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专利号: 201710311485X
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于双采样技术的高压信号采样电路,其特征在于:所述的基于双采样技术的高压信号采样电路包括:第三采样电容CS3、第四采样电容CS4、全差分跨导放大器S、第三积分电容CI3、第四积分电容CI4、第一开关c1、第二开关c2、第三开关c3、第四开关c4、第五开关c5、第六开关c6、第七开关c7和第八开关c8,其中:

第一开关c1的一端为本采样电路的正输入端,输入信号vinp,另一端依次通过第三采样电容CS3和第七开关c7与全差分跨导放大器S的同相输入端连接,第二开关c2的一端为本采样电路的负输入端,输入信号vinn,另一端依次通过第四采样电容CS4和第八开关c8与全差分跨导放大器S的反相输入端连接,第三开关c3的一端与第四采样电容CS4和第八开关c8的连接点相连接,另一端接参考电压vinp,第四开关c4的一端与第三采样电容CS3和第七开关c7的连接点相连接,另一端接参考电压vinn,第五开关c5的一端与第一开关c1和第三采样电容CS3的连接点相连接,另一端接参考电压vcm,第六开关c6的一端与第二开关c2和第四采样电容CS4的连接点相连接,另一端接参考电压vcm,第三积分电容CI3的一端与全差分跨导放大器S的同相输入端连接,另一端与全差分跨导放大器S的负输出端连接;第四积分电容CI4的一端与全差分跨导放大器S的反相输入端连接,另一端与全差分跨导放大器S的正输出端连接;

当第一时钟信号CLK1为高电平,第二时钟信号CLK2为低电平时,在第一时钟信号CLK1作用下第一至第四开关c1-c4被选通,在第二时钟信号CLK2作用下第五至第八开关c5-c8被关闭,被选电池的上端阳极电压和下端阴极电压差充电到电路上部的第三采样电容CS3上,即电路上部的第三采样电容CS3两端的电压为电池阳极对电池阴极的电压差;同时,被选电池的下端阴极电压和上端阳极电压充电到电路下部的第四采样电容CS4上,即电路下部的第四采样电容CS4两端的电压为电池的阴极电压对电池阳极的电压差;当第一时钟信号CLK1为低电平,第二时钟信号CLK2为高电平时,在第二时钟信号CLK2作用下第五至第八开关c5-c8打开,在第一时钟信号CLK1作用下第一至第四开关c1-c4关闭;在放大器、电容和开关以及输入共模电压控制电路的作用下,采样电容将采集的电荷进行放电并传输到第三积分电容CI3和第四积分电容CI4上,若通过电路控制可得电压vcm1=vcm;可见,从第一时钟信号CLK1到第二时钟信号CLK2,电路上部的第三采样电容CS3的电荷变化量为[(vinp-vinn)-(vcm-vcm)]*CS/2=(vinp-vinn)*CS/2,电路下部的第四采样电容CS4的电荷变化量为[(vinn-vinp)-(vcm-vcm)]*CS/2=(vinn-vinp)*CS/2,因此,被选电池上的电压差为[(vinp-vinn)*CS/2–(vinn-vinp)*CS/2]/CS/2=vinp-vinn,其中CS3=CS4=CS/2。