În electronică, un circuit de eșantionare și reținere (S&H) este un dispozitiv analogic care este utilizat pentru a prelua tensiunea unui semnal analogic în continuă schimbare și îi blochează valoarea la un nivel stabil pentru o anumită perioadă de timp. Aceste circuite sunt dispozitivele de memorie analogică de bază. Acestea sunt utilizate în mod normal în ADC (convertoare analog-digitale) pentru a scăpa de diferențele din semnalul de intrare care pot deteriora procesul de schimbare. Un circuit tipic al eșantionului și reținerii stochează sarcina electrică într-un condensator și deține cel puțin un dispozitiv de comutare ca un tranzistor cu efect de câmp comutator și de obicei unul op-amp (amplificator operațional) .
Pentru a preleva semnalul i / p, comutatorul unește condensatorul la o / p al unui amplificator tampon. Acest amplificator amplifică condensatorul astfel încât tensiunea pe condensator să fie aproape egală sau proporțională cu tensiunea de intrare. În formă de așteptare, comutatorul separă condensatorul de tampon. Condensatorul este întotdeauna descărcat de curenții săi de ieșire și de curenții de sarcină utile, ceea ce face circuitul în esență instabil, dar căderea de tensiune într-un anumit timp de reținere rămâne într-o marjă de eroare adecvată.
Ce este Sample and Hold Circuit?
Circuitul sample & hold este un circuit electronic ceea ce face ca exemplele de tensiune care i se dau ca informație și, din acel moment, păstrează aceste eșantioane pentru timpul pozitiv. Timpul în care circuitul de eșantionare și menținere produce eșantionul semnalului i / p se numește timp de eșantionare. În mod corespunzător, lungimea timpului circuitului în mijlocul căruia deține valoarea eșantionată se numește timp de păstrare.
Circuit de probă și reținere
În general, timpul de eșantionare este între 1µs-14 µs, în timp ce timpul de păstrare se poate aștepta la orice valoare, după cum este necesar în aplicație. Nu va fi greșit să afirmăm că condensatorul este nucleul circuitului de eșantionare și reținere. Acest lucru se datorează faptului că condensatorul expus în el se încarcă la valoarea sa maximă atunci când comutatorul este deschis, adică în timpul eșantionării și menține tensiunea inspectată când comutatorul este închis.
Schema circuitului de probă și menținere
Diagrama de circuit de mai jos prezintă circuitul de eșantionare și menținere cu ajutorul unui amplificator opțional. Din schema circuitului reiese clar că doi op-amperi sunt conectați printr-un comutator. Când comutatorul este blocat, metoda de eșantionare va intra în imagine și când comutatorul este deblocat, rezultatul va fi acolo. Condensatorul aliat celui de-al doilea amplificator op nu este altceva decât un condensator de reținere.
Circuit de probă și reținere
Prin utilizarea acestui circuit de eșantionare și menținere putem obține probe ale semnalului analogic, urmate de un condensator. Păstrează aceste mostre pentru un anumit timp. Ca urmare, se produce un semnal stabil care poate fi schimbat în semnal digital cu ajutorul ADC (convertoare analogice la digitale) .
Eșantionarea și păstrarea circuitului de lucru
Funcționarea acestui circuit poate fi înțeleasă pur și simplu folosind componentele sale de lucru. Principalele componente pentru construirea eșantionului și a circuitului de menținere includ un MOSFET de tip îmbunătățire cu canal N, un condensator și un amplificator operațional de înaltă precizie.
Ca element de comutare, se utilizează MOSFET de îmbunătățire a canalului N. Tensiunea de intrare este dată prin terminalul său de scurgere, iar tensiunea de control este dată și prin terminalul său de poartă. Când se aplică pulsul + ve al tensiunii de control, MOSFETUL va fi activat starea. Și funcționează ca un comutator închis. În opus, când tensiunea de control nu este nimic, MOSFET-ul va fi dezactivat și funcționează ca întrerupător deschis.
Probați și mențineți circuitul folosind Op-Amp
Când MOSFET funcționează ca un comutator închis, semnalul analog dat acestuia prin terminalul de scurgere va fi alimentat către condensator. Apoi condensatorul se va încărca la valoarea sa maximă. Când comutatorul este eliberat, condensatorul întrerupe încărcarea. Datorită impedanței mari de operare amplificator conectat la capătul circuitului, condensatorul va cunoaște o impedanță ridicată datorită acestui fapt nu se poate descărca
Acest lucru se îndreaptă către reținerea încărcării de către condensator pentru perioada exactă de timp. Aceasta poate fi denumită perioadă de păstrare. Și timpul în care se produc eșantioane de tensiune i / p este denumit perioada de eșantionare. O / p procesat de op-amp pe toată durata deținerii. Deci, perioada de deținere are implicații pentru Op-Amps.
Forme de undă de intrare și ieșire
Formele de undă ale probei și circuitului de menținere, așa cum se explică în următoarea diagramă. Din forma de undă a circuitului reiese clar că, în perioada ON, care va fi tensiunea la o / p. De-a lungul perioadei OFF, tensiunea care există la o / p a amplificatorului op.
Forme de undă de intrare și ieșire
Aplicații de probă și reținere a circuitului
Aplicațiile circuitului de eșantionare și reținere includ următoarele
- Prelevarea osciloscoapelor
- Sistem de distribuție a datelor
- Voltmetre digitale
- Prelucrarea semnalului analogic
- Filtre constructive de semnal
- Sistem de conversie a datelor
Astfel, este vorba despre circuitul de eșantionare și menținere. În termeni simpli, acest circuit produce mostre ale semnalului analogic i / p și deține cele mai recente valori eșantionate pentru timpul exact și îl reproduce la o / p. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept. În plus, orice întrebări referitoare la acest concept sau pentru a implementa orice proiecte electrice vă rugăm să ne oferiți feedback comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția circuitului de eșantionare și reținere?
