Ota näyte ja pidä laitetta

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20. elokuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Näytteenotto- ja pitopiiri elektroniikassa on piiri , joka tallentaa sisääntulon jännitteen tietyllä hetkellä. Se on osa useimpia analogia-digitaalimuuntimia .

Laite

Näyte ja pidä -laitteessa on analoginen tulo, analoginen lähtö ja elektroninen avaimen ohjaustulo .

Näytteenotto- ja pitolaitteen säilytyselementti on sähkökondensaattori , jota kutsutaan yleisesti "varastokondensaattoriksi". Kondensaattorin lataamiseen käytetään elektronista avainta. Eristettyjä hilan kenttätransistoreja käytetään yleisesti elektronisena avaimena .

Korkean tuloimpedanssin ja pienen lähtöimpedanssin varmistamiseksi käytetään puskurijännitteen seuraajia , joilla on korkea tuloimpedanssi. Tulopuskuriseuraaja irrottaa signaalilähteen pitokondensaattorista ja lähtöpuskurivahvistin irrottaa kondensaattorin signaalinielusta pitotilassa.

Kun avain suljetaan, kondensaattori latautuu uuteen jännitearvoon - tuloseuraajan lähtöjännitteeseen, käytännössä seuraajan virheeseen asti, joka on yhtä suuri kuin tulosignaali, jos avaimen kiinni-tilan kesto on paljon pidempi kuin kondensaattorin latausaikavakio. Lataus tapahtuu aikavakiolla : ${\displaystyle \tau _{t))$

\tau _{t}=(r_{o}+r_{son})\cdot C,

missä on tulopuskurin seuraajan lähtöimpedanssi;

{\displaystyle r_{o))

r_{son}

- avaimen vastus avoimessa tilassa;

C

on tallennuskondensaattorin kapasitanssi.

Varastointitilassa kytkin on auki ja kondensaattori latautuu hitaasti kondensaattorin dielektrisen vuotovastuksen , suljetun näppäimen vastuksen ja lähtöpuskurin seuraajan tulovastuksen kautta aikavakiolla, joka on kytketty rinnan : ${\displaystyle r_{l))$ $r_{soff}$ $r_{i}$ $\tau _{h}$

\tau _{h}=(r_{l}||r_{soff}||r_{i})\cdot C,

missä

r_{l}||r_{soff}||r_{i}=1/(1/r_{l}+1/r_{soff}+1/r_{i}).

Kondensaattorin lataamiseksi nopeasti näytteenoton aikana on edullista valita kondensaattorin kapasitanssi mahdollisimman pieneksi, mutta toisaalta pienellä kapasitanssilla laitteen tarkkuus tallennustilassa heikkenee, koska lähtösignaali tulee hitaasti "väristykset". Tämän haitan poistamiseksi he turvautuvat 2 samanlaisen näyte- ja pitolaitteen sarjaliitäntään, joista ensimmäisessä käytetään pienikapasiteettista kondensaattoria ja toisessa - suurta [1] .

Toimintaalgoritmi

Näytteenotto- ja pitolaite voi toimia kahdessa eri moodissa riippuen ohjaustulon jännitteestä [2] :

seurantatila _ _ _
tallennustila ( eng. hold mode )

Seurantatilassa näyte- ja pitolaitteen lähtö on sama kuin tulo. Tallennustilassa laitteen lähdön jännite on vakio ja yhtä suuri kuin laitteen sisääntulon jännite, kun se siirtyy tallennustilaan.

Joskus tehdään ero näyte - ja pitopiirin ja seuranta - ja pitopiirin välillä . Ainoa ero niiden välillä on sovellusmenetelmässä: ensimmäisessä tapauksessa avain on suljettuna vähimmäisajan, joka riittää kondensaattorin lataamiseen; toisessa tapauksessa avain on suljettuna melko pitkään [3] .

Sovellus

Useimpien analogia-digitaalimuunnospiirien oikeaa toimintaa varten vaaditaan, erityisesti sarjabalansoiduissa ADC :issä, että tulojännite pysyy muuttumattomana tietyn ajan, jota kutsutaan ( muunnosaika ). Koska tulosignaali voi muuttua muunnosajan aikana, se korjataan näyte- ja pitolaitteella.

Useimmiten näyte- ja pitolaite on integroitu samaan siruun ADC: n kanssa, mutta on myös erikoistuneita mikropiirejä, jotka suorittavat tämän toiminnon.

Katso myös

Kytketyt kondensaattoripiirit

Muistiinpanot

↑ Gutnikov V.S. Integroitu elektroniikka mittalaitteissa / 2. painos, tarkistettu. ja muita .. - L . : Energoatomizdat. Leningrad. osasto, 1988. - 304 s.
↑ MT-090: Sample and Hold Amplifiers Arkistoitu 20. maaliskuuta 2012 Wayback Machinessa Analog Devices -verkkosivustolla .
↑ Monolithic Sample-and-Hold -vahvistimien sovellukset (linkki ei saatavilla) .