取樣保持

　　取樣保持（sample and hold）電路屬于模擬電路，可以針對(duì)連續(xù)變化的電壓（模擬信號(hào)）進(jìn)行取樣，并且在指定時(shí)間內(nèi)，讓輸出維持此一定值。取樣保持電路以及相關(guān)的精準(zhǔn)整流器是基本的模擬記憶組件。常用在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）上，以去除輸入信號(hào)的變化（此變化若出現(xiàn)在轉(zhuǎn)換過(guò)程，可能會(huì)破壞轉(zhuǎn)換的結(jié)果）。

　　典型的取樣保持電路是用電容器來(lái)存儲(chǔ)電荷，再配合至少一個(gè)開(kāi)關(guān)組件（例如場(chǎng)效應(yīng)管）以及一個(gè)運(yùn)算放大器。若要取樣輸入信號(hào)，開(kāi)關(guān)會(huì)連接電容器和緩沖放大器的輸出。緩沖放大器會(huì)將電容器充電或是放電，使其電壓大致等于輸入電壓（或和輸入電壓成正比）。在保持階段會(huì)將電容器和緩沖器切離，電容器在本質(zhì)上會(huì)因?yàn)槁╇娏饕约柏?fù)載電流而放電，因此在本質(zhì)上其實(shí)是易失性存儲(chǔ)器，電壓會(huì)慢慢降低，但若在保持時(shí)間的電壓降夠小，在大部分的應(yīng)用中已可以使用。

目的

　　取樣保持電路會(huì)用在線性系統(tǒng)中。在一些種類的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，會(huì)將輸入和內(nèi)部數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）產(chǎn)生的信號(hào)比較，再依比較結(jié)果調(diào)整數(shù)字值，持續(xù)調(diào)整，直到兩電壓誤差在允許范圍內(nèi)為止。若在比較過(guò)程中，輸入電壓可以變動(dòng)，所得的結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確，甚至可能出現(xiàn)和輸入電壓無(wú)關(guān)的結(jié)果。這類循續(xù)漸近式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器一般會(huì)有內(nèi)部的取樣保持電路。此外，取樣保持電路也可以用在需要量測(cè)多個(gè)信號(hào)在同一時(shí)間下數(shù)值的情形，此時(shí)可以用共同的取樣時(shí)脈。

　　在實(shí)際上，所有商用主動(dòng)式液晶顯示器，若是以TN、IPS或VA的光電液晶盒為基礎(chǔ)（不考慮雙穩(wěn)定現(xiàn)象），每一個(gè)像素就表示一個(gè)小的電容器，周期性的被對(duì)應(yīng)圖案中對(duì)應(yīng)點(diǎn)灰度圖像（明暗對(duì)比）的電壓充電，為了在掃描周期內(nèi)維持該電壓，每一個(gè)液晶像素都會(huì)并聯(lián)一個(gè)電容器，以維持其電壓。會(huì)用薄膜晶體管來(lái)選擇特定的液晶像素，再依對(duì)應(yīng)的電壓為其充電。和一般的取樣保持電路不同，此處沒(méi)有輸出的運(yùn)算放大器，也沒(méi)有電子的輸出信號(hào)。充電電容的電荷會(huì)控制液晶分子的變形，因此也會(huì)控制輸出的光學(xué)效果。此概念的發(fā)明，以及在薄膜技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)，使發(fā)明者獲得了IEEE西澤潤(rùn)一獎(jiǎng).。

　　在掃描周期中，圖案不會(huì)追隨輸入信號(hào)。因此此時(shí)眼睛無(wú)法更新信息，可能會(huì)造成在變化信號(hào)下的模糊，也因?yàn)樵谇袚Q過(guò)程中，背光是一直打開(kāi)皂，可以看到切換的過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生顯示運(yùn)動(dòng)模糊。

　　合成器中也常見(jiàn)有取樣保持電路，不論是合成器模塊或是集成組件都是如此。取樣保持電路用來(lái)為輸入信號(hào)（一般是來(lái)自合成器其他組件的輸出）進(jìn)行定期的取樣。若取樣保持電路加入了白噪聲生器，其結(jié)果會(huì)是隨機(jī)值，此隨機(jī)值可以用來(lái)在信號(hào)中做小的調(diào)整，或是產(chǎn)生隨機(jī)變化的音調(diào)，視白噪聲的大小而定。

實(shí)現(xiàn)

　　為了讓輸入電壓盡可能的穩(wěn)定，電容器的漏電流需非常小，而且其負(fù)載電流不能太大。

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