JPH02274015A - Double sample-hold circuit - Google Patents
Double sample-hold circuitInfo
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- JPH02274015A JPH02274015A JP1095823A JP9582389A JPH02274015A JP H02274015 A JPH02274015 A JP H02274015A JP 1095823 A JP1095823 A JP 1095823A JP 9582389 A JP9582389 A JP 9582389A JP H02274015 A JPH02274015 A JP H02274015A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(概 要〕
アナログ/ディジタル変換器の前段に接続するサンプル
ホールド回路に関し、
サンプルホールド回路のセットリング時間を低減するこ
とを目的とし、
アナログ/ディジタル変換器にアナログ入力信号を抽出
保持する第1のサンプルホールド回路と、該第1のサン
プルホールド回路と交互動作を行う第2のサンプルホー
ルド回路とからなり、該第1のサンプルホールド回路と
該第2のサンプルホールド回路とを上記アナログ/ディ
ジタル変換器に交互接続する第1のスイッチと第2のス
イッチとを備え、
該第1のサンプルホールド回路と第1のスイッチと、該
第2のサンプルホールド回路と第2のスイッチとを、サ
ンプルホールド制御回路により交互に切替制御するよう
に構成する。[Detailed Description of the Invention] (Summary) Regarding a sample hold circuit connected to the front stage of an analog/digital converter, the purpose of this invention is to reduce the settling time of the sample hold circuit. a first sample-and-hold circuit that extracts and holds a sample; and a second sample-and-hold circuit that operates alternately with the first sample-and-hold circuit; a first switch and a second switch that alternately connect the analog/digital converter to the analog/digital converter, the first sample and hold circuit and the first switch, and the second sample and hold circuit and the second switch. and are configured to be alternately switched and controlled by a sample and hold control circuit.
本発明は、アナログ/ディジタル変換器の前段に接続す
るサンプルホールド回路に関する。The present invention relates to a sample and hold circuit connected upstream of an analog/digital converter.
アナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ/デ
ィジタル変換器(A/Dコンバータ)はアナログ信号を
抽出保持するため、前段にサンプルホールド回路を付加
接続していることが多い。An analog/digital converter (A/D converter) that converts an analog signal into a digital signal often has a sample and hold circuit additionally connected to the front stage in order to extract and hold the analog signal.
アナログ/ディジタル変換する場合、その変換時間はA
/Dコンバータによるところが大であるが、その前段に
設置されるサンプルホールド回路のセットリング(収束
)時間も、高速動作においては無視できないものであり
、このセットリング時間の低減が、連続サンプリング(
抽出)におけるアナログ/ディジタル変換の高速化に必
要となってきている。When performing analog/digital conversion, the conversion time is A
/D converter, but the settling time of the sample and hold circuit installed before the converter cannot be ignored in high-speed operation.
It has become necessary to speed up analog/digital conversion in (extraction).
従来のA/Dコンバータのサンプルホールド回路の回路
構成図を第5図に示す。図において、11はサンプルホ
ールド回路、12はA/Dコンバータ、13はサンプル
制御スイッチ、14はコンデンサ、I5はバッファ・ア
ンプを示す。FIG. 5 shows a circuit configuration diagram of a sample and hold circuit of a conventional A/D converter. In the figure, 11 is a sample hold circuit, 12 is an A/D converter, 13 is a sample control switch, 14 is a capacitor, and I5 is a buffer amplifier.
サンプルホールド回路11はサンプルパルスによりオン
オフするサンプル制御スイッチ13と、アナログ入力電
圧を蓄積するコンデンサ14と、出力帰還電圧と比較す
るバッファ・アンプ15とからなる。The sample and hold circuit 11 includes a sample control switch 13 that is turned on and off by sample pulses, a capacitor 14 that stores an analog input voltage, and a buffer amplifier 15 that compares it with an output feedback voltage.
A/Dコンバータ12はサンプルホールド回路11から
抽出保持されたアナログ電圧をディジタル値に変換して
送出する回1路である。The A/D converter 12 is a circuit that converts the analog voltage extracted and held from the sample and hold circuit 11 into a digital value and sends it out.
