V elektroniki je vezje za vzorčenje in zadrževanje (S&H) analogna naprava, ki se uporablja za sprejemanje napetosti nenehno spreminjajočega se analognega signala in za določeno najmanjše časovno obdobje zaklene njegovo vrednost na stabilni ravni. Ta vezja so osnovne analogne pomnilniške naprave. Običajno se uporabljajo v ADC (analogno-digitalni pretvorniki), da se znebijo razlik v vhodnem signalu, ki lahko poškodujejo postopek spremembe. Tipično vezje vzorca in zadrževalnika hrani električni naboj v kondenzatorju in vsebuje vsaj eno preklopno napravo, kot je tranzistor s poljskim učinkom stikalo in običajno eno op-amp (operacijski ojačevalnik) .
Za vzorčenje signala i / p stikalo združi kondenzator z o / p vmesnega ojačevalnika. To ojačevalnik ojača kondenzator, tako da je napetost na kondenzatorju skoraj enaka ali sorazmerna vhodni napetosti. V zadržani obliki stikalo loči kondenzator od vmesnega pomnilnika. Kondenzator se vedno izprazni z lastnimi izlivnimi tokovi in koristnimi obremenitvenimi tokovi, zaradi česar je vezje v bistvu nestabilno, vendar padec napetosti v določenem času zadrževanja ostane znotraj ustrezne meje napake.
Kaj je vezje za vzorčenje in zadrževanje?
Vezje za vzorčenje in zadrževanje je elektronsko vezje kar naredi primere napetosti, ki so ji podani kot informacija, in od te točke naprej drži te vzorce pozitiven čas. Čas med vzorčnim in zadrževalnim krogom, ki proizvaja vzorec i / p signala, se imenuje čas vzorčenja. Ustrezno temu se časovna dolžina vezja, v katerem ima vzorčeno vrednost, imenuje čas zadrževanja.
Vzorec in zadrževanje vezja
Na splošno je čas vzorčenja med 1 µs-14 µs, čas zadrževanja pa lahko pričakuje katero koli vrednost, kot je potrebna v aplikaciji. Ne bo napačno trditi, da je kondenzator jedro vzorčnega in zadrževalnega vezja. To je zato, ker se v njem razstavljeni kondenzator napolni do najvišje vrednosti, ko je stikalo odprto, to je med vzorčenjem in zadržuje preverjeno napetost, ko je stikalo zaprto.
Vzorec in zadrževanje vezja
Spodnji diagram vezja prikazuje vzorec in zadrževanje vezja s pomočjo optičnega ojačevalnika. Iz vezja je razvidno, da sta dva op-ojačevalnika povezana s stikalom. Ko je stikalo zaklenjeno, bo metoda vzorčenja prišla na sliko in ko bo stikalo odklenjeno, bo rezultat zadrževanja. Kondenzator, povezan z drugim op-amp-om, ni nič drugega kot zadrževalni kondenzator.
Vzorec in zadrževanje vezja
Z uporabo tega vzorčnega in zadrževalnega vezja lahko dobimo vzorce analognega signala, ki jim sledi kondenzator. Te vzorce hrani določen čas. Kot rezultat tega nastane stabilen signal, ki ga lahko s pomočjo spremenimo v digitalni signal ADC (analogno-digitalni pretvorniki) .
Vzorčenje in zadrževanje vezja
Delovanje tega vezja lahko preprosto razumemo z uporabo njegovih komponent. Glavne komponente za izdelavo vzorčnega in zadrževalnega vezja vključujejo N-kanalni ojačevalni tip MOSFET, kondenzator in visokotočni operacijski ojačevalnik.
Kot preklopni element se uporablja N-kanalni MOSFET za izboljšanje. Vhodna napetost je podana preko odtočnega terminala, krmilna napetost pa tudi prek vratnega terminala. Ko se uporabi impulz + ve krmilne napetosti, MOSFET bo aktivirano stanje. In deluje kot zaprto stikalo. V nasprotnem primeru, ko krmilna napetost ni nič, bo MOSFET izključen in deluje kot odprto stikalo.
Vzorčenje in zadrževanje vezja z uporabo Op-Amp
Ko MOSFET deluje kot zaprto stikalo, se analogni signal, ki mu ga oddaja skozi odtočni priključek, napaja v kondenzator. Nato se bo kondenzator napolnil do najvišje vrednosti. Ko se stikalo sprosti, kondenzator preneha polniti. Zaradi velikega impedančnega ojačevalnika, priključenega na koncu vezja, bo kondenzator poznal visoko impedanco, zaradi česar se ne more izprazniti
To usmerja na zadrževanje naboja v kondenzatorju za točno toliko časa. To lahko označimo kot obdobje zadrževanja. In čas, v katerem nastanejo vzorci i / p napetosti, se imenuje obdobje vzorčenja. O / p, ki ga op-amp obdeluje v celotnem obdobju hrambe. Torej, obdobje zadrževanja vpliva na op-ampere.
Vhodne in izhodne valovne oblike
Valovne oblike vzorčnega in zadrževalnega vezja, kot je razloženo v naslednjem diagramu. Iz valovne oblike vezja je razvidno, da bo v obdobju vklopa, kolikšna bo napetost na o / p. V celotnem obdobju izklopa napetost, ki obstaja na o / p op-amp.
Vhodne in izhodne valovne oblike
Vzorčenje in zadrževanje aplikacij vezja
Vloge vzorčnega in zadrževalnega vezja vključujejo naslednje
- Osciloskopi za vzorčenje
- Sistem za distribucijo podatkov
- Digitalni voltmetri
- Analogna obdelava signalov
- Signalni konstrukcijski filtri
- Sistem za pretvorbo podatkov
Gre torej za vezje vzorčenja in zadrževanja. Preprosto povedano, to vezje ustvari vzorce analognega signala i / p, zadrži vzorčene vrednosti za natančen čas in jih ponovi na o / p. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Poleg tega, če imate kakršna koli vprašanja v zvezi s tem konceptom ali izvedbo kakršnih koli električnih projektov, prosimo, dajte povratne informacije s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija vzorčnega in zadrževalnega kroga?
