Az elektronikában a mintavételi és visszatartó (S&H) áramkör egy analóg eszköz, amelyet a folyamatosan változó analóg jel feszültségének felvételére használnak, és az értékét egy stabil legkisebb ideig rögzíti. Ezek az áramkörök az alapvető analóg memóriaeszközök. Rendszerint az ADC-ben (analóg-digitális átalakítók) használják, hogy megszabaduljanak a bemeneti jel különbségeitől, amelyek károsíthatják a változás folyamatát. A minta és a tartás tipikus áramköre az elektromos töltést egy kondenzátorban tárolja, és legalább egy kapcsolóeszközt tart, például a terepi tranzisztor kapcsoló és általában egy op-amp (operációs erősítő) .
Az i / p jel mintavételéhez a kapcsoló egyesíti a kondenzátort egy puffererősítő o / p-jével. Ez erősítő erősíti a kondenzátort úgy, hogy a kondenzátoron átmenő feszültség majdnem egyenlő vagy arányos legyen a bemeneti feszültséggel. Tartási formában a kapcsoló elválasztja a kondenzátort a puffertől. A kondenzátort mindig saját kiáramlási áramai és hasznos terhelési áramai töltik ki, ami lényegében instabillá teszi az áramkört, de a feszültségesés egy adott tartási idő alatt megfelelő hibahatáron belül marad.
Mi az a minta és a visszatartás áramkör?
A minta és tartás áramkör egy elektronikus áramkör amely a számára adott információként szolgáltatja a feszültség példáit, és ettől kezdve a pozitív időig tartja ezeket a mintákat. A mintavételi és a visszatartó áramkör közepén létrejövő idõt mintavételi idõnek nevezzük. Ennek megfelelően az áramkör időtartamát, amelyben a mintavételezett érték van, tartási időnek nevezzük.
Minta és tartás áramkör
Általában a mintavételi idő 1µs-14µs között van, míg a tartási idő bármilyen értékre számíthat, ha szükséges az alkalmazásban. Nem lesz téves kijelenteni, hogy a kondenzátor a minta és a visszatartás áramkörének magja. Ennek oka, hogy a kondenzátor a kapcsoló kinyitásakor, azaz a mintavétel során a csúcsértékig töltődik, és a kapcsoló kikapcsolt állapotában tartja az ellenőrzött feszültséget.
Minta és tartás áramkör diagram
Az alábbi kapcsolási rajz mutatja a minta és a tartás áramkört egy Op-Amp segítségével. A kapcsolási rajzból egyértelműen kiderül, hogy két op-erősítő egy kapcsolón keresztül kapcsolódik össze. Ha a kapcsoló zárolva van, akkor a mintavételi módszer bekerül a képbe, és ha a kapcsoló nyitva van, akkor a tartási eredmény ott lesz. A második op-erősítővel összekapcsolt kondenzátor nem más, mint egy tartó kondenzátor.
Minta és tartás áramkör
Ennek a minta és a visszatartó áramkörnek az alkalmazásával kapunk mintákat az analóg jelből, majd egy kondenzátort. Egy adott ideig tárolja ezeket a mintákat. Ennek eredményeként stabil jel jön létre, amelyet a segítségével digitális jellé lehet változtatni ADC (analóg-digitális átalakítók) .
Minta és tartsa az áramkört
Ennek az áramkörnek a működését egyszerűen meg lehet érteni a működő alkatrészeivel. A minta- és visszatartó áramkör felépítésének fő komponensei közé tartozik egy N-csatornás Enhancement típusú MOSFET, egy kondenzátor és egy nagy pontosságú operációs erősítő.
Kapcsolóelemként az N-csatornás Enhancement MOSFET-et használják. A bemeneti feszültséget a leeresztő kapcsa és a vezérlő feszültség a kapu terminálján keresztül adja meg. A vezérlőfeszültség + ve impulzusának alkalmazásakor a MOSFET aktiválva lesz. És zárt kapcsolóként működik. Az ellentétes helyzetben, amikor a vezérlőfeszültség semmi, akkor a MOSFET deaktiválódik és nyitott kapcsolóként működik.
Mintázzon és tartsa az áramkört az Op-Amp segítségével
Amikor a MOSFET zárt kapcsolóként működik, a leeresztő terminálon keresztül kapott analóg jel a kondenzátorba kerül. Ezután a kondenzátor a csúcsértékig töltődik. A kapcsoló felengedésekor a kondenzátor leállítja a töltést. Az áramkör végén csatlakoztatott nagy impedanciájú op-amp miatt a kondenzátor nagy impedanciát fog tudni, emiatt nem tud lemerülni
Ez arra irányul, hogy a kondenzátor tartsa a töltetet a pontos ideig. Ez tartási időszaknak nevezhető. Azt az időt, amelyben az i / p feszültség mintái keletkeznek, mintavételi periódusnak nevezzük. Az op-amp által feldolgozott o / p az egész tartási idő alatt. Tehát a tartási periódus kihat az Op-Amps-ra.
Bemeneti és kimeneti hullámformák
A minta és a visszatartás áramkörének hullámformái az alábbi ábra szerint. Az áramkör hullámalakjából egyértelmű, hogy az ON időszakban mekkora lesz a feszültség az o / p-n. Az OFF-periódus alatt az op-amp. O / p-jén fennálló feszültség.
Bemeneti és kimeneti hullámformák
Áramkörös alkalmazások mintavétele és tartása
A minta és a visszatartó áramkör alkalmazásai a következőket tartalmazzák
- Mintavétel oszcilloszkópokkal
- Adatelosztó rendszer
- Digitális feszültségmérők
- Analóg jelfeldolgozás
- Jelszerkezeti szűrők
- Adatkonvertáló rendszer
Így itt minden a minta és a visszatartás áramkörről szól. Egyszerűbben fogalmazva: ez az áramkör előállítja az analóg i / p jel mintáit, és a legfrissebb mintavételezett értékeket tartja pontos időre, és megismétli azokat az o / p értéknél. Reméljük, hogy jobban megértette ezt a koncepciót. Továbbá, ha bármilyen kérdése van ezzel a koncepcióval vagy bármilyen elektromos projekt megvalósításával kapcsolatban, kérjük, adja meg visszajelzését az alábbi megjegyzések részben kommentálva. Itt van egy kérdés az Ön számára, mi a minta és a visszatartó áramkör funkciója?
