專利名稱：采樣電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提取輸入的模擬信號并進行樣本化的采樣電路，特別涉及避免采樣對象信號所包含的噪聲分量的影響而高精度地取出輸入信號中間歇性呈現(xiàn)的采樣對象信號。
背景技術(shù)：
作為對模擬信號進行采樣動作的電路，已知采樣保持電路。該采樣保持電路進行以下兩個動作對輸入信號的電壓進行采樣，將采樣的電壓進行保持并輸出。電容器被用于該采樣以及保持。再有，在將該采樣保持電路集成化的情況下，存在將電容器內(nèi)藏于集成電路內(nèi)的內(nèi)藏型、和將其設(shè)置在集成電路的外部的外置型的采樣保持電路。
圖6是表示現(xiàn)有的采樣保持電路的原理的電路圖。充放電電路2被設(shè)置在采樣保持電路的輸入端子IN和電容器C的一端之間，通過控制信號PS被控制導(dǎo)通/關(guān)斷，在導(dǎo)通狀態(tài)下輸出對應(yīng)于充放電電路2的輸入端子Nin和輸出端子Nout的電壓差的電流并對電容器C進行充放電。充放電電路2構(gòu)成為低的輸出阻抗，另一方面，為了避免對施加在輸入端子IN的輸入信號Vin的影響，構(gòu)成為高的輸入阻抗。另外，電容器C為了對采樣后的電壓進行保持，經(jīng)由電壓跟隨器連接采樣保持電路的輸出端子OUT。電壓跟隨器對電容器C實現(xiàn)高輸入阻抗，對輸出端子OUT實現(xiàn)低輸出阻抗，從輸出端子OUT將被電容器C采樣的電壓作為輸出電壓Vout輸出。
圖6中，被達林頓連接的晶體管Q01、Q02相當于電壓跟隨器。由晶體管Q01、Q02構(gòu)成的達林頓電路可實現(xiàn)比單個晶體管的發(fā)射極接地電路高的輸入阻抗，適合于抑制經(jīng)由輸出端子OUT的電容器C的放電。例如，晶體管Q01為npn型，基極連接到電容器C以及充放電電路2的輸出端子Nout，集電極連接到Q02的基極，發(fā)射極連接到輸出端子OUT。晶體管Q02為pnp型，發(fā)射極連接到電源Vcc，集電極連接到輸出端子OUT。在晶體管Q02的集電極和接地電位Vss之間連接電流源I0，向Q02供給集電極-發(fā)射極間電流Ice。
在電壓信號的采樣中，如果使充放電電路2的充放電電流增大，則至電容器C的充電結(jié)束的時間變短，可提高采樣的響應(yīng)性，另一方面，容易受到輸入信號Vin中可能包含的、以較短的時間常數(shù)進行變動的噪聲分量的影響，在采樣的電壓的精度、可靠性上產(chǎn)生問題。對于這樣的問題，可列舉使充放電電路2的充放電電流減小，在比噪聲分量的時間常數(shù)長的時間中對輸入信號進行采樣的對策。
但是，在成為采樣對象的信號只在輸入信號中斷斷續(xù)續(xù)顯現(xiàn)的情況下，有以下的問題不能一次設(shè)定充分的采樣期間，難以降低充電電流而提高抗噪聲性能，實現(xiàn)穩(wěn)定的采樣。作為對該問題的應(yīng)對，可考慮與采樣對象信號顯現(xiàn)的定時配合而間歇性地設(shè)定多個采樣期間。這是因為，在采樣期間中由充放電電路根據(jù)采樣對象信號來進行電容器的充放電的動作，在采樣期間的空閑的期間(保持期間)中將電容器被充電的電壓保持的動作，通過交互重復(fù)這兩個動作，使采樣期間累積相加變長，在該過程中，逐漸收斂于作為目標的采樣電壓。
在此，如上所述，下工夫來抑制電容器C和輸出端子OUT之間流過的電流，但實際上難以使其完全為0。例如，在上述的達林頓連接中，如果設(shè)Q01、Q02各自的電流放大率為hFE1、hFE2，則作為Q01的基極電流，流過與Q02的集電極-發(fā)射極間電流Ice的(1/hFE1×1/hFE2)相當?shù)碾娏?。由于這樣的電流，有以下的問題電容器C隨著時間經(jīng)過而放電，輸出電壓Vout變化。特別是在將包含電容器C的電路整體作為集成電路進行實現(xiàn)的情況下，為了抑制芯片面積，難以將電容器C的容量變大，即使是比較小的放電電流，Vout也劇烈變化。
在上述的間歇性的多個采樣期間中逐漸達到目標采樣電壓的方法中，在保持期間中的電容器的放電的影響大的情況下，例如，在保持期間長的情況下，產(chǎn)生以下問題采樣期間中的充電速度來不及，不能達到目標采樣電壓，或達到目標采樣電壓需要長時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決上述問題的發(fā)明，其目的在于提供一種采樣電路，在分為間歇性地設(shè)定的多個期間來進行采樣動作的情況下，可迅速達到目標采樣電壓。
