预充电采样保持电路和用于给采样保持电路预充电的方法.pdf

预充电采样保持电路和用于给采样保持电路预充电的方法。这里公开的是预充电采样保持电路的实施例。该电路具有输入端子、参考电压端子和输出端子。另外，该电路具有采样电容和取消电容，所述采样电容耦合在输入端子和参考电压端子之间并被配置用于当采样保持电路处于保持模式下时提供采样电压。还公开了预充电采样保持电路和用于操作模/数转换器中的预充电采样保持电路的方法的实施方式。

权利要求书1.  一种预充电采样保持电路，包括：被配置用于接收输入电压信号的输入端子；被配置成设置到参考电压的参考电压端子；被配置用于输出采样电压的输出端子；采样电容，其耦合在所述输入端子和所述参考电压端子之间并被配置用于当所述采样保持电路处于保持模式下时提供所述采样电压；和取消电容，其被配置成当所述采样保持电路处于保持模式下时被充电并且当所述采样保持电路处于采样模式下时给所述采样电容充电。2.  根据权利要求1所述的预充电采样保持电路，其中所述输入端子包括高电阻电路。3.  根据权利要求1所述的预充电采样保持电路，其中所述输入端子包括低通滤波器电路。4.  根据权利要求1所述的预充电采样保持电路，其中所述取消电容具有比所述采样电容大的电容。5.  根据权利要求1所述的预充电采样保持电路，进一步包括：被配置成设置到电源电压的电源电压端子；耦合在所述取消电容和所述电源电压端子之间的第一开关；耦合在所述输入端子和所述取消电容之间的第二开关；耦合在所述输入端子和所述采样电容之间的第三开关；和耦合在所述采样电容和所述参考电压端子之间的第四开关，其中所述电路被配置成，在所述保持模式下使所述第一开关和所述第四开关闭合并且使所述第二开关和所述第三开关打开，以及，在所述采样模式下使所述第二开关和所述第三开关闭合并且使所述第一开关和所述第四开关打开。6.  根据权利要求5所述的预充电采样保持电路，其中所述取消电容耦合在所述电源电压端子和地之间。7.  根据权利要求5所述的预充电采样保持电路，其中所述电源电压端子被配置成设置到为所述输入电压的两倍的所述电源电压。8.  根据权利要求5所述的预充电采样保持电路，进一步包括耦合在所述电源电压端子和地之间并进一步耦合在所述输入电压端子和所述第一开关之间的电荷泵电路，其中所述电荷泵电路被配置用于将所述取消电容设置到超过所述输入电压的取消电压。9.  根据权利要求8所述的预充电采样保持电路，其中所述电荷泵电路被配置用于将所述取消电压提供为所述输入电压的两倍。10.  根据权利要求8所述的预充电采样保持电路，进一步包括：比较器，所述比较器具有耦合到所述输入电压端子的第一比较器输入和耦合到所述电荷泵电路的输出的第二比较器输入；和耦合到所述电荷泵电路的比较器输出，所述比较器被配置用于比较所述输入电压和所述取消电压并且当所述取消电压达到预先确定的电压电平时发信号。11.  一种包括采样保持电路的模/数转换器，所述采样保持电路具有被配置用于接收输入电压信号的输入端子；被配置成设置到参考电压的参考电压端子；被配置用于输出采样电压的输出端子；采样电容，其耦合在所述输入端子和所述参考电压端子之间并被配置用于当所述采样保持电路处于保持模式下时提供所述采样电压；和取消电容，其被配置成当所述采样保持电路处于保持模式下时被充电并且当所述采样保持电路处于采样模式下时给所述采样电容充电。12.  根据权利要求11所述的模/数转换器，其中所述取消电容具有比所述采样电容大的电容。13.  一种用于给采样保持电路的采样电容充电的方法，所述方法包括：- 当所述采样保持电路处于保持模式下时给取消电容充电；以及- 当所述采样保持电路处于采样模式下时给所述采样电容充电，其中所述给所述采样电容充电使用所述取消电容上的电荷。14.  根据权利要求13所述的方法，进一步包括将所述取消电容的电容选择成大于所述采样电容的电容。15.  