信号采样电路、集成电路、信号采样模组以及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子电路设计技术领域，具体涉及一种信号采样电路、集成电路、信号采样模组以及电子设备。


背景技术：

2.在传感器的处理电路中，需要进行多相采样和保持，传统的方式是设置单个电容依次对每个相位的信号进行采样保持，并依次送入模数转换器(analog-to-digital converter，adc)中进行转换。在上述方式中，电容需要在不同的采样相位之间复用，而电容在不同的采样相位之间复用时需要将电容提前进行复位以消除前次采样的信号的影响，进而增加了采样切换时间以及采样信号的建立时间。
3.另一种传统的解决方式是增加采样电路的电容数量，使电容数量大于或等于采样相位的数量，如此一来，每个电容只需负责单个相位的信号采样，避免了相位切换时的复位，但是此方式使得采样电路面积和成本增加。尤其是当具有多路采样、且每路采样分别需要进行多相采样时，电容的数量将成倍增加。


技术实现要素：

4.鉴于以上问题，本实用新型实施例提供一种信号采样电路、集成电路、信号采样模组以及电子设备，以解决上述技术问题。
5.本实用新型实施例是采用以下技术方案实现的：
6.一种信号采样电路，包括n个采样保持电路和m个开关电路，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数；每个采样保持电路分别包括信号调理模块和信号保持模块：信号调理模块用于接收待采样信号，对待采样信号进行调理后输出调理信号；信号保持模块连接于信号调理模块的输出端，用于接收并保持调理信号；至少部分开关电路的第一端连接于一个采样保持电路中的信号调理模块的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路中的信号保持模块的输入端。
7.本实用新型实施例还一种集成电路，包括上述的信号采样电路。
8.本实用新型实施例还提供一种信号采样模组，包括至少两个信号生成元件，用于生成待采样信号；以及上述任一项的信号采样电路，每个信号生成元件的输出端分别连接于信号采样电路中的一个信号调理模块。
9.本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括设备主体以及设于设备主体内的如上述任一项的信号采样模组。
10.本实用新型实施例提供的信号采样电路、集成电路、信号采样模组以及电子设备，信号采样电路设置有n个采样保持电路和m个开关电路，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数；每个采样保持电路分别包括信号调理模块和信号保持模块：信号调理模块用于接收待采样信号，对待采样信号进行调理后输出调理信号；信号保持模块连接于信号调理模块的输出端，用于接收并保持调理信号；至少部分开关电路的第一端连接于一个
采样保持电路中的信号调理模块的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路中的信号保持模块的输入端。该信号采样电路通过开关电路可以将不同采样保持电路中的信号保持模块复用，使得该信号采样电路能够满足多相位采样需求而无需额外增加信号保持模块，具有兼顾电路性能高和成本低的优点。
11.本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1示出了本实用新型实施例一提供的一种信号采样电路的示意图。
14.图2示出了图1中信号调理模块的一种结构示例图
15.图3示出了本实用新型实施例一提供的信号采样电路的一种实施示例图一。
16.图4示出了本实用新型实施例一提供的信号采样电路的一种实施示例图二。
17.图5示出了本实用新型实施例一提供的信号采样电路的一种实施示例图三。
18.图6示出了本实用新型实施例二提供的一种信号采样电路的示意图。
19.图7示出了本实用新型实施例三提供的信号采样电路的一种实施示例图一。
20.图8示出了本实用新型实施例三提供的一种信号采样电路的示意图。
21.图9示出了本实用新型实施例三提供的信号采样电路的一种实施示例图二。
22.图10示出了本实用新型实施例四提供的一种信号采样电路的示意图。
23.图11示出了本实用新型实施例四提供的信号采样电路的一种实施示例图。
24.图12示出了图10中子开关的一种结构示意图。
25.图13示出了本实用新型实施例五提供的一种集成电路的示意图。
26.图14示出了本实用新型实施例六提供的一种信号采样模组的示意图。
具体实施方式
27.下面详细描述本技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术的方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.在传感器的处理电路中，有时需要对传感器信号进行多相采样和信号保持，传统的方式是设置单个电容依次对每个相位的信号进行采样和保持，并依次送入模数转换器(analog-to-digital converter，adc)进行转换。例如在光电容积脉搏波(photo plethysmo graphic，ppg)的信号采集中，一种传统的单路多相采样方式是将多个发光二极