本發(fā)明的采樣電路具有電容器，將與充電量對應(yīng)的輸出電壓提供給輸出端子；充放電電路，周期性地設(shè)定采樣期間，根據(jù)輸入信號中該各采樣期間的采樣對象信號的電壓來對所述電容器進行充放電；基準電壓保持電路，基于所述采樣期間結(jié)束時的所述輸出電壓即終止電壓來決定、保持基準電壓值；目標電壓生成電路，基于所述基準電壓值來生成恢復(fù)目標電壓；以及輸出電壓恢復(fù)電路，在所述采樣期間的至少一部分設(shè)定先行的恢復(fù)期間，在該恢復(fù)期間，根據(jù)所述恢復(fù)目標電壓來對所述電容器進行充放電，設(shè)定與1周期前的所述采樣期間的所述終止電壓對應(yīng)的所述輸出電壓。
根據(jù)本發(fā)明，采樣期間結(jié)束時的輸出電壓作為稱為基準電壓值的數(shù)據(jù)被保持。輸出電壓恢復(fù)電路在一般先行于下一采樣期間的恢復(fù)期間中基于基準電壓值對電容器進行充放電，在采樣期間相互間的間隔期間中通過停止由充放電電路進行的充放電來補償電容器的放電量(恢復(fù)動作)。即，由此，電容器的充電量復(fù)原到上次采樣期間結(jié)束時的狀態(tài)。并且，通過在下一采樣期間中進行由充放電電路進行的電容器充放電(采樣動作)，分為間歇性設(shè)定的多個采樣期間而進行的采樣動作，由此可迅速地對采樣對象信號的電壓進行采樣。再有，在設(shè)定恢復(fù)期間時，恢復(fù)動作在各采樣期間結(jié)束前完成成為一個要件。如果滿足該要件，即使恢復(fù)期間與采樣期間重疊也沒關(guān)系。但是，該情況下，實效的采樣期間為恢復(fù)期間結(jié)束之后的期間。因此，希望不僅有效地進行各采樣期間中的采樣動作，而且要使恢復(fù)期間與采樣期間重疊的量少。特別地，希望設(shè)定成在采樣期間開始之前結(jié)束恢復(fù)期間。
在其他的本發(fā)明的采樣電路中，所述輸出電壓恢復(fù)電路比所述充放電電路充放電能力大。
根據(jù)本發(fā)明，可在短時間完成恢復(fù)動作，可使恢復(fù)期間變短。在此，關(guān)于充放電電路，為了在采樣動作中避免輸入信號所包含的噪聲的影響，對增大其充放電能力有所限制，但關(guān)于輸出電壓恢復(fù)電路，由于目標電壓是基于基準電壓值生成的一定電壓，基本上不因噪聲的影響等而變動，所以可增大其充放電能力。
在另外的本發(fā)明的采樣電路中，所述恢復(fù)期間比所述采樣期間長。
根據(jù)本發(fā)明，為應(yīng)對可與輸入信號獨立地生成目標電壓，可與采樣期間獨立地設(shè)定恢復(fù)期間的長短。通過將恢復(fù)期間設(shè)定得長，可不提高輸出電壓恢復(fù)電路的充放電能力而實現(xiàn)充分的恢復(fù)動作。
本發(fā)明的較佳方式為一種采樣電路，所述輸入信號為基于電視信號的信號，包含與所述電視信號的垂直回掃期間對應(yīng)顯現(xiàn)的特征信號來作為所述采樣對象信號，所述充放電電路與所述各垂直回掃期間分別對應(yīng)來設(shè)定所述采樣期間。
本發(fā)明的其他較佳方式為一種采樣電路，所述輸出電壓恢復(fù)電路對應(yīng)于所述電視信號的垂直掃描期間來設(shè)定所述恢復(fù)期間。
其他的本發(fā)明的采樣電路具有電容器，將與充電量對應(yīng)的輸出電壓提供給輸出端子；充放電電路，與輸入信號所呈現(xiàn)的n種類(n為大于等于2的自然數(shù))的采樣對象信號Ui(i為1≤i≤n的自然數(shù))分別對應(yīng)來周期性地設(shè)定n種類的采樣期間Si，在該各采樣期間，根據(jù)所述輸入信號的電壓來對所述電容器進行充放電；基準電壓保持電路，分別基于所述各采樣期間Si結(jié)束時的所述輸出電壓即終止電壓來分別決定、保持與所述各采樣對象信號Ui對應(yīng)的基準電壓值Vi；目標電壓生成電路，分別基于所述各基準電壓值Vi來生成恢復(fù)目標電壓Wi；以及輸出電壓恢復(fù)電路，對于所述各采樣期間Si，設(shè)定恢復(fù)期間Ri，該恢復(fù)期間Ri從先行的所述采樣期間后開始至使該采樣期間Si的至少一部分期間剩下而結(jié)束，在該恢復(fù)期間Ri，根據(jù)所述恢復(fù)目標電壓Wi來對所述電容器進行充放電，設(shè)定與1周期前的所述采樣期間Si的所述終止電壓對應(yīng)的所述輸出電壓。
