保持するメモリ・キャパシタ(C
32)に並列接続されるのではなく、そのキャパシタに
バッファ抵抗を介して接続された第2のメモリ・キャパ
シタ(C34)すなわち測定系の入力容量に並列接続さ
れている。この場合、特開平4−174367号公報に
記載された効果は得られず、サンプリング・ゲートを構
成するスイッチの端子間容量とバッファ抵抗とによって
ほぼ決定される時定数の歪みが発生する。その時定数は
サンプリング時間に比べて長く、帯域の低下を引き起こ
す。このように、第二の従来例は構成の点でも作用効果
の点でも本発明とは異なる。
A parallel connection circuit of a switch and a memory capacitor is described in the second conventional example described above (JP-A-4-1743).
No. 67). However, the switch is a memory capacitor (C
Rather than being connected in parallel with 32), the capacitor is connected in parallel with the second memory capacitor (C34) connected to the capacitor via a buffer resistor, that is, the input capacitance of the measurement system. In this case, the effect described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-174367 cannot be obtained, and distortion of a time constant substantially determined by the capacitance between the terminals of the switches constituting the sampling gate and the buffer resistance occurs. The time constant is longer than the sampling time, and causes a decrease in bandwidth. As described above, the second conventional example is different from the present invention in both the configuration and the operation and effect.

【0028】[0028]

【実施例】図1は本発明第一実施例のサンプリング・ゲ
ート回路を示すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a sampling gate circuit according to a first embodiment of the present invention.

【0029】この回路は、入力された被測定信号電圧を
保持するメモリ・キャパシタC2と、このメモリ・キャ
パシタC2への被測定信号の入力を断続するゲート回路
10と、メモリ・キャパシタC2に保持された電圧を測
定する測定手段としてのバッファ抵抗R3、A/D変換
器30、ディジタル・メモリ40および演算器50とを
備える。
This circuit includes a memory capacitor C2 for holding an input signal voltage to be measured, a gate circuit 10 for interrupting the input of a signal to be measured to the memory capacitor C2, and a memory capacitor C2. A buffer resistor R3 as a measuring means for measuring the applied voltage, an A / D converter 30, a digital memory 40, and a computing unit 50.

【0030】被測定信号源は被測定信号電圧源E0と内
部インピーダンスR0とにより等価的に表され、これら
がサンプリング・ゲート回路の入力端子とグランドとの
間に直列に接続される。ゲート回路10は電圧制御スイ
ッチにより構成され、その等価回路はスイッチS1と寄
生容量C1との並列回路に寄生抵抗R1を直列に接続し
た回路として表される。ゲート回路10の出力端子とグ
ランドとの間にはメモリ・キャパシタC2を含む回路が
接続され、S/H回路が構成される。S/H回路の出力
はバッファ抵抗R3を介してA/D変換器30に入力さ
れる。A/D変換器30の入力端子とグランドとの間に
は寄生入力容量C3が存在する。A/D変換器30はデ
ィジタル信号用のバスラインを介してディジタル・メモ
リ40に接続され、ディジタル・メモリ40は同じくデ
ィジタル信号用のバスラインを介して演算器50に接続
される。
The signal source under test is equivalently represented by the signal source under test E0 and the internal impedance R0, which are connected in series between the input terminal of the sampling gate circuit and ground. The gate circuit 10 is constituted by a voltage control switch, and its equivalent circuit is represented as a circuit in which a parasitic resistance R1 is connected in series to a parallel circuit of a switch S1 and a parasitic capacitance C1. A circuit including the memory capacitor C2 is connected between the output terminal of the gate circuit 10 and the ground, and an S / H circuit is configured. The output of the S / H circuit is input to the A / D converter 30 via the buffer resistor R3. A parasitic input capacitance C3 exists between the input terminal of the A / D converter 30 and the ground. The A / D converter 30 is connected to a digital memory 40 via a bus line for digital signals, and the digital memory 40 is also connected to a computing unit 50 via a bus line for digital signals.

【0031】ここで本実施例の特徴とするところは、メ
モリ・キャパシタC2に並列に接続されたスイッチS2
を備え、このスイッチS2を導通させることによりメモ
リ・キャパシタC2に蓄えられた電荷を放電させる手段
としてパルス発生回路60を備えたことにある。また、
この実施例では、スイッチS2が電圧制御スイッチ20
内の等価回路で表されるスイッチであり、メモリ・キャ
パシタC2はその電圧制御スイッチ20の端子間容量で
実現される。この場合、電圧制御スイッチ20の等価回
路は、スイッチS2と端子間容量との並列回路に寄生抵
抗R2を直列に接続した回路として表され、その端子間
容量がメモリ・キャパシタC2として動作する。電圧制
御スイッチ20に別個のキャパシタを並列に接続し、メ
モリ・キャパシタの容量を調節することもできる。
The feature of this embodiment is that the switch S2 connected in parallel to the memory capacitor C2
And a pulse generation circuit 60 as means for discharging the electric charge stored in the memory capacitor C2 by turning on the switch S2. Also,
In this embodiment, the switch S2 is connected to the voltage control switch 20.
The memory capacitor C2 is realized by the capacitance between the terminals of the voltage control switch 20. In this case, the equivalent circuit of the voltage control switch 20 is represented as a circuit in which a parasitic resistance R2 is connected in series to a parallel circuit of the switch S2 and the inter-terminal capacitance, and the inter-terminal capacitance operates as the memory capacitor C2. A separate capacitor can be connected in parallel with the voltage control switch 20 to adjust the capacity of the memory capacitor.

