Lingkaran Sampel dan Tahan mengambil sampel dari isyarat input analog dan menahannya untuk jangka masa tertentu dan kemudian mengeluarkan bahagian isyarat input yang diambil sampelnya. Litar ini hanya berguna untuk mengambil sampel beberapa input mikrodetik.
Litar Sampel dan Tahan terdiri daripada alat pensuisan, kapasitor dan penguat operasi. Kapasitor adalah jantung Litar Sampel dan Tahan kerana ia yang memegang isyarat input sampel dan memberikannya pada output mengikut input perintah. Litar ini kebanyakannya digunakan dalam Penukar Analog ke Digital untuk menghilangkan variasi tertentu pada isyarat input, yang mungkin merosakkan proses penukaran.
Gambarajah blok khas Litar sampel dan tahan disebutkan di bawah:
Isyarat voltan input yang digunakan secara am adalah isyarat analog yang terus berubah. Input perintah disediakan untuk memicu pengambilan sampel dan menahan isyarat input. Input perintah tidak lain hanyalah isyarat hidup / mati untuk memulakan / menghentikan pensampelan isyarat input, biasanya PWM. Proses pensampelan dan penahanan bergantung pada input perintah. Semasa suis ditutup, isyarat akan diambil sampel dan ketika terbuka litar menahan isyarat output. Keadaan suis hidup / mati dikawal oleh input perintah.
Bentuk gelombang input dan output ideal dari litar sampel dan tahan diberikan di bawah:
Dari gambarajah di atas dapat difahami dengan jelas bahawa litar ini mengambil sampel isyarat input untuk masa Command Input tinggi dan meniru sampel yang sama pada output. Dan apabila input arahan RENDAH, ia mengekalkan tahap voltan terakhir dari sampel sampel.
Sekiranya kita mensimulasikan Sample and Hold Circuit, kita akan mendapat bentuk gelombang di atas. Video simulasi litar sampel dan tahan lengkap diberikan di akhir.
Bahan Diperlukan
- uA741 Op-Amp IC
- 2N4339 J-saluran NF
- Penjana Input Analog dan Input Nadi
- Perintang (10k, 10M)
- Diod (1N4007)
- Kapasitor (0.1uf - 1nos)
Rajah Litar
Untuk memberikan isyarat analog pada terminal input, anda boleh menggunakan transformer step-down 6-0-6. Dan, untuk memberikan nadi atau input PWM ke transistor, anda boleh menggunakan IC pemasa 555 dalam mod astable. Kami juga memerlukan bekalan DC untuk menyediakan Vcc ke Op-amp IC yang berada dalam jarak +5 hingga + 15V.
Kerja Litar Sampel dan Tahan
Seperti yang anda dapat dalam gambarajah litar, kami telah menggunakan JFET 2N4339 N-channel, op-amp, dan kapasitor. Input arahan (input PWM) disambungkan ke terminal Gerbang transistor 2N4339. Seperti yang anda dapat dalam rajah litar, kami telah menggunakan JFET 2N4339 N-channel, op-amp, dan kapasitor. Input arahan (input PWM) disambungkan ke terminal Gerbang transistor 2N4339. Diod 1N4007 juga dihubungkan antara input arahan dan 2F4339 N-saluran JFET.
Sekarang, persoalannya mengapa diod dihubungkan dalam keadaan terbalik? Izinkan saya memberi pengenalan ringkas mengenai 2N4339. 2N4339 adalah JFET saluran-N dengan bunyi rendah dan keuntungan tinggi. 2N4339 melakukan (menghidupkan) hanya apabila voltan pintu ke sumber berada dalam lingkungan -0.3v hingga -50v (maksimum). Sekarang, kami telah menetapkan voltan awal input perintah ke -15V dan voltan berdenyut ke 15V. Jadi, setiap kali voltan input arahan negatif, dioda akan menjadi bias ke hadapan yang menyebabkan transistor dihidupkan dan sebaliknya.
Op-amp 741 digunakan sebagai pengikut voltan di sini, kerana pengikut voltan umumnya mempunyai impedans input tinggi dan impedans output rendah. Ini digunakan ketika sinyal input dari arus rendah kerana pengikut voltan dapat membekalkan arus yang cukup ke tahap berikutnya.
Oleh itu, setiap kali input arahan TINGGI transistor berfungsi sebagai suis tertutup dan pada masa ini kapasitor mula mengecas ke nilai puncaknya dan menyimpan sampel isyarat input untuk waktu transistor dalam keadaan aktif. Sekarang apabila input perintah RENDAH transistor berfungsi sebagai suis terbuka dan kapasitor akan mengalami impedans tinggi dan disebabkan oleh itu ia tidak dapat dikeluarkan dan menahan cas untuk jangka waktu tertentu. Kali ini dikenali sebagai Holding Period. Dan, masa di mana litar mengambil sampel isyarat input disebut sebagai Masa Persampelan.
Beberapa Aplikasi Litar Sampel dan Tahan
- ADC (Penukaran Analog ke Digital)
- DAC (Penukaran Digital ke Analog)
- Dalam Demultiplexing Analog
- Dalam Sistem Linear
- Dalam Sistem Pengedaran Data
- Dalam Voltmeter Digital
- Dalam Penapis Konstruktif Isyarat