根據(jù)本發(fā)明，對輸入信號中分別周期性地、例如互相不同地呈現(xiàn)的多個采樣對象信號，進行貫穿各多個采樣期間的采樣動作，可實現(xiàn)抗噪聲性能提高的、穩(wěn)定的采樣。
上述本發(fā)明的較佳方式為一種采樣電路，所述基準電壓保持電路具有將所述終止電壓A/D變換成數(shù)字值的A/D變換電路；以及將所述數(shù)字值作為所述基準電壓值存儲的存儲電路，所述目標電壓生成電路具有將所述存儲電路存儲的所述數(shù)字值D/A變換成模擬電壓從而生成所述恢復(fù)目標電壓的D/A變換電路。
根據(jù)本發(fā)明，通過由輸出電壓恢復(fù)電路進行的再充電來補償上次采樣期間結(jié)束至下次采樣期間為止的保持期間中的電容器的放電量，并且進行下次采樣期間中的采樣動作，所以可迅速達到目標采樣電壓。


圖1是用于說明本發(fā)明的采樣電路的原理的示意性電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是說明第一實施方式的采樣保持電路的動作的示意性時序圖。
圖3是除去本發(fā)明的實施方式的采樣保持電路的電壓存儲電路以及控制電路的部分的概略的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是第二實施方式的、對SECAM方式彩色電視信號進行解碼的電路的概略的方框圖。
圖5是說明第二實施方式的采樣保持電路的動作的示意性時序圖。
圖6是表示現(xiàn)有的采樣保持電路的原理的電路圖。
具體實施例方式下面，基于

本發(fā)明的實施方式(以下稱為實施方式)。
本實施方式是利用了本發(fā)明的采樣電路的采樣保持電路，圖1是用于說明該采樣保持電路(或采樣電路)的原理的示意性電路結(jié)構(gòu)圖。如果概略地觀察該電路，則包括充放電電路10、再充電電路12、電容器14、電壓跟隨電路16、電壓存儲電路18以及控制電路20而構(gòu)成。
充放電電路10被設(shè)置在采樣保持電路的輸入端子IN和電容器C的一端之間，通過來自控制電路20的控制信號PS被控制導(dǎo)通/關(guān)斷，在導(dǎo)通狀態(tài)下輸出與充放電電路10的輸入端子Nin和輸出端子Nout的電壓差對應(yīng)的電流，對電容器C(電容器14)進行充放電。充放電電路10構(gòu)成為低輸出阻抗，另一方面，為了避免對輸入端子IN上施加的輸入信號Vin的影響，構(gòu)成為高輸入阻抗。
再充電電路12與充放電電路10并聯(lián)連接到電容器C，其輸入端子Nin’被施加電壓存儲電路18的輸出電壓。再充電電路12通過來自控制電路20的控制信號PR被控制導(dǎo)通/關(guān)斷，在導(dǎo)通狀態(tài)下輸出與再充電電路12的輸入端子Nin’和輸出端子Nout’的電壓差對應(yīng)的電流，對電容器C進行充放電。
電容器C的一端與充放電電路10以及再充電電路12的各自的輸出端子和晶體管Q01的基極連接，另一端連接到接地電位Vss。電容器C產(chǎn)生與充電量對應(yīng)的電壓，該電壓被輸入到晶體管Q01的基極。
電壓跟隨電路16被連接到電容器C和采樣保持電路的輸出端子OUT之間來進行阻抗變換。即，構(gòu)成為從電容器C看的輸入阻抗高，另一方面，輸出阻抗低。由此，抑制由輸出端子OUT的放電造成的電容器C的電壓的降低，并且可從輸出端子OUT將電容器C的電壓作為輸出電壓Vout取出。阻抗變換例如通過被達林頓連接的晶體管Q01、Q02來實現(xiàn)。例如，晶體管Q01為npn型，基極連接到電容器C，集電極連接到Q02的基極，發(fā)射極連接到輸出端子OUT。晶體管Q02為pnp型，發(fā)射極連接到電源Vcc，集電極連接到輸出端子OUT。在晶體管Q02的集電極和接地電位Vss之間連接電流源I0，向Q02供給集電極-發(fā)射極間電流Ice。
電壓存儲電路18包含將模擬電壓信號的輸出電壓Vout變換成數(shù)字值(基準電壓值)的A/D變換電路、保持基準電壓值的寄存器、以及將基準電壓值變換成模擬電壓信號(恢復(fù)目標電壓)的D/A變換電路而構(gòu)成。電壓存儲電路18的A/D變換、D/A變換分別基于來自控制電路20的控制信號PS、PR來進行。這樣，電壓存儲電路18作為基準電壓保持電路以及輸出電壓恢復(fù)電路起作用。
控制電路20生成控制信號PS、PR，控制充放電電路10、再充電電路12、電壓存儲電路18的動作。圖2是說明該采樣保持電路的動作的示意性時序圖。在控制信號PS、PR為低(Low)電平時，充放電電路10、再充電電路12分別進行對電容器C的充放電動作，在高(High)電平時，停止充放電動作。具體地說，通過PS成為低電平而采樣期間開始，充放電電路10的充放電動作開始，Vout開始向著Vin變化(時刻t0)。
