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2024-10-16 15:55本頁面
【正文】 + + A1 A2 C (641) 一、“采樣－保持”的含義 圖 (a)為采樣－保持電路的輸入 信號 u ( t )； 圖 ( b )為一組離散的單位沖擊函數(shù) f (t ), 用于對輸入信號 u ( t ) 進(jìn)行采樣，圖中的 T 稱為采樣周期； 若將 u (t )乘以 f (t )， 即可得 “采樣”后的信號 g(t )， 如圖 (c )所示。 從圖 (c)可以看見某個時刻的采樣值是轉(zhuǎn)瞬即逝的。如果我們設(shè)法使這個數(shù)值延長至下個采樣信號來到時再作改變，如圖 (d)所示，這就是“保持” 電路的功能。 167。 采樣－保持電路 (642) 二、采樣－保持電路的組成 采樣－保持電路由模擬開關(guān) K 和模擬信號存儲電容 C 以及緩沖放大器等三部分組成。 － ?+ + + – R C K uc uo ui 模擬開關(guān) K一般由結(jié)型場效應(yīng)管或 MOS場效應(yīng)管組成，緩沖放大器則采用集成運算放大器。 (643) 當(dāng)數(shù)字指令為“ 1”時，模擬開關(guān) K 接通，存儲電容 C上的信號 uC 跟蹤輸入信號，經(jīng)緩沖放大器送出，所以輸出信號也跟蹤輸入信號，這就是采樣過程； 當(dāng)數(shù)字指令為“ 0”時，模擬開關(guān) K 斷開，存儲電容將斷開瞬間 t0 的輸入信號保持下來并通過放大器送出，所以輸出信號保持為 t0 時刻的輸入信號，這就是保持過程。 三、采樣－保持電路的工作原理 － ?+ + + – R C K uc uo ui (644) 對采樣－保持電路的主要要求是它的 精度和速度 。為了提高實際電路的精度和速度，可以從元件和電路結(jié)構(gòu)兩 個方面著手解決。從元件方面： (a) 模擬開關(guān) 采樣－保持電路所使用的模擬開關(guān)主要是場效應(yīng)管。為了得到高質(zhì)量的采樣－保持電路，場效應(yīng)管的開關(guān)速度要快，極間電容要小，夾斷電壓或開啟電壓也要小，導(dǎo)通電阻和反向漏電流等都應(yīng)該盡量小。上述要求可能互相矛盾，使用中應(yīng)根據(jù)實際電路的具體要求，重點保證其中的某些 參數(shù)指標(biāo)。 四、采樣－保持電路的性能要求 (645) (b) 存儲電容 實際電容器具有介質(zhì)吸附效應(yīng)和泄漏電阻。介質(zhì)吸附效 應(yīng)會使放電后的電容電壓產(chǎn)生不應(yīng)有的回升，而泄漏電阻 則引起電容上的保持電壓隨時間逐漸減小，降低保持精度。 應(yīng)該選用介質(zhì)吸附效應(yīng)小同時泄漏電阻大的電容器，如聚苯乙烯或聚碳酸脂電容器等。 (646) ( c ) 運算放大器 運算放大器在采樣－保持電路中起輸出緩沖和輸入隔離的作用，因此要特別重視它的輸入偏置電流以及帶寬和上升速率，還有它的在最大輸出電流等性能參數(shù)。 在采樣－保持電路中，幾乎毫無例外的都采用具有場效應(yīng)管輸入級的運算放大器，或者具有低輸入偏置電流的運算放大器；同時運算放大器的上升速率要大于輸入信號的變化率，它的帶寬和輸出電流都要大一些為好。 (647) 主要組成部分： 結(jié)型場效應(yīng)管模擬開關(guān) T； 存儲電容 CF ； 反相工作的運算放大器。 1. 反相型采樣－保持電路 五、采樣－保持電路的兩種形式 ui uo RF R2 － ?+ + A CF D R C U T (648) 反相型采樣－保持電路常常具有原理性誤差，它只限于低速應(yīng)用，不如同相型電路用得廣泛，故而在此只作簡單介紹。 反相工作的放大器使其反相端為虛地，因此，當(dāng)控制電壓 U為正時， 二極管 D截止， T接通，電路處于采樣狀態(tài)；當(dāng) U為負(fù)時， D導(dǎo)通，T關(guān)斷，電路處于保持狀態(tài)。 工作原理： ui uo RF R2 － ?+ + A CF D R C U T (649) 2. 同相型采樣－保持電路 工作原理： 與反相型的相同。即 U為正時采樣，U為負(fù)時保持； 只是運算放大器工作在跟隨狀態(tài)，起緩沖級的作用。 ui T － ?+ + R C uo R1 D C1 U (650) 電子技術(shù) 第六章 結(jié)束 模擬電路部分
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