【0032】本実施例はさらに、繰り返し入力される被
測定信号のあらかじめ定められた時間位置で電圧制御ス
イッチ20(スイッチS2)を断続する第一の制御手段
としてパルス発生回路60を備え、ゲート回路10(ス
イッチS1)が接続状態となりメモリ・キャパシタC2
に被測定信号を入力して測定を実行する信号測定モー
ド、すなわちゲート回路10およびメモリ・キャパシタ
C2をS/H回路として動作させるモードと、ゲート回
路10が断状態のまま被測定信号がメモリ・キャパシタ
C2にリークする状態で測定を実行する補正値測定モー
ドとの切り替えを制御し、上述したあらかじめ定められ
た時間位置の近傍で一度は信号測定モードを実行させ、
また一度は補正値測定モードを実行させる第二の制御手
段としてインパルス発生回路70およびカウンタ80を
備え、スイッチS2を開放にしてからあらかじめ定めら
れた時間が経過した後に測定手段を動作させる第三の制
御手段として遅延回路90を備え、演算器50には、信
号測定モードで得られた測定値から補正値測定モードで
得られた測定値を減算して波形歪を補正するプログラム
手段を含む。
This embodiment further includes a pulse generation circuit 60 as first control means for turning on and off the voltage control switch 20 (switch S2) at a predetermined time position of the signal to be measured which is repeatedly input, and a gate circuit. 10 (switch S1) becomes connected and the memory capacitor C2
A signal measurement mode in which a signal to be measured is input to the memory and a measurement is performed, that is, a mode in which the gate circuit 10 and the memory capacitor C2 operate as an S / H circuit, and a mode in which the signal to be measured is Controlling the switching to the correction value measurement mode in which the measurement is performed in a state where the signal leaks to the capacitor C2, and causing the signal measurement mode to be executed once near the above-described predetermined time position;
Further, a third control means for once executing the correction value measurement mode includes an impulse generation circuit 70 and a counter 80, and operates the measurement means after a predetermined time has elapsed since the switch S2 was opened. A delay circuit 90 is provided as control means, and the arithmetic unit 50 includes program means for subtracting a measurement value obtained in the correction value measurement mode from a measurement value obtained in the signal measurement mode to correct waveform distortion.

【0033】パルス発生回路60は繰り返し被測定信号
波形の同じポイントで2度エッジを発生し、スイッチS
2を制御する。インパルス発生回路70はパルス発生回
路60の出力のダウンエッジまたはアップエッジの一方
でパルスを発生する。カウンタ80はインパルス発生回
路70からの二つのパルス入力に対して一つのパルスを
発生し、電圧制御スイッチ20(スイッチS2)の断続
2動作に対してゲート回路10(スイッチS1)を1度
の割合で、上述した時間位置の近傍で接続状態となるよ
うに制御する。遅延回路90はインパルス発生回路70
の出力を遅延させ、A/D変換器30にトリガ信号を出
力する。
The pulse generation circuit 60 repeatedly generates an edge twice at the same point of the signal waveform to be measured.
2 is controlled. The impulse generation circuit 70 generates a pulse on one of the down edge and the up edge of the output of the pulse generation circuit 60. The counter 80 generates one pulse in response to two pulse inputs from the impulse generation circuit 70, and operates the gate circuit 10 (switch S1) once for every two intermittent operations of the voltage control switch 20 (switch S2). Thus, the connection is controlled in the vicinity of the above-described time position. The delay circuit 90 includes an impulse generation circuit 70
And outputs a trigger signal to the A / D converter 30.

【0034】図2は電圧制御スイッチ20の構成例を示
す。この例はダイオードブリッジを用いた回路であり、
(a)が実際の回路、(b)が等価回路を示す。この二
つの回路において、端子A〜Dは互いに対応している。
このような回路構成は従来からゲート回路に用いられて
おり、本実施例のゲート回路10にも同様の回路を用い
ることができる。
FIG. 2 shows a configuration example of the voltage control switch 20. This example is a circuit using a diode bridge,
(A) shows an actual circuit, and (b) shows an equivalent circuit. In these two circuits, terminals A to D correspond to each other.
Such a circuit configuration is conventionally used for a gate circuit, and a similar circuit can be used for the gate circuit 10 of the present embodiment.

【0035】次に、本実施例の動作について、図3ない
し図5を参照して説明する。図3は被測定信号に対する
パルス発生回路60のパルス発生タイミング、図4は各
部の動作、図5は各動作状態(フェーズ)における等価
回路を示す。図4において、(a)はパルス発生回路6
0の出力電圧、(b)はインパルス発生回路70の出力
電圧、(c)はカウンタ80の出力電圧、(d)は遅延
回路90の出力電圧、(e)は動作状態の変化(フェー
ズ1〜8)、(f)は被測定信号としてステップ状の電
圧Eを仮定した場合の立ち上がりのタイミングを示す。
図3、図4において横軸は時間を表す。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 shows the pulse generation timing of the pulse generation circuit 60 for the signal under measurement, FIG. 4 shows the operation of each unit, and FIG. 5 shows the equivalent circuit in each operation state (phase). In FIG. 4, (a) shows a pulse generation circuit 6
0, the output voltage of the impulse generation circuit 70, the output voltage of the counter 80, the output voltage of the delay circuit 90, the change in the operating state (e) 8) and (f) show the rising timing when a step-like voltage E is assumed as the signal to be measured.
3 and 4, the horizontal axis represents time.

【0036】ここで、最初に信号測定モードで動作さ
せ、次に補正値測定モードで動作させる場合を例に説明
する。スイッチS1、S2は電圧が正のときにオンとな
るものとする。また、パルス発生回路60は被測定信号
電圧源E0の発生する繰り返し波形の同じポイントでエ
ッジをもつパルスを2度発生した後、繰り返し波形の順
次異なったポイントでパルスを発生するものとする。さ
らに、インパルス発生回路70はパルス発生回路60の
出力のダウンエッジで正のパルスを発生するものとす
る。
Here, an example will be described in which the operation is performed first in the signal measurement mode and then in the correction value measurement mode. The switches S1 and S2 are turned on when the voltage is positive. Further, the pulse generation circuit 60 generates a pulse having an edge at the same point of the repetitive waveform generated by the signal-under-measurement voltage source E0 twice, and then generates pulses at sequentially different points of the repetitive waveform. Further, it is assumed that the impulse generation circuit 70 generates a positive pulse at the down edge of the output of the pulse generation circuit 60.