アナログ入力信号電圧はサンプル制御スイッチ13のオ
ンによりコンデンサ14に蓄えられ、サンプル制御スイ
ッチ13のオフにより蓄えられた入力電圧がバッファ・
アンプ15に抽出保持され、A/Dコンバータ12に抽
出保持されたアナログ電圧が入力され、そのアナログ電
圧に応じたディジタル値が出力される。次に再びサンプ
ル制御スイッチ13がオンすることにより、次の時点に
おけるアナログ電圧が入力されコンデンサ14に蓄えら
れ、サンプル制御スイッチ13のオフにより蓄えられた
次の入力電圧がバッファ・アンプ15に抽出保持され、
A/Dコンバーター2に抽出保持されたアナログ入力端
子が入力され、そのアナログ電圧に応じたディジタル値
が出力される。このようにサンプル制御スイッチ13の
オンオフによりその都度のアナログ入力電圧を抽出保持
し、その入力電圧に応じたディジタル値を出力する。し
たがってアナログ入力端子の変化に応じてディジタル値
が出力され、アナログ信号をディジタル信号に変換する
ことができる。The analog input signal voltage is stored in the capacitor 14 when the sample control switch 13 is turned on, and the stored input voltage is stored in the buffer when the sample control switch 13 is turned off.
The analog voltage extracted and held by the amplifier 15 and extracted and held by the A/D converter 12 is input, and a digital value corresponding to the analog voltage is output. Next, when the sample control switch 13 is turned on again, the analog voltage at the next point in time is input and stored in the capacitor 14, and when the sample control switch 13 is turned off, the next stored input voltage is extracted and held in the buffer amplifier 15. is,
The extracted and held analog input terminal is input to the A/D converter 2, and a digital value corresponding to the analog voltage is output. In this way, the analog input voltage is extracted and held each time by turning on and off the sample control switch 13, and a digital value corresponding to the input voltage is output. Therefore, a digital value is output in response to a change in the analog input terminal, and an analog signal can be converted into a digital signal.
上記従来のサンプルホールド回路のアナログ信号抽出保
持特性図を第6図に示す。図において、Hはサンプル制
御スイッチのオフによる保持状態部チホールドモード状
態を示し、Sはサンプル制御スイッチのオンによる抽出
状態即ちサンプルモート状態を示す。FIG. 6 shows an analog signal extraction and holding characteristic diagram of the conventional sample and hold circuit. In the figure, H indicates a hold mode state in which the sample control switch is turned off, and S indicates an extraction state, that is, a sample mode state, when the sample control switch is turned on.
ホールドモード状態Hから次のホールドモード状態Hに
移行するサンプルモード状態Sの時間がセットリング(
収束)時間であり、このセットリング時間が大きいとA
/Dコンバータの高速動作に支障をきたす。The time for sample mode state S to transition from hold mode state H to the next hold mode state H is set (
convergence) time, and if this settling time is long, A
This will interfere with the high-speed operation of the /D converter.
〔発明が解決しようとする課題]
従来のサンプルホールド回路ではホールドモードから次
のホールドモードまでの時間、即ちサンプルモードの時
間がセットリングに必要なため、連続サンプリングにお
けるA/D変換の高速化に支障を来す場合が生ずる。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional sample-and-hold circuit, the time from one hold mode to the next hold mode, that is, the time in the sample mode, is required for settling. This may cause problems.
本発明はサンプルホールド回路を2組用意し、これを片
方がホールドモードのとき他方をサンプルモードという
ように交互に切替動作させることにより、ホールドモー
ドから次のホールドモードまでのセットリング時間を低
減することを目的とする。The present invention provides two sets of sample and hold circuits and alternately switches them so that one is in hold mode and the other is in sample mode, thereby reducing the settling time from one hold mode to the next. The purpose is to
(課題を解決するための手段〕
本発明の原理構成図を第1図に示す。図において、1は
第1のサンプルホールド回路、2は第2のサンプルホー
ルド回路、3は第1のスイッチ、4は第2のスイッチ、
5はインバータ、6はサンプルホールド制御回路、7は
A/Dコンバータを示す。(Means for Solving the Problems) The principle configuration diagram of the present invention is shown in Fig. 1. In the figure, 1 is a first sample and hold circuit, 2 is a second sample and hold circuit, 3 is a first switch, 4 is the second switch,
5 is an inverter, 6 is a sample and hold control circuit, and 7 is an A/D converter.