根据权利要求13所述的方法，其中所述采样保持电路包括：电源电压端子；耦合在所述取消电容和所述电源电压端子之间的第一开关；耦合在所述输入端子和所述取消电容之间的第二开关；耦合在所述输入端子和所述采样电容之间的第三开关；和耦合在所述采样电容和所述参考电压端子之间的第四开关，所述方法进一步包括：- 将所述电源电压端子设置到电源电压；- 在所述保持模式下闭合所述第一开关和所述第四开关并且打开所述第二开关和所述第三开关；以及，- 在所述采样模式下闭合所述第二开关和所述第三开关并且打开所述第一开关和所述第四开关。16.  根据权利要求15所述的方法，其中所述电源电压被设置成所述输入电压的两倍。17.  根据权利要求15所述的方法，其中所述取消电容由所述电源电压端子和地之间的所述电源电压充电。18.  根据权利要求13所述的方法，进一步包括：- 泵升所述输入电压以提供超过所述输入电压的取消电压；以及- 使用所述取消电压给所述取消电容充电。19.  根据权利要求18所述的方法，其中所述取消电压被提供为所述输入电压的两倍。20.  根据权利要求19所述的方法，进一步包括：- 比较所述输入电压和所述取消电压；以及- 当所述取消电压达到预先确定的电压电平时发信号。

说明书预充电采样保持电路和用于给采样保持电路预充电的方法
技术领域
这里公开的是涉及给采样保持电路预充电的技术。
背景技术
预充电采样保持电路可以例如与模数转换器（ADC）一起使用。模数转换器的输入可以形成开关电容器负载。例如，逐次逼近寄存器模数转换器（SAR-ADC）的输入利用外部采样/保持装置或SAR-ADC的内部采样/保持功能捕获模拟输入电压信号。SAR-ADC比较该输入电压与转换器的外部或内部电压参考的已知分数（fraction）。电压参考设置转换器的满量程输入电压范围。现代的SAR-ADC使用电容数模转换器（C-DAC）来连续比较位组合并将适当的位设置到数据寄存器中或清除数据寄存器中的适当的位。
发明内容
在第一方面中，公开了一种预充电采样保持电路。该预充电采样保持电路具有被配置用于接收输入电压信号的输入端子，被配置成设置到参考电压的参考电压端子，被配置用于输出采样电压的输出端子，和采样电容。采样电容可以耦合在输入端子和参考电压端子之间。在一些实施例中，采样电容被配置用于当采样保持电路处于保持模式时提供采样电压，和取消电容被配置成当采样保持电路处于保持模式时被充电并且当采样保持电路处于采样模式时给采样电容充电。至少一个效果可以是如从输入端子来看采样电容似乎是小的。
在另一方面中，提供了一种模数转换器（ADC）。根据这里公开的实施例，该ADC包括采样保持电路。
在又另一方面中，公开了一种用于给预充电采样保持电路的采样电容充电的方法。该方法包括当采样保持电路处于保持模式时给取消电容充电并且当采样保持电路处于采样模式时给采样电容充电。在一些实施例中，给采样电容充电使用取消电容上的电荷。
以下述理解来提交本概述：其将不用于解释或限制权利要求的范围或意义。本领域技术人员在阅读了以下详细描述以及查看了附图之后将认识到附加的特征和优点。
附图说明
下面参考各图详细描述所要求保护的主题。详细描述参考附图。贯穿各图使用相同的参考数字来提及类似的特征和部件。在描述多个实施例的情况下，多位数参考数字用于指示所述实施例的元件。多位数参考数字的最低有效位提及在各种实施例中相似的特征和部件，而最高有效位提及在对应图中示出的具体实施例。为简单起见，各种实施例中的类似元件将一般仅当在一个实施例中首次提到该元件时被介绍。关于开关的图示，使用下面的绘图惯例：打开的开关用“o”示出，闭合的开关在没有任何“o”的情况下被图示。
图1是图示根据一些实施例的预充电采样保持电路的图；
图2是示出当操作图1中所示的电路时的开关状态的时间线；
图3是图示根据一些实施例的另外的预充电采样保持电路的图解；
图4是图示根据一些实施例的另一预充电采样保持电路的图解；
图5是图示被配置用于与图4中所示的预充电采样保持电路的一些实施例一起使用的电荷泵的图解；以及
图6是图示根据一些实施例的又另一预充电采样保持电路的图解。
