采样保持器的简介

计算机系统模拟量输入通道中的一种模拟量存储装置。它是连接采样器和模数转换器的中间环节。采样器是一种开关电路或装置，它在固定时间点上取出被处理信号的值。采样保持器则把这个信号值放大后存储起来，保持一段时间，以供模数转换器转换，直到下一个采样时间再取出一个模拟信号值来代替原来的值。 在模数转换器工作期间采样保持器一直保持着转换开始时的输入值，因而能抑制由放大器干扰带来的转换噪声，降低模数转换器的孔径时间，提高模数转换器的精确度和消除转换时间的不准确性。一般生产过程控制计算机的模拟量输入可能是每秒几十点、几百点，对于大型系统甚至上千点,往往需要高速采样(如5000～10000点／秒)。为使这些模拟量信号逐个地送到模数转换器，而不至降低被测信号的真实性，必须采用采样保持器。在低速系统中一般可以省略这种装置。

采样保持器的原理

采样保持电路由模拟开关、存储元件和缓冲放大器A组成。在采样时刻，加到模拟开关上的数字信号为低电平，此时模拟开关被接通，使存储元件（通常是电容器）两端的电压UB随被采样信号UA变化。当采样间隔终止时，D变为高电平,模拟开关断开,UB则保持在断开瞬间的值不变。缓冲放大器的作用是放大采样信号，它在电路中的连接方式有两种基本类型：一种是将信号先放大再存储，另一是先存储再放大。对理想的采样保持电路，要求开关没有偏移并能随控制信号快速动作，断开的阻抗要无限大，同时还要求存储元件的电压能无延迟地跟踪模拟信号的电压，并可在任意长的时间内保持数值不变。
采样保持器的类型

串联型

优点： 结构简单。

缺点：①其失调电压为两个运放失调电压之和，比较大，影响到采样保持器的精度。② 跟踪速度也较低。

反馈型

优点：① 采样保持精度高，原因是只有Eos1影响精度。② 跟踪速度快

缺点: 结构复杂。

采样保持器的作用

在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住，以保证在A/D转换期间，A/D转换器的输入不变化。而在A/D转换结束后又能跟踪输入信号的变化，以保证下次A/D转换时，输入A/D转换器的是新的采样时刻的输入信号电压。

"稳定" 快速变化的输入信号，以减少转换误差。

用来储存模拟多路开关输出的模拟信号，以便模拟多路开关切换下一个模拟信号。

采样保持器的工作状态

采样保持器是一种用逻辑电平控制其工作状态的器件，具有两个稳定的工作状态：

跟踪状态

在此期间它尽可能快地接收模拟输入信号,并精确地跟踪模拟输入信号的变化，一直到接到保持指令为止。

保持状态

对接收到保持指令前一瞬间的模拟输入信号进行保持。

注

不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器，当模拟信号的变化幅度小于A/D转换器的1/2LSB时，就不需要采样保持器。希望大家通过本文章的学习能更好的在工作生活中致用。