サンプルホールド回路1はA/Dコンバータ7にアナロ
グ入力信号を抽出保持する第1のサンプルホールド回路
、サンプルホールド回路2は第1のサンプルホールド回
路1と交互動作を行い、A/Dコンバータ7にアナログ
入力信号を抽出保持する第2のサンプルホールド回路、
第1のスイッチ3は第1のサンプルホールド回路1と接
続し、第2のスイッチ4は第2のサンプルホールド回路
2と接続し、スイッチ3と4は第1のサンプルホールド
回路lと第2のサンプルホールド回路2とをA/Dコン
バータ7に交互接続する。サンプルホールド制御回路6
は→第1のサンプルホールトロ路1と第1のスイッチ3
と、第2のサンプルホールド回路2と第2のスイッチ4
とを交互に切替接続するよう制御する。The sample and hold circuit 1 is a first sample and hold circuit that extracts and holds an analog input signal to the A/D converter 7, and the sample and hold circuit 2 operates alternately with the first sample and hold circuit 1, and outputs an analog input signal to the A/D converter 7. a second sample and hold circuit that extracts and holds the input signal;
The first switch 3 is connected to the first sample and hold circuit 1, the second switch 4 is connected to the second sample and hold circuit 2, and the switches 3 and 4 are connected to the first sample and hold circuit l and the second sample and hold circuit 1. The sample hold circuit 2 and the A/D converter 7 are alternately connected. Sample hold control circuit 6
→ first sample hole path 1 and first switch 3
, a second sample hold circuit 2 and a second switch 4
Control is performed so that the connection is alternately switched and connected.
本発明のサンプルホールド回路の原理特性図を第2図に
示す。図において、■は第1のサンプルホールド回路1
の出力波形、■は第2のサンプルホールド回路2の出力
波形、■は第1のスイッチ3のオンオフ信号、■は第2
のスイッチ4のオンオフ信号、■はA/Dコンバータ7
への入力波形を示す。FIG. 2 shows a principle characteristic diagram of the sample-and-hold circuit of the present invention. In the figure, ■ is the first sample hold circuit 1
■ is the output waveform of the second sample and hold circuit 2, ■ is the on-off signal of the first switch 3, ■ is the output waveform of the second
On/off signal of switch 4, ■ is A/D converter 7
The input waveform to is shown.
第1のサンプルホールド回路1と第2のサンプルホール
ド回路2とを交互に動作するようにサンプルホールド制
御回路6より切替制御すれば、■と■の出力波形はサン
プルモードとホールドモードが交互に送出される。した
がって■と■の出力波形のホールドモードだけを取り出
すように、スイッチ3と4とのオンオフをサンプルホー
ルド制御回路6により切替制御する。■と■とのオン信
号のとき■と■との出力波形はホールドモード状態が抽
出される。A/Dコンバータ7への入力波形■は■の出
力波形と■の出力波形のホールドモード部分が合成され
て人力される。即ち■の人力波形はスイッチ切替タイミ
ングを無視すれば、■と■の出力波形のサンプルモード
部分が殆ど消去され、A/Dコンバータ7には連続した
ホールドモードの波形が入力される。If the sample and hold control circuit 6 controls switching so that the first sample and hold circuit 1 and the second sample and hold circuit 2 operate alternately, the output waveforms of ■ and ■ are sent out alternately in the sample mode and the hold mode. be done. Therefore, the sample-and-hold control circuit 6 controls the on/off state of the switches 3 and 4 so that only the hold modes of the output waveforms (1) and (2) are taken out. When the ON signals of ■ and ■ are on, the hold mode state is extracted from the output waveforms of ■ and ■. The input waveform (2) to the A/D converter 7 is manually generated by combining the output waveform (2) and the hold mode portion of the output waveform (2). That is, in the manual waveform (2), if the switch switching timing is ignored, most of the sample mode portions of the output waveforms (2) and (4) are erased, and a continuous hold mode waveform is input to the A/D converter 7.
本発明の実施例の回路構成図を第3図に示す。 A circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention is shown in FIG.
図において、1.2はサンプルホールド回路、3゜4は
切替スイッチ、6は制御部、7はA/Dコンバータ、8
はサンプルホールド回路1の制御スイッチ、9はサンプ
ルホールド回路2の制御スイッチを示す。In the figure, 1.2 is a sample hold circuit, 3°4 is a changeover switch, 6 is a control unit, 7 is an A/D converter, and 8
9 indicates a control switch for the sample and hold circuit 1, and 9 indicates a control switch for the sample and hold circuit 2.
