양방향 샘플링 게이트
단방향 게이트와 달리 양방향 게이트는 양극 및 음극 신호를 모두 전송합니다. 이 게이트는 트랜지스터 또는 다이오드를 사용하여 구성 할 수 있습니다. 다양한 유형의 회로에서 트랜지스터로 구성된 회로와 다이오드로 구성된 다른 회로를 살펴 보겠습니다.
트랜지스터를 사용하는 양방향 샘플링 게이트
기본 양방향 샘플링 게이트는 트랜지스터와 3 개의 저항으로 구성됩니다. 입력 신호 전압 V S 및 제어 입력 전압 V C 는 합산 저항을 통해 트랜지스터의베이스에 적용됩니다. 아래의 회로도는 트랜지스터를 사용한 양방향 샘플링 게이트를 보여줍니다.
여기에 적용된 제어 입력 V C 는 두 레벨 V 1 및 V 2 와 펄스 폭 t p를 갖는 펄스 파형입니다 . 이 펄스 폭은 원하는 전송 간격을 결정합니다. 게이팅 신호는 입력이 전송되도록합니다. 게이팅 신호가 낮은 레벨 V 2 에있을 때 트랜지스터는 활성 영역으로 들어갑니다. 따라서 게이팅 입력이 상위 레벨로 유지 될 때까지 트랜지스터의베이스에 나타나는 두 극성의 신호가 샘플링되어 출력에서 증폭 된 것처럼 보입니다.
4 개의 다이오드 양방향 샘플링 게이트
양방향 샘플링 게이트 회로도 다이오드를 사용하여 만들어집니다. 2 다이오드 양방향 샘플링 게이트가이 모델의 기본 게이트입니다. 그러나 다음과 같은 단점이 거의 없습니다.
- 게인이 낮습니다.
- 제어 전압의 불균형에 민감합니다.
- Vn (분) 이 과도 할 수 있음
- 다이오드 커패시턴스 누설이 있습니다.
4 개의 다이오드 양방향 샘플링 게이트가 개발되어 이러한 기능이 향상되었습니다. 2 개의 양방향 샘플링 게이트 회로는 그림과 같이 4 개의 다이오드 양방향 샘플링 게이트의 회로를 만들기 위해 2 개의 다이오드와 2 개의 평형 전압 + v 또는 -v를 추가하여 개선되었습니다.
제어 전압 V C 및 -V C 는 다이오드 D 3 및 D 4를 각각 역 바이어스합니다 . 전압 + v 및 –v는 다이오드 D 1 및 D 2를 각각 순방향 바이어스합니다 . 신호 소스는 저항 R 2 와 전도 다이오드 D 1 및 D 2를 통해 부하에 연결됩니다 . 다이오드 D 3 및 D 4 가 역 바이어스되면 개방되어 게이트에서 제어 신호를 분리합니다. 따라서 제어 신호의 불균형은 출력에 영향을주지 않습니다.
적용된 제어 전압이 V n 및 –V n 이면 다이오드 D 3 및 D 4가 전도됩니다. 포인트 P 2 및 P 1 은 이러한 전압에 고정되어 다이오드 D 1 및 D 2가 바이어스됩니다. 이제 출력은 0입니다.
전송 중에 다이오드 D 3 및 D 4 는 꺼집니다. 회로의 이득 A는 다음과 같이 주어진다.
$$ A = \ frac {R_C} {R_C + R_2} \ times \ frac {R_L} {R_L + (R_s / 2)} $$
따라서 제어 전압 적용을 선택하면 전송이 활성화되거나 비활성화됩니다. 양쪽 극성의 신호는 게이팅 입력에 따라 전송됩니다.
샘플링 게이트의 응용
샘플링 게이트 회로에는 많은 응용 프로그램이 있습니다. 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다.
- 샘플링 범위
- Multiplexers
- 샘플 및 홀드 회로
- 디지털-아날로그 변환기
- 잘게 잘린 안정기 증폭기
샘플링 게이트 회로의 응용 분야 중 샘플링 스코프 회로가 널리 사용됩니다. 샘플링 스코프의 블록 다이어그램에 대한 아이디어를 생각해 봅시다.
샘플링 범위
샘플링 스코프에서 디스플레이는 입력 파형의 샘플 시퀀스로 구성됩니다. 각 샘플은 파형의 일부 기준점에 대해 점진적으로 지연된 시간에 수집됩니다. 이것이 아래 블록 다이어그램에 표시된 샘플링 범위의 작동 원리입니다.
그만큼 ramp generator 그리고 stair case generator적용된 트리거 입력에 따라 파형을 생성합니다. 그만큼comparator 이 두 신호를 비교하여 출력을 생성하여 샘플링 게이트 회로에 제어 신호로 제공합니다.
제어 입력이 높을 때 입력은 sampling gate 출력으로 전달되며 제어 입력이 낮을 때마다 입력이 전송되지 않습니다.
샘플을 채취하는 동안 동일한 증분만큼 점진적으로 지연되는 시간 순간에 선택됩니다. 샘플은 지속 시간이 샘플링 게이트 제어의 지속 시간과 같고 진폭이 샘플링 시간에 입력 신호의 크기에 의해 결정되는 펄스로 구성됩니다. 그러면 생성되는 펄스 폭이 낮아집니다.
펄스 변조에서와 마찬가지로 신호를 샘플링하고 유지해야합니다. 그러나 펄스 폭이 낮기 때문에 증폭기 회로에 의해 증폭되어stretch 다이오드-커패시터 조합 회로에 주어 hold다음 샘플의 간격을 채우기 위해 신호. 이 회로에 주어진 출력vertical deflection plates 그리고 스위프 회로의 출력은 horizontal deflection plates 샘플링 스코프의 출력 파형을 표시합니다.