전자 제품에서 샘플 및 홀드 (S & H) 회로는 지속적으로 변화하는 아날로그 신호의 전압을 받아 특정 최소 기간 동안 안정적인 수준에서 값을 잠그는 데 사용되는 아날로그 장치입니다. 이 회로는 기본적인 아날로그 메모리 장치입니다. 일반적으로 ADC (아날로그-디지털 변환기)에서 변경 프로세스를 손상시킬 수있는 입력 신호의 차이를 제거하는 데 사용됩니다. 샘플 및 홀드의 일반적인 회로는 커패시터에 전하를 저장하고 하나 이상의 스위칭 장치를 보유합니다. 전계 효과 트랜지스터 스위치와 일반적으로 하나 연산 증폭기 (연산 증폭기) .

i / p 신호를 샘플링하기 위해 스위치는 커패시터를 버퍼 증폭기의 o / p에 통합합니다. 이 증폭기 증폭 커패시터 양단의 전압이 거의 같거나 입력 전압에 비례하도록 커패시터. 홀드 형태에서 스위치는 커패시터와 버퍼를 분리합니다. 커패시터는 항상 자체 유출 전류와 유용한 부하 전류에 의해 방전되므로 회로가 본질적으로 불안 정해지지 만 특정 유지 시간의 전압 강하는 적절한 오류 마진 내에 유지됩니다.

샘플 및 홀드 회로 란?

샘플 및 홀드 회로는 전자 회로 그것은 정보로 주어진 전압의 예를 만들고 그 시점부터 양의 시간 동안 이러한 샘플을 보유합니다. 샘플 및 홀드 회로가 i / p 신호의 샘플을 생성하는 시간을 샘플링 시간이라고합니다. 이에 따라 샘플링 된 값을 유지하는 회로의 시간 길이를 유지 시간이라고합니다.

샘플 및 홀드 회로

일반적으로 샘플링 시간은 1µs-14µs 사이이며 유지 시간은 애플리케이션에서 필요한 모든 값을 예상 할 수 있습니다. 커패시터가 샘플 및 홀드 회로의 핵심이라고 말하는 것은 잘못이 아닙니다. 이것은 커패시터가 스위치가 열릴 때, 즉 샘플링 중에 피크 값으로 충전되고 스위치가 닫힐 때 검사 된 전압을 유지하기 때문입니다.

샘플 및 홀드 회로도

아래 회로 다이어그램은 Op-Amp의 도움으로 샘플 및 홀드 회로를 보여줍니다. 회로도에서 두 개의 연산 증폭기가 스위치를 통해 연결되어 있음을 알 수 있습니다. 스위치가 잠긴 경우 샘플링 방법이 이미지에 들어오고 스위치가 잠금 해제되면 결과가 유지됩니다. 두 번째 연산 증폭기에 연결된 커패시터는 홀딩 커패시터 일뿐입니다.

샘플 및 홀드 회로

이 샘플 및 홀드 회로를 사용하면 아날로그 신호 샘플과 커패시터를 얻을 수 있습니다. 특정 시간 동안 이러한 샘플을 보유합니다. 그 결과 안정된 신호가 생성되며 이는 다음의 도움으로 디지털 신호로 변경 될 수 있습니다. ADC (아날로그-디지털 변환기) .

샘플 및 홀드 회로 작동

이 회로의 작동은 작동하는 구성 요소를 사용하여 간단하게 이해할 수 있습니다. 샘플 및 홀드 회로를 구축하기위한 주요 구성 요소에는 N 채널 향상 형 MOSFET, 커패시터 및 고정밀 연산 증폭기가 포함됩니다.

스위칭 소자로 N 채널 강화 MOSFET이 사용됩니다. 입력 전압은 드레인 단자를 통해 제공되며 제어 전압도 게이트 단자를 통해 제공됩니다. 제어 전압의 + ve 펄스가인가되면 MOSFET 활성화 상태가됩니다. 그리고 그것은 닫힌 스위치로 작동합니다. 반대로 제어 전압이 아무것도 아닌 경우 MOSFET은 비활성화 된 상태가되고 개방 스위치로 작동합니다.

연산 증폭기를 사용한 샘플 및 홀드 회로

MOSFET이 폐쇄 스위치로 작동하면 드레인 단자를 통해 전달되는 아날로그 신호가 커패시터로 공급됩니다. 그러면 커패시터가 최대 값으로 충전됩니다. 스위치가 해제되면 커패시터는 충전을 중단합니다. 회로 끝에 연결된 높은 임피던스 연산 증폭기로 인해 커패시터는 방전 될 수 없기 때문에 높은 임피던스를 알게됩니다.

이것은 정확한 시간 동안 커패시터에 의해 전하를 유지하도록 지시합니다. 이를 보유 기간이라고 할 수 있습니다. 그리고 i / p 전압 샘플이 생성되는 시간을 샘플링 기간이라고합니다. 보유 기간 동안 연산 증폭기에 의해 처리 된 O / P입니다. 따라서 보유 기간은 Op-Amp에 영향을 미칩니다.

입력 및 출력 파형

다음 다이어그램에서 설명하는 샘플 및 홀드 회로의 파형. 회로의 파형에서 ON 기간 동안 o / p의 전압이 무엇인지 분명합니다. OFF 기간 동안 연산 증폭기의 o / p에 존재하는 전압.

입력 및 출력 파형

샘플 및 홀드 회로 애플리케이션

샘플 및 홀드 회로의 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

샘플링 오실로스코프
데이터 분배 시스템
디지털 전압계
아날로그 신호 처리
신호 구조 필터
데이터 변환 시스템

따라서 이것은 샘플 및 홀드 회로에 관한 것입니다. 간단히 말해서,이 회로는 아날로그 i / p 신호의 샘플을 생성하고 정확한 시간 동안 가장 최근의 샘플링 된 값을 보유하고이를 o / p에서 복제합니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한이 개념에 관한 질문이나 전기 프로젝트를 구현하려면 아래 의견 섹션에 의견을 남겨 주시기 바랍니다. 여기에 질문이 있습니다. 샘플 및 홀드 회로의 기능은 무엇입니까?