JPH0337200Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0337200Y2 JPH0337200Y2 JP10807285U JP10807285U JPH0337200Y2 JP H0337200 Y2 JPH0337200 Y2 JP H0337200Y2 JP 10807285 U JP10807285 U JP 10807285U JP 10807285 U JP10807285 U JP 10807285U JP H0337200 Y2 JPH0337200 Y2 JP H0337200Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hold
- circuit
- track
- voltage
- switch
- 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.)
- Expired
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 24
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は高速入力信号をサンプリング検出する
ためのサンプラ回路に関し、特に入力絶対値電圧
を高速高精度で測定するためのサンプラ回路に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a sampler circuit for sampling and detecting high-speed input signals, and particularly relates to a sampler circuit for measuring input absolute value voltage with high speed and high accuracy.
ダイオードなどのスイツチ素子を使つたサンプ
ラ回路では、バイアス回路のコモンモードインピ
ーダンスが有限であること、サンプリング期間が
短かすぎる等の理由で入力電圧とホールド電圧と
等くならない。このため、フイードバツクをかけ
るのが一般的である。フイードバツク方式として
は、パルスストレツチヤ方式(出力信号をホール
ドコンデンサに帰還するもの)およびバイアス回
路へのフイードバツク方式(以下単にフイードバ
ツク方式という)とがある。第3図は従来のフイ
ードバツク方式の回路図、第4図はその動作説明
図である。ダイオードブリツジ2はバイアス抵抗
器5を介して可変電源7,8に接続され、ホール
ド時にはオフ状態に維持される。サンプル時に
は、サンプルパルス端子3,5にそれぞれ正、負
のサンプルパルスSpが印加されて、ダイオード
ブリツジ2はオンとなり、入力端子1に印加され
た入力電圧Viがサンプルされ、ホールドコンデ
ンサ9に印加、ホールドされる。サンプル電圧
VcHは増幅器10を介して出力端子11に出力さ
れる。ここで、出力電圧Voは可変電源7,8に
帰還され、可変電源7,8のバイアス電圧−
VB1、VB2はその平均値がホールド電圧VCHに等し
くなように制御される。第4図において、,
はそれぞれ第3図の点,における電圧を示し
ており、−Sp1,+Spの重畳により、は電圧レベ
ル+VB2から、は−VB1から変化する。+VB2、−
VB1は制御後の電圧レベルを示している。第4図
に示すように、Vi=VCHであれば、正負のSpはVi
(VcH)に対し等しい距離(初期電圧値は−VB1,
VB2)から立上(立下)ることになり、上下の4
個のダイオードは等しい期間(t1〜t2の間)オン
になる。
In sampler circuits that use switch elements such as diodes, the input voltage and hold voltage are not equal because the common mode impedance of the bias circuit is finite and the sampling period is too short. For this reason, it is common to provide feedback. Feedback methods include a pulse stretcher method (feeding back an output signal to a hold capacitor) and a feedback method to a bias circuit (hereinafter simply referred to as "feedback method"). FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional feedback system, and FIG. 4 is an explanatory diagram of its operation. Diode bridge 2 is connected to variable power supplies 7 and 8 via bias resistor 5, and is maintained in an off state during hold. At the time of sampling, positive and negative sample pulses Sp are applied to the sample pulse terminals 3 and 5, respectively, the diode bridge 2 is turned on, and the input voltage Vi applied to the input terminal 1 is sampled and applied to the hold capacitor 9. , is held. sample voltage
V cH is outputted to an output terminal 11 via an amplifier 10. Here, the output voltage Vo is fed back to the variable power supplies 7 and 8, and the bias voltage of the variable power supplies 7 and 8 is -
V B1 and V B2 are controlled so that their average value is equal to the hold voltage V CH . In Figure 4,
indicate the voltages at the points in FIG. 3, respectively, and due to the superposition of -S p1 and +S p , change from the voltage level +V B2 and from -V B1 . +V B2 , -
V B1 indicates the voltage level after control. As shown in Figure 4, if V i = V CH , the positive and negative S p is V i
Distance equal to (V cH ) (initial voltage value is −V B1 ,
It will rise (fall) from V B2 ), and the upper and lower 4
The diodes are on for equal periods of time (between t1 and t2 ).
ここで、上記のように制御されない場合には、
例えば上部(下部)の2個のダイオードのみがサ
ンプル時点にオンになり、下部(上部)の2個の
ダイオードはオフのままとなる。このような動作
をした場合にはサンプル時点における各ダイオー
ドの動作電流が異なるので、ViとVCHとが正確に
一致しなくなる。 Here, if not controlled as above,
For example, only the top (bottom) two diodes are turned on at the sample time, while the bottom (top) two diodes remain off. When such an operation is performed, the operating current of each diode at the time of sampling is different, so that V i and V CH do not match accurately.