具体实施方式
为了解释的目的，阐述了多个具体细节以便提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，可能明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。
本公开针对的是用于实施用在模数转换器（ADC）中的预充电采样保持电路的技术，其中预充电采样保持电路具有所谓的槽路电容（tank capacitance）（这里也称为‘槽路电容器’或仅称为‘槽路’），以用作用于电荷（所述电荷被用来在ADC中加载采样电容器）的储存器，统称为采样电容。代替或除了常规预充电采样保持电路中的其它元件之外，这里描述的技术使用另外的电容。该电容元件被配置用于减小从高电阻输入电路到预充电采样保持电路的电流。至少一个效果可以是当与常规解决方案相比时降低了从槽路电容器获取的电荷的量。由此，在一些实施例中，由于在槽路电容中需要代替较少的电荷，因此可以节约电力。至少一个效果可以是当与常规无源解决方案相比时提高了精度并且当与常规有源解决方案相比时降低了功耗。这里描述的一些技术使用该另外的电容元件代替有源电路元件或者作为有源电路元件的补充 。由此可以在与使用有源电路元件的常规解决方案相比时实现电力节约。
在SAR模数转换器（SAR-ADC，这里也是SAR转换器）的输入处，输入信号首先‘看到’开关，其中闭合的开关创建与电容阵列串联的开关电阻。这些电容器的一个端子（‘比较器侧端子’）耦合到比较器的反相输入。另一端子（‘参考侧端子’）可以系到输入电压、电压参考或地中。最初，参考侧端子耦合到输入信号。一旦电容阵列完全采集了输入信号，则输入开关打开并且SAR转换器开始转换过程。在转换过程期间，与模拟信号的数位表示中的最高有效位（MSB）相关联的电容器的参考侧端子连接到电压参考，而其它电容器连接到地。该动作将电荷重新分配在所有电容器当中。比较器的反相输入根据电荷平衡提升或下移电压。如果在比较器的反相输入处的电压大于电压参考的一半，则转换器给MSB分配“0”并且将该值传送到SAR-ADC的串行端口之外。如果该电压小于电压参考的一半，则转换器将值“1”传送到该串行端口之外，并且转换器将MSB电容器连接到地。在MSB分配之后，对MSB-1电容器重复该过程。SAR-ADC转换过程发生所需的时间由采集和转换时间组成。在整个转换过程结束时，SAR-ADC可以进入睡眠模式。
ADC驱动器电路可以使用运算放大器（op amp）将SAR-ADC与高阻抗输入源VSIG分离。R/C低通电路（RISO和CISO）可以跟随以执行返回到运算放大器的功能并转发到SAR-ADC。低通电路的电阻通过将放大器的输出级与低通电路的电容隔离来保持放大器稳定。低通电路的电容将稳定的输入源提供给SAR-ADC。电容跟踪电压的输入信号并在转换器的采集时间期间提供适当的SAR-ADC电荷。
为了允许在采样时间期间安置开关电容器负载，外部电容器（这里也称为‘槽路电容器’）可以被提供有ADC。ADC的开关电容器负载的加载从槽路电容器中获取电荷。为了提供足够的电荷，槽路电容器的电容值高于开关电容器负载。一个解决方案将与连接到ADC的滤波电阻器串联连接的槽路电容器作为输入电路提供给ADC。在某些应用中，滤波带宽、滤波电阻器的固定大小、开关电容器负载的采样率和大小限制了设计。因此，可以设想缓冲器以避免在采样期间从槽路电容器中获取电荷。滤波电阻器和槽路电容器形成低通滤波器和抗混叠滤波器。滤波电阻器还用于保护控制器免受高电压。在失效的情况下使用小滤波电阻器可能注入输入线高电流。在另一ADC中，到ADC的输入电压也可以由高欧姆电阻器提供，然而该高欧姆电阻器提高了给采样电容器充电所需的充电时间。