【0037】図4に示すように、信号測定モードおよび
補正値測定モードはいずれも、パルス発生回路60の出
力電圧が高レベルから低レベルとなるとき(厳密にはそ
の近傍)に開始される。信号測定モードが開始される時
刻をt=t0 、ある測定点に対する信号測定モード開始
時刻と補正値測定モード開始時刻との時間差(サンプリ
ング周期)をT0 、インパルス発生回路70とカウンタ
80とによる遅延時間をT1 、カウンタ80の出力パル
スの時間幅をT2 とし、インパルス発生回路70および
遅延回路90による遅延時間からT1 およびT2 を差し
引いた時間をT3 とする。時間差T0 は被測定信号の周
期の整数倍に設定される。T1 はスイッチS2が動作を
開始する時刻とスイッチS1が動作を開始する時刻との
時間差、T2 はサンプリング時間、T3 はサンプリング
が終了してからA/D変換を開始するための時間であ
る。T3 はゲート回路10が動作し被測定信号電圧源E
0から電圧制御スイッチ20のメモリ・キャパシタC2
に電荷が流れ込んでから回路全体が定常状態になるまで
の時間に設定され、パルス発生回路60のハイレベル発
生期間は電圧制御スイッチ20のスイッチS2が閉じて
から回路全体が定常状態になるまでの時間以上に設定さ
れる。
As shown in FIG. 4, both the signal measurement mode and the correction value measurement mode are started when the output voltage of the pulse generation circuit 60 changes from a high level to a low level (strictly in the vicinity thereof). The time when the signal measurement mode is started is t = t 0 , the time difference (sampling cycle) between the signal measurement mode start time and the correction value measurement mode start time for a certain measurement point is T 0 , and the impulse generation circuit 70 and the counter 80 determine the time. The delay time is T 1 , the time width of the output pulse of the counter 80 is T 2, and the time obtained by subtracting T 1 and T 2 from the delay time by the impulse generation circuit 70 and the delay circuit 90 is T 3 . The time difference T 0 is set to an integral multiple of the period of the signal under measurement. T 1 is the time difference between the time at which time the switch S1, switch S2 starts operation starts the operation, T 2 is the sampling time, T 3 is a time for starting the A / D conversion from the sampling is completed is there. At T 3, the gate circuit 10 operates and the signal voltage source E under test is
0 to the memory capacitor C2 of the voltage control switch 20
Is set to the time from when the electric charge flows into the circuit until the entire circuit enters a steady state. During the high-level generation period of the pulse generation circuit 60, the time from when the switch S2 of the voltage control switch 20 is closed to when the entire circuit enters the steady state is set. Set to more than hours.

【0038】信号測定モード時、あるいは補正値測定モ
ード時の等価回路は、パルス発生回路60、カウンタ8
0および遅延回路90の出力状態により、 フェーズ1:t<t0 フェーズ2:t0 ≦t<t0 +T1 フェーズ3:t0 +T1 ≦t<t0 +T1 +T2 フェーズ4:t0 +T1 +T2 ≦t<t0 +T1 +T2
+T3 フェーズ5:t0 +T1 +T2 +T3 ≦t フェーズ6:t<t0 +T0 フェーズ7:t0 +T0 ≦t<t0 +T0 +T1 +T2
+T3 フェーズ8:t0 +T0 +T1 +T2 +T3 ≦t に分類される。フェーズ6、7、8の等価回路は、図5
に示すように、フェーズ1、4、5の等価回路とそれぞ
れ等しい。
The equivalent circuit in the signal measurement mode or the correction value measurement mode includes the pulse generation circuit 60 and the counter 8
0 and the output state of the delay circuit 90, Phase 1: t <t 0 Phase 2: t 0 ≦ t <t 0 + T 1 Phase 3: t 0 + T 1 ≦ t <t 0 + T 1 + T 2 Phase 4: t 0 + T 1 + T 2 ≦ t <t 0 + T 1 + T 2
+ T 3 Phase 5: t 0 + T 1 + T 2 + T 3 ≦ t Phase 6: t <t 0 + T 0 Phase 7: t 0 + T 0 ≦ t <t 0 + T 0 + T 1 + T 2
+ T 3 Phase 8: Classified as t 0 + T 0 + T 1 + T 2 + T 3 ≦ t. The equivalent circuits for phases 6, 7, and 8 are shown in FIG.
As shown in FIG.

【0039】ここで、時刻t=0にステップ状の電圧E
を入力したときの応答を考える。この電圧Eが維持され
る時間は各モードの測定に要する時間より十分に長く、
その後に一旦零に戻り、t=T0 に再び電圧Eになるも
のとする。なお、任意の波形はステップ信号のコンボル
ーションで表記できるので、この仮定の下に行う今後の
説明は任意の波形に対しても有効である。
Here, at time t = 0, the step-like voltage E
Consider the response when you enter The time during which this voltage E is maintained is sufficiently longer than the time required for measurement in each mode,
Thereafter, the voltage temporarily returns to zero, and becomes the voltage E again at t = T 0 . Note that an arbitrary waveform can be represented by a convolution of a step signal, so that the following description based on this assumption is also valid for an arbitrary waveform.

【0040】このとき、図4(f)に示したように、電
圧Eが入力される時刻t=0がフェーズ1〜5のいずれ
のときかで、場合分けが生じる。この5通りの場合のA
/D変換器30の出力について図5を参照して説明す
る。なお、回路に電源が供給された直後には寄生容量C
1、メモリ・キャパシタC2および寄生入力容量C3に
初期電荷が残るが、サンプリングが繰り返されるとこの
電荷は放電されるので、初期電荷は零とする。バッファ
抵抗R3の抵抗値が十分に大きいとすると、遅延時間T
1 およびサンプリング時間T2 の間にこのバッファ抵抗
R3を通過する電荷は、メモリ・キャパシタC2に蓄え
られる電荷に比較して十分に小さく、無視することがで
きる。以下の説明では、内部インピーダンスR0、ゲー
ト回路10の寄生抵抗R1、および電圧制御スイッチ2
0の寄生抵抗R2のそれぞれの抵抗値をR0 、R1 、R
2 とし、ゲート回路10および電圧制御スイッチ20の
それぞれの寄生容量および端子間容量の値をC1 、C2
とし、さらに、 R≡R0 +R1 +R2 C≡C1 2 /(C1 +C2 ) と定義する。
At this time, as shown in FIG. 4 (f), there are different cases depending on which of the phases 1 to 5 the time t = 0 when the voltage E is input. A for these 5 cases
The output of the / D converter 30 will be described with reference to FIG. Immediately after power is supplied to the circuit, the parasitic capacitance C
1. The initial charge remains in the memory capacitor C2 and the parasitic input capacitance C3, but this charge is discharged when sampling is repeated, so that the initial charge is set to zero. Assuming that the resistance value of the buffer resistor R3 is sufficiently large, the delay time T
1 and charge passing through the buffer resistor R3 during the sampling time T 2 are sufficiently small as compared with the charge stored in the memory capacitor C2, can be ignored. In the following description, the internal impedance R0, the parasitic resistance R1 of the gate circuit 10, and the voltage control switch 2
0, R 0 , R 1 , R
2, and the values of the parasitic capacitance and the inter-terminal capacitance of the gate circuit 10 and the voltage control switch 20 are C 1 , C 2
And further defined as R≡R 0 + R 1 + R 2 C≡C 1 C 2 / (C 1 + C 2 ).