高精度にVCHをViに一致させるためには、−VBi
と+VB2の平均値がVCHと一致するように、即ち
4個のダイオードを等しい期間オンにする必要が
ある。またーVB1、VB2の平均値がVCH,Viになる
ようにプートストラツプがかけられるので、見か
け上の抵抗値RBが増大される(ダイオードブリ
ツジがオンのときにはRBが大なることが必要)。
これらの理由により、この方式では、サンプリン
グ効率の向上、リニアリテイの向上を図ることが
できる。この方式は入力電圧Viの同一点(同一電
圧)を複数回サンプル測定する場合に特に有利で
あ。 In order to match V CH with V i with high precision, −V Bi
It is necessary to turn on the four diodes for equal periods so that the average value of +V B2 and +V B2 matches V CH . Also, since the putot strap is applied so that the average value of V B1 and V B2 becomes V CH and Vi , the apparent resistance value R B is increased (when the diode bridge is on, R B is large). (need to become).
For these reasons, this method can improve sampling efficiency and linearity. This method is particularly advantageous when sampling the same point (same voltage) of the input voltage V i multiple times.
しかしながら、この方式においては、サンプリ
ングヘツド(ダイオードブリツジ、ホールドコン
デンサを含む)とフイードバツク回路を含む系が
ダイオードブリツジ2のオフ容量を通して常時ク
ローズドルーブを形成していため、VCHおよびVp
が安定(セトリング)するまでにかなりの時間を
要する。したがつて、出力電圧を素早く安定さ
せ、入力電圧Viの絶対値を高速で検出し、アナロ
グ・デジタル(A/D)変換するのが困難であ
る。またオフ時におけるダイオード容量とホール
ド容量CHにより、フイードバツク電圧の影響が
VCHに現われ、VCHがViを高精度に表わさなくな
る。また、−VB1、VB2が安定しないうちに次のサ
ンプリングを行なうと、これら電圧の平均値がVi
になつていないため、VCHに不確定さが生ずる。 However, in this method, the system including the sampling head (including the diode bridge and hold capacitor) and the feedback circuit always forms a closed loop through the off-capacitance of diode bridge 2, so that V CH and V p
It takes a considerable amount of time to stabilize. Therefore, it is difficult to quickly stabilize the output voltage, detect the absolute value of the input voltage V i at high speed, and perform analog-to-digital (A/D) conversion. In addition, the influence of feedback voltage is reduced by the diode capacitance and hold capacitance C H when off.
appears on V CH , and V CH no longer represents Vi with high accuracy. Furthermore, if the next sampling is performed before −V B1 and V B2 are stabilized, the average value of these voltages will be V i
Since the voltage has not been adjusted, uncertainty arises in V CH .
本考案は上述した従来方式の利点をそのまま維
持すると共に、従来回路の欠点を除去し、高速、
高精度のサンプラ回路を提供することである。
The present invention maintains the advantages of the conventional circuit described above, eliminates the disadvantages of the conventional circuit, and provides high speed,
An object of the present invention is to provide a highly accurate sampler circuit.
本考案においては、ホールドコンデンサCHの
後段に2個のトラツク/ホールド(T/H)回路
が設けられ、一方のT/H回路はホールドコンデ
ンサのホールド電圧VCHに追従し、この間他方の
T/H回路はホールドモードにあり、フイードバ
ツク電圧を一定に維持する。そして、VCHに追従
した後、ホールドコンデンサとは電気的に分離さ
れる。この後他方のT/H回路が一方のT/H回
路の出力に追従してフイードバツク電圧を決定す
る。即ち、サンプリングヘツドおよびフイードバ
ツク回路を含む系は常時オープンしており、ホー
ルド電圧VCH、出力電圧Vo、バイアス電圧−
VB1、VB2はこれら電圧に関連する増幅器の応答
速度により急速に安定される。
In the present invention, two track/hold (T/H) circuits are provided after the hold capacitor CH , and one T/H circuit tracks the hold voltage V CH of the hold capacitor, while the other T/H circuit follows the hold voltage V CH of the hold capacitor. The /H circuit is in hold mode and maintains the feedback voltage constant. After tracking V CH , it is electrically isolated from the hold capacitor. Thereafter, the other T/H circuit follows the output of one T/H circuit to determine the feedback voltage. That is, the system including the sampling head and feedback circuit is always open, and the hold voltage V CH , output voltage Vo, and bias voltage -
V B1 and V B2 are rapidly stabilized by the response speed of the amplifier related to these voltages.
