在
电子电路设计中,当对模拟信号进行 A/D 转换时,由于转换需要一定的时间,为保证转换精度,就要求在这段时间内模拟信号基本保持不变。采样保持电路(又称采样保持
放大器)便应运而生,它能够实现这一重要功能。以下将详细介绍几种不同的采样保持电路图设计。
如图所示,SMP04 作为多路输出选择器,与解码器、D/A 转换器共同构成了四路数字 - 模拟转换电路。数字信号输入到模数转换器 DAC8228 后,输出产生 5~10V 的模拟电压,并输送至 SMP04。地址输入通道解码器,不同的地址经过解码后分别控制四路
开关,从而实现四模拟信号的分别输出。采用 DAC8228 产生 DAC 电压输出,能够地简化电路。为了将输出电压干扰降至,在采样信号被确认之前,必须确保有 5μs 的电压建立时间。同时,每一个采样保持放大器必须在每一秒钟或更低时间内刷新,以保证输出电压下降率不超过 10mV 或 1/2LSB(有效位)。

此电路将 SMP04 置于运放 OP490 的反馈回路中。当 S 非 / H = 0 时,SMP04 内部开关闭合,运放 OP490 的反馈回路接通,电路增益由运放本身及反馈电阻决定,图中增益设置为 10,输出端输出放大后的采样电压。当 S 非 / H = 1 时,SMP04 内部开关断开,运放 OP490 反馈回路无法形成,输出端输出保持在内部保持电容上近的采样电压,且不受输入端信号影响。运放输出端的两个
二极管 1N914 起钳位作用,可防止当 SMP04 处于保持状态时造成运放饱和。

峰值保持电路的主要作用是探测核脉冲幅度信号,并在脉冲峰值时刻通知保持峰值,同时向
单片机提出中断申请信号,使单片机响应中断启动 A/D 转换。转换结束后,单片机使采样保持器复原为采样状况,实现系统的逻辑控制。
U4 是芯片 LF398,它是美国国家半导体公司研制的集成采样保持器,只需外接一个保持电容就能完成采样保持功能,其采样保持控制端可直接接于 TTL,CMOS 逻辑电平。U1 和 U2 是比较器 LM311,U3 是 D 触发器 74LS74,U5A 是与门 74LS08。放大后的脉冲核信号一路输入到下阈比较器,另一路接输入到 LF398。当核信号大于下阈时,比较器 U1 输出高电平,得到上升沿,上升沿再触发 U3A,它的 Q 端输出高电平和 U3B 的 Q 非端相与得到高电平,去控制 LF398 的采样控制端进入采样状态。当 LF398 的输出端信号幅度比输入端大时,即到达峰值时,比较器 U2 输出高电平,得到上升沿,上升沿再触发 U3B,它的 Q 非端输出低电平,U5A 输出变为低电平,LF398 进入保持状态。U3B 的 Q 非端输出的下跳沿作为单片机的中断信号,当 A/D 转换结束后,单片输出放电和清零 CLR 信号使采样保持器复原。


综上所述,不同的采样保持电路图设计适用于不同的应用场景,电子工程师可以根据具体需求选择合适的设计方案,以实现的模拟信号采样和保持功能。