【0041】(1)フェーズ5で電圧が立ち上がった場
合、すなわちt0 +T1 +T2 +T3≦t=0 時刻t=t0 からt=t0 +T1 +T2 +T3 に至るま
で入力が零なので、A/D変換後の値は当然に零であ
る。補正値測定モードの場合はフェーズ8で電圧が立ち
上がるので、その動作開始の時刻t=t0 +T0 からt
=t0 +T0 +T1 +T2 +T3 に至るまで入力が零で
あり、A/D変換後の値は零である。したがって、 〔信号測定モードでの測定値〕−〔補正値測定モードで
の測定値〕=0 となる。
(1) When the voltage rises in phase 5, that is, t 0 + T 1 + T 2 + T 3 ≦ t = 0 The input is zero from time t = t 0 to t = t 0 + T 1 + T 2 + T 3. Therefore, the value after A / D conversion is naturally zero. In the case of the correction value measurement mode, since the voltage rises in phase 8, the operation starts at time t = t 0 + T 0 to t
= T 0 + T 0 + T 1 + T 2 + T 3 The input is zero, and the value after A / D conversion is zero. Therefore, [measured value in signal measurement mode]-[measured value in correction value measurement mode] = 0.

【0042】(2)フェーズ4で電圧が立ち上がった場
合、すなわちt0 +T1 +T2 ≦t=0<t0 +T1
2 +T3 A/D変換器30は、時刻t=t0 +T1 +T2 +T3
のとき、寄生入力容量C3の両端が示す電圧値をディジ
タル変換して出力する。また、補正値測定モードでは、
フェーズ7のときに電圧Eが入力され、A/D変換器3
0は時刻t=t0 +T0 +T1 +T2 +T3 のときの寄
生入力容量C3の両端が示す電圧値を出力する。いずれ
の場合も、初期電荷が零であり、電圧Eが入力されてか
らA/D変換を行うまでの時間も等しいので、同じ値を
出力する。したがって、 〔信号測定モードでの測定値〕−〔補正値測定モードで
の測定値〕=0 となる。
(2) When the voltage rises in phase 4, that is, t 0 + T 1 + T 2 ≦ t = 0 <t 0 + T 1 +
The T 2 + T 3 A / D converter 30 calculates the time t = t 0 + T 1 + T 2 + T 3
At this time, the voltage value indicated by both ends of the parasitic input capacitance C3 is digitally converted and output. In the correction value measurement mode,
During the phase 7, the voltage E is input and the A / D converter 3
0 outputs a voltage value indicated by the two ends of the parasitic input capacitance C3 at time t = t 0 + T 0 + T 1 + T 2 + T 3. In each case, the initial value is zero, and the time from when the voltage E is input to when the A / D conversion is performed is equal, so that the same value is output. Therefore, [measured value in signal measurement mode]-[measured value in correction value measurement mode] = 0.

【0043】(3)フェーズ3で電圧が立ち上がった場
合、すなわちt0 +T1 ≦t=0<t0 +T1 +T2 t=t0 +T1 +T2 のときのメモリ・キャパシタC2
の電圧は次のようになる。
(3) When the voltage rises in phase 3, ie, when t 0 + T 1 ≤t = 0 <t 0 + T 1 + T 2 t = t 0 + T 1 + T 2 , the memory capacitor C2
Is as follows.

【0044】[0044]

【数1】 時刻t=t0 +T1 +T2 +T3 には定常状態になるの
で、寄生入力容量C3の電圧(=A/D変換出力)は次
のようになる。
(Equation 1) At time t = t 0 + T 1 + T 2 + T 3 , the steady state is reached, and the voltage of the parasitic input capacitance C3 (= A / D conversion output) is as follows.

【0045】[0045]

【数2】 一方、補正値測定モードのときには、初期電荷が零での
定常状態であるから、寄生入力容量C3の電圧は次のよ
うになる。
(Equation 2) On the other hand, in the correction value measurement mode, the voltage of the parasitic input capacitance C3 is as follows since the initial charge is in a steady state with zero.

【0046】[0046]

【数3】 したがって、信号測定モードと補正値測定モードとの測
定値の差は次のようになる。
(Equation 3) Therefore, the difference between the measured values in the signal measurement mode and the correction value measurement mode is as follows.

【0047】[0047]

【数4】 (Equation 4)

【0048】(4)フェーズ2で電圧が立ち上がった場
合、すなわちt0 ≦t=0<t0 +T1 t=t0 +T1 のときのメモリ・キャパシタC2の電圧
は次のようになる。
(4) When the voltage rises in phase 2, that is, when t 0 ≦ t = 0 <t 0 + T 1 t = t 0 + T 1 , the voltage of the memory capacitor C2 is as follows.

【0049】[0049]

【数5】 しかし、ゲート回路10が導通するT2 の時間内に、寄
生容量C1に蓄えられた電荷が放電される。この結果、
ゲート回路10が再びオフとなるt=t0 +T1+T2
のときのメモリ・キャパシタC2の電圧は、次のように
なる。
(Equation 5) However, in the T 2 of the gate circuit 10 is conducting time, the charge stored in the parasitic capacitance C1 is discharged. As a result,
T = t 0 + T 1 + T 2 at which the gate circuit 10 is turned off again
At this time, the voltage of the memory capacitor C2 is as follows.

【0050】[0050]

【数6】 t=t0 +T1 +T2 +T3 になると回路は定常状態に
達し、寄生入力容量C3の電圧は、次式で表される。
(Equation 6) t = t 0 + T 1 + T 2 + T becomes 3 when the circuit reaches a steady state, the voltage of the parasitic input capacitance C3 is expressed by the following equation.

