Investigación de muestreo y retención

 Introducción

Los circuitos de muestreo y retención se aplican para muestrear una señal analógica en un momento dado y conservar el costo de la muestra a lo largo de tanto tiempo como sea primordial. Los momentos de muestreo y la época de retención permanecen determinados por una señal lógica de control, y el intervalo de retención es dependiente de la aplicación a la que se destine el circuito.  Ejemplificando, en los filtros digitales las muestras tienen que ser mantenidas a lo largo de la era suficiente para que tenga sitio la conversión de analógica a digital.

CIRCUITOS DE MUESTREO Y RETENCIÓN 

La mayor parte de los circuitos de muestreo y retención usan un condensador para conservar la tensión de muestra.  El interruptor controlado electrónicamente es el medio para cargar velozmente el condensador hasta la tensión de muestra y después suprimir la ingreso de forma que el condensador logre retener la tensión deseada.  Tal circuito está representado en la Figura 1-1a, en la que VA es la fuente analógica y Rg su impedancia interna.  Las maneras de onda ideales permanecen representadas en la Figura 1b.  El interruptor está cerrado a medida que la manera de onda lógica de control vc está en grado elevado y, en el supuesto de que la constante de tiempo RgC sea bastante pequeña, la tensión de salida seguirá bastante estrechamente a la tensión de ingreso y va a ser igual a ella en el momento en que el circuito lógico de control se encuentre a grado bajo, abriendo el interruptor.  A lo largo de el intervalo de retención, a medida que la señal de control está en grado bajo, el interruptor está abierto y el condensador C mantendrá el último costo de la acceso.  Idealmente la salida se mantendrá constante en aquel costo a lo largo de todo el intervalo de retención. 

En la práctica, los interruptores electrónicos y los condensadores no son perfectos y muestran discrepancias en relación a los valores o estados ideales.  En medio de las especificaciones más relevantes permanecen las de tiempo de abertura y tiempo de compra.  Se puede describir lo cual es la época de abertura realizando alusión a la Figura 2 en la cual vemos que dicho tiempo es el más alto retardo entre el momento en que la lógica de control ordena al interruptor que se abra y el momento en que realmente pasa la abertura.  La era de abertura de un sistema establece en esencia el tipo de interruptor que se debería usar. Si este tiempo es del orden de milisegundos, S podría ser un relé.  Con interruptores FET los tiempos de abertura son comúnmente de 50 a 100 ns, mientras tanto que con interruptores con diodo bastante rápidos la era de abertura es mucho menor de 1 ns.  A efecto del tiempo de abertura existe una incertidumbre en el ritmo o cadencia de muestreo que puede degradar las prestaciones del sistema.  Se suele elegir un interruptor cuyo tiempo de abertura sea mucho menor que la inversa del ritmo de muestreo. 

 Como el circuito de salida es capacitivo, tarda un cierto tiempo previo a que la tensión del condensador (salida) sea idéntica a la ingreso.  La era de compra (Figura 1-3) es el intervalo más corto transcurrido a partir de que se da la orden de muestra hasta que se puede ofrecer la orden de retención y se obtenga como consecuencia una tensión de salida que sea alrededor de la tensión de ingreso con la precisión elemental.  La situación más desfavorable pasa una vez que la ingreso es una funcionalidad escalón cuya amplitud es igual a la máxima excursión de tensión cresta a cresta del circuito.  En el circuito de la Figura 1a, la rapidez con que la salida puede continuar a tal ingreso es dependiente de las propiedades de la fuente de señal vA.  Tomando en cuenta el impacto de la impedancia de fuente Rg, vo va a ser una funcionalidad exponencial con constante de tiempo RgC, y para que vo no difiera bastante más de 0,01 por 100 de la acceso en el momento solicitado la era primordial es, alrededor de, 9 RgC.  Además, la fuente de señal debería ser capaz de proporcionar la corriente de carga solicitada por el condensador C.  Habitualmente, entre la acceso analógica y el interruptor se intercala un operacional seguidor de tensión para lograr que Rg sea bastante pequeña. 

Referencias

[1] Hold, S. &. (2018, 23 de julio). Ircuitos de muestreo y retención. Elo JCM. http://www.elo.jmc.utfsm.cl/sriquelme/apuntes/sample%20and%20hold/samplehold.pdf

[2]     García, A. (2014, 15 de octubre). ¿Cómo funciona el protocolo SPI? - Panama Hitek. Panama Hitek. http://panamahitek.com/como-funciona-el-protocolo-spi/