第5章 采样／保持器.ppt

文档介绍：概述
采样/保持器的工作原理
类型和主要性能参数
第5章采样/保持器
采集速率与采样/保持器的关系
测量放大器的使用
测量放大器的使用
概述
第5章采样/保持器
问题:
模拟信号进行 A/D 转换时,从启
动转换到转换结束输出数字量,需
要一定的转换时间,当输入信号频
率较高时,会造成很大的转换误差。
解决方法:
采用一种器件,在A/D转换时
保持住输入信号电平,在A/D
转换结束后跟踪输入信号的变化。
这种功能的器件就是采样/保持器。
第5章采样/保持器
采样/保持器的工作原理
采样/。
模拟信号
Ui
K
驱动信号
A
CH
模拟地
UO
采样/保持器的一般结构形式
采样/保持器的工作原理
组成
模拟开关K
电容CH
缓冲放大器A
在t1时刻前,控制电路的驱
动信号为高电平时,模拟开
关K 闭合,模拟输入信号Ui
通过模拟开关加到电容CH
上,使得CH端电压UC 跟随
Ui 变化而变化。
在t1时刻,驱动信号为低电
平,模拟开关K断开,此时
电容CH 上的电压UC 保持
模拟开关断开瞬间的Ui 值
不变并等待A/D转换器转
换。
采样/保持器的工作原理
工作原理如下:
t
控
制
信
号
t
模
拟
输
入
A
t
采
样
输
出
跟踪
t1
A2
t2
A1
t3
保持
A3
t4
A
采样/保持器工作原理
而在t2时刻,保持结束,
新一个跟踪时刻到来,
此时驱动信号又为高电
平,模拟开关K 重新闭
合, CH 端电压UC 又跟
随Ui 变化而变化;
t3时刻,驱动信号为低
电平时,模拟开关K断开,......。
采样/保持器的工作原理
从以上讨论可知:
采样/保持器是一种用逻辑电平控
制其工作状态的器件。
采样/保持器的工作原理
它具有两个稳定的工作状态:
跟踪状态
在此期间它尽可能快地接收模拟输入
信号,并精确地跟踪模拟输入信号的变化,
一直到接到保持指令为止。
保持状态
对接收到保持指令前一瞬间的模拟输
入信号进行保持。
采样/保持器的工作原理
采样/保持器主要起以下两种作用:
“稳定”快速变化的输入信号,以减少
转换误差。
用来储存模拟多路开关输出的模拟信
号,以便模拟多路开关切换下一个模
拟信号。
第5章采样/保持器
采样/保持器的类型和主要性能参数
1. 采样/保持器的类型
按结构分为两种类型:
串联型
串联型采样/ 。
采样/保持器的类型和主要性能参数
A1和A2分别是输入和输出缓冲放大器,用
以提高采样/保持器的输入阻抗,减小输出阻
抗,以便与信号源和负载连接。
K是模拟开关,由控制信号电压UK控制其
断开或闭合。CH是保持电容器。
Ui
-
+
A1
K
UK
-
+
A2
CH
模拟地
UO
串联型采样/保持器的结构