【0051】[0051]

【数7】 補正値測定モードのときには(3)の場合と同様であ
り、寄生入力容量C3の電圧は次のようになる。
(Equation 7) In the correction value measurement mode, it is the same as in the case of (3), and the voltage of the parasitic input capacitance C3 is as follows.

【0052】[0052]

【数8】 したがって、信号測定モードと補正値測定モードとの測
定値の差は次のようになる。
(Equation 8) Therefore, the difference between the measured values in the signal measurement mode and the correction value measurement mode is as follows.

【0053】[0053]

【数9】 (Equation 9)

【0054】(5)フェーズ1で電圧が立ち上がった場
合、すなわちt=0<t0 この場合には信号測定モードが開始されるt=t0 まで
フェーズ1(図5(a))の状態で電圧Eが印加され
る。この結果、t=t0 のときの寄生容量C1の両端の
電圧は次式となる。
(5) When the voltage rises in phase 1, that is, t = 0 <t 0 In this case, in the state of phase 1 (FIG. 5A) until t = t 0 when the signal measurement mode is started. Voltage E is applied. As a result, the voltage at both ends of the parasitic capacitance C1 when t = t 0 is expressed by the following equation.

【0055】[0055]

【数10】 t=t0 でフェーズ2の状態となり、このフェーズが終
了するt=t0 +T1 のときのメモリ・キャパシタC2
の両端の電圧は次のようになる。
(Equation 10) At time t = t 0 , the state of the phase 2 is completed, and when this phase ends t = t 0 + T 1 , the memory capacitor C2
Is as follows.

【0056】[0056]

【数11】 さらに、t=t0 +T1 からフェーズ3の状態となり、
このフェーズが終了するt=t0 +T1 +T2 のときの
メモリ・キャパシタC2の両端の電圧は、次のようにな
る。
[Equation 11] Further, from t = t 0 + T 1 , the state of phase 3 is established,
The voltage across the memory capacitor C2 at the end of this phase at t = t 0 + T 1 + T 2 is as follows.

【0057】[0057]

【数12】 このT2 期間内に、(4)の場合と同様に寄生容量C1
に蓄えれらた電荷が放電される。
(Equation 12) In the period T 2, (4) in the case as well as a parasitic capacitance C1
Is discharged.

【0058】t=t0 +T1 +T2 でフェーズ4とな
り、t=t0 +T1 +T2 +T3 で回路は定常状態に達
する。このときの寄生入力容量C3の両端の電圧は次式
となる。
At t = t 0 + T 1 + T 2 , phase 4 is reached, and at t = t 0 + T 1 + T 2 + T 3 the circuit reaches a steady state. The voltage at both ends of the parasitic input capacitance C3 at this time is expressed by the following equation.

【0059】[0059]

【数13】 一方、補正値測定モードはt=t0 +T0 から開始され
るが、それ以前のT0≦t<t0 +T0 間はフェーズ5
の状態で電圧Eが印加されている。このため、t=t0
+T0 のときの寄生容量C1の両端の電圧は次式で表さ
れる。
(Equation 13) On the other hand, the correction value measurement mode is started from t = t 0 + T 0 , but before T 0 ≦ t <t 0 + T 0, the phase 5 is started.
In this state, the voltage E is applied. Therefore, t = t 0
The voltage across the parasitic capacitance C1 at + T 0 is expressed by the following equation.

【0060】[0060]

【数14】 t=t0 +T0 で補正値測定モードに入り、フェーズ6
の状態となるので、定常状態に達するt=t0 +T0
1 +T2 +T3 のときの寄生入力容量C3の両端の電
圧は、次のようになる。
[Equation 14] At t = t 0 + T 0 , the correction value measurement mode is entered, and the phase 6
T = t 0 + T 0 +
The voltage across the parasitic input capacitance C3 at the time of T 1 + T 2 + T 3 is as follows.

【0061】[0061]

【数15】 したがって、信号測定モードと補正値測定モードとの測
定値の差は次のようになる。
(Equation 15) Therefore, the difference between the measured values in the signal measurement mode and the correction value measurement mode is as follows.

【0062】[0062]

【数16】 以上、図4および図5を参照して、図1に示した実施例
の動作を(1)〜(5)の場合に分けて解析した。この
結果をまとめると、 (1)、(2)の場合は差が零であり、入力信号を
正確に再現している。 (3)、(4)の場合には、ステップの立ち上がり
が鈍り、周波数帯域が狭くなっている。しかし、(3)
はサンプリング時のパルス時間幅(T2 )がある有限の
値をもつために起きる現象であり、本発明で改善しよう
とする歪ではない。また、(4)は信号測定モードに入
ってからサンプリングパルスがゲート回路10に入力す
るまでの期間であり、T1 は極めて小さい値に設定する
ことができる。このとき、数式9の右辺最終項はほぼ零
となるので、等価帯域を狭めるのはパルス幅T2 だけと
なる。 (5)の場合は、tが大きくなるにつれ、RC1
比較的短い時定数で次の値に収束する。
(Equation 16) As described above, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 was analyzed separately for the cases (1) to (5). To summarize the results, in the cases (1) and (2), the difference is zero, and the input signal is accurately reproduced. In the cases of (3) and (4), the rising of the step is dull and the frequency band is narrow. However, (3)
Is a phenomenon that occurs because the pulse time width (T 2 ) at the time of sampling has a certain finite value, and is not a distortion to be improved in the present invention. Further, (4) is a period from entering the signal measurement mode until the sampling pulse is input to the gate circuit 10, T 1 may be set to a very small value. At this time, since the last term on the right side of Equation 9 is almost zero, only the pulse width T 2 narrows the equivalent band. (5) In the case of, as t increases, converges in a relatively short time constant of the RC 1 to the following values.

【0063】[0063]

【数17】 ここで、Kは次の式で表される補正係数である。[Equation 17] Here, K is a correction coefficient represented by the following equation.

【0064】[0064]

【数18】 すなわち、信号測定モードで動作したときのA/D変換
器30の出力値と補正値測定モードで動作したときのA
/D変換器30の出力値との差を補正係数Kで割ること
により、入力信号の振幅値が得られる。
(Equation 18) That is, the output value of the A / D converter 30 when operating in the signal measurement mode and the A / D when operating in the correction value measurement mode.
By dividing the difference from the output value of the / D converter 30 by the correction coefficient K, the amplitude value of the input signal can be obtained.

