नमूना और पकड़ सर्किट

नमूना और होल्ड सर्किट एनालॉग इनपुट सिग्नल से नमूने लेते हैं और उन्हें विशेष अवधि के लिए पकड़ते हैं और फिर इनपुट सिग्नल के नमूने का हिस्सा आउटपुट करते हैं। यह सर्किट इनपुट सिग्नल के कुछ माइक्रोसेकंड के नमूने के लिए ही उपयोगी है।

एक नमूना और होल्ड सर्किट में स्विचिंग डिवाइस, कैपेसिटर और एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर होते हैं। संधारित्र नमूना और होल्ड सर्किट का दिल है क्योंकि यह वह है जो नमूना इनपुट संकेत रखता है और इसे कमांड इनपुट के अनुसार आउटपुट प्रदान करता है। यह सर्किट ज्यादातर एनालॉग में डिजिटल कन्वर्टर्स के लिए प्रयोग किया जाता है, जो इनपुट सिग्नल में कुछ बदलावों को दूर करता है, जो कि रूपांतरण प्रक्रिया को दूषित कर सकता है।

नमूना और होल्ड सर्किट का एक विशिष्ट ब्लॉक आरेख नीचे उल्लिखित है:

आम तौर पर लागू इनपुट वोल्टेज सिग्नल एक निरंतर बदलते एनालॉग सिग्नल है। इनपुट सिग्नल की सैंपलिंग और होल्डिंग को ट्रिगर करने के लिए कमांड इनपुट प्रदान किया जाता है। कमांड इनपुट कुछ भी नहीं है, लेकिन इनपुट सिग्नल के नमूने को शुरू / बंद करने के लिए ऑन / ऑफ सिग्नल है, यह आमतौर पर पीडब्लूएम है। नमूना और धारण करने की प्रक्रिया कमांड इनपुट पर निर्भर करती है। जब स्विच बंद होता है तो सिग्नल को सैंपल दिया जाता है और जब उसका ओपन सर्किट आउटपुट सिग्नल पकड़ता है। स्विच की चालू / बंद स्थिति को कमांड इनपुट द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

नमूना और होल्ड सर्किट का आदर्श इनपुट और आउटपुट तरंग नीचे दिया गया है:

उपरोक्त आरेख से यह स्पष्ट रूप से समझा जा सकता है कि यह सर्किट कमांड इनपुट के समय के लिए इनपुट सिग्नल के नमूने लेता है और आउटपुट पर समान नमूने को दोहराता है। और जब कमांड इनपुट LOW होता है, तो यह अंतिम वोल्टेज के स्तर का नमूना रखता है।

यदि हम अपने सैंपल और होल्ड सर्किट का अनुकरण करते हैं, तो हमें उपरोक्त तरंग मिलेगी। पूरा नमूना और होल्ड सर्किट सिमुलेशन वीडियो अंत में दिया गया है।

आवश्यक सामग्री

• uA741 Op-Amp IC
• 2N4339 एन-चैनल JFET
• एनालॉग इनपुट और पल्स इनपुट जनरेटर
• रेसिस्टर (10k, 10M)
• डायोड (1N4007)
• संधारित्र (0.1uf - 1nos)

सर्किट आरेख

इनपुट टर्मिनल पर एनालॉग सिग्नल प्रदान करने के लिए आप 6-0-6 स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग कर सकते हैं। और, ट्रांजिस्टर में पल्स या पीडब्लूएम इनपुट देने के लिए आप 555 टाइमर आईसी का उपयोग कर सकते हैं। हमें Vcc को Op-amp IC प्रदान करने के लिए DC सप्लाई की भी आवश्यकता है जो +5 से + 15V की रेंज में होगी।

नमूना और होल्ड सर्किट का कार्य करना

जैसा कि आप सर्किट आरेख में कर सकते हैं, हमने 2N4339 एन-चैनल जेएफईटी, एक ऑप-एम्प, और एक संधारित्र का उपयोग किया है। एक कमांड इनपुट (एक पीडब्लूएम इनपुट) 2N4339 ट्रांजिस्टर के गेट टर्मिनल से जुड़ा है। जैसा कि आप सर्किट आरेख में कर सकते हैं, हमने 2N4339 एन-चैनल जेएफईटी, एक ऑप-एम्प, और एक संधारित्र का उपयोग किया है। एक कमांड इनपुट (एक पीडब्लूएम इनपुट) 2N4339 ट्रांजिस्टर के गेट टर्मिनल से जुड़ा है। एक डायोड 1N4007 कमांड इनपुट और 2N4339 एन-चैनल JFET के बीच भी जुड़ा हुआ है।

अब, सवाल यह है कि डायोड रिवर्स कंडीशन में क्यों जुड़ा हुआ है? मैं आपको 2N4339 के बारे में एक संक्षिप्त परिचय देता हूँ। 2N4339 कम शोर और उच्च लाभ के साथ एक एन-चैनल जेएफईटी है। 2N4339 कंडक्ट (चालू) तभी करें जब गेट-टू-सोर्स वोल्टेज -0.3v से -50v (अधिकतम) की सीमा में हो। अब, हमने -15V को कमांड इनपुट के प्रारंभिक वोल्टेज और 15V को स्पंदित वोल्टेज सेट किया है। इसलिए, जब भी कमांड इनपुट वोल्टेज नकारात्मक होता है डायोड आगे बायस्ड हो जाएगा जो ट्रांजिस्टर को चालू करता है और इसके विपरीत।

Op-amp 741 का उपयोग यहां वोल्टेज अनुयायी के रूप में किया जाता है, क्योंकि वोल्टेज अनुयायी में आम तौर पर एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा और एक कम आउटपुट प्रतिबाधा होती है। इसका उपयोग तब किया जाता है जब इनपुट सिग्नल निम्न धारा का होता है क्योंकि अनुवर्ती वोल्टेज अनुचर अगले चरण में पर्याप्त करंट की आपूर्ति कर सकता है।

इसलिए, जब भी कमांड इनपुट हाई होता है तो ट्रांजिस्टर बंद स्विच के रूप में काम करता है और इस समय कैपेसिटर अपने चरम मूल्य पर चार्ज करना शुरू कर देता है और ट्रांजिस्टर राज्य में समय के लिए इनपुट सिग्नल के नमूने को संग्रहीत करता है। अब जब कमांड इनपुट कम होता है तो ट्रांजिस्टर ओपन स्विच के रूप में काम करता है और कैपेसिटर उच्च प्रतिबाधा का अनुभव करेगा और इस वजह से यह डिस्चार्ज नहीं हो सकता है और किसी विशेष अवधि के लिए चार्ज को संभाल सकता है। इस समय को होल्डिंग पीरियड के रूप में जाना जाता है । और, जिस समय सर्किट के दौरान इनपुट सिग्नल का नमूना लिया जाता है उसे नमूनाकरण अवधि कहा जाता है ।

नमूना और होल्ड सर्किट के कुछ अनुप्रयोग

• ADCs (एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण)
• DACs (डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण)
• एनालॉग डेमल्टीप्लेक्सिंग में
• रैखिक प्रणालियों में
• डाटा डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम में
• डिजिटल वोल्टमीटर में
• सिग्नल कंस्ट्रक्शनल फिल्टर में