第1図は本考案によるサンプラ回路のブロツク
図、第2図は動作説明図である。第3図の回路と
同一部分には同一符号を付してある。ダイオード
ブリツジ2およびホールドコンデンサ9を含むサ
ンプリングヘツド3は増幅器10を介して第1ト
ラツク/ホールド回路(T/H)14に接続され
る。T/H14はスイツチ15、ホールドコンデ
ンサ16および増幅器17(利得=−1)よりな
り、VCHに追従(トラツク)すると共にそれをホ
ールドする。T/H14の出力は出力端子11に
出力電圧Voとして供給されると共に、第2トラ
ツク/ホールド回路(T/H)18に与えられ
る。出力電圧VoはA/D変換され、入力電圧Vi
の絶対値が求められる。T/H18はスイツチ1
9、ホールドコンデンサ20および増幅器21
(利得=1)よりなり、T/H14の出力電圧に
追従(トラツク)すると共にそれをホールドす
る。T/H18の出力は減衰器22を介して差動
増幅器12,13の正端子に印加される。12,
13の負端子には参照電圧VP,−VPがそれぞれ印
加される。差動増幅器12,13の出力はバイア
ス電圧VB1,VB2としてサンプリングヘツド3に
印加される。24はタイミング信号発生器であ
り、後述するように所望のタイミングでスイツチ
15,19をオン、オフすると共に、サンプリン
グパルス発生器23にタイミング信号を与える。
サンプリングパルス発生器23は正、負のサンプ
ルパルスSP、−SPをサンプリングヘツド3に与え、
入力信号Viがサンプルされ、ホールドコンデンサ
9に検出、ホールドされる。
FIG. 1 is a block diagram of a sampler circuit according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of its operation. The same parts as in the circuit of FIG. 3 are given the same reference numerals. A sampling head 3 including a diode bridge 2 and a hold capacitor 9 is connected via an amplifier 10 to a first track/hold circuit (T/H) 14. The T/H 14 includes a switch 15, a hold capacitor 16, and an amplifier 17 (gain=-1), and tracks V CH and holds it. The output of the T/H 14 is supplied to the output terminal 11 as an output voltage Vo, and also to a second track/hold circuit (T/H) 18. The output voltage Vo is A/D converted and the input voltage V i
The absolute value of is determined. T/H18 is switch 1
9. Hold capacitor 20 and amplifier 21
(gain=1), and tracks the output voltage of the T/H 14 and holds it. The output of the T/H 18 is applied to the positive terminals of the differential amplifiers 12 and 13 via an attenuator 22. 12,
Reference voltages V P and -V P are applied to the negative terminals of the circuit 13, respectively. The outputs of the differential amplifiers 12 and 13 are applied to the sampling head 3 as bias voltages V B1 and V B2 . Reference numeral 24 denotes a timing signal generator, which turns on and off the switches 15 and 19 at desired timings as will be described later, and also provides a timing signal to the sampling pulse generator 23.
The sampling pulse generator 23 provides positive and negative sample pulses SP, -S P to the sampling head 3,
The input signal V i is sampled, detected and held by the hold capacitor 9.
次に第2図を参照して動作を説明する。SP,−
SPにより、点、の電圧が図示のように変化
し、ダイオードブリツジ2が瞬間的にオンにな
り、Viのいくらかがコンデンサ9にホールドされ
る(VHC)、その後またはほぼ同時にスイツチ1
5がオンになつてT/H14は追従(トラツク)
モードになり、ホールドコンデンサ16のホール
ド電圧はVCHに追従する。その後スイツチ15は
オフになり、T/H14はホールドモードにな
る。その後、スイチ19がオンになり、T/H1
8はホールドモードから追従(トラツク)モード
に変化する。それによりホールドコンデンサ20
のホールド電圧はホールドコンデンサ16の電圧
に追従し、そしてスイツチ19がオフになつた後
その電圧をホールドする。即ち、−VB1,VB2が変
化し、点、の電圧が図示のように変化する。
そして増幅器12,13はバイアス電圧、−VB1,
VB2の平均値が常にVCHに等しくなるように、即
ちVCHが−VB1,VB2の中点にあるように制御す
る。 Next, the operation will be explained with reference to FIG. S P ,−
S P causes the voltage at point , to change as shown, turning on diode bridge 2 momentarily and holding some of V i in capacitor 9 (V HC ), after which or almost simultaneously switch 1
5 turns on and T/H14 follows (track)
mode, and the hold voltage of the hold capacitor 16 follows V CH . Thereafter, the switch 15 is turned off and the T/H 14 enters the hold mode. After that, switch 19 is turned on and T/H1
8 changes from hold mode to track mode. Therefore, the hold capacitor 20
The hold voltage follows the voltage on hold capacitor 16 and holds that voltage after switch 19 is turned off. That is, -V B1 and V B2 change, and the voltage at the point changes as shown.