如果采樣期間結(jié)束，則PS成為高電平，充放電電路10的充放電動作停止(時刻t1)。另外，與該控制信號PS的上升連動，電壓存儲電路18對Vout進行A/D變換并保持其值。進而，電壓存儲電路18輸出D/A變換了該值的電壓信號Vst。再有，圖2示出在采樣期間的結(jié)束時t1，Vout未達到Vin的情況。
電壓存儲電路18輸出的電壓信號Vst被維持為一定，但伴隨電容器C由Q01的基極電流導(dǎo)致的放電，Vout緩慢地下降(期間t1～t2)。其結(jié)果，Vst和Vout之間產(chǎn)生差。
先行于下一采樣期間(期間t3～t4)，設(shè)定再充電期間(恢復(fù)期間)。再充電期間從PR變成低電平開始，再充電電路12的充放電動作開始，Vout開始向著Vst變化(時刻t2)。在此，示出將再充電電路12的充放電能力設(shè)定為比充放電電路10大的例子，圖示出Vout在再充電期間比采樣期間更快速變化的情形。通過再充電電路12的充放電動作，補償在期間t1～t2中電容器C的放電量，在既是再充電期間結(jié)束時又是下一采樣期間開始時的時刻t3，Vout復(fù)原到上次采樣期間結(jié)束時t1的電平或與其接近的電平。
下一采樣期間(t3～t4)，以該復(fù)原的Vout作為起點，充放電電路10進行的電容器C的充放電動作開始，所以，在其結(jié)束時t4，可獲得比上次采樣期間結(jié)束時t1更接近Vin的Vout。再有，圖2中示出了該采樣期間中Vout達到Vin的情況，但即使這一次未達到，但進一步重復(fù)由再充電電路12進行的再充電動作以及由充放電電路10進行的采樣動作，可使Vout逐漸接近Vin。
通過上述那樣的由再充電電路12進行的再充電動作，可補償上次采樣期間結(jié)束后的電容器C的放電量，所以，即使通過間歇性設(shè)定的多個采樣期間中的采樣動作，也可以使Vout收斂于Vin。由此，不考慮采樣期間的空閑期中的電容器C的放電，可降低充放電電路10的充放電能力，可實現(xiàn)采樣的抗噪聲性能的提高、穩(wěn)定化。
圖3是除去本采樣保持電路的電壓存儲電路18以及控制電路20的部分的概略的電路結(jié)構(gòu)圖。該電路包含pnp型雙極晶體管Q1～Q5、npn型雙極晶體管Q6～Q19、電流源I1～I5、電阻R1～R8、電容器C、電源B而構(gòu)成。
在該電路中，電路塊30構(gòu)成充放電電路10的差動放大電路的一部分，電路塊32構(gòu)成再充電電路12的差動放大電路的一部分。電路塊34與這兩個差動放大電路的負載側(cè)共同連接，產(chǎn)生與差動放大電路的兩個輸入電壓的差對應(yīng)的電流，對電容器C進行充放電。與電容器C的充電量對應(yīng)的電壓經(jīng)由電壓跟隨電路16從輸出端子作為Vout被取出。
充放電電路10的差動放大電路將晶體管Q6和Q7作為差動對來構(gòu)成，這些晶體管的發(fā)射極與共同的恒流電路相連。該恒流電路由晶體管Q9、Q10以及電阻R5構(gòu)成。晶體管Q9的集電極連接到晶體管Q6、Q7，而發(fā)射極經(jīng)由電阻R5連接到接地電位Vss。通過以二極管連接的晶體管Q10的基極-發(fā)射極間電壓Vbe規(guī)定晶體管Q9的基極電位，使晶體管Q9流過恒流。晶體管Q9的基極和接地電位之間連接的晶體管Q8作為根據(jù)控制信號PS來導(dǎo)通/關(guān)斷控制恒流電路的開關(guān)起作用。在晶體管Q8的基極上施加的信號PS為高電平時，npn晶體管Q8為導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管Q9的基極通過晶體管Q8而與接地電位短路，成為關(guān)斷狀態(tài)，恒流電路成為停止狀態(tài)。另一方面，在信號PS為低電平時，npn晶體管Q8為關(guān)斷狀態(tài)，晶體管Q9的基極上施加晶體管Q10的Vbe，成為關(guān)斷狀態(tài)，恒流電路動作。
晶體管Q6、Q7的集電極分別與晶體管Q1、Q2的集電極連接。晶體管Q1、Q2分別被二極管連接，同時晶體管Q3、Q4分別被電流鏡連接。晶體管Q1～Q4的發(fā)射極分別經(jīng)由電阻R1～R4連接到電源電壓Vcc。這里，Vcc為規(guī)定的正電壓，由電源B供給。
