Contoh dan tahan sirkuit

Sample and Hold Circuit mengambil sampel dari sinyal input analog dan menahannya selama periode waktu tertentu dan kemudian mengeluarkan bagian sampel dari sinyal input. Sirkuit ini hanya berguna untuk mengambil sampel beberapa mikrodetik sinyal input.

Rangkaian Sampel dan Tahan terdiri dari perangkat switching, kapasitor, dan penguat operasional. Kapasitor adalah jantung dari Sample and Hold Circuit karena itu adalah orang yang memegang sinyal input sampel dan menyediakannya pada output sesuai dengan input perintah. Sirkuit ini banyak digunakan dalam Analog to Digital Converters untuk menghilangkan variasi tertentu dalam sinyal input, yang dapat merusak proses konversi.

Diagram blok khas rangkaian Sampel dan tahan disebutkan di bawah ini:

Sinyal tegangan input yang umumnya diterapkan adalah sinyal analog yang terus berubah. Input perintah disediakan untuk memicu pengambilan sampel dan menahan sinyal input. Input perintah tidak lain adalah sinyal on / off untuk memulai / menghentikan pengambilan sampel sinyal input, umumnya PWM. Proses pengambilan sampel dan penahanan tergantung pada input perintah. Ketika sakelar ditutup, sinyal diambil sampelnya dan ketika sakelar terbuka, rangkaian menahan sinyal keluaran. Kondisi sakelar On / OFF dikontrol oleh input perintah.

Bentuk gelombang masukan dan keluaran yang ideal dari rangkaian sampel dan tahan diberikan di bawah ini:

Dapat dipahami dengan jelas dari diagram di atas bahwa rangkaian ini mengambil sampel sinyal input untuk saat Input Perintah tinggi dan mereplikasi sampel yang sama pada output. Dan ketika input perintah RENDAH, itu membuat level tegangan terakhir dari sinyal sampel.

Jika kita mensimulasikan Sample and Hold Circuit, kita akan mendapatkan bentuk gelombang di atas. Video simulasi rangkaian sampel dan tahan lengkap diberikan di bagian akhir.

Material Diperlukan

• uA741 Op-Amp IC
• 2N4339 N-channel JFET
• Input Analog dan Generator Input Pulsa
• Resistor (10k, 10M)
• Dioda (1N4007)
• Kapasitor (0.1uf - 1nos)

Diagram Sirkuit

Untuk menyediakan sinyal analog pada terminal input Anda dapat menggunakan trafo step-down 6-0-6. Dan, untuk memberikan input pulsa atau PWM ke transistor dapat menggunakan IC timer 555 dalam mode astable. Kami juga membutuhkan suplai DC untuk menyediakan Vcc ke IC Op-amp yang akan berada dalam kisaran +5 hingga + 15V.

Cara Kerja Sample dan Hold Circuit

Seperti yang Anda bisa pada diagram rangkaian, kami telah menggunakan JFET N-channel 2N4339, op-amp, dan kapasitor. Input perintah (input PWM) dihubungkan ke terminal Gerbang transistor 2N4339. Seperti yang Anda bisa pada diagram rangkaian, kami telah menggunakan JFET N-channel 2N4339, op-amp, dan kapasitor. Input perintah (input PWM) dihubungkan ke terminal Gerbang transistor 2N4339. Dioda 1N4007 juga dihubungkan antara input perintah dan 2N4339 N-channel JFET.

Sekarang yang menjadi pertanyaan adalah mengapa dioda dihubungkan dalam kondisi terbalik? Izinkan saya memberi Anda pengantar singkat tentang 2N4339. 2N4339 adalah JFET N-channel dengan noise rendah dan gain tinggi. 2N4339 bekerja (menghidupkan) hanya ketika tegangan gerbang-ke-sumber dalam kisaran -0,3v hingga -50v (maks). Sekarang, kami telah mengatur tegangan awal input perintah ke -15V dan tegangan pulsa ke 15V. Jadi, setiap kali tegangan input perintah negatif, dioda akan bias maju yang menyebabkan transistor ON dan sebaliknya.

Di sini digunakan Op-amp 741 sebagai voltage follower, karena umumnya voltage follower memiliki impedansi input yang tinggi dan impedansi output yang rendah. Ini digunakan ketika sinyal input memiliki arus rendah karena pengikut tegangan dapat memasok arus yang cukup ke tahap berikutnya.

Jadi, setiap kali input perintah TINGGI transistor berfungsi sebagai sakelar tertutup dan pada saat ini kapasitor mulai mengisi daya ke nilai puncaknya dan menyimpan sampel sinyal input untuk transistor waktu dalam keadaan on. Sekarang ketika input perintah RENDAH transistor berfungsi sebagai sakelar terbuka dan kapasitor akan mengalami impedansi tinggi dan karena itu tidak dapat dilepaskan dan menahan muatan untuk jangka waktu tertentu. Kali ini dikenal sebagai Holding Period. Dan, waktu selama rangkaian mengambil sampel sinyal input disebut Periode Sampling.

Beberapa Aplikasi Sampel dan Sirkuit Tahan

• ADC (Konversi Analog-ke-Digital)
• DAC (Konversi Digital-ke-Analog)
• Dalam Demultiplexing Analog
• Dalam Sistem Linear
• Dalam Sistem Distribusi Data
• Di Voltmeter Digital
• Dalam Filter Konstruksi Sinyal