管(light emitting diode,led)依次点亮，然后通过光电二极管(photo-diode，pd)传感器将各led发出的光信号转换成电信号，再通过采样电路依次对不同光信号对应的电信号进行采样并保持在采样保持电容中。在一些场景中需要在每个led灯点亮前和/或点亮后的时刻进行环境光的采样和保持，然后按照顺序依次送入后续的adc中完成采样信号的数字化。另一种传统的多路并行采样方式是在led灯点亮时，通过多个pd传感器和采样电路，形成多路并行的采样信号。每路采样电路均设置有采样保持电容，在每路采样电路中，当采样保持电容的数量大于或等于信号采样的相位数时，每个采样保持电容可以仅保持一个相位的采样信号；但是当采样保持电容的数量小于信号采样的相位数时，则每路采样电路无法完整的完成信号采样。一种解决方式是部分或全部的采样保持电容在不同的采样相之间复用，但是采样保持电容在不同的采样相之间复用时需要将采样保持电容提前复位以消除前次采样的信号的影响，而由于每个采样相采样保持电容都要从零开始建立信号，因此会增加采样切换时间和采样信号的建立时间，影响采样性能；另一种解决方式是增加每路采样电路中采样保持电容的数量，使采样保持电容的数量大于或等于采样的相位数，如此一来，每个电容值只需负责单个相位的信号采样，避免了相位切换时的复位，但是增加采样保持电容使得采样电路的面积和成本都增加，尤其是当具有多路采样电路时，且每路采样信号分别需要进行多相采样，电容的数量将成倍的增加。
30.本实用新型实施例提出一种信号采样电路。所述信号采样电路设置有n个采样保持电路和m个开关电路，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数；每个采样保持电路分别包括信号调理模块和信号保持模块：信号调理模块用于接收待采样信号，并对待采样信号进行调理后输出调理信号；信号保持模块连接于信号调理模块的输出端，用于接收并保持调理信号；至少部分开关电路的第一端连接于一个采样保持电路中的信号调理模块的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路中的信号保持模块的输入端。该信号采样电路通过开关电路可以将不同采样保持电路中的信号保持模块复用，使得该信号采样电路能够满足多相位采样需求而无需额外增加信号保持模块，具有兼顾电路性能高和成本低的优点。
31.如图1所示，本实用新型实施例提供一种信号采样电路100，包括n个采样保持电路110和m个开关电路120，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数。其中，每个采样保持电路110分别包括信号调理模块111和信号保持模块112；信号调理模块111用于接收待采样信号，并对待采样信号进行调理后输出调理信号，信号保持模块112连接于信号调理模块111的输出端，用于接收并保持调理信号。至少部分开关电路120的第一端连接于一个采样保持电路110中的信号调理模块111的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路110中的信号保持模块112的输入端。
32.在每一个采样保持电路110中，信号调理模块111可以接收传感器输出的待采样信号，并对该待采样信号进行放大、缓冲以及转换等处理，其对待采样信号进行调理后输出调理信号。本实用新型实施例中，信号调理模块111可以包括电流电压(current-to-voltage，i-v)转换器。图2示出信号调理模块111的一种结构示意图，其可以包括跨阻放大器(trans-impedance amplifier，tia)、电容以及电阻，其中电容和电阻的两端均连接在跨阻放大器的输入端和输出端之间。信号保持模块112与信号调理模块111的输出端连接，用于接收并保持所述信号调理模块111输出的调理信号，同时将保持的调理信号依次送入模数转换器
进行转换。
33.在一实施例中，每个开关电路120连接在不同的采样保持电路110之间；具体地，开关电路120的两端分别与分属于不同采样保持电路110中的信号调理模块111的输出端和信号保持模块112的输入端连接，进而能够将一采样保持电路110中的信号保持模块112在另一采样保持电路110中复用。
34.在一实施例中，至少部分开关电路120的第一端连接于一个采样保持电路110中的信号调理模块111的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路110中的信号保持模块112的输入端。
