Prøve og hold krets

Prøve- og holdkrets tar prøver fra det analoge inngangssignalet og holder dem i en bestemt periode og sender deretter ut den samplede delen av inngangssignalet. Denne kretsen er bare nyttig for prøvetaking av få mikrosekunder inngangssignal.

En prøve- og holdkrets består av bytteenheter, kondensator og en operasjonsforsterker. Kondensator er hjertet til prøve- og holdkretsen fordi det er den som holder det samplede inngangssignalet og gir det ved utgang i henhold til kommandoinngangen. Denne kretsen brukes hovedsakelig i analoge til digitale omformere for å fjerne visse variasjoner i inngangssignalet, noe som kan ødelegge konverteringsprosessen.

Et typisk blokkskjema for prøve- og holdekrets er nevnt nedenfor:

Generelt anvendt inngangsspenningssignal er et kontinuerlig skiftende analogt signal. Kommandoinngang er gitt for å utløse sampling og hold av inngangssignalet. Kommandoinngang er ikke annet enn et på / av-signal for å starte / stoppe sampling av inngangssignalet, det er vanligvis PWM. Samplings- og holdeprosessen avhenger av kommandoinngangen. Når bryteren er lukket, samples signalet, og når det er åpent, holder kretsen utgangssignalet. På / av-tilstanden til bryteren styres av kommandoinngang.

Den ideelle inngangs- og utgangsbølgeformen til prøve- og holdkretsen er gitt nedenfor:

Det kan forstås tydelig fra det ovennevnte diagrammet at denne kretsen tar prøver av inngangssignalet for tiden Kommandoinngangen er høy og replikerer den samme prøven ved utgangen. Og når kommandoinngangen er LAV, holder den det siste spenningsnivået til det samplede signalet.

Hvis vi simulerer prøve- og holdkretsen vår, får vi bølgeformen ovenfor. Hele prøven og holdekretssimulering video er gitt på slutten.

Nødvendig materiale

• uA741 Op-Amp IC
• 2N4339 N-kanal JFET
• Analog inngangs- og pulsinngangsgenerator
• Motstand (10k, 10M)
• Diode (1N4007)
• Kondensator (0.1uf - 1nos)

Kretsdiagram

For å levere analogt signal på inngangsterminalen kan du bruke 6-0-6 nedtrappstransformator. Og for å gi puls- eller PWM-inngang til transistoren, kan du bruke 555 timer IC i stabil modus. Vi trenger også en DC-forsyning for å levere Vcc til Op-amp IC, som vil være i området fra +5 til + 15V.

Arbeid av prøve- og holdkrets

Som du kan i kretsskjemaet, har vi brukt 2N4339 N-kanal JFET, en op-amp og en kondensator. En kommandoinngang (en PWM-inngang) er koblet til portterminalen til 2N4339-transistoren. Som du kan i kretsskjemaet, har vi brukt 2N4339 N-kanal JFET, en op-amp og en kondensator. En kommandoinngang (en PWM-inngang) er koblet til portterminalen til 2N4339-transistoren. En diode 1N4007 er også koblet mellom kommandoinngang og 2N4339 N-kanal JFET.

Nå er spørsmålet hvorfor dioden er koblet til i omvendt tilstand? La meg gi deg en kort introduksjon om 2N4339. 2N4339 er en N-kanal JFET med lav støy og høy forsterkning. 2N4339 utfører (slå PÅ) bare når gate-til-kildespenningen er i området -0,3v til -50v (maks). Nå har vi satt den opprinnelige spenningen til kommandoinngang til -15V og pulsspenning til 15V. Så når kommandoinngangsspenningen er negativ, vil dioden være forspent, noe som får transistoren til å slå seg PÅ og omvendt.

Op-amp 741 brukes som spenningsfølger her, fordi spenningsfølger generelt har høy inngangsimpedans og lav utgangsimpedans. Dette brukes når inngangssignalet er av lav strøm, fordi spenningsfølgeren kan levere tilstrekkelig strøm til neste trinn.

Så når kommandoinngangen er HØY, fungerer transistoren som lukket bryter, og i dette øyeblikket begynner kondensatoren å lade til sin toppverdi og lagrer prøven på inngangssignalet for den tiden transistoren er i tilstand. Nå når kommandoinngangen er LAV, fungerer transistoren som åpen bryter, og kondensatoren vil oppleve høy impedans, og på grunn av dette kan den ikke bli utladet og holder ladningen i en bestemt periode. Denne gangen er kjent som holdeperiode. Og tiden som kretsen sampler inngangssignalet, kalles samplingsperioden.

Noen applikasjoner av prøve- og holdkrets

• ADC (analog-til-digital konvertering)
• DAC (digital-til-analog konvertering)
• I Analog demultipleksering
• I lineære systemer
• I datadistribusjonssystem
• I digitale voltmetre
• I Signal Constructional Filters