3.1、采样保持电路

第三章 高性能的ADC和DAC 模数转换时一种将模拟输入信号转换成N位数字输入信号的技术。在进行AD转换时，转换需要一定的时间，因此通常需要在转换期间将输入信号保持不变，才能保证转换的正确性。故需要对输入信号进行采样和保持。先介绍采样和保持放大器(简称采保电路)。 问题：一般在哪几种情况下必须使用采保？ 3.1采样与保持放大器(Sample & Hold Amplifier) S/H 也有称为(Track & Hold) T/H 1. 基本工作原理和框图 采样与保持放大器是一种具有 2个输入(信号输入和控制输入)，一个输出的电路。 两种工作模式 (1)采样 Sample(跟踪 Track)模式：输出精确地跟踪输入的变化，直到出现 保持命令。 (2)保持模式(Hold)：输出保持控制命令出现时刻的输入信号的最终值。 2. S/H放大器的用途 (1)最主要的用途：作为 ADC的驱动器。如：逐次比较和分量程 ADC都要求 在数模转换期间输入信号保持不变(像直流)。 (2)多通道同步采样系统。 (3)峰值检波器，延迟线。 3. S/H放大器的基本电路 电路构成：四部分。输入放大器A1，储能元件(保持电容，外接)C，输出缓 冲器A2和开关驱动器 (1)储能元件：是 S/H放大器的心脏，其上的电压在保持期间要求基本不变，在采样期间要能精确跟踪输入信号的变化。 (2)输入放大器：要求具有高输入阻抗，以减少对前级影响。其输出可作为一个低输出阻抗的信号源，用来对保持电容充电。 (3)输出放大器：要求其输入阻抗极高，以减少保持期间对保持电容的放电。 (4)开关驱动器：用来切换两种工作模式。要求导通时开关内阻小，关断时阻抗大。 保持电容的容值：大，利于保持不利于跟踪； 小，利于跟踪不利于保持； 4. S/H放大器的技术指标 分两种模式来讨论技术指标，分为静态和动态两类。 (1)跟踪模式(和普通的放大器一样) 1)失调：对零输入，输出随时间和温度对零点的偏移。 2)非线性：输出作为输入的函数，该曲线对理想直线的偏差，一般用满标度的百分数表示。 3)增益：输入到输出的直流传递函数的值。 4)调整时间：输入为满标度阶跃信号时输出达到规定的满标度范围内所要求的时间(也称为：acquisition time)。 5)带宽：一般为-3dB带宽。 6)转换速率：当输入为阶跃信号时，输出电压变化的最大速度。 (2)保持模式 1) 下垂：由于保持电容器通过开关，输出缓冲器等放电，使输出电压发 生下垂偏移产生误差。可增加电容容量，合理选择元件与 PCB 布线来解决。选用：高质量的聚苯...