35.如图3所示，本实施例以信号采样电路100包括三个采样保持电路110为例进行说明。也即当n为3时，三个采样保持电路110可以包括第一采样保持电路110a、第二采样保持电路110b以及第三采样保持电路110c。其中第一采样保持电路110a包括第一信号调理模块111a以及第一信号保持模块112a；第二采样保持电路110b包括第二信号调理模块111b以及第二信号保持模块112b；第三采样保持电路110c包括第三信号调理模块111c以及第三信号保持模块112c。
36.进一步地，信号采样电路100包括三个开关电路120，也即m为3。三个开关电路120分别为第一开关电路120a、第二开关电路120b以及第三开关电路120c。其中第一开关电路120a的第一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，第二端连接于第二信号保持模块112b的输入端；第二开关电路120b的第一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，第二端连接于第三信号保持模块112c的输入端；第三开关电路120c的第一端连接于第二信号调理模块111b的输出端，第二端连接于第三信号保持模块112c的输入端。通过第一开关电路120a、第二开关电路120b以及第三开关电路120c可以将第一信号保持模块112a、第二信号保持模块112b和第三信号保持模块112c在三个采样保持电路110之间复用。
37.作为一个示例，在ppg设备中存在多个led，且每个led灯的发光周期中包括多个相位。通过不同的信号采样电路110来对不同的led发光时pd产生的电信号进行采样。在单路多相位采样场景中，即对单路led发光时多个相位的电信号进行采样的场景中，仍以图3为例，若第一信号采样电路110a与第一led对应，那么当第一led发光时，通过第一信号采样电路110a中的第一信号调理模块111a对pd产生的电信号进行采样。对于第一信号调理模块111a采样到的多个相位的电信号，若根据相关技术，仅通过第一信号采样电路110a中的第一信号保持模块112a对多个相位的电信号进行保持，则需要对第一信号保持模块112a进行多次复位，导致信号保持效率低下。本技术则可以在第一信号采样电路110a工作时，通过开关电路复用其他信号采样电路中的信号保持模块来对不同相位的电信号进行保持，以减少对第一信号保持模块进行复位的次数，甚至无需对第一信号保持模块进行复位，从而提升采样效率。具体地，在通过第一采样保持电路110a中的第一信号调理模块111a进行采样时，可以通过开启第一开关电路120a以复用第二信号保持模块112b；或可以通过开启第二开关电路120b以复用第三信号保持模块112c；或可以通过开启第一开关电路120a和第二开关电路120b以复用第二信号保持模块112b和第三信号保持模块112c；使得第一采样保持电路110a在进行多相位采样时不需要对第一信号保持模块112a进行复位或减少对第一信号保持模块112a复位的次数，进而节省信号建立时间，提高采样速度，减小系统功耗，同时还减小相位与相位之间的信号串扰。
38.再例如在运动场景中，为了提供抗运动干扰的效果，此时无需进行单路多相位采样，而是进行多路并行采样，那么可以控制通过第一开关电路120a、第二开关电路120b以及第三开关电路120c关断，使第一采样保持电路110a、第二采样保持电路110b以及第三采样保持电路110c之间保持相互独立；即第一采样保持电路110a、第二采样保持电路110b以及第三采样保持电路110c可以进行3路独立的并行采样，各信号保持模块112不需要在其他采样保持电路110中复用。
39.由此可见，信号采样电路100可以在多相位采样和多路并行采样之间切换，同时在进行单路多相位采样时还能够灵活地将各个信号保持模块在任意采样保持电路之间复用，从而兼顾高采样性能与成本低的优点。
40.在一些实施方式中，开关电路120可以只连接部分信号调理模块111的输出端和部分信号保持模块112的输入端。如图4所示，所述信号采样电路100包括两个开关电路120，也即m为2。两个开关电路120包括第一开关电路120a和第二开关电路120b。第一开关电路120a连接在第一采样保持电路110a与第二采样保持电路110b之间，第二开关电路120b连接在第一采样保持电路110a与第三采样保持电路110c之间；即第一开关电路120a的第一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，第二端连接于第二信号保持模块112b的输入端；第二开关电路120b的第一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，第二端连接于第三信号保持模块112c的输入端。而第二采样保持电路110b与第三采样保持电路110c之间则无需通过开关电路120连接。如此设置，既能够保证在单路多相位采样时能够将各个采样保持电路110中的信号保持模块112复用到其他至少一个采样保持电路110中，实现高采样性能，又能够通过缩减开关电路120的数量进一步地减小信号采样电路100的电路面积和成本。
