מעגל הדגימה והחזקה לוקח דגימות מאותות הכניסה האנלוגיות ומחזיק אותן לפרק זמן מסוים ואז מוציא את החלק המדגם של אות הכניסה. מעגל זה שימושי רק לדגימת מספר מיקרו-שניות של אות קלט.
מעגל דגימה והחזקה מורכב ממכשירי מיתוג, קבלים ומגבר תפעולי. הקבל הוא לב המעגל לדוגמא והחזק כי הוא זה שמחזיק את אות הכניסה שנדגם ומספק אותו בפלט על פי קלט הפקודה. מעגל זה משמש בעיקר ממירי אנלוגי לדיגיטלי כדי להסיר וריאציות מסוימות באות הקלט, העלולות להשחית את תהליך ההמרה.
דיאגרמת חסימות אופיינית של מעגל לדוגמא והחזקות מוזכרת להלן:
אות מתח כניסה מוחל בדרך כלל הוא אות אנלוגי המשתנה ללא הרף. קלט פקודה מסופק להפעלת הדגימה והחזקה של אות הקלט. קלט פקודה אינו אלא אות הפעלה / כיבוי להפעלת / עצירת דגימה של אות קלט, זה בדרך כלל PWM. תהליך הדגימה והחזקה תלוי בקלט הפקודה. כאשר המתג סגור מדגימים את האות וכאשר הוא פתוח המעגל מחזיק את אות הפלט. מצב הפעלה / כיבוי של המתג נשלט על ידי קלט פקודה.
צורת הגל הקלט והפלט האידיאלית של מעגל הדגימה והחזקה ניתנת להלן:
ניתן להבין בבירור מהתרשים לעיל כי מעגל זה לוקח דוגמאות של אות קלט למשך זמן קלט הפקודה גבוה ומשכפל את אותו המדגם בפלט. וכאשר קלט הפקודה נמוך, הוא שומר על רמת המתח האחרונה של האות שנדגם.
אם נדמה את מעגל הדגימה והחזקה שלנו, נקבל את צורת הגל הנ"ל. סרטון הדמיית המעגל והחזקה מלאה של המעגל ניתן בסוף.
חומר נדרש
- uA741 IC IC מגבר
- 2N4339 JFET בערוץ N
- מחולל קלט אנלוגי ודופק
- נגד (10k, 10M)
- דיודה (1N4007)
- קבלים (0.1uf - 1Nos)
תרשים מעגל
לאספקת אות אנלוגי במסוף הקלט תוכלו להשתמש בשנאי 6-0-6 למטה. וכדי לתת קלט דופק או PWM לטרנזיסטור אתה יכול להשתמש ב- 555 טיימר IC במצב אסטאלי. אנו זקוקים גם לאספקת DC לצורך אספקת ה- Vcc למגבר ה- Op-amp אשר יהיה בטווח של +5 עד +15 V.
עבודה של מעגל לדוגמא והחזק
כפי שאתה יכול בתרשים המעגל, השתמשנו ב- JFET בערוץ N 2N4339, במגבר קבלים ובקבל. קלט פקודה (קלט PWM) מחובר למסוף השער של הטרנזיסטור 2N4339. כפי שאתה יכול בתרשים המעגל, השתמשנו ב- JFET בערוץ N 2N4339, במגבר קבלים ובקבל. קלט פקודה (קלט PWM) מחובר למסוף השער של הטרנזיסטור 2N4339. דיודה 1N4007 מחוברת גם בין קלט פקודה לבין JFET ערוץ N 2N4339.
כעת, השאלה היא מדוע מחברים את הדיודה במצב הפוך? תן לי לתת לך הקדמה קצרה על 2N4339. 2N4339 הוא JFET עם ערוץ N עם רעש נמוך ורווח גבוה. 2N4339 מתנהל (מופעל) רק כאשר מתח שער למקור הוא בטווח של -0.3 וולט עד -50 וולט (מקסימום). כעת, הגדרנו את המתח הראשוני של קלט הפקודה ל -15 וולט והמתח הדופק ל 15 וולט. לכן, בכל פעם שמתח כניסת הפקודה הוא שלילי, הדיודה תהיה מוטה קדימה מה שגורם לטרנזיסטור להדליק ולהיפך.
אופ-מגבר 741 משמש כאן כממשיך מתח, מכיוון שלמקור מתח יש בדרך כלל עכבת כניסה גבוהה ועכבת יציאה נמוכה. זה משמש כאשר אות הקלט הוא זרם נמוך מכיוון שעוקב מתח יכול לספק זרם מספיק לשלב הבא.
לכן, בכל פעם שקלט הפקודה הוא HIGH הטרנזיסטור פועל כמתג סגור וברגע זה הקבל מתחיל לטעון לערך השיא שלו ושומר את מדגם אות הכניסה למצב שבו הטרנזיסטור נמצא במצב. כעת, כאשר קלט הפקודה נמוך, הטרנזיסטור פועל כמתג פתוח והקבל יחווה עכבה גבוהה ובשל כך הוא אינו יכול להשתחרר ומחזיק את המטען לפרק זמן מסוים. זמן זה מכונה תקופת החזקה. וגם הזמן שבמהלכו המעגל מדגם את אות הקלט נקרא תקופת הדגימה.
כמה יישומים של מעגל לדוגמא והחזק
- ADC (המרה אנלוגית לדיגיטלית)
- DACs (המרה דיגיטלית לאנלוגית)
- ב- Demultiplexing אנלוגי
- במערכות לינאריות
- במערכת הפצת נתונים
- במדדי הדיגיטל
- במסנני בניית אותות