Sample at hawakan ang circuit

Ang Sample at Hold Circuit ay kumukuha ng mga sample mula sa analog input signal at hawakan ang mga ito para sa partikular na tagal ng oras at pagkatapos ay naglalabas ng sampol na bahagi ng input signal. Kapakinabangan lamang ang circuit na ito para sa pag-sample ng ilang mga microsecond ng input signal.

Ang isang Sample at Hold circuit ay binubuo ng mga switching device, capacitor at isang pagpapatakbo na amplifier. Ang Capacitor ay puso ng Sample at Hold Circuit sapagkat ito ang may hawak ng sampol na signal ng input at ibibigay ito sa output ayon sa input ng utos. Ang circuit na ito ay kadalasang ginagamit sa Analog to Digital Converterers upang alisin ang ilang mga pagkakaiba-iba sa input signal, na maaaring masira ang proseso ng conversion.

Ang isang karaniwang diagram ng block ng Sample at hold circuit ay nabanggit sa ibaba:

Karaniwang inilalapat na signal ng input boltahe ay isang patuloy na pagbabago ng signal ng analog. Ibinigay ang input ng utos upang ma-trigger ang pag-sample at paghawak ng input signal. Ang input ng utos ay walang anuman kundi isang on / off signal upang simulan / ihinto ang pag-sample ng input signal, sa pangkalahatan ay PWM. Ang proseso ng pag-sample at paghawak ay nakasalalay sa input ng utos. Kapag ang switch ay sarado ang signal ay sample at kapag binuksan nito ang circuit ay humahawak ng output signal. Ang kundisyon ng On / OFF ng switch ay kinokontrol ng input ng utos.

Ang perpektong input at output waveform ng sample at hold circuit ay ibinibigay sa ibaba:

Maaari itong malinaw na maunawaan mula sa nasa itaas na diagram na ang circuit na ito ay kumukuha ng mga sample ng input signal para sa oras na ang Command Input ay mataas at ginagaya ang parehong sample sa output. At kapag ang input ng utos ay mababa, pinapanatili nito ang huling antas ng boltahe ng naka-sample na signal.

Kung gayahin namin ang aming Sample at Hold Circuit, makukuha namin ang form sa itaas na alon. Ang kumpletong sample at hawakan ang circuit simulation video ay ibinibigay sa dulo.

Kinakailangan na Materyal

• uA741 Op-Amp IC
• 2N4339 N-channel JFET
• Analog Input at Pulse Input Generator
• Resistor (10k, 10M)
• Diode (1N4007)
• Kapasitor (0.1uf - 1nos)

Diagram ng Circuit

Para sa pagbibigay ng analog signal sa input terminal maaari mong gamitin ang 6-0-6 step-down transpormer. At, para sa pagbibigay ng pulso o input ng PWM sa transistor maaari mong gamitin ang 555 timer IC sa mode na astable. Kailangan din namin ng isang supply ng DC para sa pagbibigay ng Vcc sa Op-amp IC na nasa saklaw na +5 hanggang + 15V.

Paggawa ng Sample at Hold Circuit

Tulad ng maaari mo sa circuit diagram, ginamit namin ang 2N4339 N-channel JFET, isang op-amp, at isang capacitor. Ang isang input ng utos (isang input ng PWM) ay konektado sa Gate terminal ng 2N4339 transistor. Tulad ng maaari mo sa circuit diagram, ginamit namin ang 2N4339 N-channel JFET, isang op-amp, at isang capacitor. Ang isang input ng utos (isang input ng PWM) ay konektado sa Gate terminal ng 2N4339 transistor. Ang isang diode 1N4007 ay konektado din sa pagitan ng input ng utos at 2N4339 N-channel JFET.

Ngayon, ang tanong ay kung bakit ang diode ay konektado sa reverse kondisyon? Hayaan mo akong bigyan ka ng isang maikling pagpapakilala tungkol sa 2N4339. Ang 2N4339 ay isang N-channel JFET na may mababang ingay at mataas na pakinabang. Ang 2N4339 ay nagsasagawa lamang (I-ON) lamang kapag ang boltahe hanggang sa mapagkukunan ay nasa saklaw na -0.3v hanggang -50v (max). Ngayon, itinakda namin ang paunang boltahe ng input ng utos sa -15V at pulsed boltahe sa 15V. Kaya, tuwing negatibo ang boltahe ng pag-input ng utos ang diode ay maipapasa na bias na sanhi na mag-ON ang transistor at vice versa.

Ang Op-amp 741 ay ginagamit bilang isang tagasunod sa boltahe dito, dahil ang tagasunod ng boltahe sa pangkalahatan ay may mataas na impedance sa pag-input at isang mababang impedance sa output. Ginagamit ito kapag ang input signal ay may mababang kasalukuyang becuase na tagasunod sa boltahe ay maaaring magbigay ng sapat na kasalukuyang sa susunod na yugto.

Kaya, tuwing ang pag-input ng utos ay TAAS ang transistor ay gumagana bilang closed switch at sa oras na ito ang capacitor ay nagsisimulang singilin sa rurok na halaga nito at iniimbak ang sample ng input signal para sa oras na transistor ay nasa estado. Ngayon kapag ang input ng utos ay LOW ang transistor ay gumagana bilang bukas na switch at ang capacitor ay makakaranas ng mataas na impedance at dahil dito hindi ito maaaring mapalabas at hawakan ang singil para sa isang partikular na tagal ng panahon. Ang oras na ito ay kilala bilang Holding Period. At, ang oras kung saan ang mga sample ng circuit ang input signal ay tinawag bilang Panahon ng Sampling.

Ang ilang mga Aplikasyon ng Sample at Hold Circuit

• Mga ADC (Analog-to-Digital Conversion)
• DACs (Digital-to-Analog Conversion)
• Sa Analog Demultiplexing
• Sa Mga Linear System
• Sa Sistema ng Pamamahagi ng Data
• Sa Mga Digital Voltmeter
• Sa Mga Filter ng Konstruksyon na Signal