📜  单向采样门

📅  最后修改于: 2020-11-23 04:34:24             🧑  作者: Mango


在介绍了采样门的概念之后,让我们现在尝试了解采样门的类型。单向采样门可以使正向或负向脉冲通过它们。它们使用二极管构建。

单向采样门电路由电容器C,二极管D和两个电阻R 1和R L组成。信号输入给电容器,控制输入给电阻器R 1 。输出跨接负载电阻R L。电路如下图所示。

控制输入

根据二极管的功能,仅当二极管的阳极比二极管的阴极更正时才导通。如果二极管的输入端有正信号,则它会导通。选通信号为ON的时间段是发送时间段。因此,正是在那个期间中,输入信号被传输。否则无法传输。

下图显示了输入信号和选通信号的时间段。

输入信号

如图所示,仅在门打开的时间段内传输输入信号。

从电路中,

向二极管的阳极施加两个信号(V S和V C )。如果阳极上的电压表示为V P ,而阴极上的电压表示为V N,则获得的输出电压为

$$ V_o = V_P =(V_S + V_C)> V_N $$

因此,二极管处于正向偏置状态。

$$ V_O = V_S + V_1> V_N $$

然后

$$ V_O = V_S $$

当V 1 = 0时,

然后

$$ V_O = V_S + V_1 \:其中\:表示\:V_O = V_S $$

V 1的理想值= 0。

因此,如果V 1 = 0,则整个输入信号会出现在输出端。如果V 1的值为负,则某些输入会丢失,如果V 1为正,则输出中会出现其他信号以及输入。

这整个过程发生在传输期间。

在非传输期间,

$$ V_O = 0 $$

由于二极管处于反向偏置状态

当阳极上的电压小于阴极上的电压时,

$$ V_S + V_C <0 \:电压$$

在非传输期间,

$$ V_C = V_2 $$

$$ V_S + V_2 <0 $$

V 2的幅度应该比V s高。

$$ | V_2 | &Gt; V_S $$

因为要使二极管处于反向偏置状态,电压V S和V C之和应为负。 V C (现在为V 2 )应尽可能为负,以便尽管V S为正,但两个电压之和应产生负结果。

特别案例

现在,让我们来看看几种不同的输入电压值情况,其中控制电压为负值。

情况1

让我们举一个例子,其中V S = 10V且V C = -10v(V 1 )至-20v(V 2 )

现在,当施加这两个信号(V S和V C )时,阳极的电压为

$$ V_P = V_S + V_C $$

由于这与传输周期有关,因此对于V C仅考虑V 1

$$ V_O =(10V)+(-10V)= 0V $$

因此,尽管施加了一定数量的输入电压,但输出将为零。下图说明了这一点。

情况1

情况二

让我们举一个例子,其中V S = 10V且V C = -5v(V 1 )至-20v(V 2 )

现在,当施加这两个信号(V S和V C )时,阳极的电压为

$$ V_P = V_S + V_C $$

由于这与传输周期有关,因此对于V C仅考虑V 1

$$ V_O =(10V)+(-5V)= 5V $$

因此,输出将为5V。下图说明了这一点。

情况二

情况3

让我们举一个例子,其中V S = 10V且V C = 0v(V 1 )至-20v(V 2 )

现在,当施加这两个信号(V S和V C )时,阳极的电压为

$$ V_P = V_S + V_C $$

由于这与传输周期有关,因此对于V C仅考虑V 1

$$ V_O =(10V)+(0V)= 10V $$

因此,输出将为10V。下图说明了这一点。

情况3

案例4

让我们举一个例子,其中V S = 10V且V C = 5v(V 1 )至-20v(V 2 )

现在,当施加这两个信号(V S和V C )时,阳极的电压为

$$ V_P = V_S + V_C $$

由于这与传输周期有关,因此对于V C仅考虑V 1

$$ V_O =(10V)+(5V)= 15V $$

因此,输出将为15V。

输出电压受施加的控制电压影响。该电压加到输入上以产生输出。因此,它影响输出。

下图显示了两个信号的叠加。

案例4

我们可以观察到,在仅施加栅极电压的时间内,输出为5v。当两个信号都施加时,V P显示为V O。在非传输期间,输出为0v。

从上图可以看出,虽然未施加(V S = 0)输入信号,但在传输周期和非传输周期中输出信号的差异称为Pedestal 。该基座可以是正的或负的。在此示例中,我们在输出中得到一个正基座。

RC对控制电压的影响

如果在控制电压达到稳定状态之前施加输入信号,则输出中会出现一些失真。

仅当控制信号为0v时给出输入信号时,我们才能获得正确的输出。该0v是稳定值。如果在此之前给出输入信号,则会发生失真。

效果RC

A处控制电压的缓慢上升是由于存在RC电路。 RC产生的时间常数会影响该波形的形状。

单向采样门的优缺点

让我们看一下单向采样门的优缺点。

好处

  • 电路很简单。

  • 输入和输出之间的时间延迟太短。

  • 它可以扩展到更多的输入。

  • 在非传输期间不消耗电流。因此,在静态条件下,不存在功耗。

缺点

  • 控制信号和输入信号(V C和V S )之间存在相互作用

  • 随着输入数量的增加,控制输入上的负载也会增加。

  • 输出对控制输入电压V 1 (V C的上电平)敏感

  • 一瞬间只能应用一个输入。

  • 由于控制信号的上升时间较慢,如果在达到稳态之前施加了输入信号,则输出可能会失真。