Gerbang Sampling Searah
Setelah melalui konsep gerbang pengambilan sampel, sekarang mari kita coba memahami jenis gerbang pengambilan sampel. Gerbang pengambilan sampel searah dapat melewati pulsa positif atau negatif yang melewatinya. Mereka dibangun menggunakan dioda.
Sebuah searah gerbang pengambilan sampel sirkuit terdiri dari kapasitor C, dioda D dan dua resistor R 1 dan R L . Input sinyal diberikan ke kapasitor dan input kontrol diberikan ke resistor R 1 . Output diambil di resistor beban R L . Rangkaiannya seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Menurut fungsi dioda, ia hanya bekerja ketika anoda dioda lebih positif daripada katoda dioda. Jika dioda memiliki sinyal positif pada inputnya, ia bekerja. Periode waktu di mana sinyal gerbang ON, adalah periode transmisi. Oleh karena itu selama periode di mana sinyal input ditransmisikan. Jika tidak, transmisi tidak mungkin dilakukan.
Gambar berikut menunjukkan periode waktu dari sinyal input dan sinyal gerbang.
Sinyal input ditransmisikan hanya untuk periode waktu di mana gerbang ON seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Dari sirkuit yang kami miliki,
Anoda dioda diterapkan dengan dua sinyal (V S dan V C ). Jika tegangan pada anoda diindikasikan sebagai V P dan tegangan pada katoda diindikasikan sebagai V N maka didapatkan tegangan keluaran sebagai
$$ V_o = V_P = (V_S + V_C)> V_N $$
Jadi dioda dalam kondisi bias maju.
$$ V_O = V_S + V_1> V_N $$
Kemudian
$$ V_O = V_S $$
Ketika V 1 = 0,
Kemudian
$$ V_O = V_S + V_1 \: Yang \: artinya \: V_O = V_S $$
Nilai ideal V 1 = 0.
Jadi, jika V 1 = 0, seluruh sinyal masukan muncul di keluaran. Jika nilai V 1 negatif, maka beberapa masukan hilang dan jika V 1 positif, sinyal tambahan bersama dengan masukan muncul di keluaran.
Semua ini terjadi selama masa transmisi.
Selama periode non-transmisi,
$$ V_O = 0 $$
Karena dioda dalam kondisi bias terbalik
Ketika tegangan pada anoda lebih kecil dari tegangan pada katoda,
$$ V_S + V_C <0 \: Volts $$
Selama periode non-transmisi,
$$ V_C = V_2 $$
$$ V_S + V_2 <0 $$
Besaran V 2 harus sangat tinggi dari V s .
$$ | V_2 | ≫ V_S $$
Karena agar dioda berada dalam bias balik, jumlah tegangan V S dan V C harus negatif. V C (yang V 2 sekarang) harus negatif sebagai begitu mungkin bahwa meskipun V S adalah positif, jumlah dari kedua tegangan harus menghasilkan hasil negatif.
Kasus Khusus
Sekarang, mari kita lihat beberapa kasus untuk nilai tegangan input yang berbeda di mana tegangan kontrol bernilai beberapa nilai negatif.
Kasus 1
Mari kita ambil contoh di mana V S = 10V dan V C = -10v (V 1 ) hingga -20v (V 2 )
Sekarang, ketika kedua sinyal ini diterapkan, (V S dan V C ) maka tegangan pada anoda akan menjadi
$$ V_P = V_S + V_C $$
Karena ini adalah tentang periode transmisi, hanya V 1 dianggap untuk V C .
$$ V_O = (10V) + (-10V) = 0V $$
Oleh karena itu, keluarannya akan menjadi nol, meskipun sejumlah tegangan masukan sedang diterapkan. Gambar berikut menjelaskan hal ini.