晶體管Q3的集電極經(jīng)由被二極管連接的晶體管Q13連接到電容器C。在晶體管Q3中，通過電流鏡電路而流過與晶體管Q1同樣的集電極-發(fā)射極間電流J1。
晶體管Q4的集電極與被二極管連接的晶體管Q11連接。晶體管Q11和Q12構(gòu)成電流鏡電路，晶體管Q12的集電極連接到電容器C。再有，晶體管Q11、Q12各自的發(fā)射極經(jīng)由電阻R6、R7接地。晶體管Q12中，經(jīng)由兩級的電流鏡電路而流過與晶體管Q2同樣的集電極-發(fā)射極間電流J2。
電容器C通過晶體管Q13供給的電流J1和晶體管Q12吸入的電流J2的合成電流J(≡J1-J2)被充放電。電容器C的一端被連接到晶體管Q14的基極。而另一端被接地。
晶體管Q14、Q5分別與圖1的晶體管Q01、Q02，構(gòu)成達林頓電路。具體地說，晶體管Q14的基極連接到電容器C，集電極連接到Q5的基極，發(fā)射極連接到輸出端子OUT。晶體管Q5的發(fā)射極連接到電源Vcc，集電極連接到輸出端子OUT。另外，在晶體管Q5的集電極和接地電位Vss之間連接電流源I3，向Q5供給集電極-發(fā)射極間電流Ice。
再充電電路12的差動放大電路具有與上述的充放電電路10的差動放大電路同樣的電路結(jié)構(gòu)。即，再充電電路12的差動放大電路將晶體管Q15和Q16作為差動對來構(gòu)成，這些晶體管的發(fā)射極與共同的恒流電路相連。該恒流電路由晶體管Q18、Q19以及電阻R8構(gòu)成。晶體管Q18的集電極連接到晶體管Q15、Q16，而發(fā)射極經(jīng)由電阻R8連接到接地電位Vss。通過以二極管連接的晶體管Q19的基極-發(fā)射極間電壓Vbe規(guī)定晶體管Q18的基極電位，使晶體管Q18流過恒流。晶體管Q18的基極和接地電位之間連接的晶體管Q17作為根據(jù)控制信號PR來導(dǎo)通/關(guān)斷控制恒流電路的開關(guān)起作用。在晶體管Q17的基極上施加的信號PR為高電平時，npn晶體管Q17為導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管Q18的基極通過晶體管Q17而與接地電位短路，成為關(guān)斷狀態(tài)，恒流電路成為停止狀態(tài)。另一方面，在信號PR為低電平時，npn晶體管Q17為關(guān)斷狀態(tài)，晶體管Q18的基極上施加晶體管Q19的Vbe，成為關(guān)斷狀態(tài)，恒流電路動作。
晶體管Q15、Q16的集電極分別與晶體管Q1、Q2的集電極連接。即，如上所述，再充電電路12的差動放大電路與充放電電路10的差動放大電路共有負載側(cè)的電路塊34。
充放電電路10的差動對的一方的晶體管Q6的基極連接到輸入端子IN，另一方的晶體管Q7的基極連接到輸出端子OUT。由此，在控制信號PS為低電平而恒流電路動作時，產(chǎn)生與Vin和Vout的差對應(yīng)的合成電流J，通過該合成電流J電容器C被充放電，進行上述的采樣動作。
另外，再充電電路12的差動對的一方的晶體管Q15的基極被施加電壓存儲電路18的輸出Vst，另一方的晶體管Q16的基極連接到輸出端子OUT。由此，在控制信號PR為低電平而恒流電路動作時，產(chǎn)生與Vst和Vout的差對應(yīng)的合成電流J，通過該合成電流J電容器C被充放電，進行上述的再充電動作。
具體地說，在Vin(或Vst)＞Vout的情況下，電容器C被充電，在Vin(或Vst)＜Vout的情況下，電容器C被放電。由此，輸出電壓Vout在采樣期間中隨著時間經(jīng)過而接近Vin，在再充電期間中接近Vst。
如上所述，圖2示出設(shè)定再充電電路12的充放電能力比充放電電路10大的例子。該充放電能力例如根據(jù)充放電電路10、再充電電路12各自的差動放大電路中設(shè)置的恒流電路供給的電流量的合計來決定。即，各恒流電路供給分別流過晶體管Q1、Q2的電流J1、J2的合計。因此，通過將充放電電路10的恒流電路的電流量設(shè)定得小，J1、J2都變小，可使電容器C的充放電電流J變小，可使抗噪聲性能提高。另一方面，通過將再充電電路12的恒流電路的電流量設(shè)定得大，可迅速復(fù)原上次采樣期間結(jié)束時的Vout。
再有，作為將再充電電路12的充放電能力變大的替代，也可以使再充電期間變長。
上述的第一實施方式的采樣保持電路是從輸入信號Vin中采樣1種電壓值的結(jié)構(gòu)，但基于同樣的原理，對Vin的相互不同的定時呈現(xiàn)的多個電壓值分別進行采樣的電路也是可以實現(xiàn)的。作為本發(fā)明的第二實施方式，說明對多個電壓值進行采樣的電路。本電路中，電壓存儲電路18構(gòu)成為可保持多個基準電壓值。在以下的說明中，對與上述第一實施方式同樣的構(gòu)成要素賦予相同的標號并省略說明。