スイッチ8,3,9.4の制御信号をA、B。Control signals for switches 8, 3, 9.4 are A and B.
C,Dとし、A/Dコンバータ7の変換スタート信号を
Eとし、これらの信号A、B、C,D、Eを制御部6よ
り切替制御信号として送出することにより、A/Dコン
バータ7に連続して抽出されたサンプリング信号を挿入
することができる。C and D, and the conversion start signal of the A/D converter 7 is E, and by sending these signals A, B, C, D, and E from the control unit 6 as switching control signals, the A/D converter 7 is Continuously extracted sampling signals can be inserted.
実施例のタイミングチャートを第4図に示す。A timing chart of the embodiment is shown in FIG.
図において、Aはスイッチ日への制御信号、Bはスイッ
チ3への制御信号、Cはスイッチ9への制御信号、Dは
スイッチ4への制御信号、EはA/Dコンバータ7への
変換スタート信号とし、SHlはサンプルホールド回路
1の出力モード、SH2はサンプルホールド回路2の出
力モード、ADはA/Dコンバータ7への入力モードを
示す。In the figure, A is a control signal to the switch date, B is a control signal to switch 3, C is a control signal to switch 9, D is a control signal to switch 4, and E is a conversion start to A/D converter 7. As a signal, SH1 indicates the output mode of the sample-and-hold circuit 1, SH2 indicates the output mode of the sample-and-hold circuit 2, and AD indicates the input mode to the A/D converter 7.
制御部6よりの切替制御信号により、スイッチ8とスイ
ッチ9は交互動作し、スイッチ3とスイッチ4とは交互
動作し、スイッチ8とスイッチ4とは同時動作し、スイ
ッチ9とスイッチ3とは同時動作する。スイッチの信号
切替と同時にA/Dコンバータ7へ変換スタート信号E
が送出されるが、スイッチの切替に必要な時間tだけ変
換開始が遅れる。Depending on the switching control signal from the control unit 6, switches 8 and 9 are operated alternately, switches 3 and 4 are operated alternately, switches 8 and 4 are operated simultaneously, and switches 9 and 3 are operated simultaneously. Operate. Conversion start signal E to A/D converter 7 at the same time as switch signal switching
is sent, but the start of conversion is delayed by the time t necessary for switching the switch.
サンプルホールド回路1の送出信号はスイッチ8が開放
してスイッチ3が接続しているときコンデンサに蓄積さ
れているホールド信号電圧が送出されるが、そのときは
サンプルホールド回路2のスイッチ4が開放しているの
でサンプルホールド回路2からは信号は送出されない。When the switch 8 is open and the switch 3 is connected, the hold signal voltage stored in the capacitor is sent out from the sample and hold circuit 1, but at that time, the switch 4 of the sample and hold circuit 2 is opened. Therefore, no signal is sent out from the sample and hold circuit 2.
次にサンプルホールド回路1のスイッチ8が接続してス
イッチ3が開放しているときはサンプルホールド回路1
から信号は送出されないが、そのときはサンプルホール
ド回路2のスイッチ9が開放しスイッチ4が接続してい
るので、サンプルホールド回路2からはコンデンサに蓄
積されているホールド信号電圧が送出される。したがっ
てサンプルホールド回路1と2からは各々のコンデンサ
に蓄積されているホールド信号電圧が交互にA/Dコン
バータ7に送出される。このときスイッチの切替時間t
たけ遅れてA/Dコンバータ7が変換開始するので、ホ
ールド信号電圧の切替によるコンバータのセットリング
時間は切替時間tだけの遅れで済む。尚第3図の実施例
の回路図のスイッチの接続状態はサンプルホールド回路
2からホールドモード信号が送出されているときの状態
を示す。Next, when switch 8 of sample and hold circuit 1 is connected and switch 3 is open, sample and hold circuit 1
Although no signal is sent out from the sample-and-hold circuit 2, since the switch 9 of the sample-and-hold circuit 2 is open and the switch 4 is connected at that time, the hold signal voltage stored in the capacitor is sent out from the sample-and-hold circuit 2. Therefore, the hold signal voltages stored in the respective capacitors are alternately sent from the sample and hold circuits 1 and 2 to the A/D converter 7. At this time, the switching time t of the switch
Since the A/D converter 7 starts conversion after a certain delay, the settling time of the converter due to switching of the hold signal voltage is only delayed by the switching time t. The connection state of the switches in the circuit diagram of the embodiment shown in FIG. 3 shows the state when the hold mode signal is being sent from the sample and hold circuit 2.