【0065】比較のため、図11に示した第二の従来例
について同様の解析を行った。ここでは、上述の解析と
対応するように、キャパシタC31、メモリ・キャパシ
タC32およびキャパシタC34のそれぞれの容量をC
1 、C2 およびC3 とし、被測定信号源の内部インピー
ダンスR0と抵抗R31との抵抗値の和をR、バッファ
抵抗R33の抵抗値をR3 とした。この結果、(1)か
ら(4)のそれぞれの場合について図1に示した実施例
と同じ出力が得られたが、(5)の場合には次の式とな
った。
For comparison, the same analysis was performed on the second conventional example shown in FIG. Here, to correspond to the above-described analysis, the respective capacities of the capacitor C31, the memory capacitor C32, and the capacitor C34 are set to C
1, and C 2 and C 3, the sum of the resistance values of the internal impedance R0 with resistance R31 of the measured signal source R, the resistance value of the buffer resistor R33 and the R 3. As a result, in each case of (1) to (4), the same output as that of the embodiment shown in FIG. 1 was obtained, but in the case of (5), the following equation was obtained.

【0066】[0066]

【数19】 この式の右辺第3項にはeの−t0 /(C1 +C2 )R
3 乗の項が含まれており、大きな時定数(C1 +C2
3 で波形が上昇していくことを示している。これは第
二の従来例について開示している特開平4−17436
7号公報の記載と異なっている。
[Equation 19] Of e is the third term on the right side of the equation -t 0 / (C 1 + C 2) R
Cube of claim are included, a large time constant (C 1 + C 2)
Waveform R 3 indicates that rises. This is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
No. 7 is different from the description.

【0067】図11に示した符号を用いて特開平4−1
74367号公報の記載を説明すると、ステップ入力が
印加された後にゲートスイッチが動作するフェーズにお
いて、歪補正用信号(差動増幅器107の反転入力)の
振幅は、サンプリングされた信号波形(差動増幅器10
7の非反転入力)の振幅のC1 /(C1 +C2 )倍とし
ている。ただし、C1 、C2 はそれぞれキャパシタC3
1、メモリ・キャパシタC32の容量である。しかし、
信号波形の振幅は入力ステップの立ち上がり時刻とサン
プリング動作が行われる時刻との時間差に依存しない
が、歪補正用信号の振幅は時間差が大きくなるにつれて
減少する。前者はスイッチS31がトラックホールドモ
ードで動作するから自明であり、後者はキャパシタC4
1がステップ入力によりチャージされるためである。こ
の結果、第二の従来例ではC1 /(C1 +C2 )倍の関
係を維持することができず、チャージ時定数C41×R
43=k(C1 +C2 )×R3 /k=(C1 +C2 )×
3 の歪が発生してしまう。C41はキャパシタタC4
1の容量、R3 、R43はそれぞれバッファ抵抗R3
3、抵抗R43の抵抗値を表す。
Using the codes shown in FIG.
To describe the description of Japanese Patent No. 743673, the amplitude of the distortion correction signal (the inverted input of the differential amplifier 107) is determined by the sampled signal waveform (differential amplifier) in the phase in which the gate switch operates after the step input is applied. 10
7 (non-inverting input of 7) times C 1 / (C 1 + C 2 ) times. However, C 1 and C 2 are each a capacitor C3
1. The capacity of the memory capacitor C32. But,
The amplitude of the signal waveform does not depend on the time difference between the rising time of the input step and the time when the sampling operation is performed, but the amplitude of the distortion correction signal decreases as the time difference increases. The former is obvious because the switch S31 operates in the track hold mode, and the latter is the capacitor C4.
This is because 1 is charged by the step input. As a result, in the second conventional example, the relationship of C 1 / (C 1 + C 2 ) times cannot be maintained, and the charge time constant C41 × R
43 = k (C 1 + C 2 ) × R 3 / k = (C 1 + C 2 ) ×
Distortion of R 3 occurs. C41 is a capacitor C4
1 volume, R 3, R43 is a buffer resistor, respectively R3
3, represents the resistance value of the resistor R43.

【0068】図6は帯域数十GHz程度を実現する素子
パラメータを用いて計算したステップ応答を示し、図7
はその遷移部を拡大して示す。実線は本発明実施例によ
るものであり、破線は上述した第二の従来例によるもの
である。この例では、R0 =25Ω、R1 =4Ω、R2
=4Ω、R3 =1kΩ、C1 =30fF、C2 =55f
F、C3 =1pF、T1 =1ps、T2 =4.4ps、
3 =5nsとした。図6および図7の横軸は時間であ
り、縦軸は規格化された出力(出力値をKで割った値)
である。
FIG. 6 shows a step response calculated using element parameters for realizing a band of about several tens of GHz.
Indicates the transition portion in an enlarged manner. The solid line is based on the embodiment of the present invention, and the broken line is based on the second conventional example described above. In this example, R 0 = 25Ω, R 1 = 4Ω, R 2
= 4Ω, R 3 = 1kΩ, C 1 = 30fF, C 2 = 55f
F, C 3 = 1 pF, T 1 = 1 ps, T 2 = 4.4 ps,
T 3 = 5 ns. 6 and 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents normalized output (a value obtained by dividing the output value by K).
It is.

【0069】この例では、R0 +R1 +R2 =25+4
+4=33Ω、R3 =1kΩであるから、t=0以降の
時定数が33/1000=0.033倍に減少する。こ
れはサンプリング周期T2 より小さな値であり、波形歪
としては認識されないレベルである。このように、本願
発明では、時刻t>0以後の波形が大幅に改善される。
In this example, R 0 + R 1 + R 2 = 25 + 4
Since + 4 = 33Ω and R 3 = 1 kΩ, the time constant after t = 0 decreases to 33/1000 = 0.933 times. This is a value smaller than the sampling period T 2, a level that is not recognized as waveform distortion. Thus, in the present invention, the waveform after time t> 0 is greatly improved.

【0070】また、サンプルされメモリ・キャパシタC
2に蓄えられた信号が測定手段に伝わる時定数は(C1
+C2 )×R3 =(55f+30f)×1K≒0.1n
s、寄生入力容量C3に蓄えられた信号を放電する時定
数はC3 ×R3 =1p×1k=1nとなるので、10n
s以下毎にサンプル動作を行わせることができる。
The sampled memory capacitor C
The time constant at which the signal stored in 2 is transmitted to the measuring means is (C 1
+ C 2 ) × R 3 = (55f + 30f) × 1K ≒ 0.1n
s, the time constant for discharging the signal stored in the parasitic input capacitor C3 is C 3 × R 3 = 1p × 1k = 1n.
The sampling operation can be performed every s or less.