41.在一些实施方式中，开关电路120的第二端还可以连接多个信号保持模块112。例如如图5所示，所述信号采样电路100包括两个开关电路120，也即m为2。两个开关电路120包括第一开关电路120a和第二开关电路120b。此时第一开关电路120a的第一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，第二端连接于第二信号保持模块112b和第三信号保持模块112c的输入端；第二开关电路120b的第一端连接于第二信号调理模块111b的输出端，第二端连接于第三信号保持模块112c的输入端。通过第一开关电路120a能够同时将第二信号保持模块112b和第三信号保持模块112c复用到到第一采样保持电路110a。如此，能够进一步提高信号采样电路100的采样性能，又能够通过缩减开关电路120的数量进一步地减小信号采样电路100的电路面积和成本。
42.因此，本实用新型实施例提供的信号采样电路100能够在单路多相位采样和多路并行采样之间切换，同时在进行单路多相位采样时还能够灵活地将各个信号保持模块112在任意采样保持电路110之间复用，从而兼顾高采样性能与成本低的优点。
43.进一步地，如图6所示，每个信号保持模块112均包括p个保持单元1121，p为大于或等于1的整数。当然，在一些实施方式中，每个信号保持模块112中的保持单元1121的数量也可以不相同。每个保持单元1121的一端均连接于信号调理模块111的输出端，且每个保持单元1121分别用于保持特定相位采样的调理信号。也即，每个保持单元1121可以对一个相位的信号进行保持。如图6所示，每个信号保持模块112均包括两个保持单元1121，即p为2；则两个保持单元1121可以对两次采样的信号分别进行保持。值得说明的是，每个采样保持电路110即可称为一路采样，且每路采样的相位数即为采样的次数，每路采样的相位数与led
的数量相关。例如，若某路采样保持电路110需要对2个led的光信号进行采样保持，则该路采样的相位数为2，也即说明该采样保持电路110需要采样两次，通过两个保持单元1121即可对两次采样的信号分别进行保持。
44.进一步地，每个保持单元1121包括开关11211及信号存储子电路11212，其中开关11211的一端连接于信号调理模块111的输出端，另一端连接于信号存储子电路11212的输入端。通过每个保持单元1121中的开关11211能够控制信号存储子电路11212是否参与信号保持，进而使得每个信号保持模块112都能够灵活配置参与信号保持的保持单元1121数量。
45.本实用新型实施例中，每个信号存储子电路11212包括电容c，电容c的一端连接于开关11211，另一端端接地。电容c可以将每次采样的信号进行保持，并将保持的信号送入模数转换器中进行转换。进一步地，每个信号存储子电路11212还包括电阻r，电阻r与电容c连接并形成低通滤波器，该低通滤波器能够限制噪声带宽以提高信噪比。值得说明的是，本实施例中仅以一阶低通滤波器进行示意。在其他实施例中，信号存储子电路11212中的电容c与电阻r还可以形成高阶低通滤波器。本实用新型实施例对于低通滤波器的阶数不做限定。在其他实施例中，每个电容c的两端还可以设置一个复位开关，以对电容进行复位。
46.在一些实施方式中，开关电路120可以包括一个或多个子开关。作为一种方式，每个子开关的第二端分别连接于一个保持单元中开关的第二端。可以理解的是，子开关的第一端也即开关电路120的第一端，子开关的第一端与一信号调理模块111的输出端连接。此时，开关电路120能够将信号保持模块112中的各个保持单元1121单独进行复用。
47.如图7所示，在一个具体的实施方式中，p可以为1，n可以为2，m可以为1。也即，信号采样电路100可以包括两个采样保持电路110以及一个开关电路120，该两个采样保持电路110可以包括第一采样保持电路110a以及第二采样保持电路110b，开关电路120中可以包括一个子开关。第一采样保持电路110a包括第一信号调理模块111a以及第一信号保持模块112a，其中第一信号保持模块112a包括一个保持单元1121a，且保持单元1121a包括开关sw1以及电容c1。开关sw1的第一端连接于第一信号调理模块111a，第二端连接于电容c1的一端；电容c1的另一端接地。第二采样保持电路110b包括第二信号调理模块111b以及第二信号保持模块112b，其中第二信号保持模块112b包括保持单元1121b，且保持单元1121b包括开关sw2以及电容c2。开关sw2的第一端连接于第二信号调理模块111b，第二端连接于电容c2的一端；电容c2的另一端接地。在其他实施例中，电容c1和电容c2两端均可以连接一个复位开关s，以对电容c1和电容c2进行复位。本实施方式中，子开关的一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，另一端连接于开关sw2的第二端。