Mėginio ir palaikymo grandinės projektavimas naudojant Op-Amp

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Elektronikoje mėginio ir palaikymo (S&H) grandinė yra analoginis įtaisas, naudojamas nuolat kintančio analoginio signalo įtampai paimti ir fiksuoja jo vertę stabiliu lygiu tam tikrą mažiausiai laiko. Šios grandinės yra pagrindiniai analoginės atminties įrenginiai. Jie paprastai naudojami ADC (analoginiai-skaitmeniniai keitikliai), siekiant atsikratyti įvesties signalo skirtumų, kurie gali pakenkti keitimo procesui. Tipiška mėginio ir laikiklio grandinė saugo elektrinį krūvį kondensatoriuje ir turi bent vieną perjungimo įtaisą, pavyzdžiui, a lauko efekto tranzistorius jungiklis ir paprastai vienas op-amp (operacinis stiprintuvas) .

Norėdami paimti i / p signalą, jungiklis sujungia kondensatorių su buferinio stiprintuvo o / p. Tai stiprintuvas stiprina kondensatorių, kad kondensatoriaus įtampa būtų beveik lygi arba proporcinga įėjimo įtampai. Laikymo formos jungiklis atskiria kondensatorių nuo buferio. Kondensatorių visada išleidžia savo ištekėjimo srovės ir naudingos apkrovos srovės, todėl grandinė iš esmės tampa nestabili, tačiau įtampos kritimas per tam tikrą sulaikymo laiką lieka tinkamoje paklaidos riboje.




Kas yra mėginio ir palaikymo grandinė?

Mėginio ir palaikymo grandinė yra elektroninė grandinė kuris pateikia įtampos pavyzdžius, pateiktus kaip informacija, ir nuo to laiko ji laiko šiuos pavyzdžius teigiamą laiką. Laikas tarp mėginio ir palaikymo grandinės sukuria i / p signalo pavyzdį, vadinamas mėginių ėmimo laiku. Atitinkamai grandinės laiko ilgis, kuriame ji turi atrinktą vertę, vadinamas laikymo laiku.

Imkite ir palaikykite grandinę

Imkite ir palaikykite grandinę



Paprastai mėginių ėmimo laikas yra nuo 1 µs iki 14 µs, o sulaikymo metu galima tikėtis bet kokios reikšmės, jei to reikia programoje. Nebus neteisinga teigti, kad kondensatorius yra mėginio ir palaikymo grandinės šerdis. Taip yra todėl, kad kondensatorius jame įkraunamas iki didžiausios vertės, kai atidaromas jungiklis, ty mėginių ėmimo metu, ir išlaiko patikrintą įtampą, kai jungiklis yra uždarytas.

Parinkite ir palaikykite grandinės schemą

Žemiau pateiktoje grandinės schemoje parodytas pavyzdys ir palaikymo grandinė naudojant „Op-Amp“. Iš grandinės schemos matyti, kad per jungiklį yra sujungtos dvi opos. Kai jungiklis yra užrakintas, imties metodas bus atvaizduojamas, o kai jungiklis bus atrakintas, bus laikymo rezultatas. Kondensatorius, sujungtas su antruoju op-amp, yra ne kas kita, o laikantis kondensatorius.

Imkite ir palaikykite grandinę

Imkite ir palaikykite grandinę

Naudodami šį pavyzdį ir palaikymo grandinę galime gauti analoginio signalo pavyzdžius, o po jų - kondensatorių. Šiuos mėginius ji laiko tam tikrą laiką. Dėl to gaunamas stabilus signalas, kurį galima pakeisti į skaitmeninį signalą ADC (analoginiai skaitmeniniai keitikliai) .


Imties ir palaikymo grandinės darbas

Šios grandinės veikimą galima paprasčiausiai suprasti naudojant jos komponentus. Pagrindinius mėginio ir palaikymo grandinės komponentus sudaro N kanalo patobulinimo tipo MOSFET, kondensatorius ir didelio tikslumo operacinis stiprintuvas.

Kaip perjungimo elementas naudojamas N kanalo patobulinimas MOSFET. Įėjimo įtampa pateikiama per jo išleidimo gnybtą, o valdymo įtampa taip pat pateikiama per jo vartų gnybtą. Kai taikomas valdymo įtampos + ve impulsas, MOSFET bus aktyvuota būsena. Ir jis veikia kaip uždaras jungiklis. Priešingu atveju, kai valdymo įtampa yra nieko, tada MOSFET bus išjungta ir veiks kaip atidarytas jungiklis.

Imkite ir palaikykite grandinę naudodami „Op-Amp“

Imkite ir palaikykite grandinę naudodami „Op-Amp“

Kai MOSFET veikia kaip uždaras jungiklis, per kanalizacijos gnybtą jam suteiktas analoginis signalas bus tiekiamas į kondensatorių. Tada kondensatorius įkraus iki didžiausios vertės. Atleidus jungiklį, kondensatorius nutraukia įkrovimą. Dėl grandinės gale prijungto didelės varžos op-amp, kondensatorius žinos didelę impedanciją dėl to, kad jis negali išsikrauti

Tai nukreipia į tai, kad kondensatorius tiksliai laikytų krūvį. Tai galima vadinti laikymo laikotarpiu. Ir laikas, per kurį susidaro i / p įtampos pavyzdžiai, yra vadinamas mėginių ėmimo periodu. O-p apdorotas op-amp per visą laikymo laikotarpį. Taigi, laikymo laikotarpis turi įtakos „Op-Amps“.

Įvesties ir išvesties bangos formos

Mėginio ir palaikymo grandinės bangos formos, kaip paaiškinta šioje diagramoje. Iš grandinės bangos formos aišku, kad įjungimo laikotarpiu kokia bus įtampa ties o / p. Per išjungimo laikotarpį įtampa, esanti op-amp stiprintuvo o / p.

Įvesties ir išvesties bangos formos

Įvesties ir išvesties bangos formos

Parinkite ir palaikykite grandinės programas

Mėginio ir sulaikymo grandinės taikymo sritys yra šios

  • Osciloskopų mėginių ėmimas
  • Duomenų paskirstymo sistema
  • Skaitmeniniai voltmetrai
  • Analoginis signalo apdorojimas
  • Signalo konstrukciniai filtrai
  • Duomenų konvertavimo sistema

Taigi, viskas yra apie mėginio ir palaikymo grandinę. Paprasčiau tariant, ši grandinė sukuria analoginio i / p signalo pavyzdžius ir tiksliai laiko laiko naujausias atrinktas reikšmes ir pakartoja jas ties o / p. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją. Be to, jei turite klausimų, susijusių su šia koncepcija ar įgyvendinant bet kokius elektros projektus, pateikite savo atsiliepimą komentuodami toliau pateiktame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, kokia yra mėginio ir palaikymo grandinės funkcija?