And the amplifiers 12 and 13 have bias voltages, -V B1 ,
Control is performed so that the average value of V B2 is always equal to V CH , that is, V CH is at the midpoint between -V B1 and V B2 .
よつて次のサンプルまでに高速のセトリングが
行なわれる。なお、減衰器22は全体の回路系を
考慮してその出力電圧VCHになるようにするもの
である。また本回路は同一点を複数回サンプルし
てViを測定することは勿論である。出力電圧Vp
はT/H18がホールモードに移行した後にA/
D変換され、測定される。なお、T/H14がホ
ールドモードに移行した後に測定してもよいこと
は勿論である。またT/H14を除去し、増幅器
10の出力を直接T/H18に接続し(増幅器1
0の出力をVoとする)サンプル時のみオープン
ループにするようにしてもよい。この場合には、
スイツチ19がオンになりフイードバツクをかけ
る状態ではクローズドループになり、VB1,VB2
のセトリング時間が不明確になるが、VCHは高速
に安定する。 Therefore, fast settling occurs before the next sample. Note that the attenuator 22 is designed to adjust its output voltage to V CH in consideration of the entire circuit system. Moreover, this circuit can of course measure V i by sampling the same point multiple times. Output voltage V p
is A/ after T/H18 transitions to hall mode.
D-converted and measured. Note that it goes without saying that the measurement may be performed after the T/H 14 shifts to the hold mode. Also, remove T/H14 and connect the output of amplifier 10 directly to T/H18 (amplifier 1
(The output of 0 is Vo)) The open loop may be made only during sampling. In this case,
When switch 19 is turned on and feedback is applied, it becomes a closed loop, and V B1 , V B2
Although the settling time of V CH becomes unclear, V CH stabilizes quickly.
上述したように本考案の回路は常時必ずオープ
ンしており、クローズドループは形成されない。
VCH、−VB1、VB2、Voの各電圧はそれに関連して
使用されている増幅器の応答速度そのもので整定
(セトリング)される。よつてこれら電圧は高速
に安定すると共に、そのセトリング時間を計算に
より容易に求めることができる。またサンプリン
グ効率はサンプリングヘツドそのものの効率で決
定され、ViとVCHとの関係を容易に求めることが
できる。したがつて、本考案の回路は第3図に示
した従来回路の利点をそのまま維持しながら、高
速高精度で入力絶対電圧値を測定することができ
る。
As mentioned above, the circuit of the present invention is always open and no closed loop is formed.
Each of the voltages V CH , -V B1 , V B2 , and Vo is settled by the response speed of the amplifier used in connection therewith. Therefore, these voltages are stabilized quickly, and their settling time can be easily determined by calculation. Furthermore, the sampling efficiency is determined by the efficiency of the sampling head itself, and the relationship between V i and V CH can be easily determined. Therefore, the circuit of the present invention can measure the input absolute voltage value at high speed and with high accuracy while maintaining the advantages of the conventional circuit shown in FIG.
第1図は本考案によるサンプラ回路の回路図、
第2図は第1図に示したサンプラ回路の動作説明
図、第3図は従来のサンプラ回路の回路図、第4
図は第3図に示した回路の動作説明図である。
2……ダイオードブリツジ、9,16,20…
…ホールドコンデンサ、3……サンプリングヘツ
ド、23……サンプリングパルス発生器、24…
…タイミング信号発生器。
Figure 1 is a circuit diagram of a sampler circuit according to the present invention.
Fig. 2 is an explanatory diagram of the operation of the sampler circuit shown in Fig. 1, Fig. 3 is a circuit diagram of a conventional sampler circuit, and Fig. 4 is an explanatory diagram of the operation of the sampler circuit shown in Fig. 1.
This figure is an explanatory diagram of the operation of the circuit shown in FIG. 3. 2...Diode bridge, 9, 16, 20...
...Hold capacitor, 3...Sampling head, 23...Sampling pulse generator, 24...
...timing signal generator.