本实施方式中每个采样保持电路100均只包括一个保持单元1121，也即每个采样保持电路100均只支持一个独立采样相位，其中独立采样相位为保持一次采样的信号，其无需对多次采样的信号进行多次保持，也即无需在前后两次采样之间复位。当进行多路并行采样时，可以通过开关电路120使第一采样保持电路110a和第二采样保持电路110b保持相互独立，此时第一采样保持电路110a和第二采样保持电路110b分别能够支持一个独立采样相位；当进行单路多相位采样时，可以通过开关电路120将第二采样保持电路110b中的保持单元1121b复用到第一采样保持电路110a，此时使得第一采样保持电路110a增加采样相的数量，能够支持两个采样相位，进而避免在单路多相位采样时需要将第一采样保持电路110a中的保持单元1121a复用，从而加快采样速度，提高采样性能。
48.如图8所示，在另一个具体的实施方式中，p可以为大于或大于2的整数，也即每个信号保持模块112包括至少2个保持单元1121。此时每个开关电路120可以包括p个子开关121，其中每个子开关121的第一端连接于一个采样保持电路110中信号调理模块111的输出端，第二端连接于另一个采样保持电路110中信号保持模块112的一个信号存储子电路11212的输入端，也即每个子开关121的第二端连接于另一个采样保持电路110中信号保持模块112的一个开关的第二端。p个子开关121能够对每个采样保持电路110的信号保持模块112中各个信号存储子电路11212单独进行复用，提升信号保持模块112中各个信号存储子电路11212复用的灵活性。
49.具体地，如图9所示，p可以为4，n可以为2，m可以为1。也即，信号采样电路100可以包括两个采样保持电路110以及一个开关电路120，该两个采样保持电路110包括第一采样保持电路110a以及第二采样保持电路110b。第一采样保持电路110a包括第一信号调理模块111a以及第一信号保持模块112a；第一信号保持模块112a包括保持单元1121a1、保持单元1121a2、保持单元1121a3以及保持单元1121a4；且保持单元1121a1包括开关sw1以及信号存储子电路11212a1；保持单元1121a2包括开关sw2以及信号存储子电路11212a2；保持单元1121a3包括开关sw3以及信号存储子电路11212a3；保持单元1121a4包括开关sw4以及信号存储子电路11212a4。信号存储子电路11212a1包括电阻r1与电容c1，信号存储子电路11212a2包括电阻r2与电容c2，信号存储子电路11212a3包括电阻r3与电容c3，信号存储子电路11212a4包括电阻r4与电容c4。第一信号调理模块111a的输出端连接于开关sw1、开关sw2、开关sw3以及开关sw4的第一端，开关sw1的第二端连接于电阻r1的一端，电阻r1的另一端连接于电容c1的一端，电容c1的另一端接地；开关sw2的第二端连接于电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接于电容c2的一端，电容c2的另一端接地；开关sw3的第二端连接于电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接于电容c3的一端，电容c3的另一端接地；开关sw4的第二端连接于电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接于电容c4的一端，电容c4的另一端接地。
50.第二采样保持电路110b包括第二信号调理模块111b以及第二信号保持模块112b；第二信号保持模块112b包括保持单元1121b1、保持单元1121b2、保持单元1121b3以及保持单元1121b4；且保持单元1121b1包括开关sw5以及信号存储子电路11212b1；保持单元1121b2包括开关sw6以及信号存储子电路11212b2；保持单元1121b3包括开关sw7以及信号存储子电路11212b3；保持单元1121b4包括开关sw8以及信号存储子电路11212b4。信号存储子电路11212b1包括电阻r5与电容c5，信号存储子电路11212b2包括电阻r6与电容c6，信号存储子电路11212b3包括电阻r7与电容c7，信号存储子电路11212b4包括电阻r8与电容c8。第二信号调理模块111b的输出端连接于开关sw5、开关sw6、开关sw7以及开关sw8的第一端，开关sw5的第二端连接于电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接于电容c5的一端，电容c5的另一端接地；开关sw6的第二端连接于电阻r6的一端，电阻r7的另一端连接于电容c7的一端，电容c7的另一端接地；开关sw7的第二端连接于电阻r7的一端，电阻r7的另一端连接于电容c7的一端，电容c7的另一端接地；开关sw8的第二端连接于电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接于电容c8的一端，电容c8的另一端接地。