图1图示了根据一些实施例的预充电采样保持电路100。例如，预充电采样保持电路100可以被配置用于与模数转换器ADC（未示出）一起使用。预充电采样保持电路100包括被配置用于接收输入电压信号VIN的信号输入端子10。在一些实施方式中，输入电压信号VIN是可以随时间变化的模拟信号。可以提供输入电压信号VIN以被ADC数字化。在一些实施例中，从信号输入端子10来看，预充电采样保持电路100是高阻抗电路。在一些实施例中，高阻抗可以至少是10 KΩ。
沿到来的输入电压信号VIN的传播方向耦合到信号输入端子10，该传播方向在这里也称为‘下游’（并且必然地，相反方向被称为‘上游’），预充电采样保持电路100包括采样开关13，该采样开关13被配置成在预充电采样保持电路100的采集状态（如图1中所示）中（即当预充电采样保持电路100在‘采样模式’下操作时）是闭合的。另外，采样开关13被配置成在预充电采样保持电路100的保持状态中（即当预充电采样保持电路100在‘保持模式’下操作时）是打开的。如这里使用的术语‘开关’包含任何电路元件和电路，所述任何电路元件和电路可以提供与操作或以其它方式控制开关以形成或断开或使能或停用用于将信号从电气线路上的一点传送到在开关的任一侧的该电气线路的另一点的该电气线路或其它物理结构相关联的功能。在一些实施例中，开关例如被实施为晶体管。
另外 ，沿下游方向耦合到采样开关13，预充电采样保持电路100包括具有上游端子18a和下游端子18b的采样电容18。在采集状态期间，即当在采集模式下操作时，在采样电容18上的上游端子18a处的电压被配置为遵循输入电压信号VIN。
在采样电容18的下游并耦合到采样电容18，预充电采样保持电路100包括信号输出端子20，该信号输出端子20被配置用于从预充电采样保持电路100输出经采样的电压信号VOUT（也称为偏置电压）用于由ADC或者根据具体情况由其它电路进一步处理。
预充电采样保持电路100进一步包括被配置成设置到参考电压VREF的参考电压端子40。参考电压端子40耦合到采样开关13和采样电容18之间的连接节点15。在一些实施例中，参考电压VREF被预先选择；例如，如果参考电压端子40接地，则参考电压VREF可以被预先选择成等于地电压。参考电压开关43耦合在连接节点15和参考电压端子40之间。参考开关43被配置成在采集状态期间（即当在采样模式下操作预充电采样保持电路100时）是打开的，并且在保持状态期间是闭合的。在一些实施例中，采样电容18在保持状态期间由此被配置用于保持在上游端子18a处的参考电压VREF，并且进一步被配置用于保持在下游端子18b上的采样输出电压VOUT，其中采样输出电压VOUT的电平取决于在采样电容18上加载的电荷的量。根据具体情况，电荷的泄漏可能从采样电容18发生，因此在保持状态期间采样电容18被放电并且采样输出电压VOUT下降。在典型实施方式中，采样输出电压VOUT的下降可能是不希望有的。如将在下面看到的，这里描述的技术的至少一个效果可以是减少与电荷从采样电容18的泄漏相关联的缺点和对采样输出电压VOUT的相关联的影响。
预充电采样保持电路100包括包含取消电容38的电荷取消电路。形成预充电采样保持电路100的电荷取消电路的一部分，预充电采样保持电路100包括被配置成设置到电源电压VDD的电源端子30。在一些实施例中，电源电压VDD将大于最大输入电压VIN。在典型实施例中，电源电压VDD是可变的。在一些实施例中，电源电压VDD根据VIN被调节。取消电容38可以耦合在电源电压端子30和采样电容18之间。
耦合到电源端子30，预充电采样保持电路100进一步包括电源开关33，该电源开关33被配置成在预充电采样保持电路100的采集状态（其在图1中示出）中是闭合的并且在预充电采样保持电路100的保持状态中是打开的。
耦合到电源开关33，预充电采样保持电路100进一步包括取消电容38。取消电容38具有充电/放电端子38a，该充电/放电端子38a在保持状态中耦合到电源开关33。另外，取消电容38具有耦合到地50的接地端子38b。应当理解，接地端子38b还可以被设置到不同于地的任何其它固定电压电平，例如在参考电压端子40处的参考电压VREF。
