Parauga un turēšanas ķēde

Paraugu un aiztures ķēde ņem paraugus no analogā ieejas signāla un tur tos noteiktu laika periodu, un pēc tam izvada ievades signāla paraugu. Šī shēma ir noderīga tikai dažu mikrosekundu ievades signāla paraugu ņemšanai.

Parauga un aiztures ķēde sastāv no komutācijas ierīcēm, kondensatora un operatīvā pastiprinātāja. Kondensators ir parauga un aiztures ķēdes sirds, jo tas ir tas, kurš tur izlases ievades signālu un nodrošina to izvadē atbilstoši komandas ievadam. Šo shēmu galvenokārt izmanto analogajos ciparu pārveidotājos, lai noņemtu noteiktas ievades signāla variācijas, kas var sabojāt pārveidošanas procesu.

Tipiska paraugu un aiztures ķēdes blokshēma ir minēta zemāk:

Parasti pielietotais ieejas sprieguma signāls ir nepārtraukti mainīgs analogais signāls. Komandas ievade ir paredzēta, lai aktivizētu ievades signāla paraugu ņemšanu un noturēšanu. Komandas ievade ir nekas cits kā ieslēgšanas / izslēgšanas signāls, lai sāktu / pārtrauktu ievades signāla paraugu ņemšanu, parasti tas ir PWM. Paraugu ņemšanas un turēšanas process ir atkarīgs no komandas ievades. Kad slēdzis ir aizvērts, tiek ņemts signāla paraugs un, kad tas ir atvērts, ķēde notur izejas signālu. Slēdža ieslēgšanas / izslēgšanas stāvokli kontrolē ar komandas ievadi.

Ideālā parauga un aiztures ķēdes ieejas un izejas viļņu forma ir norādīta zemāk:

No iepriekš minētās diagrammas var skaidri saprast, ka šī shēma ņem ievades signāla paraugus, kamēr komandas ievade ir augsta, un izvadē atkārto to pašu paraugu. Un, kad komandas ievade ir ZEMA, tā saglabā parauga signāla pēdējo sprieguma līmeni.

Ja mēs imitēsim parauga un aiztures ķēdi, mēs iegūsim iepriekš minēto viļņu formu. Pilnīgs parauga un aiztures ķēdes simulācijas video ir dots beigās.

Nepieciešams materiāls

• uA741 Op-Amp IC
• 2N4339 N kanāla JFET
• Analogās ieejas un impulsa ieejas ģenerators
• Rezistors (10k, 10M)
• Diode (1N4007)
• Kondensators (0.1uf - 1nos)

Ķēdes shēma

Analogā signāla nodrošināšanai ieejas spailē varat izmantot 6-0-6 pazeminošo transformatoru. Lai impulsu vai PWM ievadītu tranzistorā, jūs varat izmantot 555 taimera IC astabilizētā režīmā. Mums ir nepieciešama arī līdzstrāvas padeve, lai nodrošinātu Vcc Op-amp IC, kas būs diapazonā no +5 līdz + 15 V.

Parauga un aiztures ķēdes darbība

Kā jūs varat ķēdes shēmā, mēs izmantojām 2N4339 N-kanālu JFET, op-amp un kondensatoru. Komandu ievade (PWM ieeja) ir savienota ar 2N4339 tranzistora vārtu spaili. Kā jūs varat ķēdes shēmā, mēs izmantojām 2N4339 N kanālu JFET, op-amp un kondensatoru. Komandu ievade (PWM ieeja) ir savienota ar 2N4339 tranzistora vārtu spaili. Diods 1N4007 ir savienots arī starp komandas ievadi un 2N4339 N kanāla JFET.

Tagad rodas jautājums, kāpēc diode ir savienota apgrieztā stāvoklī? Ļaujiet man sniegt īsu ievadu par 2N4339. 2N4339 ir N kanāla JFET ar zemu trokšņa līmeni un lielu pastiprinājumu. 2N4339 vada (ieslēdziet) tikai tad, ja vārtu-avotu spriegums ir diapazonā no -0,3v līdz -50v (max). Tagad komandas ievades sākotnējo spriegumu esam iestatījuši uz -15V un impulsa spriegumu uz 15V. Tātad, vienmēr, kad komandas ieejas spriegums ir negatīvs, diods būs novirzīts uz priekšu, kā rezultātā tranzistors ieslēdzas un otrādi.

Op-amp 741 šeit tiek izmantots kā sprieguma sekotājs, jo sprieguma sekotājam parasti ir augsta ieejas pretestība un zema izejas pretestība. To lieto, ja ieejas signāls ir ar zemu strāvu, jo sprieguma sekotājs var piegādāt pietiekamu strāvu nākamajam posmam.

Tātad, kad komandas ievade ir AUGSTA, tranzistors darbojas kā slēgts slēdzis, un šajā brīdī kondensators sāk uzlādēt līdz maksimālajai vērtībai un saglabā ieejas signāla paraugu laikā, kad tranzistors ir ieslēgts. Tagad, kad komandas ievade ir ZEMA, tranzistors darbojas kā atvērts slēdzis, un kondensatoram būs liela pretestība, un tāpēc tas nevar izlādēties un notur maksu noteiktu laika periodu. Šis laiks ir pazīstams kā Turēšanas periods. Laiks, kurā ķēde ievada ieejas signālu, tiek saukts par paraugu ņemšanas periodu.

Daži parauga un aiztures ķēdes pielietojumi

• ADC (Analog-to-Digital Conversion)
• DAC (digitālā analoga pārveidošana)
• In Analog Demultiplexing
• Lineārajās sistēmās
• Datu izplatīšanas sistēmā
• Digitālajos voltmetros
• Signālu konstrukcijas filtros