51.开关电路120包括4个子开关121，即第一子开关121a、第二子开关121b、第三子开关121c以及第四子开关121d。第一子开关121a的一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，另一端连接于开关sw5的第二端；第二子开关121b的一端连接于第一信号调理模块111a
的输出端，另一端连接于开关sw6的第二端；第三子开关121c的一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，另一端连接于sw7的第二端；第四子开关121d的一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，另一端连接于sw8的第二端。
52.本实施方式中，每个采样保持电路110均能够支持4个独立采样相位，通过开关电路120中的4个子开关可以分别将各个采样保持电路110中的各个信号存储子电路单独复用到其他采样保持电路，使得每个采样保持电路均能够支持4～8个独立采样相位，并且每个采样保持电路110的独立采样相位还能够灵活配置。例如通过配置1个子开关，使第二采样保持电路110b中的一个信号存储子电路复用到第一采样保持电路110a，进而使第一采样保持电路110a由支持4个独立采样相位增加到支持5个独立采样相位；再例如通过配置4个子开关，使第二采样保持电路110b中的4个信号存储子电路11212复用到第一采样保持电路110a，进而第一采样保持电路110a由支持4个独立采样相位增加到支持8个独立采样相位。
53.本实施方式的信号采样电路110在单路多相位采样时，通过开关电路120中子开关的灵活配置，能够将各个采样保持电路110中各个信号存储子电路11212独立分配到其他采样保持电路110，进而能够将各个采样保持电路110由支持4个独立采样相位改变为支持4～8个独立采样相位，从而在单路多相位采样的过程中既不需要将原有的信号存储子电路11212复用，也无需额外增加信号存储子电路11212，从而提高采样性能并节省电路面积和成本。同时在需要多路并行采样时，同样可以通过开关电路120将各个采样保持电路110保持独立并行采样，每个采样保持电路110能够支持4个独立采样相位。
54.作为另一种方式，开关电路120的第二端连接于保持单元1121中开关的第一端。此时开关电路120的第二端连接于信号保持模块112的输入端，将信号保持模块112整体进行复用，也即整体复用信号保持模块112中所有的保持单元1121。
55.如图10所示，p可以为大于或等于2的整数，也即每个信号保持模块112包括至少2个保持单元1121。此时每个采样保持电路110还可以包括开关单元113，其中开关单元113连接在采样保持电路110中的信号调理模块111的输出端与信号保持模块112的输入端之间。开关单元113能够灵活地控制每个采样保持电路110中信号保持模块112的工作。例如，若某一个信号保持模块112无需进行采样保持，也即处于空闲状态，则可以断开与该信号保持模块112连接的开关单元113，减小功耗，同时该处于空闲状态的信号保持模块112可以通过开关电路120复用到另一采样保持电路110中参与另一采样保持电路110中的采样保持。
56.在一个具体的实施方式中，如图11所示，p可以为4，n可以为2，m可以为1。也即，信号采样电路100可以包括两个采样保持电路110以及一个开关电路120。值得说明的是，由于开关电路120是将信号保持模块112整体进行复用，因此每个开关电路120可只包括一个子开关。该两个采样保持电路110可以包括第一采样保持电路110a以及第二采样保持电路110b。第一采样保持电路110a包括第一信号调理模块111a、第一开关单元113a以及第一信号保持模块112a；其中第一信号保持模块112a包括保持单元1121a1、保持单元1121a2、保持单元1121a3以及保持单元1121a4；且保持单元1121a1包括开关sw1、电阻r1以及电容c1；保持单元1121a2包括开关sw2、电阻r2以及电容c2；保持单元1121a3包括开关sw3、电阻r3以及电容c3；保持单元1121a4包括开关sw4、电阻r4以及电容c4。第一开关单元113a的一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，另一端同时连接于开关sw1、开关sw2、开关sw3以及开关sw4的第一端；开关sw1的第二端连接于电阻r1的一端，电阻r1的另一端连接于电容c1的
一端，电容c1的另一端接地；开关sw2的第二端连接于电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接于电容c2的一端，电容c2的另一端接地；开关sw3的第二端连接于电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接于电容c3的一端，电容c3的另一端接地；开关sw4的第二端连接于电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接于电容c4的一端，电容c4的另一端接地。
