Vzorkovací a přidržovací obvod v elektronice je obvod , který ukládá napětí na vstupu v určitém časovém okamžiku. Je součástí většiny analogově-digitálních převodníků .
Zařízení pro vzorkování a podržení má analogový vstup, analogový výstup a elektronický klíčový ovládací vstup .
Úložným prvkem ve vzorkovém a ukládacím zařízení je elektrický kondenzátor , běžně označovaný jako "úložný kondenzátor". K dobíjení kondenzátoru se používá elektronický klíč. Tranzistory s izolovaným hradlovým polem se běžně používají jako elektronický klíč .
Pro zajištění vysoké vstupní a nízké výstupní impedance se používají sledovače vyrovnávacího napětí s vysokou vstupní impedancí. Vstupní sledovač odděluje zdroj signálu od přidržovacího kondenzátoru a výstupní vyrovnávací zesilovač odděluje kondenzátor od signálové jímky v přidržovacím režimu.
Když je klíč zavřený, kondenzátor se dobíjí na novou hodnotu napětí - výstupní napětí vstupního sledovače, prakticky až do chyby sledovače, rovné vstupnímu signálu, pokud doba trvání zavřeného stavu klíče je mnohem delší než časová konstanta dobíjení kondenzátoru. Nabíjení probíhá s časovou konstantou :
kde je výstupní impedance sledovače vstupní vyrovnávací paměti; - odpor klíče v otevřeném stavu; je kapacita akumulačního kondenzátoru.V režimu ukládání je spínač otevřený a kondenzátor se pomalu dobíjí přes svodový odpor dielektrika kondenzátoru, odpor uzavřeného klíče a vstupní odpor sledovače výstupního vyrovnávací paměti s paralelně zapojenou časovou konstantou :
kdePro rychlé dobití kondenzátoru při vzorkování je výhodné volit kapacitu kondenzátoru co nejmenší, ale na druhou stranu s malou kapacitou se zhoršuje přesnost zařízení v režimu ukládání, protože výstupní signál pomalu „plíží“. Aby tuto nevýhodu odstranili, uchýlili se k sériovému připojení 2 podobných zařízení typu sample-and-hold, v prvním z nich je použit nízkokapacitní kondenzátor a ve druhém - velký [1] .
Vzorkovací a přidržovací zařízení může pracovat v jednom ze dvou režimů v závislosti na napětí na řídicím vstupu [2] :
V režimu sledování je výstup vzorkovacího a přidržovacího zařízení stejný jako vstup. V režimu úložiště je napětí na výstupu zařízení konstantní a rovné napětí na vstupu zařízení v okamžiku přepnutí do režimu úložiště.
Někdy se rozlišuje obvod vzorkování a přidržení a obvod sledování a přidržení . Jediný rozdíl mezi nimi spočívá ve způsobu aplikace: v prvním případě je klíč uzavřen na minimální dobu dostatečnou k nabití kondenzátoru; v druhém případě je klíč zavřený poměrně dlouho [3] .
Pro správnou funkci většiny analogově-digitálních konverzních obvodů je vyžadováno, zejména u sériově vyvážených ADC , aby vstupní napětí zůstalo nezměněno po určitou dobu, nazývanou ( doba konverze ). Vzhledem k tomu, že se vstupní signál může během doby převodu změnit, je fixován pomocí zařízení sample-and-hold.
Nejčastěji je vzorkovací a přidržovací zařízení integrováno na stejném čipu s ADC, ale existují také specializované mikroobvody, které tuto funkci provádějí.