نمونه‌بردار و نگهدار

در الکترونیک، یک مدار نمونه‌بردار و نگهدار (Sample and hold) (همچنین به عنوان نمونه دنباله نیز شناخته می‌شود) یک دستگاه آنالوگ است که نمونه (ضبط، گرفتن) ولتاژی از یک سیگنال آنالوگ که به طور مداوم تغییر می‌کند، مقدار آن را در سطح ثابتی برای حداقل مدت زمان معین‌شده (قفل، انجماد) نگه می‌دارد. مدارهای نمونه‌بردار و نگهدار و آشکارساز قله ادوات حافظه آنالوگ ابتدایی هستند. آن‌ها به‌طور معمول در مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند تا تغییرات سیگنال ورودی که می‌تواند فرایند تبدیل را خراب کند از بین ببرد. آن‌ها همچنین در موسیقی الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به عنوان مثال برای برقراری ارتباط کیفیت تصادفی برای نت‌های پیاپی پخش‌شده.

یک مدار ساده‌شده نمونه‌بردار و نگهدار. AI یک ورودی آنالوگ است، AOیک خروجی آنالوگ، C سیگنال کنترل.

یک مدار نمونه‌بردار و نگه‌دار معمولی، بار الکتریکی را در یک خازن ذخیره می‌کند و حداقل دارای یک قطعه کلیدزنی مانند کلید فِت (ترانزیستور اثر میدانی) و به طور معمول یک تقویت‌کننده عملیاتی است. برای نمونه‌برداری از سیگنال ورودی، کلید، خازن را به خروجی تقویت‌کننده بافر متصل می‌کند. تقویت‌کننده بافر خازن را شارژ یا تخلیه می‌کند به طوری که ولتاژ دو سر خازن عملاً برابر یا متناسب با ولتاژ ورودی است. در حالت نگهداری کلید خازن را از بافر جدا می‌کند. خازن به طور دائم توسط جریان‌های نشتی خود و جریان‌های بار قابل استفاده تخلیه می‌شود، که باعث می شود مدار ذاتاً فرار باشد، اما از دست دادن ولتاژ ( افت ولتاژ) در مدت زمان نگهداری مشخص‌شده در حاشیه خطای قابل قبول باقی می‌ماند.

زمان‌های نمونه‌برداری

نمونه‌بردار و نگهدار.

پیاده‌سازی

برای ثابت نگه داشتن ولتاژ ورودی، تا حد امکان، لازم است که خازن نشت بسیار کمی داشته باشد، و آن تا حد قابل توجهی بارگذاری نشود که یک امپدانس ورودی بسیار بالا نیاز دارد.

جستارهای وابسته

• سیگنال آنالوگ به مبدل وقفه زمانی گسسته

منابع

• Paul Horowitz, Winfield Hill (2001 ed.). The Art of Electronics. Cambridge University Press. شابک ‎۰−۵۲۱−۳۷۰۹۵−۷.
• Alan P. Kefauver, David Patschke (2007). Fundamentals of digital audio. A-R Editions, Inc. شابک ‎۰−۸۹۵۷۹−۶۱۱−۲ISBN 0-89579-611-2.
• Analog Devices 21 page Tutorial "Sample and Hold Amplifiers" http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-090.pdf
• Ndjountche, Tertulien (2011). CMOS Analog Integrated Circuits: High-Speed and Power-Efficient Design. Boca Raton, FL, USA: CRC Press. p. 925. ISBN 978-1-4398-5491-4.
• Applications of Monolithic Sample and hold Amplifiers-Intersil