运算放大器采样和保持电路的设计

在电子学中，采样保持电路(S&H)是一种模拟设备，它用来获取不断变化的模拟信号的电压，并在至少一段特定的时间内将其值锁定在一个稳定的水平上。这些电路是基本的模拟存储设备。它们通常用于ADC(模数转换器)中，以消除输入信号中可能破坏变化过程的差异。样品和hold的典型电路将电荷存储在电容器中并容纳至少一个类似A的开关装置场效应晶体管开关，通常是一个运算放大器(运算放大器)。

为了取样i/p信号，开关将电容与缓冲放大器的o/p结合。这放大器放大电容器使电容器上的电压几乎相等，或与输入电压成比例。在保持状态下，开关将电容器与缓冲器分离。电容器总是由其自身的流出电流和有益的负载电流放电，这使电路本质上不稳定，但在特定的保持时间内电压降仍保持在一个适当的误差范围内。

什么是采样保持电路?

采样保持电路是一个电子电路这就使得给出的电压样本作为信息，从那一点开始，这些样本就保持在正的时间内。采样和保持电路产生i/p信号样本的时间称为采样时间。相应地，保持采样值的电路的时间长度称为保持时间。

一般来说,采样时间是1µs-14µ年代而保持时间可以在应用程序中任何必要的价值。说电容是采样和保持电路的核心是不对的。这是因为电容展示在它充电到其峰值时，开关是打开的，即在采样期间，并保持检查电压时，开关是关闭。

取样并保存电路图

下面的电路图显示了在运算放大器的帮助下采样和保持电路。从电路图上看很清楚，两个运放通过一个开关相连。当开关被锁定时采样方法将进入图像，当开关被解锁时保持结果将在那里。与第二个运放相连的电容器只不过是一个保持电容器。

利用这个采样和保持电路，我们可以得到模拟信号的样本，然后是一个电容。它在特定的时间内保存这些样本。因此，一个稳定的信号产生，这可以改变为数字信号的帮助下模数转换器模数转换器。

采样保持电路工作正常

用元件的工作原理就可以简单地了解该电路的工作原理。构建样品和保持电路的主要部件包括一个n通道增强型MOSFET、一个电容和一个高精度运算放大器。

作为开关元件，采用n通道增强MOSFET。输入电压通过漏极端给出，控制电压也通过门极端给出。当施加控制电压的+ve脉冲时，场效应晶体管将处于激活状态。它就像一个闭合的开关。相反，当控制电压为零时，MOSFET将处于失活状态，并作为开路开关工作。

当MOSFET作为一个闭合开关工作时，通过漏极端给它的模拟信号将被馈送给电容。然后电容器将充电到其峰值。当开关被释放，然后电容器停止充电。由于在电路端连接的高阻抗运放，电容会因此获得高阻抗而不能被放电

这将引导电容保持电荷的准确时间。这可以称为持有期。而i/p电压采样产生的时间称为采样周期。运算放大器在整个保持期内处理的o/p。保持时间对运算放大器来说是有意义的。

输入和输出波形

采样和保持电路的波形如下图所示。从电路的波形中可以清楚地看出，在通电期间o/p处的电压是多少。在整个关断期间，运放的o/p处存在的电压。

取样和保持电路应用

采样保持电路的应用包括以下几个方面

• 采样示波器
• 数据分配系统
• 数字电压表
• 模拟信号处理
• 信号构造过滤器
• 数据转换系统

因此，这都是关于采样和保持电路。简单地说，该电路产生模拟i/p信号的样本，并保持精确时间的最新采样值，并在o/p处复制它。希望大家对这个概念有了更好的理解。此外，任何关于这个概念或实施任何电气项目的疑问，请在下面的评论部分给出反馈。2021欧洲杯足球竞猜官方平台这里有一个问题，样品保持电路的功能是什么?