信号转换I模拟开关采样保持电路

《信号转换I模拟开关采样保持电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1第六章信号转换电路从信息形态变化的观点将各种转换分为三种：从自然界物理量到电量的转换（传感器）电量之间的转换从电量到物理量的转换信号转换电路用途：将各类型的信号进行相互转换，使具有不同输入、输出的器件可以联用。23便携式摄相机电子框图45第一节采样保持电路电路采样保持电路具有采集某一瞬间的模拟输入信号，根据需要保持并输出采集的电压数值的功能。采样：电路的输出跟踪输入模拟信号；保持：电路输出保持采样结束时刻的瞬时模拟输入信号，直至下一次采样状态为止。6一、基本理论7采样:采集器必须与输入信号相连接，且

2、不影响输入信号；采样的信号是被采信号的“拷贝”。保持：能储存信号（信号的存在是以能量来刻画）能够存储能量的元件：电感和电容如何实现采样和保持？通常电感体积大，价格高，在集成电路中制造较困难，同时,电流的信号也很难处理,故较少使用。通过分析，我们用一个开关和电容就可实现信号的采样和保持。8简单的采样保持电路9如何实现采样和保持？1、新的问题：信号如何保持住？要求信号能够输出且能保持住，电容不应形成放电回路。对电容的‘负载’，必须是高阻！2、新的问题：如何可以不影响输入信号？放大器跟随器可实现信号跟踪而不

3、影响输入信号。10采样保持电路的基本性质组成：模拟开关模拟信号存储电容输入/输出缓冲放大器输入信号加跟随器的作用？减小负载影响，提高充电电流。111、满足采样定理2、精度和速度为提高实际电路的精度和速度，可从元件和电路两方面着手解决。对采样保持电路的主要要求：12fs+fminfs-fmin1、采样定理：输入信号频谱采样信号频谱c)S/H电路输出信号频谱132、元件性能的影响和要求：输入输出缓冲器：提高负载能力和减小负载对信号源的影响；特别需注意的参数：输入偏置电流以及带宽，上升速率和最大输出电流等性

4、能参数。带宽，上升速率和最大输出电流输入偏置电流14电子开关：开关的状态受电压的控制。在数据采集中,常用来控制信号的接通或关断模拟开关是构成采样保持电路（S/H）、模数转换器(D/A)、函数发生器、斩波放大器、开关电源等的主要元件。二、模拟开关15电子开关相对于机械开关：优点：切换速率快、无抖动、耗电省、体积小、工作可靠且容易控制等。缺点：导通电阻较大，输入电流容量有限，动态范围小等。因而集成模拟开关主要使用在高速切换、要求系统体积小的场合。结型FET开关MOSFET开关双极性结型晶体管开关（BJT）

5、16理想开关及其I-V特性开关SW的闭合或断开由控制信号C/O决定：当SW闭合时，无论电流多少，它的电压为零；当开关断开时，无论电压是多少，它的电流为零。17(一)、双极性结型晶体管（BJT）开关：BJT三个工作区域：放大区（线性区）、截止区和饱和区（非线性区）；当发射结和集电结都反向偏置时，BJT截止；当发射结正向偏置而集电结反向偏置，BJT工作在放大区；当发射结和集电结都正向偏置时，BJT饱和。双极性结型晶体管又称为晶体三极管或晶体管，因为其工作过程中两种载流子都参与导电，所以称其为双极性。BJT

6、模拟开关用到的是BJT的非线性区BJT截止时：集电极与发射极间漏电流很小，认为断开；BJT饱和时：集电极与发射极间压降很小，认为短接；18BJT构成的模拟开关1：当控制信号Vc为正时，V饱和导通，集电极和发射极间的电压Vce≈0，输出与地短接，Vo≈0；当控制信号Vc为负时，V截止，所以输出信号跟随输入信号，Vo≈Vi19BJT构成的模拟开关2：当控制信号Vc为负时，V截止，电阻R上没有压降，Vo≈0；当控制信号Vc为正时，V饱和导通，集电极和发射极间的电压Vce≈0，所以输出信号跟随输入信号，Vo≈

7、Vi20(二)、场效应晶体管（FET）模拟开关：场效应晶体管也称场效应管，它是利用电场来控制半导体载流子运动。在场效应管中，参与导电的只有一种载流子，所以称为单极性晶体管。FET分类：结型场效应晶体管（JFET）模拟开关和绝缘栅型场效应管（IGFET），最常用的绝缘栅型场效应管是金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）与BJT相比优点：场效应管不仅体积小、重量轻、寿命长，而且具有动态范围大、热稳定性好、制造工艺简单和便于集成的优点。FET非常小的导通电阻、非常大的截止电阻及具有高的通断电阻比的特性

8、，非常适合用来做模拟开关21JFET开关-n沟道A、结型场效应晶体管（JFET）模拟开关：22结型场效应管开关（JFET－N)假设输入电压的范围为V2到V1,且V1>V2。右图JFET作为一串联开关。（1)如果VGS=0,JFET导通;(2)如果VG