[發(fā)明專利]一種多通道采樣跟蹤保持設(shè)備及信號(hào)采樣方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711295055.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN107911118A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;李一虎;熊永忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都聚利中宇科技有限公司
• 主分類號(hào): H03M1/12
• 分類號(hào): H03M1/12
• 代理公司: 成都市集智匯華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)51237
• 代理人: 李華,溫黎娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號(hào)采樣領(lǐng)域，具體涉及一種多通道采樣跟蹤保持設(shè)備及信號(hào)采樣方法。

背景技術(shù)

隨著高速高頻電路的發(fā)展，對(duì)于高速高頻信號(hào)的處理需求越來越多，包括高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的芯片需求也越來越大，而采樣跟蹤保持電路是模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片前端常見的模塊電路，其性能指標(biāo)直接影響到模數(shù)轉(zhuǎn)換器的量化精度。高速高頻信號(hào)處理需要首先經(jīng)過采樣跟蹤保持電路后，再輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器中處理。對(duì)于高速信號(hào)采樣，目前主要采用的方案是通過提高采樣時(shí)鐘頻率來實(shí)現(xiàn)，采用最新的工藝流程，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)幾十Gbps的采樣率。

但是，采用高時(shí)鐘頻率的采樣跟蹤保持電路對(duì)后接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的處理速度有很高的要求，成本高，難度大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N多通道采樣跟蹤保持設(shè)備及信號(hào)采樣方法，其將高速待采信號(hào)通過功分電路分為多路支路信號(hào)，再通過多通道采樣跟蹤保持電路對(duì)每一路支路信號(hào)進(jìn)行采樣，并通過在原有采樣電路的基礎(chǔ)上增加多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路，這樣就可以在不提高芯片外部采樣時(shí)鐘頻率或者不用芯片外部采樣時(shí)鐘的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)原高速信號(hào)的高頻采樣，不會(huì)對(duì)后接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生高要求。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種多通道采樣跟蹤保持設(shè)備，包括：

功分電路，設(shè)置有一個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端；

多通道采樣跟蹤保持電路，設(shè)置有多條通道，每一條通道設(shè)置有一條子采樣跟蹤保持電路，所述功分電路的每一個(gè)輸出端分別與一條子采樣跟蹤保持電路連接；

多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路，同時(shí)與每一條子采樣跟蹤保持電路連接，且向相鄰兩條子采樣跟蹤保持電路傳送的時(shí)鐘信號(hào)間隔相等。

進(jìn)一步地，所述多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路為L級(jí)多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路，其中，L≥1，第一級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸入端為所述多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸入端，第L級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸出端為所述多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸出端，前一級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸出端與后一級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸入端連接。這里需要說明的是，L級(jí)多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路為L條子時(shí)鐘產(chǎn)生電路依次連接，第一條子時(shí)鐘產(chǎn)生電路即為第一級(jí)多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路，第L條子時(shí)鐘產(chǎn)生電路即為第L級(jí)多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路。

進(jìn)一步地，所述子時(shí)鐘產(chǎn)生電路包括N個(gè)電阻和N個(gè)電容，所述N個(gè)電阻和N個(gè)電容通過2N條連接線依次串聯(lián)連接，連接完成后形成閉環(huán)，其中，每兩個(gè)電阻之間串聯(lián)有一個(gè)電容，每兩個(gè)電容之間串聯(lián)有一個(gè)電阻，N≥多通道采樣跟蹤保持電路的通道數(shù)；

所述第一級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路包括由連接線上引出的兩個(gè)輸入端和由連接線上引出的N個(gè)輸出端，剩下的每一級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路均包括由連接線上引出的N個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端，所述每級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸入端和輸出端所在的連接線彼此不相同，每級(jí)子時(shí)鐘產(chǎn)生電路的相鄰輸出端之間包括且只包括一個(gè)電阻和一個(gè)電容。這里需要說明的是，多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路的時(shí)鐘相數(shù)為N相時(shí)鐘產(chǎn)生電路，具體實(shí)施本發(fā)明時(shí)，通常令N的取值與多通道采樣跟蹤保持電路的通道數(shù)相等，另外，也可以讓N＞多通道采樣跟蹤保持電路的通道數(shù)，這樣設(shè)置的目的是，當(dāng)后期需要適當(dāng)增加采樣跟蹤保持電路的通道數(shù)時(shí)，不需要對(duì)多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路另做更改，靈活方便。

進(jìn)一步地，所述多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路的級(jí)數(shù)為三級(jí)或四級(jí)或五級(jí)。

進(jìn)一步地，所述子采樣跟蹤保持電路包括：

輸入端作為所述子采樣跟蹤保持電路的輸入端的輸入緩沖放大器；

一端與輸入緩沖放大器的輸出端連接的第一電阻；

一端與輸入緩沖放大器的輸出端連接的保持開關(guān)，所述保持開關(guān)根據(jù)多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸出信號(hào)進(jìn)行斷開和閉合；

負(fù)極接地，正極與第一電阻相對(duì)連接輸入緩沖放大器的另一端連接的第一電源；

正極接地，負(fù)極與保持開關(guān)相對(duì)連接輸入緩沖放大器的另一端連接的第二電源；

一端與第二電源負(fù)極連接的跟蹤開關(guān)，所述跟蹤開關(guān)根據(jù)多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路的輸出信號(hào)進(jìn)行斷開和閉合；

基集與輸入緩沖放大器的輸出端連接，集電極與第一電源的正極連接，發(fā)射極與跟蹤開關(guān)相對(duì)連接第二電源的另一端連接的三極管；

一端接地，另一端與所述三極管的發(fā)射極連接的采樣電容；

輸入端與所述三極管的發(fā)射極連接，輸出端作為所述子采樣跟蹤保持電路的輸出端的輸出緩沖放大器。

進(jìn)一步地，所述每條子采樣跟蹤保持電路與多相時(shí)鐘產(chǎn)生電路之間還串聯(lián)有慢波調(diào)相電路。

進(jìn)一步地，所述慢波調(diào)相電路包括第一組接地金屬、第二組接地金屬、第三組接地金屬、第四組接地金屬和一根信號(hào)線：