該實施方式的電路是對SECAM方式的彩色電視信號進行解碼的電路，圖4是其概略的方框圖。該電路包含彩色解調(diào)電路40、色差信號辨別電路42、采樣保持電路44、開關(guān)46、分壓電路48而構(gòu)成。
這里，SECAM方式為法國等國的彩色電視接收機的標準規(guī)格，兩個色差信號(R-Y、B-Y)被頻率調(diào)制，按線順序被復(fù)用。彩色副載波頻率fsc對于R-Y為4.406MHz，對于B-Y為4.250MHz。為了判別各掃描線是否為與某個色差信號對應(yīng)，對每個掃描線中重疊的色同步信號FM檢波，與彩色副載波頻率對應(yīng)的電壓信號Vsc被取出。
這里，與4.406MHz對應(yīng)的FM檢波結(jié)果的電壓表示為Vsc1，與4.250MHz對應(yīng)的FM檢波結(jié)果的電壓表示為Vsc2。色差信號辨別電路42通過將取出的Vsc、Vsc1和Vsc2的中間電平Vref進行比較來判別Vsc是Vsc1和Vsc2的哪一個。作為Vref，采用與兩個彩色副載波頻率的中央頻率即4.328MHz對應(yīng)的FM檢波電平進行可靠的判別最好。但是，可以可靠地對該4.328MHz進行檢波的信號不存在于原先的SECAM方式的視頻信號中。因此，在垂直回掃期間，插入具有PAL方式的彩色副載波頻率fsc(4.43MHz)的信號和將水平同步頻率fh(15.625kHz)乘以256倍獲得的4MHz的信號，基于它們的檢波電平Vref1、Vref2，決定與4.328MHz對應(yīng)的電壓信號Vref。
開關(guān)46基于切換信號SEL進行動作，對SECAM方式的視頻信號(SECAM視頻信號)、具有PAL方式的fsc的時鐘(fsc時鐘)、例如在CCD顯示線的驅(qū)動電路等中生成的用于驅(qū)動的4MHz的時鐘(CCD時鐘)進行切換并輸入到彩色解調(diào)電路40。這里，fsc時鐘、CCD時鐘分別被插入具有1.3mS時間幅度的垂直回掃期間內(nèi)的規(guī)定位置。另一方面，在掃描期間，SECAM視頻信號被輸入到彩色解調(diào)電路40。
彩色解調(diào)電路40對輸入的信號進行檢波，輸出到色差信號辨別電路42以及采樣保持電路44。
采樣保持電路44對應(yīng)于插入垂直回掃期間的fsc時鐘以及CCD時鐘，貫穿多個垂直回掃期間對彩色解調(diào)電路40的輸出信號中呈現(xiàn)的檢波電平Vref1、Vref2分別進行采樣。為了對兩個檢波電平同時并行地進行采樣，電壓存儲電路50具有兩個寄存器52、54，構(gòu)成為可保持兩個基準電壓值。
控制電路56生成控制信號PS、PR，控制充放電電路10、再充電電路12、電壓存儲電路18的動作。這里，控制電路56取入切換信號SEL，可生成控制信號PS、PR，以使檢波電平Vref1、Vref2分別在彩色解調(diào)電路40的輸出中呈現(xiàn)的期間同步。
另外，控制電路56可將切換信號SEL用于寄存器52、54的選擇。
分壓電路48被連續(xù)輸入電壓存儲電路50將寄存器52、54保持的基準電壓值D/A變換并輸出的電壓Vst1、Vst2。這里，Vst1、Vst2分別是與Vref1、Vref2的采樣值對應(yīng)的電壓。分壓電路48將Vst1、Vst2用電阻58、60比例分割，生成與4.328MHz對應(yīng)的Vref，輸出到色差信號辨別電路42。
色差信號辨別電路42將與各水平掃描期間呈現(xiàn)的色同步信號對應(yīng)的檢波電平，與從分壓電路48獲得的Vref比較，判別該水平掃描期間的視頻信號是否與兩個色差信號的一個對應(yīng)，在每個水平掃描線分成R-Y和B-Y輸出。
圖5是說明采樣保持電路的動作的示意性時序圖。在輸入采樣保持電路44的輸入信號Vin中，在各垂直回掃期間(V-BLK)呈現(xiàn)具有Vref2的電壓電平的波形70和具有Vref1的電壓電平的波形72。波形70在切換信號SEL作為向彩色解調(diào)電路40的輸入而選擇CCD時鐘的期間呈現(xiàn)，波形72在切換信號SEL選擇fsc時鐘的期間呈現(xiàn)。在信號SEL選擇CCD時鐘或fsc時鐘的狀態(tài)時，控制電路56僅在規(guī)定的期間使信號PS移至低電平(期間t0～t1、t2～t3、t5～t6、t8～t9)。