Claims (1)
ルスが印加されるサンプリングヘツドと、前記
サンプリングヘツドに接続されたトラツク/ホ
ールド回路と、前記トラツク/ホールド回路に
接続されて前記サンプリングヘツドへのバイア
ス電圧を変化させるバイアス回路とより成り、
前記トラツク/ホールド回路は前記サンプルパ
ルスの印加時とは異なる時点でトラツクモード
になることを特徴とするサンプラ回路。 (2) 前記トラツク/ホールド回路はスイツチとホ
ールド素子とより成る実用新案登録請求の範囲
第1項記載のサンプラ回路。 (3) 前記トラツク/ホールド回路は直列接続され
た第1・第2トラツク/ホールド回路より成
り、前記第1、第2トラツク/ホールド回路は
それぞれスイツチとホールド素子とにより構成
され、そして各回路のスイツチは異なる時点で
オン状態にされる実用新案登録請求の範囲第1
項記載のサンプラ回路。 (4) 前記バイアス回路は前記サンプリングヘツド
への2個の電圧値の平均値がホールド電圧に等
しくなるように制御する実用新案登録請求の範
囲第2項または3項記載のサンプラ回路。[Claims for Utility Model Registration] (1) A sampling head including a switch and a hold element to which a sample pulse is applied, a track/hold circuit connected to the sampling head, and a track/hold circuit connected to the track/hold circuit. a bias circuit that changes the bias voltage to the sampling head;
A sampler circuit characterized in that said track/hold circuit enters a track mode at a time different from when said sample pulse is applied. (2) The sampler circuit according to claim 1, wherein the track/hold circuit comprises a switch and a hold element. (3) The track/hold circuit is composed of first and second track/hold circuits connected in series, each of the first and second track/hold circuits is composed of a switch and a hold element, and The switch is turned on at different times in the utility model registration claim 1.
Sampler circuit described in section. (4) The sampler circuit according to claim 2 or 3, wherein the bias circuit is controlled so that the average value of two voltage values applied to the sampling head is equal to the hold voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10807285U JPH0337200Y2 (en) | 1985-07-15 | 1985-07-15 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10807285U JPH0337200Y2 (en) | 1985-07-15 | 1985-07-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218900U JPS6218900U (en) | 1987-02-04 |
| JPH0337200Y2 true JPH0337200Y2 (en) | 1991-08-06 |
Family
ID=30984928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10807285U Expired JPH0337200Y2 (en) | 1985-07-15 | 1985-07-15 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0337200Y2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4922452A (en) * | 1987-11-16 | 1990-05-01 | Analytek, Ltd. | 10 Gigasample/sec two-stage analog storage integrated circuit for transient digitizing and imaging oscillography |
| JP2627214B2 (en) * | 1990-11-16 | 1997-07-02 | インターニックス株式会社 | High-speed sample and hold circuit |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP10807285U patent/JPH0337200Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218900U (en) | 1987-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4751468A (en) | Tracking sample and hold phase detector | |
| US4458196A (en) | Method and apparatus for high speed resistance, inductance and capacitance measurement | |
| US20030006749A1 (en) | Current sensing and measurement in a pulse width modulated power amplifier | |
| US20240019506A1 (en) | Magnetic sensor and biomagnetic measurement device | |
| FR1576123A (en) | ||
| JPH0337200Y2 (en) | ||
| JPH07221613A (en) | Trigger circuit | |
| JPS6028072B2 (en) | magnetic media following device | |
| JPH0454198B2 (en) | ||
| JPS6346850Y2 (en) | ||
| JPS641800Y2 (en) | ||
| SU1621172A1 (en) | Device for measuring duration of transition process | |
| JPH0534381A (en) | Automatically switching circuit for current measuring range | |
| SU1504489A1 (en) | Contact-free displacement-to-frequency transducer | |
| JP2542235B2 (en) | Densho generator | |
| SU1522119A1 (en) | Digital meter of resistnace | |
| SU1441339A1 (en) | Apparatus for measuring the time of setting of output voltage of operational amplifiers | |
| JPH0583135A (en) | Double integral type a/d converter | |
| SU1437804A1 (en) | Device for measuring the time of output voltage setting of superhigh-speed operational amplifiers | |
| JPH0679051B2 (en) | Abnormal waveform inspection device | |
| SU1681384A1 (en) | Integrating analog-digital converter | |
| SU1167450A1 (en) | Pulsed thermal noise thermometer | |
| JPS63236975A (en) | Duty ratio measuring device | |
| SU1298842A1 (en) | Synchronous detector | |
| JPH06320147A (en) | Device and method for detecting water stream for water purifier |