【0071】比較のため第三の従来例について説明する
と、その構成では信号対雑音比の悪化を防ぐため抵抗R
34をバッファ抵抗R33の十倍以上の値に設定せざる
を得ず、メモリ・キャパシタC32、キャパシタC34
に蓄えられた電荷の放電定数は10nsを越えることに
なる。この結果、第三の従来例では、サンプリング周期
が100ns以上となり、高速サンプルを実現すること
は困難である。
The third conventional example will be described for comparison. In the configuration, a resistor R is used to prevent the signal-to-noise ratio from deteriorating.
34 has to be set to a value ten times or more the buffer resistance R33, and the memory capacitor C32 and the capacitor C34 have to be set.
Has a discharge constant exceeding 10 ns. As a result, in the third conventional example, the sampling period becomes 100 ns or more, and it is difficult to realize high-speed sampling.

【0072】図8は本発明第二実施例のサンプリング・
ゲート回路を示すブロック構成図である。この実施例
は、A/D変換器30の入力とグランドとの間にさらに
電圧制御スイッチ20′を設け、電圧制御スイッチ20
と同じタイミングで動作させることが第一実施例と異な
る。この電圧制御スイッチ20′により、寄生入力容量
C3に蓄えられた信号を急速に放電することができる。
このような電圧制御スイッチ20′を挿入しても上述し
た解析には影響を与えることはない。スイッチがバッフ
ァ抵抗R3の出力側に接続される点は第二の従来例と類
似しているが、その目的および作用は明らかに異なる。
FIG. 8 is a circuit diagram showing the sampling and sampling of the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a gate circuit. In this embodiment, a voltage control switch 20 'is further provided between the input of the A / D converter 30 and the ground, and the voltage control switch 20'
The operation at the same timing as in the first embodiment is different from the first embodiment. The voltage control switch 20 'allows the signal stored in the parasitic input capacitance C3 to be rapidly discharged.
The insertion of such a voltage control switch 20 'does not affect the above analysis. The switch is connected to the output side of the buffer resistor R3 in a manner similar to the second conventional example, but its purpose and operation are clearly different.

【0073】図9は本発明第三実施例のサンプリング・
ゲート回路を示すブロック構成図である。この実施例
は、S/H回路を2系統備え、その一方を信号測定モー
ド、他方を補正値測定モードでそれぞれ動作させ、その
出力を減算するように構成されている。また、S/H回
路に対応して測定手段の入力部分も2系統設けられてい
る。すなわち、一方の系統にはゲート回路10−1、電
圧制御スイッチ20−1、バッファ抵抗R13、入力容
量C13およびA/D変換器30−1を備え、他方の系
統にはゲート回路10−2、電圧制御スイッチ20−
2、バッファ抵抗R23、入力容量C23およびA/D
変換器30−2を備え、この2系統の回路の双方の電圧
制御スイッチ20−1、20−2を繰り返し入力される
被測定信号のあらかじめ定められた時間位置で断続する
第一の制御手段としてパルス発生回路60を備え、一方
のゲート回路10−1を電圧制御スイッチ20−1、2
0−2が開く時間位置の近傍で接続状態となるように制
御する第二の制御手段としてインパルス発生回路70を
備え、電圧制御スイッチ20−1、20−2を開放にし
てからあらかじめ定められた時間が経過した後にA/D
変換器30−1、30−2を動作させる第三の制御手段
として遅延回路90を備え、演算部50は2系統の回路
の出力を減算してその波形歪を補正することができる。
このような構成により、信号測定モードの出力と補正値
測定モードの出力とが同時に得られる。
FIG. 9 is a diagram showing the sampling and output of the third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a gate circuit. In this embodiment, two S / H circuits are provided, one of which is operated in a signal measurement mode and the other is operated in a correction value measurement mode, and the output thereof is subtracted. Further, two input portions of the measuring means are provided corresponding to the S / H circuit. That is, one system includes a gate circuit 10-1, a voltage control switch 20-1, a buffer resistor R13, an input capacitor C13, and an A / D converter 30-1, and the other system includes a gate circuit 10-2, Voltage control switch 20-
2, buffer resistor R23, input capacitance C23 and A / D
A converter 30-2 is provided as a first control means for intermittently turning on and off the voltage control switches 20-1 and 20-2 of the two circuits at a predetermined time position of the signal to be measured which is repeatedly input. A pulse generation circuit 60 is provided, and one gate circuit 10-1 is connected to the voltage control switches 20-1 and 20-2.
An impulse generation circuit 70 is provided as a second control means for controlling the connection state in the vicinity of the time position when 0-2 opens, and the predetermined control is performed after the voltage control switches 20-1 and 20-2 are opened. A / D after time has passed
A delay circuit 90 is provided as third control means for operating the converters 30-1 and 30-2, and the arithmetic unit 50 can correct the waveform distortion by subtracting the outputs of the two circuits.
With such a configuration, an output in the signal measurement mode and an output in the correction value measurement mode can be obtained simultaneously.

【0074】ここではA/D変換器を二つ用いた例を示
したが、A/D変換器の前段に差動増幅器を配置し、比
較的高価なA/D変換器の数を削減することもできる。
Here, an example in which two A / D converters are used has been described. However, a differential amplifier is arranged before the A / D converter to reduce the number of relatively expensive A / D converters. You can also.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサンプリ
ング・ゲート回路は、メモリ・キャパシタと並列に電荷
放電用のスイッチを設けることにより、ゲート回路のス
イッチに存在する端子間容量およびサンプルされた信号
を測定する測定系に存在する寄生容量の双方に起因して
発生する歪の時定数を小さくするとともに、サンプルし
た信号を急速に放電できる。この結果、高速サンプルレ
ートと広帯域性、さらに低歪特性を併せもつS/H回路
を実現できる。
As described above, in the sampling gate circuit of the present invention, by providing a switch for discharging electric charge in parallel with the memory capacitor, the capacitance between the terminals existing in the switch of the gate circuit and the sampled signal can be obtained. It is possible to reduce the time constant of the distortion generated due to both the parasitic capacitance existing in the measurement system for measuring the signal, and to rapidly discharge the sampled signal. As a result, it is possible to realize an S / H circuit having a high sample rate, a wide band, and a low distortion characteristic.