在最初的垂直回掃期間，如果對Vref2進行采樣的期間到來，則充放電電路10的充放電動作開始，Vout開始向著Vref2變化(時刻t0)。如果該采樣期間結(jié)束，則PS成為高電平，充放電電路10的充放電動作停止(時刻t1)。另外，與該控制信號PS的上升連動，電壓存儲電路50對Vout進行A/D變換并將其值保持在寄存器54。這里，基于信號SEL選擇寄存器。進而，電壓存儲電路50向分壓電路48輸出D/A變換了該值的電壓信號Vst2。
接著，在相同的垂直回掃期間，如果對Vref1進行采樣的期間到來，則充放電電路10的充放電動作開始，Vout開始向著Vref1變化(時刻t2)。如果該采樣期間結(jié)束，則PS成為高電平，充放電電路10的充放電動作停止(時刻t3)。另外，與該控制信號PS的上升連動，電壓存儲電路50對Vout進行A/D變換并將其值保持在寄存器52。進而，電壓存儲電路50向分壓電路48輸出D/A變換了該值的電壓信號Vst1。
再有，圖5示出在采樣期間的結(jié)束時刻t1、t3，Vout分別未達到Vref2、Vref1的情況。
在下一垂直回掃期間中對Vref2進行采樣的期間到來時(時刻t5)，一般地，寄存器54保持的Vst2與Vout不同。因此，先行于下一采樣期間(期間t5～t6)，設(shè)定再充電期間(期間t4～t5)。再充電期間從PR變成低電平開始，與此連動，電壓存儲電路50基于信號SEL選擇Vst2并輸入到再充電電路12。然后，通過再充電電路12的充放電動作，Vout向著Vst2開始變化(時刻t4)。這里，再充電電路12的充放電能力比充放電電路10大，Vout在再充電期間比采樣期間變化快。通過再充電電路12的充放電動作，補償在期間t1～t4中電容器C中產(chǎn)生的電壓變化(起因于電壓跟隨電路16等的放電和Vref1的采樣動作的電壓變動)，在既是再充電期間結(jié)束時又是關(guān)于Vref2的采樣期間開始時的時刻t5，Vout復(fù)原到上次關(guān)于Vref2的采樣期間結(jié)束時t1的電平或與其接近的電平。
在采樣期間(t5～t6)中，以該復(fù)原的Vout作為起點，充放電電路10進行的電容器C的充放電動作開始，所以，在其結(jié)束時t6，可獲得比上次采樣期間結(jié)束時t1更接近Vref2的Vout，以與其對應(yīng)的值來更新寄存器54的內(nèi)容。再有，圖5中示出了該采樣期間中Vout達到Vref2的情況，但即使這一次未達到，通過在每個垂直回掃期間進一步重復(fù)由再充電電路12進行的再充電動作以及由充放電電路10進行的采樣動作，可使Vout逐漸接近Vref2。
在關(guān)于Vref2的采樣期間之后，在相同的垂直回掃期間中，關(guān)于Vref1的采樣期間到來(時刻t8)。此時，一般地，寄存器52保持的Vst1與Vout不同。因此，先行于采樣期間(期間t8～t9)，設(shè)定再充電期間(期間t7～t8)。與再充電期間的開始連動，電壓存儲電路50基于信號SEL選擇Vst1并輸入到再充電電路12。然后，通過再充電電路12的充放電動作，Vout向著Vst1開始變化(時刻t7)。通過再充電電路12的充放電動作，補償在期間t3～t7中電容器C中產(chǎn)生的電壓變化(起因于電壓跟隨電路16等的放電和Vref2的采樣動作的電壓變動)，在既是再充電期間結(jié)束時又是關(guān)于Vref1的采樣期間開始時的時刻t8，Vout復(fù)原到上次關(guān)于Vref1的采樣期間結(jié)束時t3的電平或與其接近的電平。
在采樣期間(t8～t9)中，以該復(fù)原的Vout作為起點，充放電電路10進行的電容器C的充放電動作開始，所以，在其結(jié)束時t9，可獲得比上次采樣期間結(jié)束時t3更接近Vref1的Vout，以與其對應(yīng)的值來更新寄存器52的內(nèi)容。再有，圖5中示出了該采樣期間中Vout達到Vref1的情況，但即使這一次未達到，通過在每個垂直回掃期間進一步重復(fù)由再充電電路12進行的再充電動作以及由充放電電路10進行的采樣動作，可使Vout逐漸接近Vref1。
再有，作為將再充電電路12的充放電能力變大的替代，也可以使再充電期間變長。例如，先行于Vref2的采樣動作的再充電期間的開始時刻t4可以是時刻t3以后的定時，可以將該再充電期間t4～t5設(shè)為與垂直掃描期間對應(yīng)的長度。另一方面，先行于Vref1的采樣動作的再充電期間的開始時刻t7只能早于相同的垂直回掃期間內(nèi)的時刻t6。但是，由于Vref2和Vref1的電平差比較小，所以，即使不將關(guān)于Vref1的再充電期間t7～t8擴大至關(guān)于Vref2的再充電期間t4～t5那樣長，也可以進行充分的再充電。
