Circuit Design af prøve- og holdekredsløb ved hjælp af Op-Amp

Circuit Design af prøve- og holdekredsløb ved hjælp af Op-Amp

I elektronik er et sample and hold (S&H) kredsløb en analog enhed, der bruges til at tage spændingen i et konstant skiftende analogt signal og låser dens værdi på et stabilt niveau i en bestemt mindst tidsperiode. Disse kredsløb er de grundlæggende analoge hukommelsesenheder. De bruges normalt i ADC (analog-til-digitale konvertere) for at slippe af med forskelle i indgangssignalet, der kan skade ændringsprocessen. Et typisk kredsløb for prøve- og holdelagring gemmer elektrisk ladning i en kondensator og holder mindst en koblingsenhed som en felt effekt transistor switch og normalt en op-amp (operationsforstærker) .



For at prøve i / p-signalet forbinder kontakten kondensatoren til o / p af en bufferforstærker. Det her forstærker forstærker kondensatoren, så spændingen over kondensatoren er næsten lige eller proportional med indgangsspændingen. I holdform adskiller kontakten kondensatoren fra bufferen. Kondensatoren aflades altid af sine egne udstrømningsstrømme og nyttige belastningsstrømme, hvilket gør kredsløbet i det væsentlige ustabilt, men spændingsfaldet i en bestemt holdetid forbliver inden for en passende fejlmargin.


Hvad er prøve- og holdekredsløb?

Prøve- og hold-kredsløbet er et elektronisk kredsløb hvilket gør eksemplerne på spænding givet til den som information, og fra det tidspunkt holder den disse prøver i den positive tid. Tiden midt imellem hvilket prøve- og holdekredsløb, der producerer prøven af ​​i / p-signal, kaldes samplingstid. Tilsvarende kaldes tidslængden af ​​kredsløbet, hvorunder den holder den samplede værdi, holdetid.





Prøve og hold kredsløb

Prøve og hold kredsløb

Generelt er prøvetagningstiden mellem 1 µs-14 µs, medens holdetiden kan forvente en hvilken som helst værdi efter behov i applikationen. Det vil ikke være forkert at angive, at kondensator er kernen i prøve- og holdkredsløb. Dette skyldes, at kondensatoren, der vises i den, oplades til sin spidsværdi, når kontakten åbnes, dvs. under prøvetagning og holder den inspicerede spænding, når kontakten lukkes.



Prøve og hold kredsløbsdiagram

Nedenstående kredsløbsdiagram viser prøve- og holdekredsløbet ved hjælp af en Op-Amp. Det er tydeligt fra kredsløbsdiagrammet, at to op-forstærkere er forbundet via en switch. Når kontakten er låst, kommer prøveudtagningsmetoden ind i billedet, og når kontakten er låst op, vil resultatet være der. Kondensatoren allieret med den anden op-forstærker er intet andet end en holdekondensator.

Prøve og hold kredsløb

Prøve og hold kredsløb

Ved at bruge denne prøve- og holdekreds kan vi få prøver af det analoge signal efterfulgt af en kondensator. Det indeholder disse prøver i en bestemt tid. Som et resultat heraf produceres et stabilt signal, som kan ændres til det digitale signal ved hjælp af ADC (analog til digitale konvertere) .


Prøve og hold kredsløb fungerer

Arbejdet med dette kredsløb kan let forstås ved hjælp af dets komponenter, der fungerer. Hovedkomponenterne til opbygning af prøve- og holdekredsløbet inkluderer en N-kanal Enhancement-type MOSFET, en kondensator og en operationel forstærker med høj nøjagtighed.

Som et skifteelement bruges N-kanal Enhancement MOSFET. Indgangsspændingen gives via dens afløbsterminal, og kontrolspænding gives også gennem dens portterminal. Når + ve-puls af kontrolspændingen påføres, MOSFET aktiveres tilstand. Og det fungerer som en lukket switch. På den modsatte side, når kontrolspændingen ikke er noget, vil MOSFET være deaktiveret tilstand og fungerer som den åbne kontakt.

Prøve og hold kredsløb ved hjælp af Op-Amp

Prøve og hold kredsløb ved hjælp af Op-Amp

Når MOSFET fungerer som en lukket omskifter, føres det analoge signal, der gives til det gennem afløbsterminalen, til kondensatoren. Derefter oplades kondensatoren til sin maksimale værdi. Når kontakten slippes, afbryder kondensatoren opladningen. På grund af den høje impedans op-forstærker, der er tilsluttet ved kredsløbsenden, vil kondensatoren vide høj impedans på grund af dette, den kan ikke aflades

Dette leder til, at kondensatoren holder opladningen i den nøjagtige tid. Dette kan betegnes som holdeperiode. Og det tidspunkt, hvori der produceres prøver af i / p-spænding, kaldes prøveperiode. O / p behandlet af op-amp gennem hele holdeperioden. Så holdeperioden har betydning for Op-Amps.

Input & Output kurveformer

Prøve- og holdekredsløbets bølgeformer som forklaret i det følgende diagram. Det fremgår tydeligt af bølgeformen i kredsløbet, at der under ON-perioden er spændingen ved o / p. I hele OFF-perioden er den spænding, der findes ved op / forstærkerens o / p.

Input & Output Wave former

Input & Output kurveformer

Prøv og hold kredsløbsprogrammer

Anvendelserne af prøve- og holdekredsløb inkluderer følgende

  • Prøveudtagning af oscilloskoper
  • Datadistributionssystem
  • Digitale voltmetre
  • Analog signalbehandling
  • Signalkonstruktionsfiltre
  • Datakonvertering System

Således handler det kun om prøve- og holdekredsløbet. Enkelt sagt producerer dette kredsløb prøverne af det analoge i / p-signal og holder de seneste samplede værdier i nøjagtig tid og replikerer det ved o / p. Vi håber, at du har fået en bedre forståelse af dette koncept. Yderligere, hvis du har spørgsmål vedrørende dette koncept eller til at gennemføre elektriske projekter, bedes du give din feedback ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af ​​prøve- og holdkredsløb?