採樣門

採樣門是一類特定的電路，也稱作攝象觸發器，其作用是記錄模擬信號，對處理快速脈衝波形特別有用。

採樣門可以看作是一個按取樣脈衝周期性接通的開關，當它被取樣脈衝接通時，則輸入脈衝中的瞬時電壓對電容充電到輸入脈衝的瞬時電壓值，這個過程稱作取樣。在兩脈衝中間隔期間，開關管截至，電容上的取樣電壓一直被保持到開關下一次接通。這個保持電路，是通過電容向一個大電阻放電來實現的，這個過程稱作保持。

基本介紹

• 中文名：採樣門
• 外文名：sampling gate
• 別稱：攝象觸發器
• 作用：記錄模擬信號
• 領域：電子電路

定義

採樣門電路是一種裝置，也稱作攝象觸發器，用以“俘獲”瞬變電壓，而且將其存儲，以使其能以反應較緩慢的儀器測量，例如動圈式電錶。

基本的採樣門電路

採樣門可以看作是一個按取樣脈衝周期性接通的開關，當它被取樣脈衝接通時，則輸入脈衝中的瞬時電壓對電容充電到輸入脈衝的瞬時電壓值，這個過程稱作取樣。在兩脈衝中間隔期間，開關管截至，電容上的取樣電壓一直被保持到開關下一次接通。這個保持電路，是通過電容向一個大電阻放電來實現的，這個過程稱作保持。如此持續進行，在電容上形成誤差電壓。誤差電壓在時間上被延長，在幅度上呈階梯狀。

採樣後的信號要通過一個大的電阻放電進行波形的保持。大電阻的選擇採用輸入電阻很高的結型場效應管來實現。經過保持的電路通過一個有源比例積分濾波器來完成對取樣信號的濾波和放大。

工作原理

門電路在被稱作“採樣周期”或“視窗”的短時間隔內處於導通態。假定，電容器在門電路截止瞬間實際上充電到值，這裡是信號源輸出電阻和門電路“導通”電阻的和。然後輸出由儲存直至下一次採樣。實際上並不總是滿足，這造成比在整個採樣“創口”的平均值要小，但仍與之成正比。同樣的，由於電容器的有限電導和直流緩衝放大器的有限輸入電阻，儲存在中的電壓有些下降，而且最後漏泄掉。但是這個問題可以克服，主要方法是將輸出電壓迅速轉換成數字形式，由此允許無期限的數字儲存。

採樣原理圖

採樣門電路對處理快速脈衝波形特別有用，高速採樣示波器就是以該原理為基礎的。