Двунаправленные вентили, в отличие от однонаправленных, передают сигналы как положительной, так и отрицательной полярности. Эти затворы могут быть построены с использованием либо транзисторов, либо диодов. Из различных типов цепей, давайте пройдемся по схеме, состоящей из транзисторов, а другая — из диодов.
Двунаправленные ворота отбора проб с использованием транзисторов
Базовый двунаправленный пробоотборник состоит из транзистора и трех резисторов. Напряжение входного сигнала V S и управляющее входное напряжение V C подаются через суммирующие резисторы на базу транзистора. Схема цепи, приведенная ниже, показывает двунаправленный вентиль дискретизации с использованием транзистора.
Применяемый здесь управляющий вход V C представляет собой форму импульса с двумя уровнями V 1 и V 2 и шириной импульса t p . Эта длительность импульса определяет желаемый интервал передачи. Стробирующий сигнал позволяет входу передаваться. Когда стробирующий сигнал находится на более низком уровне V 2 , транзистор переходит в активную область. Таким образом, до тех пор, пока вход стробирования не будет поддерживаться на его верхнем уровне, сигналы любой полярности, которые появляются в основании транзистора, будут дискретизироваться и появляться на выходе.
Четырехдиодный двунаправленный пробоотборник
Двунаправленная схема затвора производится также с использованием диодов. Двухдиодный двунаправленный пробоотборник является основным в этой модели. Но у него есть несколько недостатков, таких как
- Имеет низкий коэффициент усиления
- Чувствителен к дисбалансам управляющего напряжения
- V н (мин) может быть чрезмерным
- Диодная утечка емкости присутствует
Четырехдиодный двунаправленный пробоотборник был разработан для улучшения этих функций. Была улучшена схема двунаправленного затвора дискретизации с добавлением еще двух диодов и двух сбалансированных напряжений + v или -v, чтобы создать схему четырехдиодного двунаправленного затвора дискретизации, как показано на рисунке.
Управляющие напряжения V C и –V C смещают диоды D 3 и D 4 соответственно. Напряжения + v и –v смещают в прямом направлении диоды D 1 и D 2 соответственно. Источник сигнала связан с нагрузкой через резисторы R 2 и токопроводящие диоды D 1 и D 2 . Поскольку диоды D 3 и D 4 смещены в обратном направлении, они открыты и отключают управляющие сигналы от затвора. Таким образом, дисбаланс в управляющих сигналах не повлияет на выход.
Когда поданы управляющие напряжения V n и –V n , тогда диоды D 3 и D 4 проводят. Точки P 2 и P 1 закреплены на этих напряжениях, что приводит к смещению диодов D 1 и D 2 . Теперь вывод равен нулю.
Во время передачи диоды D 3 и D 4 выключены. Коэффициент усиления цепи определяется как
A= fracRCRC+R2 times fracRLRL+(Rs/2)
Следовательно, выбор применения управляющих напряжений включает или отключает передачу. Сигналы любой полярности передаются в зависимости от входных сигналов.
Применение пробоотборных ворот
Есть много применений схем дискретизации затвора. Наиболее распространенными являются следующие —
- Области отбора проб
- мультиплексоры
- Выборка и удержание цепей
- Цифро-аналоговые преобразователи
- Усеченные стабилизаторы
Среди областей применения схем дискретизации затвора преобладает схема области выборки. Давайте попробуем составить представление о блок-схеме объема выборки.
Область выборки
В области выборки дисплей состоит из последовательности выборок формы входного сигнала. Каждый из этих образцов принимаются в то время, постепенно задержанное относительно некоторой опорной точки в сигнале. Это рабочий принцип объема выборки, который показан ниже на блок-схеме.
Генератор рампы и генератор лестничных клеток генерируют сигналы в соответствии с применяемыми триггерными входами. Компаратор сравнивает оба этих сигнала и генерирует выходной сигнал, который затем передается в схему логического элемента дискретизации в качестве управляющего сигнала.
Когда управляющий вход имеет высокий уровень, входной сигнал на выходе дискретизации подается на выход, и всякий раз, когда управляющий вход низкий, вход не передается.
При отборе образцов они выбираются в моменты времени, которые постепенно задерживаются на равные приращения. Выборки состоят из импульса, длительность которого равна длительности управления затвором дискретизации и амплитуда которого определяется величиной входного сигнала во время выборки. Длительность создаваемого импульса будет низкой.
Как и в импульсной модуляции, сигнал должен быть дискретизирован и удерживаться. Но поскольку ширина импульса мала, он усиливается схемой усилителя, чтобы растягиваться, а затем передается в схему комбинации диод-конденсатор, чтобы удерживать сигнал, чтобы заполнить интервал следующей выборки. Выход этой схемы передается вертикальным отклоняющим пластинам, а выход развертки — горизонтальным отклоняющим пластинам области выборки для отображения формы выходного сигнала.