權(quán)利要求
1.一種采樣電路，其特征在于，具有電容器，將與充電量對應(yīng)的輸出電壓提供給輸出端子；充放電電路，周期性地設(shè)定采樣期間，根據(jù)輸入信號中該各采樣期間的采樣對象信號的電壓來對所述電容器進行充放電；基準電壓保持電路，基于所述采樣期間結(jié)束時的所述輸出電壓即終止電壓來決定、保持基準電壓值；目標電壓生成電路，基于所述基準電壓值來生成恢復(fù)目標電壓；以及輸出電壓恢復(fù)電路，在所述采樣期間的至少一部分設(shè)定先行的恢復(fù)期間，在該恢復(fù)期間，根據(jù)所述恢復(fù)目標電壓來對所述電容器進行充放電，設(shè)定與1周期前的所述采樣期間的所述終止電壓對應(yīng)的所述輸出電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的采樣電路，其特征在于，所述輸出電壓恢復(fù)電路的充放電能力比所述充放電電路的大。
3.如權(quán)利要求1或2所述的采樣電路，其特征在于，所述恢復(fù)期間比所述采樣期間長。
4.如權(quán)利要求1～3的任何一項所述的采樣電路，其特征在于，所述輸入信號為基于電視信號的信號，作為所述采樣對象信號包含與所述電視信號的垂直回掃期間對應(yīng)顯現(xiàn)的特征信號，所述充放電電路與所述各垂直回掃期間分別對應(yīng)來設(shè)定所述采樣期間。
5.如權(quán)利要求4所述的采樣電路，其特征在于，所述輸出電壓恢復(fù)電路對應(yīng)于所述電視信號的垂直掃描期間來設(shè)定所述恢復(fù)期間。
6.一種采樣電路，其特征在于，具有電容器，將與充電量對應(yīng)的輸出電壓提供給輸出端子；充放電電路，與輸入信號所呈現(xiàn)的n種類(n為大于等于2的自然數(shù))的采樣對象信號Ui(i為1≤i≤n的自然數(shù))分別對應(yīng)來周期性地設(shè)定n種類的采樣期間Si，在該各采樣期間，根據(jù)所述輸入信號的電壓來對所述電容器進行充放電；基準電壓保持電路，分別基于所述各采樣期間Si結(jié)束時的所述輸出電壓即終止電壓來分別決定、保持與所述各采樣對象信號Ui對應(yīng)的基準電壓值Vi；目標電壓生成電路，分別基于所述各基準電壓值Vi來生成恢復(fù)目標電壓Wi；以及輸出電壓恢復(fù)電路，對于所述各采樣期間Si，設(shè)定恢復(fù)期間Ri，該恢復(fù)期間R1從先行的所述采樣期間后開始至使該采樣期間Si的至少一部分期間剩下而結(jié)束，在該恢復(fù)期間Ri，根據(jù)所述恢復(fù)目標電壓Wi來對所述電容器進行充放電，設(shè)定與1周期前的所述采樣期間Si的所述終止電壓對應(yīng)的所述輸出電壓。
7.如權(quán)利要求1～6的任何一項所述的采樣電路，其特征在于，所述基準電壓保持電路具有將所述終止電壓A/D變換成數(shù)字值的A/D變換電路；以及將所述數(shù)字值作為所述基準電壓值存儲的存儲電路，所述目標電壓生成電路具有將所述存儲電路存儲的所述數(shù)字值D/A變換成模擬電壓從而生成所述恢復(fù)目標電壓的D/A變換電路。
全文摘要
在與模擬電壓信號有關(guān)的采樣電路中，如果在多個采樣期間間歇地進行對電壓進行采樣的電容器的充電，則由于空閑期的漏電流的放電，電容器的充電達不到平衡狀態(tài)。本發(fā)明的采樣電路，在采樣期間，充放電電路(10)以與輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的差對應(yīng)的電流對電容器C進行充放電。電壓存儲電路(18)保持將采樣期間結(jié)束時的Vout進行了A/D變換的基準電壓值。在下一采樣期間開始之前，再充電電路(12)以與將來自電壓存儲電路(18)的基準電壓值進行了D/A變換的電壓和Vout之差對應(yīng)的電流對電容器C進行充電，補償電容器C的采樣期間的空閑期的放電量，恢復(fù)上次采樣期間結(jié)束時的充電量。由此，Vout迅速接近目標采樣電壓。
文檔編號G11C27/00GK1744438SQ20051008363
公開日2006年3月8日 申請日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者仁木雅, 植木敬次郎 申請人:三洋電機株式會社