57.第二采样保持电路110b包括第二信号调理模块111b、第二开关单元113b以及第二信号保持模块112b；其中第二信号保持模块112b包括保持单元1121b1、保持单元1121b2、保持单元1121b3以及保持单元1121b4；且保持单元1121b1包括开关sw5、电阻r5以及电容c5；保持单元1121b2包括开关sw6、电阻r5以及电容c5；保持单元1121b3包括开关sw7、电阻r7以及电容c7；保持单元1121b4包括开关sw8、电阻r8以及电容c8。第二开关单元113b的一端连接于第二信号调理模块111b的输出端，另一端同时连接于开关sw5、开关sw6、开关sw7以及开关sw8的第一端；开关sw5的第二端连接于电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接于电容c5的一端，电容c5的另一端接地；开关sw6的第二端连接于电阻r6的一端，电阻r6的另一端连接于电容c6的一端，电容c6的另一端接地；开关sw7的第二端连接于电阻r7的一端，电阻r7的另一端连接于电容c7的一端，电容c7的另一端接地；开关sw8的第二端连接于电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接于电容c8的一端，电容c8的另一端接地。
58.开关电路120的第一端连接于第一信号调理模块111a的输出端，另一端连接于开关sw5、开关sw6、开关sw7以及开关sw8的第一端。本实施方式中，每个采样保持电路110均包括4个保持单元1121，也即每个采样保持电路110均支持4个独立采样相位。通过开关电路120可以将各个采样保持电路110的信号保持模块112中4个保持单元1121整体复用到其他采样保持电路110，例如将第二采样保持电路110b中4个保持单元1121复用到第一采样保持电路110a。同时通过开关单元113与开关电路120，可以灵活地将各个采样保持电路110的信号保持模块112中4个保持单元1121进行配置，例如在第一采样保持电路110a工作时，通过开关电路120和开关单元可以使用第二采样保持电路110b中的4个保持单元1121进行采样保持，而不使用第一采样保持电路110a中的4个保持单元1121进行采样保持。当进行单路多相位采样时，通过开关电路120将第二采样保持电路110b的第二信号保持模块112b中4个保持单元1121整体复用到第一采样保持电路110a，使得第一采样保持电路110a由支持4个独立采样相位增加到支持8个独立采样相位。在一个具体的实施场景中，在ppg信号采样中针对多个led灯进行多相位采样时，各led灯有不同的发光波长以及空间位置，多相位采样包括采样多个led灯信号和环境光信号。假设存在4个不同位置和/或不同发光波长的led灯，每采样一个led灯信号的相位配套采样一个环境光信号的相位，假设存在4个位置不同发光波长的led灯，每采样一个led灯信号的相位配套采样一个环境光信号的相位，则需要8个信号采样相位。本实施方式中，可以通过开关电路120将第二采样保持电路110b的信号保持模块112中4个保持单元1121整体复用到第一采样保持电路110a，使得第一采样保持电路110a由支持4个独立采样相位增加到支持8个独立采样相位，其中每个保持单元1121对应一个相位的信号保持，进而避免了需要将第一采样保持电路110a中原有的4个独立采样相位复用，从而加快采样速度，提高采样性能。
59.进一步地，当进行多路并行采样时，可以通过开关电路120使第一采样保持电路110a与第二采样保持电路110b保持两路独立采样，其中第一采样保持电路110a和第二采样保持电路110b分别支持4个独立采样相位。在一个具体的实施场景中，在运动场景的信号采
样时，为了提高抗运动干扰的效果，可以进行多路并行采样。本实施方式中，可以通过开关电路120将第一采样保持电路110a与第二采样保持电路110b保持两路独立的并行采样，并行采样可以提高信号的空间分辨率，进而提高抗运动干扰的效果。本实施方式在并行采样时，每个采样保持电路支持4个独立采样相位。
60.因此本实施方式中的信号采样电路110通过开关电路120灵活地对每个采样保持电路110中整体的保持单元1121进行分配，进而在单路多相位采样的过程中既不需要将原有的保持单元复用，也无需额外增加保持单元，从而提高采样性能并节省电路面积和成本。
61.如图12所示，在一些实施方式中，开关电路120中的每个子开关121可以包括第一隔离开关s1、第二隔离开关s2以及第三隔离开关s3。其中，第一隔离开关s1的第一端、第二隔离开关s2的第一端以及第三隔离开关s3的第一端相互连接，第一隔离开关s1的第二端为子开关121的第一连接端，第二隔离开关s2的第二端为子开关121的第二连接端，第三隔离开关s3的第二端接地。通过该三个隔离开关，使得子开关121的隔离性能更佳，通道隔离度更好，能够进一步地减小各个电容之间的串扰。
