Схемы выборки-хранения аналоговой информации

Схемы выборки-хранения (СВХ) аналоговых сигналов служат для фиксации мгновенных значений в определенные моменты времени. Эти схемы широко используются в системах обработки и преобразования сигналов для запоминания напряжений от входных источников на время от микросекунд до нескольких минут.

На рис. 3.16 приведена неинвертирующая СВХ, построенная на двух повторителях напряжения на ОУ и ключе S на полевом транзисторе. Различают два режима работы СВХ.

Рис. 3.16. Схема выборки-хранения

Режим выборки – когда ключ S замкнут и емкость С_ХР быстро заряжается до напряжения, равного входному. Высокую скорость заряда обеспечивает первый ОУ (А₁), со 100% ООС по напряжению (повторитель напряжения). Напомним, что повторитель имеет высокое входное и очень малое, близкое к нулю, выходное сопротивление. За счет 100% ООС его выходное напряжение с высокой степенью точности равно Uвх, а заряд емкости Схр происходит через малое выходное сопротивление большим выходным током ОУ. В такой схеме входное напряжение лишь управляет зарядом емкости Схр _.

Режим хранения – когда ключ S разомкнут. При этом напряжение на емкости (т. е. заряд) сохраняется в течение заданного времени, поскольку ключ S разомкнут, а второй ОУ (А₂), в режиме повторителя напряжения, имеет высокое входное сопротивление. Ток разряда емкости Схр мал, соизмерим с током утечки самого конденсатора. Выходное напряжение Uвых с высокой степенью точности равно напряжению на емкости Схр.

Промышленностью СВХ выпускаются в интегральном исполнении с внешним (1100СК2) или с внутренним конденсатором (АD78). При работе СВХ в составе высокочастотных вычислительных устройств следует использовать высокодобротные конденсаторы.