Tek Yönlü Numune Alma Kapısı

Örnekleme kapıları kavramından geçtikten sonra, şimdi örnekleme kapılarının türlerini anlamaya çalışalım. Tek yönlü örnekleme kapıları, pozitif veya negatif giden darbeleri içlerinden geçirebilir. Diyotlar kullanılarak inşa edilmişlerdir.

Tek yönlü bir örnekleme kapısı devresi, bir kapasitör C, bir diyot D ve iki direnç R 1 ve R L'den oluşur . Sinyal girişi kondansatöre verilir ve kontrol girişi R 1 direncine verilir . Çıkış, yük direnci R L üzerinden alınır . Devre aşağıda gösterildiği gibidir.

Bir diyotun işleyişine göre, yalnızca diyotun anotu diyotun katodundan daha pozitif olduğunda gerçekleşir. Diyotun girişinde pozitif sinyal varsa, iletir. Kapı sinyalinin AÇIK olduğu zaman periyodu iletim periyodudur. Bu nedenle, giriş sinyalinin iletildiği dönemdir. Aksi takdirde iletim mümkün değildir.

Aşağıdaki şekil, giriş sinyalinin ve kapı sinyalinin zaman periyotlarını gösterir.

Giriş sinyali, şekilde gösterildiği gibi yalnızca geçidin AÇIK olduğu süre boyunca iletilir.

Sahip olduğumuz devreden,

Diyotun anotu iki sinyalle (V S ve V C ) uygulanır. Anottaki voltaj V P olarak ve katottaki voltaj V N olarak belirtilmişse çıkış voltajı şu şekilde elde edilir:

$$ V_o = V_P = (V_S + V_C)> V_N $$

Yani diyot ileriye dönük durumda.

$$ V_O = V_S + V_1> V_N $$

Sonra

$$ V_O = V_S $$

V 1 = 0 olduğunda,

Sonra

$$ V_O = V_S + V_1 \: Bu, \: anlamına gelir \: V_O = V_S $$

V 1 = 0'ın ideal değeri .

Yani, V 1 = 0 ise, tüm giriş sinyali çıkışta görünür. V 1'in değeri negatifse, o zaman girişin bir kısmı kaybolur ve V 1 pozitifse, çıkışta girişle birlikte ek sinyal görünür.

Bütün bunlar aktarım döneminde olur.

İletim dışı dönemde,

$$ V_O = 0 $$

Diyot ters taraflı durumda olduğundan

Anot üzerindeki voltaj katottaki voltajdan daha düşük olduğunda,

$$ V_S + V_C <0 \: Volt $$

İletim dışı dönemde,

$$ V_C = V_2 $$

$$ V_S + V_2 <0 $$

V 2'nin büyüklüğü V s'den çok yüksek olmalıdır .

$$ | V_2 | ≫ V_S $$

Çünkü diyotun ters önyargılı olması için V S ve V C gerilimlerinin toplamının negatif olması gerekir. V C ( şimdi V 2'dir ) mümkün olduğu kadar negatif olmalıdır, böylece V S pozitif olsa da , her iki gerilimin toplamı negatif bir sonuç vermelidir.

Özel Durumlar

Şimdi, kontrol voltajının bir miktar negatif değerde olduğu farklı giriş voltajları değerleri için birkaç durum görelim.

Dava 1

V S = 10V ve V C = -10v (V 1 ) ila -20v (V 2 ) olduğu bir örnek alalım.

Şimdi, bu iki sinyal uygulandığında (V S ve V C ) anottaki voltaj

$$ V_P = V_S + V_C $$

Bu iletim süresi ile ilgili olduğundan, V C için sadece V 1 dikkate alınır .

$$ V_O = (10V) + (-10V) = 0V $$

Bu nedenle, bir miktar giriş voltajı uygulanmasına rağmen çıkış sıfır olacaktır. Aşağıdaki şekil bu noktayı açıklamaktadır.

Durum 2

V S = 10V ve V C = -5v (V 1 ) ila -20v (V 2 ) olduğu bir örnek alalım.

