什麼是取樣保持電路

在某個瞬間取入輸入訊號的電壓(取樣),並在AD轉換結束前將該值保持固定(保持)的電路。由開關與電容構成。

日文名稱: サンプルホールド回路

「取樣保持電路」出現在1領域的2道練習題中(AD/DA轉換等)。

這個名詞所屬的領域: AD/DA轉換

練習取樣保持電路的題目

置於ADC前級的取樣保持電路的作用為下列何者?

  1. A放大輸入訊號
  2. B在進行AD轉換期間,將輸入電壓的值保持固定
  3. C產生時脈訊號
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正確答案:B. 在進行AD轉換期間,將輸入電壓的值保持固定

AD轉換需要時間,若期間輸入變動就無法正確轉換。取樣保持電路閉合開關將輸入取入電容(追蹤),並將開關斷開瞬間的值保持到轉換結束(保持)。例如要以12位元精度處理10 kHz的正弦波,若不保持,容許的轉換時間僅有數ns左右。現今的SAR式ADC中,內部的電容式DAC兼任此一角色。

關於取樣保持電路的「擷取時間(acquisition time)」,下列說明何者正確?

  1. A在追蹤狀態下,保持用電容的電壓追上輸入至所需精度為止的時間
  2. B保持的電壓逐漸下降的速度
  3. C到以數位輸出轉換結果為止的時間
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正確答案:A. 在追蹤狀態下,保持用電容的電壓追上輸入至所需精度為止的時間

擷取時間是在追蹤狀態下,保持用電容的電壓接近輸入至規定誤差範圍所需的時間。由於是RC電路的穩定,要穩定到1/2 LSB需要時間常數的(N+1)·ln2倍,12位元約需9倍。不足時前一個取樣的影響會殘留,成為切換多通道使用時串音的原因。訊號源電阻越大,需要的時間越長。

解析中的「取樣保持電路」

出現「取樣保持電路」的題目(2題)

  1. 置於ADC前級的取樣保持電路的作用為下列何者?
  2. 關於取樣保持電路的「擷取時間(acquisition time)」,下列說明何者正確?

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