Kretsdesign av prov- och hållkrets med Op-Amp

I elektronik är en samplings- och hållkrets (S&H) en analog enhet som används för att ta spänningen hos en ständigt föränderlig analog signal och låser dess värde på en stabil nivå under en speciell tid. Dessa kretsar är de grundläggande analoga minnesenheterna. De används normalt i ADC (analog-till-digital-omvandlare) för att bli av med skillnader i insignalen som kan skada förändringsprocessen. En typisk krets för samplings- och lagringslagret lagrar elektrisk laddning i en kondensator och håller åtminstone en kopplingsanordning som en fälteffekt transistor växel och vanligtvis en op-amp (operationsförstärkare) .

För att sampla i / p-signalen förenar omkopplaren kondensatorn till o / p på en buffertförstärkare. Detta förstärkare förstärker kondensatorn så att spänningen över kondensatorn är nästan lika eller proportionell mot ingångsspänningen. I vänteläge separerar omkopplaren kondensatorn från bufferten. Kondensatorn urladdas alltid av sina egna utflödesströmmar och hjälpsamma belastningsströmmar, vilket gör kretsen väsentligen instabil, men spänningsfallet under en viss hålltid ligger inom en lämplig felmarginal.

Vad är prov- och hållkrets?

Prov- och hållkretsen är en elektrisk krets vilket gör exemplen på spänning som ges till den som information, och från och med den tiden håller den dessa prover för den positiva tiden. Tiden mellan vilken samplings- och hållkrets som producerar samplet av i / p-signalen kallas samplingstid. På motsvarande sätt kallas tidslängden för kretsen bland vilken den håller det samplade värdet hålltid.

Prov och håll krets

I allmänhet är provtagningstiden mellan 1 µs-14 µs medan hålltiden kan förvänta sig vilket värde som helst i applikationen. Det kommer inte att vara fel att ange att kondensatorn är kärnan i prov- och hållkretsen. Detta beror på att kondensatorn som visas i den laddas till sitt toppvärde när omkopplaren öppnas, dvs under provtagningen och håller den inspekterade spänningen när omkopplaren stängs.

Prov och håll kretsschema

Nedanstående kretsschema visar prov- och hållkretsen med hjälp av en Op-Amp. Det framgår tydligt av kretsschemat att två op-förstärkare är kopplade via en omkopplare. När omkopplaren är låst kommer samplingsmetoden att komma in i bilden och när omkopplaren är olåst kommer resultatet att vara där. Kondensatorn som är kopplad till den andra op-förstärkaren är inget annat än en kondensator.

Prov och håll krets

Genom att använda detta prov- och hållkrets kan vi få sampel på den analoga signalen, följt av en kondensator. Det innehåller dessa prover under en viss tid. Som ett resultat av detta produceras en stabil signal som kan ändras till digital signal med hjälp av ADC (analoga till digitala omvandlare) .

Prov och håll kretsarbete

Arbetet med denna krets kan helt enkelt förstås genom att dess komponenter fungerar. Huvudkomponenterna för att bygga samplings- och hållkretsen inkluderar en N-kanal MOSFET av typ Enhancement, en kondensator och en högprecisionsförstärkare.

Som omkopplingselement används N-channel Enhancement MOSFET. Ingångsspänningen ges via dess avloppsterminal och styrspänning ges också genom dess grindterminal. När + ve-pulsen på styrspänningen appliceras, MOSFET aktiveras tillstånd. Och det fungerar som en stängd omkopplare. Å andra sidan, när styrspänningen är ingenting, kommer MOSFET att inaktiveras och fungerar som öppen omkopplare.

Prov och håll krets med hjälp av Op-Amp

När MOSFET fungerar som en sluten omkopplare matas den analoga signalen som ges till den genom avloppsterminalen till kondensatorn. Då laddas kondensatorn till sitt toppvärde. När strömbrytaren släpps, avbryter kondensatorn laddningen. På grund av den höga impedans-förstärkaren som är ansluten vid kretsänden, kommer kondensatorn att känna till hög impedans på grund av detta kan den inte urladdas

Detta leder till att kondensatorn håller fast laddningen under exakt tid. Detta kan kallas innehavsperiod. Och den tid då samplingar av i / p-spänning produceras heter samplingsperiod. O / p bearbetas av op-amp under hela innehavsperioden. Så hållperioden har betydelse för Op-Amps.

Ingångs- och utgångsvågformer

Vågformerna för prov- och hållkretsen enligt förklaringen i följande diagram. Det framgår tydligt av kretsens vågform att vad som kommer att vara spänningen vid O / p under PÅ-perioden. Under hela AV-perioden spänningen som finns vid o / p på op-amp.

Ingångs- och utgångsvågformer

Prover och håll kretsapplikationer

Tillämpningarna av prov- och hållkrets inkluderar följande

• Provtagning av oscilloskop
• Datadistributionssystem
• Digitala voltmetrar
• Analog signalbehandling
• Signalkonstruktionsfilter
• Data Conversion System

Således handlar det här om prov- och hållkretsen. Enkelt uttryckt producerar denna krets samplen av den analoga i / p-signalen och håller de senaste samplade värdena för exakt tid och replikerar den vid o / p. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept. Vidare, alla frågor angående detta koncept eller för att genomföra elektriska projekt, vänligen ge din feedback genom att kommentera i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig, vilken funktion har prov- och hållkretsen?