第1図は本発明の原理構成図、第2図は本発明の原理特
性図、第3図は実施例の回路構成図、第4図は実施例の
タイミングチャート、第5図は従来例の回路構成図、第
6図は従来例の原理特性図を示す。
図において、1,2.11はサンプルホールド回路、3
,4,8,9.13はスイッチ、5はインバータ、6は
サンプルホールド制御回路、7.12はA/Dコンバー
タ、14はコンデンサ、15はバッファ・アンプを示す
。
(発明の効果〕
本発明により、ホールドモードからサンプルモードへの
セットリング時間は殆ど無視でき、ホールドモードから
次のホールドモードへの移行時間が短縮され、連続サン
プリングにおけるアナログ/ディジタル変換の高速化が
図れる。Fig. 1 is a diagram of the principle configuration of the present invention, Fig. 2 is a principle characteristic diagram of the invention, Fig. 3 is a circuit diagram of the embodiment, Fig. 4 is a timing chart of the embodiment, and Fig. 5 is a diagram of the conventional example. The circuit configuration diagram and FIG. 6 show a principle characteristic diagram of a conventional example. In the figure, 1, 2.11 are sample and hold circuits, 3
, 4, 8, 9.13 are switches, 5 is an inverter, 6 is a sample and hold control circuit, 7.12 is an A/D converter, 14 is a capacitor, and 15 is a buffer amplifier. (Effects of the Invention) According to the present invention, the settling time from hold mode to sample mode is almost negligible, the transition time from one hold mode to the next hold mode is shortened, and the speed of analog/digital conversion in continuous sampling is increased. I can figure it out.
Claims (1)
ホールド回路において、 アナログ/ディジタル変換器(7)にアナログ入力信号
を抽出保持する第1のサンプルホールド回路(1)と、
該第1のサンプルホールド回路(1)と交互動作を行う
第2のサンプルホールド回路(2)とからなり、 該第1のサンプルホールド回路(1)と該第2のサンプ
ルホールド回路(2)とを上記アナログ/ディジタル変
換器(7)に交互接続する第1のスイッチ(3)と第2
のスイッチ(4)とを備え、該第1のサンプルホールド
回路(1)と第1のスイッチ(3)と、該第2のサンプ
ルホールド回路(2)と第2のスイッチ(4)とを、サ
ンプルホールド制御回路(6)により交互に切替制御す
ることを特徴とする2重サンプルホールド回路。[Claims] In a sample and hold circuit connected before an analog/digital converter, the first sample and hold circuit (1) extracts and holds an analog input signal in the analog/digital converter (7);
Consisting of the first sample and hold circuit (1) and a second sample and hold circuit (2) that operates alternately, the first sample and hold circuit (1) and the second sample and hold circuit (2). A first switch (3) and a second switch alternately connecting the analog/digital converter (7)
a switch (4), the first sample hold circuit (1) and the first switch (3), the second sample hold circuit (2) and the second switch (4), A double sample and hold circuit characterized in that switching is controlled alternately by a sample and hold control circuit (6).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095823A JPH02274015A (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Double sample-hold circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1095823A JPH02274015A (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Double sample-hold circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02274015A true JPH02274015A (en) | 1990-11-08 |
Family
ID=14148129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1095823A Pending JPH02274015A (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Double sample-hold circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02274015A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05151921A (en) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Toshiba Corp | Electron beam irradiation device and electric signal detector |
| JP2010213043A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Renesas Electronics Corp | Track-and-hold circuit and a-d converter |
| JP2019161324A (en) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 日本電信電話株式会社 | Track-and-hold circuit |
| JP2021044638A (en) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | Electronic circuit |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP1095823A patent/JPH02274015A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05151921A (en) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Toshiba Corp | Electron beam irradiation device and electric signal detector |
| JP2010213043A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Renesas Electronics Corp | Track-and-hold circuit and a-d converter |
| JP2019161324A (en) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 日本電信電話株式会社 | Track-and-hold circuit |
| JP2021044638A (en) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | Electronic circuit |
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