62.本实用新型实施例提供的信号采样电路设置有n个采样保持电路和m个开关电路，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数；每个采样保持电路分别包括信号调理模块和信号保持模块：信号调理模块用于接收待采样信号，对待采样信号进行调理后输出调理信号；信号保持模块连接于信号调理模块的输出端，用于接收并保持调理信号；至少部分开关电路的第一端连接于一个采样保持电路中的信号调理模块的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路中的信号保持模块的输入端，该信号采样电路通过开关电路可以将不同采样保持电路中的信号保持模块复用，使得该信号采样电路能够满足多相位采样需求而无需额外增加信号保持模块，具有兼顾电路性能高和成本低的优点。
63.如图13所示，本实用新型实施例还提供一种集成电路200，集成电路200包括上述的信号采样电路。
64.本实用新型实施例提供的集成电路中的信号采样电路设置有n个采样保持电路和m个开关电路，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数；每个采样保持电路分别包括信号调理模块和信号保持模块：信号调理模块用于接收待采样信号，对待采样信号进行调理后输出调理信号；信号保持模块连接于信号调理模块的输出端，用于接收并保持调理信号；至少部分开关电路的第一端连接于一个采样保持电路中的信号调理模块的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路中的信号保持模块的输入端，该信号采样电路通过开关电路可以将不同采样保持电路中的信号保持模块复用，使得该信号采样电路能够满足多相位采样需求而无需额外增加信号保持模块，具有兼顾电路性能高和成本低的优点。
65.如图14所示，本实用新型实施例还提供一种信号采样模组300，信号采样模组300包括至少两个信号生成元件310以及上述信号采样电路100。
66.其中，每个信号生成元件310的输出端分别连接于信号采样电路100中的一个信号调理模块110。信号生成元件310可以检测环境信号并生成待采样信号，再将该待采样信号输出至信号调理模块110。环境信号可以包括但不限于光信号、压力信号、温湿度信号等。
67.进一步地，至少两个信号生成元件310中的至少一个为光电传感器，光电传感器可以检测led灯信号和环境光信号，并将led灯信号和环境光信号输出至信号采样电路100中
的信号调理模块110。
68.本实用新型实施例提供的信号采样模组中的信号采样电路设置有n个采样保持电路和m个开关电路，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数；每个采样保持电路分别包括信号调理模块和信号保持模块：信号调理模块用于接收待采样信号，对待采样信号进行调理后输出调理信号；信号保持模块连接于信号调理模块的输出端，用于接收并保持调理信号；至少部分开关电路的第一端连接于一个采样保持电路中的信号调理模块的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路中的信号保持模块的输入端，该信号采样电路通过开关电路可以将不同采样保持电路中的信号保持模块复用，使得该信号采样电路能够满足多相位采样需求而无需额外增加信号保持模块，具有兼顾电路性能高和成本低的优点。。
69.本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括设备主体以及上述的信号采样模组。其中信号采样模组设于设备主体内。
70.本实施例中，电子设备可以是但不限于是智能手环、智能手表、血氧仪、游戏手柄等。
71.本实用新型实施例提供的电子设备中的信号采样电路设置有n个采样保持电路和m个开关电路，其中n为大于或等于2的整数，m为大于或等于1的整数；每个采样保持电路分别包括信号调理模块和信号保持模块：信号调理模块用于接收待采样信号，对待采样信号进行调理后输出调理信号；信号保持模块连接于信号调理模块的输出端，用于接收并保持调理信号；至少部分开关电路的第一端连接于一个采样保持电路中的信号调理模块的输出端，第二端连接于另外的至少一个采样保持电路中的信号保持模块的输入端，该信号采样电路通过开关电路可以将不同采样保持电路中的信号保持模块复用，使得该信号采样电路能够满足多相位采样需求而无需额外增加信号保持模块，具有兼顾电路性能高和成本低的优点。
72.以上，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本技术，任何本领域技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。