Cổng lấy mẫu hai chiều

Cổng hai chiều, không giống như cổng một chiều, truyền tín hiệu của cả hai cực âm và dương. Các cổng này có thể được xây dựng bằng cách sử dụng bóng bán dẫn hoặc điốt. Từ các loại mạch khác nhau, chúng ta hãy đi qua một mạch được tạo thành từ bóng bán dẫn và một mạch khác được tạo thành từ điốt.

Cổng lấy mẫu hai chiều sử dụng bóng bán dẫn

Một cổng lấy mẫu hai chiều cơ bản bao gồm một bóng bán dẫn và ba điện trở. Điện áp tín hiệu đầu vào V _S và điện áp đầu vào điều khiển V _C được áp dụng thông qua các điện trở tổng đến chân của bóng bán dẫn. Sơ đồ mạch dưới đây cho thấy cổng lấy mẫu hai chiều sử dụng bóng bán dẫn.

Đầu vào điều khiển V _C áp dụng ở đây là dạng sóng xung với hai mức V ₁ và V ₂ và độ rộng xung t _p . Độ rộng xung này quyết định khoảng truyền mong muốn. Tín hiệu gating cho phép truyền đầu vào. Khi tín hiệu gating ở mức thấp hơn V ₂ , bóng bán dẫn đi vào vùng hoạt động. Vì vậy, cho đến khi đầu vào gating được duy trì ở mức cao hơn của nó, các tín hiệu của một trong hai cực, xuất hiện ở chân của bóng bán dẫn sẽ được lấy mẫu và có vẻ được khuếch đại ở đầu ra.

Cổng lấy mẫu hai chiều bốn Diode

Mạch cổng lấy mẫu hai chiều cũng được thực hiện bằng cách sử dụng điốt. Cổng lấy mẫu hai chiều hai diode là cổng cơ bản trong mô hình này. Nhưng nó có một số nhược điểm như

• Nó có mức tăng thấp
• Nó nhạy cảm với sự mất cân bằng của điện áp điều khiển
• V _{n (min)} có thể quá mức
• Có hiện tượng rò rỉ điện dung diode

Một cổng lấy mẫu hai chiều bốn diode đã được phát triển, cải thiện các tính năng này. Một mạch cổng lấy mẫu hai chiều đã được cải tiến khi thêm hai điốt nữa và hai điện áp cân bằng + v hoặc –v để tạo thành mạch của cổng lấy mẫu hai chiều bốn diode như trong hình.

Điện áp điều khiển V _C và –V _{C phân cực} ngược tương ứng với các điốt D ₃ và D ₄ . Điện áp + v và –v phân cực thuận của các điốt D ₁ và D ₂ tương ứng. Nguồn tín hiệu được ghép với tải qua các điện trở R ₂ và các điốt dẫn điện D ₁ và D ₂ . Khi các điốt D ₃ và D ₄ được phân cực ngược, chúng sẽ mở và ngắt kết nối tín hiệu điều khiển khỏi cổng. Vì vậy, sự mất cân bằng trong tín hiệu điều khiển sẽ không ảnh hưởng đến đầu ra.

Khi điện áp điều khiển được áp dụng là V _n và –V _n , thì điốt D ₃ và D ₄ dẫn điện. Các điểm P ₂ và P ₁ được kẹp vào các điện áp này, làm cho các điốt D ₁ và D _{2 bị} lệch. Bây giờ, đầu ra bằng không.

Trong quá trình truyền, các điốt D ₃ và D ₄ đều TẮT. Độ lợi A của mạch được cho bởi

$$ A = \ frac {R_C} {R_C + R_2} \ times \ frac {R_L} {R_L + (R_s / 2)} $$

Do đó, việc lựa chọn áp dụng điện áp điều khiển cho phép hoặc vô hiệu hóa quá trình truyền. Các tín hiệu của một trong hai cực được truyền tùy thuộc vào các đầu vào gating.

Ứng dụng của Cổng lấy mẫu

Có rất nhiều ứng dụng của mạch cổng lấy mẫu. Những cái phổ biến nhất như sau:

• Phạm vi lấy mẫu
• Multiplexers
• Lấy mẫu và giữ mạch
• Bộ chuyển đổi Digital sang Analog
• Bộ khuếch đại ổn định cắt nhỏ

Trong số các ứng dụng của mạch cổng lấy mẫu, mạch phạm vi lấy mẫu là phổ biến. Hãy để chúng tôi cố gắng có ý tưởng về sơ đồ khối của phạm vi lấy mẫu.

Phạm vi lấy mẫu

Trong phạm vi lấy mẫu, màn hình hiển thị bao gồm một chuỗi các mẫu dạng sóng đầu vào. Mỗi mẫu trong số đó được lấy tại một thời điểm bị trễ dần dần đối với một số điểm chuẩn trong dạng sóng. Đây là nguyên lý hoạt động của phạm vi lấy mẫu được trình bày dưới đây trong sơ đồ khối.

Các ramp generator và stair case generatortạo ra các dạng sóng theo các đầu vào kích hoạt được áp dụng. Cáccomparator so sánh cả hai tín hiệu này và tạo ra đầu ra sau đó được đưa đến mạch cổng lấy mẫu như một tín hiệu điều khiển.

Như và khi đầu vào điều khiển cao, đầu vào ở sampling gate được đưa đến đầu ra và bất cứ khi nào đầu vào điều khiển thấp, đầu vào sẽ không được truyền.

Trong khi lấy mẫu, chúng được chọn tại các phiên bản thời gian, các phiên bản này bị trì hoãn dần dần theo các bước tăng bằng nhau. Các mẫu bao gồm một xung có thời lượng bằng khoảng thời gian điều khiển cổng lấy mẫu và có biên độ của nó được xác định bằng cường độ của tín hiệu đầu vào tại thời điểm lấy mẫu. Khi đó độ rộng xung được tạo ra sẽ thấp.

Cũng giống như trong điều chế Xung, tín hiệu phải được lấy mẫu và giữ. Nhưng khi độ rộng xung thấp, nó được khuếch đại bởi một mạch khuếch đại đểstretch và sau đó được cung cấp cho một mạch kết hợp diode-tụ điện để holdtín hiệu, để lấp đầy khoảng thời gian của mẫu tiếp theo. Đầu ra mà mạch này được cấp chovertical deflection plates và đầu ra của mạch quét được cấp cho horizontal deflection plates của phạm vi lấy mẫu để hiển thị dạng sóng đầu ra.