Portes d'échantillonnage bidirectionnelles
Les portes bidirectionnelles, contrairement aux portes unidirectionnelles, transmettent des signaux de polarités positive et négative. Ces grilles peuvent être construites à l'aide de transistors ou de diodes. A partir de différents types de circuits, passons par un circuit composé de transistors et un autre composé de diodes.
Portes d'échantillonnage bidirectionnelles utilisant des transistors
Une porte d'échantillonnage bidirectionnelle de base se compose d'un transistor et de trois résistances. La tension de signal d'entrée V S et la tension d'entrée de commande V C sont appliquées à travers les résistances de sommation à la base du transistor. Le schéma ci-dessous montre la porte d'échantillonnage bidirectionnelle utilisant un transistor.
L'entrée de commande V C appliquée ici est une forme d'onde d'impulsion avec deux niveaux V 1 et V 2 et une largeur d'impulsion t p . Cette largeur d'impulsion décide de l'intervalle de transmission souhaité. Le signal de déclenchement permet à l'entrée d'être transmise. Lorsque le signal de déclenchement est à son niveau inférieur V 2 , le transistor entre en zone active. Ainsi, jusqu'à ce que l'entrée de déclenchement soit maintenue à son niveau supérieur, les signaux de l'une ou l'autre polarité, qui apparaissent à la base du transistor seront échantillonnés et apparaîtront amplifiés à la sortie.
Porte d'échantillonnage bidirectionnel à quatre diodes
Le circuit de porte d'échantillonnage bidirectionnel est également réalisé à l'aide de diodes. Une porte d'échantillonnage bidirectionnelle à deux diodes est la base de ce modèle. Mais il présente peu d'inconvénients tels que
- Il a un faible gain
- Il est sensible aux déséquilibres de tension de commande
- V n (min) peut être excessif
- Une fuite de capacité de diode est présente
Une porte d'échantillonnage bidirectionnelle à quatre diodes a été développée, améliorant ces caractéristiques. Un circuit à deux portes d'échantillonnage bidirectionnel a été amélioré en ajoutant deux diodes supplémentaires et deux tensions symétriques + v ou –v pour créer le circuit d'une porte d'échantillonnage bidirectionnelle à quatre diodes comme indiqué sur la figure.
Les tensions de commande V C et –V C polarisent respectivement en inverse les diodes D 3 et D 4 . Les tensions + v et –v polarisent respectivement les diodes D 1 et D 2 . La source de signal est couplée à la charge via les résistances R 2 et les diodes conductrices D 1 et D 2 . Comme les diodes D 3 et D 4 sont polarisées en inverse, elles sont ouvertes et déconnectent les signaux de commande de la grille. Ainsi, un déséquilibre des signaux de commande n'affectera pas la sortie.
Lorsque les tensions de commande appliquées sont V n et –V n , alors les diodes D 3 et D 4 sont conductrices . Les points P 2 et P 1 sont bloqués sur ces tensions, ce qui rend les diodes D 1 et D 2 polarisées par inversion. Maintenant, la sortie est nulle.
Lors de la transmission, les diodes D 3 et D 4 sont éteintes. Le gain A du circuit est donné par
$$ A = \ frac {R_C} {R_C + R_2} \ times \ frac {R_L} {R_L + (R_s / 2)} $$
D'où le choix de l'application des tensions de commande active ou désactive la transmission. Les signaux de l'une ou l'autre des polarités sont transmis en fonction des entrées de déclenchement.
Applications des portes d'échantillonnage
Il existe de nombreuses applications des circuits de porte d'échantillonnage. Les plus courants sont les suivants -
- Scopes d'échantillonnage
- Multiplexers
- Circuits d'échantillonnage et de maintien
- Convertisseurs numérique-analogique
- Amplificateurs stabilisateurs hachés
Parmi les applications des circuits de porte d'échantillonnage, le circuit de portée d'échantillonnage est répandu. Essayons d'avoir une idée sur le schéma synoptique du périmètre d'échantillonnage.
Portée d'échantillonnage
Dans la portée d'échantillonnage, l'affichage se compose d'une séquence d'échantillons de forme d'onde d'entrée. Chacun de ces échantillons est prélevé à un moment progressivement retardé par rapport à un point de référence dans la forme d'onde. C'est le principe de fonctionnement de la portée d'échantillonnage qui est illustré ci-dessous dans le diagramme.
le ramp generator et le stair case generatorgénère les formes d'onde en fonction des entrées de déclenchement appliquées. lecomparator compare ces deux signaux et génère la sortie qui est ensuite donnée au circuit de porte d'échantillonnage en tant que signal de commande.
Au fur et à mesure que l'entrée de commande est élevée, l'entrée au sampling gate est fournie à la sortie et chaque fois que l'entrée de commande est basse, l'entrée n'est pas transmise.
Lors du prélèvement des échantillons, ils sont choisis aux instants de temps, qui sont progressivement retardés par incréments égaux. Les échantillons sont constitués d'une impulsion dont la durée est égale à la durée de la commande de porte d'échantillonnage et dont l'amplitude est déterminée par l'amplitude du signal d'entrée au moment de l'échantillonnage. La largeur d'impulsion alors produite sera faible.
Tout comme dans la modulation Pulse, le signal doit être échantillonné et maintenu. Mais comme la largeur d'impulsion est faible, elle est amplifiée par un circuit amplificateur de manière àstretch puis donné à un circuit combiné diode-condensateur de manière à holdle signal, pour remplir l'intervalle de l'échantillon suivant. La sortie de ce circuit est donnée auvertical deflection plates et la sortie du circuit de balayage est donnée au horizontal deflection plates de l'oscilloscope d'échantillonnage pour afficher la forme d'onde de sortie.