Wat is Sample-and-holdschakeling?

Schakeling die de spanning van het ingangssignaal op een bepaald moment overneemt (sample) en tot het einde van de AD-omzetting constant houdt (hold). Bestaat uit een schakelaar en een condensator.

Japanse benaming: サンプルホールド回路

“Sample-and-holdschakeling” komt voor in 2 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. A/D- en D/A-conversie.

Vakgebied: A/D- en D/A-conversie

Nu oefenen: vragen over Sample-and-holdschakeling

Wat is de functie van een sample-and-holdschakeling vóór een AD-converter?

  1. AHet ingangssignaal versterken
  2. BDe ingangsspanning constant houden terwijl de AD-conversie plaatsvindt
  3. CHet kloksignaal genereren
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. De ingangsspanning constant houden terwijl de AD-conversie plaatsvindt

AD-conversie kost tijd, en als de ingang tijdens die tijd verandert, kan niet correct worden geconverteerd. Een sample-and-holdschakeling sluit een schakelaar om de ingang op een condensator vast te leggen (track) en houdt na het openen de waarde op dat moment vast tot de conversie klaar is (hold). Voor een sinus van 10 kHz met 12 bits nauwkeurigheid bedraagt de toelaatbare conversietijd zonder hold bijvoorbeeld slechts enkele ns. Bij huidige SAR-ADC's vervult de interne capacitieve DAC ook deze functie.

Welke uitspraak over de "acquisitietijd" van een sample-and-holdschakeling is juist?

  1. ADe tijd die in de track-toestand nodig is voordat de spanning van de holdcondensator de ingang met de vereiste nauwkeurigheid volgt
  2. BDe snelheid waarmee de vastgehouden spanning geleidelijk daalt
  3. CDe tijd tot het conversieresultaat digitaal wordt uitgegeven
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. De tijd die in de track-toestand nodig is voordat de spanning van de holdcondensator de ingang met de vereiste nauwkeurigheid volgt

De acquisitietijd is de tijd die in de track-toestand nodig is voordat de spanning van de holdcondensator de ingang tot binnen de gespecificeerde foutmarge benadert. Het gaat om de instelling van een RC-schakeling: voor instelling tot 1/2 LSB is (N+1)·ln2 maal de tijdconstante nodig, bij 12 bits circa 9 maal. Bij te weinig tijd blijft de invloed van het vorige sample bestaan, wat bij multiplexen van meerdere kanalen tot overspraak leidt. Hoe groter de weerstand van de signaalbron, des te meer tijd is nodig.

“Sample-and-holdschakeling” in de toelichting

Vragen met “Sample-and-holdschakeling” (2)

  1. Wat is de functie van een sample-and-holdschakeling vóór een AD-converter?
  2. Welke uitspraak over de "acquisitietijd" van een sample-and-holdschakeling is juist?

Verwante termen

Numerieke apertuur (NA) SAR-ADC (successive approximation) Tijdconstante Aliasing Bemonsteringstheorema (sampling theorem) DNL (differentiële niet-lineariteit) ENOB (effectief aantal bits) Flash-ADC INL (integrale niet-lineariteit) Jitter

Naar de woordenlijst