预充电采样保持电路100进一步包括取消耦合22，该取消耦合22在一些实施例中作为线路被布置在电压输入端子10和取消电容38之间。在一个实施例中，取消耦合22在一端连接电压输入端子10和采样开关13之间的分支节点11与在另一端的取消电容38和电源开关33之间的接合点25。取消耦合22包括取消开关23，该取消开关23被配置成在预充电采样保持电路100的采集状态期间是闭合的并且在预充电采样保持电路100的保持状态期间是打开的。由此，取消耦合22被配置用于使用电源电压VDD使能给取消电容38充电，同时预充电采样保持电路100处于保持状态并且取消开关23是打开的。
在一些实施例中，电源电压VDD被选择成大于输入电压信号VIN的电平。例如，电源电压VDD可以是输入电压信号VIN的最大电压的两倍。在预充电采样保持电路100处于采集状态的同时，取消耦合22被配置用于使能给取消电容38放电以给采样电容18充电，因为取消电容38上的电荷可以从充电/放电端子38a经由取消耦合22流到采样电容18的上游端子18a，反之亦然。
现在更详细地描述操作预充电采样保持电路100来将输出电压信号VOUT提供给耦合到预充电采样保持电路100的输出信号端子20的某一电路，例如ADC电路（未示出）。对图2进行参考，图2示出与预充电采样保持电路100的操作相关的时间线。图2是示出采样开关13和电源开关33的示例性状态的时间线。
现在参考图2，示出预充电采样保持电路100的操作周期，其持续时间间隔200的持续时间。该操作周期至少包含在采样模式下的操作和在保持模式下的操作。
当操作在采样模式下时，在时间间隔210期间，预充电采样保持电路100处于采集状态。如在230所示的，采样开关13和取消开关23是闭合的，而如在240所示的，电源开关33和参考电压开关43是打开的。另外，当操作在保持状态中时，在时间间隔220期间，如在260所示的，电源开关33和参考电压开关43是闭合的，而如在250所示的，采样开关13和取消开关23是打开的。应当理解，技术人员还将设想开关状态的其它组合。例如，采样模式和保持模式之间的过渡在一些实施例中可以包括其中所有开关13、23、33和43都打开的状态。至少一个效果可以是避免了闭合的开关的任何‘重叠’，其可能导致不希望有的短路。而且，在一些实施方式中，开关的定时可能不那么精确以便确保同步开关。
由此，在时间间隔210期间，当操作在采集状态中时，采样电容18被充电。另外，仍然当操作在采集状态中时，取消电容38经由取消耦合22被放电以给采样电容18充电。由此，通过介入取消电容38，从电源端子30获取的电荷用于给采样电容18充电。然而，在时间间隔220期间，当操作在保持状态中时，取消电容38被加载有从耦合到电源端子30的电源接收的电荷。
至少一个效果可以是如从输入端子10‘看到’的采样电容18好像是小的，使得需要很少的电荷来给采样电容18充电。由此，电荷取消电路的至少一个作用可以是在采集状态期间保持采样电容18上的电荷波动为低。在一些实施例中，可以在结构方面产生优点，因为电路的的实施方式（例如作为半导体衬底上的集成电路）可能需要比常规电路少的表面。在一些实施例中，可以在操作方面产生优点，具体地，电路可能需要比常规电路更少的从输入电压信号VIN汲取的电力，因为根据这里公开的实施例，电力由电源电压VDD提供。由此，可以实施高电阻信号输入源。
图3图示了根据一些另外的实施例的预充电采样保持电路300。除了在根据上面参考图1讨论的实施例的电路布置中提供的电路元件之外，一些实施例包括槽路电容68。在一些实施例中，在输入端子10和分支节点11之间的馈电节点66处，槽路电容68耦合到地50。槽路电容68被配置用于提供电荷的储存器以加载采样电容20。根据一些实施例的实施方式的至少一个效果可以是，由于需要较少的电荷移动到槽路电容68以代替从槽路电容68获取的电荷来加载采样电容18，因此开关时间可以比在常规解决方案中更快，由此可以实现比在常规解决方案中更高的采样率。
