采樣保持電路圖設(shè)計(jì)

采樣保持電路(采樣/保持器)又稱(chēng)為采樣保持放大器。當(dāng)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，在這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)，模擬信號(hào)要保持基本不變，這樣才能保證轉(zhuǎn)換精度。采樣保持電路即為實(shí)現(xiàn)這種功能的電路。

采樣保持電路圖設(shè)計(jì)(一)

采樣保持放大器SMP04用做多路輸出選擇器電路圖

如圖所示為SMP04用做多路輸出選擇器，與解碼器、D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的四路數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換電路。數(shù)字信號(hào)輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC8228，輸出產(chǎn)生5～10V模擬電壓送副SMP04，地址輸入通道解碼器，不同的地址解碼后分別控制四路開(kāi)關(guān)，以分別輸出四模擬信號(hào)。采用DAC8228產(chǎn)生DAC電壓輸出可以使電路得以最大的簡(jiǎn)化。為了將輸出電壓干擾減小到最小，在采樣信號(hào)被確認(rèn)之前，必須保證有5μs的最后電壓建立時(shí)間。每一個(gè)采樣保持放大器必須在每一秒鐘或更低時(shí)問(wèn)刷新一次，以確保輸出電壓下降率不超過(guò)10mV或1/2LSB(最小有效位)。

采樣保持電路圖設(shè)計(jì)(二)

如圖所示為由SMP04與運(yùn)放構(gòu)成的增益為10的采樣保持放大電路。電路中將SMP04置于運(yùn)放OP490的反饋回路中，當(dāng)S非/H=0時(shí)，SMP04內(nèi)部開(kāi)關(guān)閉合，運(yùn)放OP490的反饋回路接通，電路增益由運(yùn)放本身及反饋電阻決定，圖中增益設(shè)置為10，輸出端輸出放大后的采樣電壓。當(dāng)S非/H=1時(shí)，SMP04內(nèi)部開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，運(yùn)放OP490反饋回路也無(wú)法形成，輸出端輸出保持在內(nèi)部保持電容上最近一次的采樣電壓，且不受輸入端信號(hào)影響。運(yùn)放輸出端的兩個(gè)二極管1N914起鉗位作用，防止當(dāng)SMP04保持狀態(tài)時(shí)造成運(yùn)放飽和。

采樣保持電路圖設(shè)計(jì)(三)

lf398峰值采樣保持電路

1.lf398的峰值保持電路

圖1：峰值保持電路原理圖

峰值保持電路探測(cè)核脈沖幅度信號(hào)并在脈沖峰值時(shí)刻通知保持峰值，同時(shí)向單片機(jī)提出中斷申請(qǐng)信號(hào)，使單片機(jī)響應(yīng)中斷啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換;轉(zhuǎn)換結(jié)束后單片機(jī)使采樣保持器復(fù)原為采樣狀況，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制。峰值保持電路原理圖如圖1所示。U4是芯片LF398，它是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司研制的集成采樣保持器。它只需外接一個(gè)保持電容就能完成采樣保持功能，其采樣保持控制端可直接接于TTL，CMOS邏輯電平。

圖2

U1和U2是比較器LM311，U3是D觸發(fā)器74LS74，U5A是與門(mén)74LS08。放大后的脈沖核信號(hào)一路輸入到下閾比較器，另一路接輸入到LF398。當(dāng)核信號(hào)大于下閾時(shí)，比較器U1輸出高電平，得到上升沿，上升沿再觸發(fā)U3A，它的Q端輸出高電平和U3B的Q非端相與得到高電平，去控制LF398的采樣控制端進(jìn)入采樣狀態(tài)。當(dāng)LF398的輸出端信號(hào)幅度比輸入端大時(shí)，即到達(dá)峰值時(shí)，比較器U2出高電平，得到上升沿，上升沿再觸發(fā)U3B，它的Q非端輸出低電平，U5A輸出變?yōu)榈碗娖剑琇F398進(jìn)入保持狀態(tài)。U3B的Q非端輸出的下跳沿作為單片機(jī)的中斷信號(hào)，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，單片輸出放電和清零CLR信號(hào)使采樣保持器復(fù)原。電路波形見(jiàn)圖2。