Mạch lấy mẫu và giữ bằng Op-amp

Mạch lấy mẫu và giữ bằng Op-amp

Giống như tên gọi đây là một mạch lấy mẫu tín hiệu đầu vào và giữ giá trị được lấy mẫu cuối cùng của nó cho đến khi đầu vào được lấy mẫu lại. Mạch lấy mẫu và giữ thường được sử dụng tương tự với các bộ chuyển đổi kỹ thuật số, mạch truyền thông, mạch PWM, v.v ... Mạch được trình bày dưới đây là mạch lấy mẫu và mạch giữ dựa trên opamp uA741, E-MOSFET BS170 và một vài thành phần thụ động.

Trong mạch MOSFET BS170 (Q1) hoạt động như một công tắc trong khi opamp uA741 được thiết kế là tín hiệu điện áp. Tín hiệu được lấy mẫu (Vin) được áp dụng cho cổng của MOSFET trong khi điện áp điều khiển giữ và giữ mẫu (Vs) được áp dụng cho nguồn của MOSFET. Chân nguồn của MOSFET được kết nối với đầu vào không đảo của opamp thông qua điện trở R3. C1 là một tụ điện polyester có chứ năng là thiết bị lưu trữ. Điện trở R2 đóng vai trò là điện trở tải , R1 được sử dụng để điều chỉnh điện áp bù.

Trong nửa chu kỳ dương của Vs, MOSFET dẫn và hoạt động giống như một công tắc đóng. Tụ điện C1 được sạc bởi Vin và cùng một điện áp (Vin) xuất hiện ở đầu ra của opamp. Khi Vs bằng 0, MOSFET bị tắt và đường xả duy nhất cho C1 là thông qua đầu vào đảo ngược của opamp. Do trở kháng đầu vào của opamp quá cao nên điện áp Vin được giữ lại và nó xuất hiện ở đầu ra của opamp.

Khoảng thời gian của Vs trong đó điện áp trên tụ (Vc) bằng Vin được gọi là chu kỳ lấy mẫu (Ts) và khoảng thời gian của Vs trong đó điện áp trên tụ C1 (Vc) không đổi được gọi là chu kỳ giữ (Th). Nhìn kỹ vào các dạng sóng đầu vào và đầu ra của mạch sẽ giúp dễ hiểu hoạt động của mạch hơn.

Sơ đồ mạch

Ngõ vào và ngõ ra của sóng