一些实施例进一步包括耦合在信号输入端子10和馈电节点66之间的滤波电阻64。滤波电阻64可以例如保护信号输入端子10的电路上游免受高电压放电。滤波电阻64和槽路电容68一起可以形成被配置为低通滤波器的R/C输入滤波器，其例如滤除由可能在一些典型应用环境（例如汽车应用环境）中出现的高频发射引起的电流。R/C滤波器还可以被配置为抗混叠滤波器。在一些实施例中，在预充电采样保持电路300操作在采样模式下的同时，由于取消电容38上的电荷可以流到采样电容18并由此加载采样电容18，因此很少或者甚至没有电荷从槽路电容68流动以加载采样电容18。至少一个效果可以是确保由滤波电阻64和滤波电容68提供的R/C输入滤波器的安全滤波功能。
图4图示了上面讨论的实施例的其它变型。在一些实施例中，预充电采样保持电路400包括电荷泵70。为了接收电源电压VDD，电荷泵70可以耦合在电源端子30和地50之间。在一些实施方式中，电荷泵70可以由从信号输入端子10经由控制线71馈送给电荷泵70的输入电压信号VIN控制。电荷泵70的输出73被配置用于将馈电电压信号VIN' 提供给电源开关33，其以可以例如在任何给定应用中取决于被选择来制造集成电路的具体制造工艺的因数而遵循输入电压信号VIN，所述具体制造工艺并入了这里公开的实施例的技术。在一些实施方式中，该因数大于1，例如1.25、1.5或2，其中实例数字并不意味着是限制性的，本领域技术人员可以根据需要设想其它值或者另外设想在给定应用环境中有效和/或高效的其它值。应当理解，由于电荷泵70，电源电压VDD不需要超过最大输入电压信号VIN的电平，因为电荷泵70可以提供超过电源电压VDD的泵升电压。由此，根据具体情况，馈电电压信号VIN'的最大电平可以超过VDD的电平。
图5是图示被配置用于与图4中所示的预充电采样保持电路的一些实施例一起使用的电荷泵570的图解。在一些实施例中，电荷泵570包括至少两个电容，串联耦合的第一泵电容580和第二泵电容590。在一个实施例中，第一电容580的第一端子580a在第一开关状态（未示出）中通过第一开关585耦合到电荷泵570的输入端子571，或者在第二开关状态（如图5中所示）中通过第一开关585耦合到第二电容590的第一端子590a。第一电容580的第二端子580b通过第二开关595耦合到输入端子571（如图5中所示）或者耦合到地550。第二电容590的第二端子590b耦合到地550。在一个实施例（未示出）中，预充电采样保持电路400的取消电容38被配置为第二泵电容590。在一些实施例中，输入端子571还可以被配置用于供给电力。在一些实施方式中耦合在第一电容580和第二电容590之间包括到电荷泵570的输出端子573的节点572。第二泵电容590可以大于第一泵电容580。至少一个效果是在节点572的电压电平可以大于在输入端子571处的电压电平。
在一个实施方式中，通过将VIN设置到第一电压电平（例如VIN = 5V）来操作电荷泵570。在第一状态（未在图5中示出）中，第一电容580由此被充电到等于输入电压VIN（即等于5V）的电压电平。在第二状态（如图5中所示）中，电荷泵570的第一开关585和第二开关590被重新配置使得第一电容580和第二电容590如上面已经描述的从输入端子571串联耦合到输出端子573。
在一些实施例中，电荷泵570被提供有开关电路（未在图5中示出），该开关电路被配置用于接收控制信号并根据控制信号接通/切断电荷泵570。一些实施方式被配置用于通过从时钟门（未示出）接收的时钟信号控制第一状态和第二状态之间的切换。在一个实施例中，时钟门可以被配置用于将时钟脉冲传递给电荷泵570的第一开关585和第二开关595，只要仍没有实现馈电电压信号VIN'的期望的电平。另外，时钟门可以被配置用于一旦达到馈电电压信号VIN'的期望的电平就停止时钟脉冲到电荷泵570的传递。在一些实施例中，在输出端子573处的电压电平等于输入电压VIN和由存储在第一电容580上的电荷提供的电压的总和。忽略泄漏效应，电荷泵570由此在输出端子573处可以提供高达输入电压VIN的两倍的电压VIN'。