【0076】また、S/H回路を補正回路として動作さ
せることが可能となるので、被測定信号が入力される端
子には一つのS/H回路を接続するだけで、補正回路の
並列接続は不要とすることが可能である。このとき、被
測定信号に対するS/H回路接続の影響は最小限とな
り、測定器として好ましい結果を得ることができる。
Further, since the S / H circuit can be operated as a correction circuit, only one S / H circuit is connected to the terminal to which the signal under measurement is input, and the parallel connection of the correction circuits is not required. It can be unnecessary. At this time, the influence of the S / H circuit connection on the signal under measurement is minimized, and a favorable result as a measuring instrument can be obtained.

【0077】また、ゲート回路やメモリ・キャパシタを
構成する電圧制御スイッチがダイオード・ブリッジで容
易に実現できるので、IC化に有利である。
Further, since a voltage control switch constituting a gate circuit and a memory capacitor can be easily realized by a diode bridge, it is advantageous for IC implementation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明第一実施例のサンプリング・ゲート回路
を示すブロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram showing a sampling gate circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】電圧制御スイッチの構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a voltage control switch.

【図3】パルス発生回路によるパルス発生のタイミング
を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating timing of pulse generation by a pulse generation circuit.

【図4】実施例回路の各部の信号波形、動作状態の変化
および被測定ステップ信号のタイミング例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a signal waveform of each part of an example circuit, a change in an operation state, and a timing example of a step signal to be measured.

【図5】各動作状態の等価回路を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit in each operation state.

【図6】計算により求めたステップ応答例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a step response obtained by calculation.

【図7】図6における遷移部を拡大して示す図。FIG. 7 is an enlarged view showing a transition section in FIG. 6;

【図8】本発明第二実施例のサンプリング・ゲート回路
を示すブロック構成図。
FIG. 8 is a block diagram showing a sampling gate circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明第三実施例のサンプリング・ゲート回路
を示すブロック構成図。
FIG. 9 is a block diagram showing a sampling gate circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図10】第一の従来例を示すブロック構成図。FIG. 10 is a block diagram showing a first conventional example.

【図11】第三の従来例を示すブロック構成図。FIG. 11 is a block diagram showing a third conventional example.

【図12】第三の従来例を示すブロック構成図。FIG. 12 is a block diagram showing a third conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ゲート回路 20 電圧制御スイッチ 30 A/D変換器 40 ディジタルメモリ 50 演算器 60 パルス発生回路 70 インパルス発生回路 80 カウンタ 90 遅延回路 C1 寄生容量 C2 メモリ・キャパシタ C3 寄生入力容量 R1 寄生抵抗 R2 寄生抵抗 R3 バッファ抵抗 S1、S2 スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gate circuit 20 Voltage control switch 30 A / D converter 40 Digital memory 50 Operation unit 60 Pulse generation circuit 70 Impulse generation circuit 80 Counter 90 Delay circuit C1 Parasitic capacitance C2 Memory capacitor C3 Parasitic input capacitance R1 Parasitic resistance R2 Parasitic resistance R3 Buffer resistance S1, S2 switch

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 27/02 G01R 13/34 H03M 1/12 Continuation of front page (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 27/02 G01R 13/34 H03M 1/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力された被測定信号電圧を保持するメ
モリ・キャパシタ(C2)と、 このメモリ・キャパシタへの被測定信号の入力を断続す
るゲート回路(10)と、 前記メモリ・キャパシタに保持された電圧を測定する測
定手段(R3、30、40、50)とを備えたサンプリ
ング・ゲート回路において、 前記メモリ・キャパシタに並列に接続され導通により前
記メモリ・キャパシタに貯えられた電荷を放電させる
イッチ(S2)と、 このスイッチを繰り返し入力される被測定信号のあらか
じめ定められた時間位置で断続する第一の制御手段(6
0)と、 前記ゲート回路が接続状態となり前記メモリ・キャパシ
タに被測定信号を入力して前記測定手段による測定を実
行する信号測定モードと、前記ゲート回路が断状態のま
ま被測定信号が前記メモリ・キャパシタにリークして前
記測定手段による測定を実行する補正値測定モードとの
切り替えを制御し、前記時間位置の近傍で一度は前記信
号測定モードを実行させ、また一度は前記補正値測定モ
ードを実行させる第二の制御手段(70、80)と、 前記スイッチを開放にしてからあらかじめ定められた時
間が経過した後に前記測定手段を動作させる第三の制御
手段(90)と を備え、 前記測定手段は前記信号測定モードで得られた測定値か
ら前記補正値測定モードで得られた測定値を減算して波
形歪を補正する手段を含む ことを特徴とするサンプリン
グ・ゲート回路。
1. A method for holding an input signal under test voltage.
Between the memory capacitor (C2) and the input of the signal under test to this memory capacitor
A gate circuit (10) for measuring a voltage held in the memory capacitor;
Sampler provided with a fixing means (R3, 30, 40, 50)
A gate circuit connected in parallel to said memory capacitor.Front by conduction
Discharging the charge stored in the memory capacitorS
Switch (S2) and this switchRoughness of the signal under test that is repeatedly input
The first control means (6) intermittent at a predetermined time position
0), The gate circuit becomes connected and the memory capacity becomes
Input the signal to be measured to the
The signal measurement mode to be executed and the gate circuit in the disconnected state.
If the signal under test leaks to the memory capacitor and
The correction value measurement mode for executing the measurement by the measurement means
Control the switching and once the signal near the time position
Signal measurement mode, and once the correction value measurement mode
Second control means (70, 80) for executing the mode, At a predetermined time after opening the switch
Third control for operating the measuring means after a lapse of time
Means (90) With The measuring means may be a measured value obtained in the signal measuring mode.
Subtracts the measurement value obtained in the correction value measurement mode from
Including means for correcting shape distortion Sampling characterized by that
Gate circuit.
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CN110412545A (en) * 2019-07-26 2019-11-05 桂林理工大学 The analog-to-digital measuring circuit of pulse lidar time interval

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