Kasus 2
Mari kita ambil contoh di mana V S = 10V dan V C = -5v (V 1 ) hingga -20v (V 2 )
Sekarang, ketika kedua sinyal ini diterapkan, (V S dan V C ) maka tegangan pada anoda akan menjadi
$$ V_P = V_S + V_C $$
Karena ini adalah tentang periode transmisi, hanya V 1 dianggap untuk V C .
$$ V_O = (10V) + (-5V) = 5V $$
Oleh karena itu, keluarannya adalah 5 V. Gambar berikut menjelaskan hal ini.
Kasus 3
Mari kita ambil contoh di mana V S = 10V dan V C = 0v (V 1 ) hingga -20v (V 2 )
Sekarang, ketika kedua sinyal ini diterapkan, (V S dan V C ) maka tegangan pada anoda akan menjadi
$$ V_P = V_S + V_C $$
Karena ini adalah tentang periode transmisi, hanya V 1 dianggap untuk V C .
$$ V_O = (10V) + (0V) = 10V $$
Oleh karena itu, keluarannya adalah 10 V. Gambar berikut menjelaskan hal ini.
Kasus 4
Mari kita ambil contoh di mana V S = 10V dan V C = 5v (V 1 ) hingga -20v (V 2 )
Sekarang, ketika kedua sinyal ini diterapkan, (V S dan V C ) maka tegangan pada anoda akan menjadi
$$ V_P = V_S + V_C $$
Karena ini adalah tentang periode transmisi, hanya V 1 dianggap untuk V C .
$$ V_O = (10V) + (5V) = 15V $$
Oleh karena itu, outputnya akan menjadi 15 V.
Tegangan keluaran dipengaruhi oleh tegangan kontrol yang diterapkan. Tegangan ini ditambahkan ke input untuk menghasilkan output. Karenanya itu mempengaruhi keluaran.
Gambar berikut menunjukkan superimposisi kedua sinyal tersebut.
Kita dapat mengamati bahwa selama waktu hanya tegangan gerbang diterapkan, output akan menjadi 5v. Ketika kedua sinyal diterapkan, V P muncul sebagai V O . Selama periode non-transmisi, output 0v.
Seperti yang diamati dari gambar di atas, perbedaan sinyal keluaran selama periode transmisi dan periode non-transmisi, meskipun (dengan V S = 0) sinyal input tidak diterapkan, disebut sebagaiPedestal. Alas ini bisa positif atau negatif. Dalam contoh ini, kami mendapatkan tumpuan positif dalam output.
Pengaruh RC pada tegangan Kontrol
Jika sinyal input diterapkan sebelum tegangan kontrol mencapai kondisi tunak, terjadi beberapa distorsi pada output.
Kami mendapatkan output yang benar hanya ketika sinyal input diberikan ketika sinyal kontrol 0v. 0v ini adalah nilai stabil. Jika sinyal input diberikan sebelum itu, terjadi distorsi.
Kenaikan lambat dalam tegangan kontrol di A disebabkan oleh rangkaian RC. Konstanta waktu yang merupakan hasil RC mempengaruhi bentuk gelombang ini.
Pro dan Kontra dari Unidirectional Sampling Gates
Mari kita lihat keuntungan dan kerugian dari gerbang pengambilan sampel searah.
Keuntungan
Sirkuitnya sederhana.
Penundaan waktu antara input dan output terlalu rendah.
Ini dapat diperluas ke lebih banyak input.
Tidak ada arus yang ditarik selama periode non-transmisi. Oleh karena itu dalam kondisi diam, tidak ada disipasi daya.
Kekurangan
Ada interaksi antara sinyal kontrol dan input (V C dan V S )
Dengan bertambahnya jumlah input, pembebanan pada input kontrol meningkat.
Output sensitif untuk mengontrol tegangan input V 1 (level atas V C )
Hanya satu masukan yang harus diterapkan pada satu waktu.
Karena waktu naik yang lambat dari sinyal kontrol, output mungkin terdistorsi, jika sinyal input diterapkan sebelum mencapai kondisi tunak.