现在返回参考图4，当在保持模式下操作预充电采样保持电路400并且电源开关33闭合时，电荷泵70可以提供馈电电压信号VIN'以在取消电容38上加载电荷。例如，电荷泵70可以用于提供在输入电压信号VIN的电平的两倍处的馈电电压VIN'并因此给取消电容38充电。在取消电容38是采样电容18的两倍大的实施例中，在从保持模式切换到采样模式时，在理想情况下，没有电荷从槽路电容68被去除，因为采样电容18和取消电容38上的电荷将正好互相抵消。实际上，在正好抵消可能不总被实现的情况下，一般，当将这里公开的实施例与常规解决方案相比时，相对少的电荷从槽路电容68被去除。至少一个效果是从信号输入端子10‘来看’，采样电容18似乎是小的。由此，可以在大的R/C滤波带宽和高采样率方面实现优点。根据具体情况，技术人员将实施取消电容38的其它值并在取消电荷馈电点31处在馈电电压信号VIN'的其它电平下操作预充电采样保持电路400，以便实现前面提到的优点中的至少一些。在一些实施例中，例如，取消电容38被选择为采样电容18的四倍。本领域技术人员将设想其它倍数、整数或小数，例如2或8，其中技术人员可以被与彼此匹配电容值相关的考虑所引导。
图6是图示根据一些实施例的又另一预充电采样保持电路600的图解。预充电采样保持电路600包括图4中所示的预充电采样保持电路400的元件。另外，预充电采样保持电路600包括比较器72，该比较器72被配置用于比较输入电压信号VIN与馈电电压信号VIN'并将控制信号提供给电荷泵70。比较器72具有第一输入端子，该第一输入端子被配置用于接收在耦合到信号输入端子10的电压输入线71上的输入电压信号VIN。比较器72具有第二输入端子，该第二输入端子被配置用于通过耦合到电荷泵70的输出端子73的反馈线74接收馈电电压信号VIN'。由此，根据一些实施例，比较器72被配置用于将控制信号提供给电荷泵70以便一旦馈电电压信号VIN'达到等于输入电压信号VIN的预先确定的倍数的电压电平就切断电荷泵70。例如，比较器72可以被配置用于输出控制信号以在馈电电压信号VIN'为输入信号电压的两倍时切断电荷泵70。在一些实施例（未在图6中示出）中，比较器72被配置用于比较从电荷泵70输出的馈电电压信号VIN'与某一预先确定的参考电压，并且输出控制信号以便当电荷泵70的馈电电压信号VIN'达到所述预先确定的参考电压电平时切断电荷泵70。
在一些实施方式中，预充电采样保持电路具有被配置用于接收输入电压信号的输入端子，被配置成设置到参考电压的参考电压端子，被配置用于输出采样电压的输出端子，和采样电容。采样电容可以耦合在输入端子和参考电压端子之间。在一些实施例中，采样电容被配置用于当采样保持电路处于保持模式时提供采样电压，和取消电容被配置成当采样保持电路处于保持模式时被充电并且当采样保持电路处于采样模式以给采样电容充电。至少一个效果可以是如从输入端子来看采样电容似乎是小的。
在预充电采样保持电路的一些实施例中，输入端子包括高电阻电路。在一些实施例中，输入端子包括低通滤波器电路。在一些实施例中，取消电容具有比采样电容大的电容值。
预充电采样保持电路的一些实施例进一步包括下述中的一个或多个：被配置成设置到电源电压的电源电压端子，耦合在取消电容和电源电压端子之间的第一开关，耦合在输入端子和取消电容之间的第二开关，耦合在输入端子和采样电容之间的第三开关，和耦合在采样电容和参考电压端子之间的第四开关。在一些实施例中，该电路被配置成在保持模式下使第一开关和第四开关闭合并且使第二开关和第三开关打开。另外，在一些实施例中，该电路被配置成在采样模式下使第二开关和第三开关闭合并且使第一开关和第四开关打开。
在一些实施例中，取消电容耦合在电源电压端子和地之间。在一些实施例中，电源电压端子被配置成设置到为输入电压的两倍的电源电压。