Şimdi, bu iki sinyal uygulandığında (V S ve V C ) anottaki voltaj

$$ V_P = V_S + V_C $$

Bu iletim süresi ile ilgili olduğundan, V C için sadece V 1 dikkate alınır .

$$ V_O = (10V) + (-5V) = 5V $$

Dolayısıyla çıkış 5 V olacaktır. Aşağıdaki şekil bu noktayı açıklamaktadır.

Durum 3

V S = 10V ve V C = 0v (V 1 ) ila -20v (V 2 ) olduğu bir örnek alalım.

Şimdi, bu iki sinyal uygulandığında (V S ve V C ) anottaki voltaj

$$ V_P = V_S + V_C $$

Bu iletim süresi ile ilgili olduğundan, V C için sadece V 1 dikkate alınır .

$$ V_O = (10V) + (0V) = 10V $$

Dolayısıyla çıkış 10 V olacaktır. Aşağıdaki şekil bu noktayı açıklamaktadır.

Durum 4

V S = 10V ve V C = 5v (V 1 ) ila -20v (V 2 ) olduğu bir örnek alalım.

Şimdi, bu iki sinyal uygulandığında (V S ve V C ) anottaki voltaj

$$ V_P = V_S + V_C $$

Bu iletim süresi ile ilgili olduğundan, V C için sadece V 1 dikkate alınır .

$$ V_O = (10V) + (5V) = 15V $$

Dolayısıyla çıkış 15 V olacaktır.

Çıkış voltajı, uygulanan kontrol voltajından etkilenir. Bu voltaj, çıkışı üretmek için girişe eklenir. Dolayısıyla çıktıyı etkiler.

Aşağıdaki şekil her iki sinyalin üst üste binmesini göstermektedir.

Sadece kapı voltajının uygulandığı süre boyunca çıkışın 5v olacağını gözlemleyebiliriz. Her iki sinyal de uygulandığında, V P , V O olarak görünür . İletim dışı dönemde çıkış 0v'dir.

Yukarıdaki şekilden de görüldüğü gibi, iletim periyodu ve iletim dışı periyotta çıkış sinyallerindeki farklılık, (V S = 0 ile) giriş sinyali uygulanmamakla birlikte,Pedestal. Bu kaide olumlu veya olumsuz olabilir. Bu örnekte, çıktıda pozitif bir kaide elde ediyoruz.

RC'nin Kontrol voltajına etkisi

Giriş sinyali, kontrol voltajı sabit duruma ulaşmadan uygulanırsa, çıkışta bir miktar bozulma olur.

Doğru çıkışı yalnızca kontrol sinyali 0v olduğunda giriş sinyali verildiğinde alırız. Bu 0v kararlı değerdir. Giriş sinyali bundan önce verilirse, distorsiyon meydana gelir.

A'daki kontrol voltajındaki yavaş artış, mevcut RC devresinden kaynaklanmaktadır. RC'nin sonucu olan zaman sabiti bu dalga formunun şeklini etkiler.

Tek Yönlü Örnekleme Kapılarının Artıları ve Eksileri

Tek yönlü örnekleme kapısının avantaj ve dezavantajlarına bir göz atalım.

Avantajlar

  • Devre basittir.

  • Giriş ve çıkış arasındaki zaman gecikmesi çok düşük.

  • Daha fazla sayıda girişe genişletilebilir.

  • İletim dışı dönemde hiçbir akım çekilmez. Bu nedenle, hareketsiz durumda, güç kaybı olmaz.

Dezavantajları

  • Kontrol ve giriş sinyalleri arasında etkileşim vardır (V C ve V S )

  • Giriş sayısı arttıkça, kontrol girişindeki yüklenme artar.

  • Çıkış, kontrol giriş voltajına duyarlıdır V 1 (V C'nin üst seviyesi )

  • Bir seferde yalnızca bir giriş uygulanmalıdır.

  • Kontrol sinyalinin yavaş yükselme süresinden dolayı, giriş sinyali kararlı duruma ulaşmadan önce uygulanırsa çıkış bozulabilir.