一些实施例进一步包括耦合在电源电压端子和地之间并进一步耦合在输入电压端子和第一开关之间的电荷泵电路，其中该电荷泵电路被配置用于将取消电容设置到超过输入电压的取消电压。在一些实施例中，电荷泵电路被配置用于提供为输入电压的两倍的取消电压。一些实施例进一步包括：比较器，该比较器具有耦合到输入电压端子的第一比较器输入和耦合到电荷泵电路的输出的第二比较器输入；以及耦合到电荷泵的比较器输出，其中该比较器被配置用于比较输入电压和取消电压并且当取消电压达到预先确定的电压电平时发信号。
在用于给预充电采样保持电路的采样电容充电的方法的一些实施方式中，给采样电容充电使用取消电容上的电荷。一些实施例包括将取消电容的电容选择成大于采样电容的电容。一些实施例进一步包括下述中的至少一个：将电源电压端子设置到电源电压，在保持模式下，闭合第一开关和第四开关并打开第二开关和第三开关，以及在采样模式下，闭合第二开关和第三开关并打开第一开关和第四开关。一些实施例包括将电源电压设置为输入电压的两倍。一些实施例包括使用在电源电压端子和地之间的电源电压给取消电容充电。一些实施例进一步包括泵升输入电压以提供超过输入电压的取消电压。一些实施例包括使用取消电压给取消电容充电。在一些实施例中，取消电压被提供为输入电压的两倍。一些实施例进一步包括比较输入电压与取消电压。一些实施例进一步包括当取消电压达到预先确定的电压电平时发信号。
词‘示例性的’在这里用于意指充当实例，例子，或者例证。这里被描述为‘示例性的’的任何方面或设计不必要解释为比其它方面或设计优选或者有利。更确切地说，使用词示例性的旨在以具体的方式呈现概念和技术。术语‘技术’例如可以指的是如由这里描述的上下文指示的一个或多个装置、设备、系统、方法、制造的物品和/或计算机可读指令。如本申请中所用的，术语‘或’旨在意指包括性的‘或’，而不是排他性的‘或’。也就是，除非另外规定或从上下文明白，‘X采用A或B’旨在意指自然包括性排列组合（natural inclusive permutations）中的任何一个。也就是，如果X采用A。如本申请和所附权利要求中所用的冠词‘一’和‘一个’通常应当解释为意指‘一个或多个’，除非另外规定或从上下文明白针对的是单数形式。为了本公开和权利要求的目的，术语‘耦合’和‘连接’已经可以用于描述各种元件如何对接。这样描述的各种元件的对接可以是直接的或者是间接的。
应当理解的是，除非另外特别指出，否则这里所描述的各个实施例的特征可以相互组合。虽然这里已经示出和描述了特定实施例，但本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，多种替换和/或等效实施方式可替代所示出和描述的特定实施例。本申请旨在涵盖这里所讨论的特定实施例的任何改编或变型。本发明旨在仅由权利要求及其等同物限定。这里讨论的示例性实施方式/实施例可以具有搭配的各种部件。这里的实施方式是依据示例性实施例来描述的。然而，应当认识到实施方式的各个方面可以被单独要求保护。在一些实例中，公知的特征被省略或简化以阐明示例性实施方式的描述。在上面示例性实施方式的描述中，为了解释的目的，具体数目、材料配置和其它细节被阐述以便更好地解释如所要求保护的发明。然而，对本领域技术人员来说明显的是，所要求保护的发明可以使用不同于这里描述的示例性细节的细节来实践。发明人打算使所描述的示例性实施例/实施方式为主要实例。发明人设想所要求保护的发明也可以以其它方式、结合其它当前技术或未来技术来具体体现和实施。具体而言，关于由上述部件（例如元件和/或资源）执行的各种功能，用于描述这种部件的术语旨在对应于（除非另外指示）执行所描述的部件的规定功能的任何部件（例如，其是功能上等效的），即使在结构上不等效于在该公开的这里示出的示例性实施方式中执行该功能的所公开的结构。尽管可以已经关于几个实施方式中的仅一个公开了该公开的具体特征，但是这种特征可以与其它实施方式的一个或多个其它特征组合，如对于任何给定的应用或具体应用来说可能是期望的和有利的。