Portas de amostragem bidirecional

As portas bidirecionais, ao contrário das unidirecionais, transmitem sinais de polaridades positivas e negativas. Essas portas podem ser construídas usando transistores ou diodos. De diferentes tipos de circuitos, vamos passar por um circuito composto de transistores e outro de diodos.

Portas de amostragem bidirecional usando transistores

Uma porta de amostragem bidirecional básica consiste em um transistor e três resistores. A tensão do sinal de entrada V _S e a tensão de entrada de controle V _C são aplicadas através dos resistores de soma à base do transistor. O diagrama do circuito fornecido abaixo mostra a porta de amostragem bidirecional usando o transistor.

A entrada de controle V _C aplicada aqui é uma forma de onda de pulso com dois níveis V ₁ e V ₂ e largura de pulso t _p . Essa largura de pulso decide o intervalo de transmissão desejado. O sinal de disparo permite que a entrada seja transmitida. Quando o sinal de disparo está em seu nível inferior V ₂ , o transistor vai para a região ativa. Assim, até que a entrada do gate seja mantida em seu nível superior, os sinais de qualquer polaridade, que aparecem na base do transistor, serão amostrados e aparecerão amplificados na saída.

Porta de amostragem bidirecional de quatro diodos

O circuito de porta de amostragem bidirecional também é feito usando diodos. Uma porta de amostragem bidirecional de dois diodos é a porta básica neste modelo. Mas tem poucas desvantagens, como

• Tem baixo ganho
• É sensível aos desequilíbrios da tensão de controle
• V _{n (min)} pode ser excessivo
• Vazamento de capacitância do diodo está presente

Uma porta de amostragem bidirecional de quatro diodos foi desenvolvida, melhorando esses recursos. Um circuito de duas portas de amostragem bidirecional foi melhorado adicionando mais dois diodos e duas tensões balanceadas + v ou –v para fazer o circuito de uma porta de amostragem bidirecional de quatro diodos como mostrado na figura.

As tensões de controle V _C e –V _C invertem a polarização dos diodos D ₃ e D _4, respectivamente. As tensões + v e –v polarizam diretamente os diodos D ₁ e D _2, respectivamente. A fonte de sinal é acoplada à carga por meio dos resistores R ₂ e dos diodos condutores D ₁ e D ₂ . Como os diodos D ₃ e D ₄ são polarizados reversamente, eles são abertos e desconectam os sinais de controle da porta. Portanto, um desequilíbrio nos sinais de controle não afetará a saída.

Quando as tensões de controle aplicadas são V _n e –V _n , então os diodos D ₃ e D ₄ conduzem. Os pontos P ₂ e P ₁ são grampeados a essas tensões, o que faz com que os diodos D ₁ e D _{2 sejam} enviesados. Agora, a saída é zero.

Durante a transmissão, os diodos D ₃ e D ₄ estão desligados. O ganho A do circuito é dado por

$$ A = \ frac {R_C} {R_C + R_2} \ times \ frac {R_L} {R_L + (R_s / 2)} $$

Portanto, a escolha da aplicação de tensões de controle habilita ou desabilita a transmissão. Os sinais de qualquer uma das polaridades são transmitidos dependendo das entradas do gate.

Aplicações de portas de amostragem

Existem muitas aplicações de circuitos de porta de amostragem. Os mais comuns são os seguintes -

• Escopos de amostragem
• Multiplexers
• Circuitos de amostra e retenção
• Conversores digital para analógico
• Amplificadores Estabilizadores Cortados

Entre as aplicações de circuitos de porta de amostragem, o circuito de escopo de amostragem é predominante. Vamos tentar ter uma ideia sobre o diagrama de blocos do escopo de amostragem.

Escopo de Amostragem

No escopo de amostragem, a exibição consiste em uma sequência de amostras da forma de onda de entrada. Cada uma dessas amostras é coletada em um momento progressivamente atrasado em relação a algum ponto de referência na forma de onda. Este é o princípio de funcionamento do escopo de amostragem, mostrado abaixo no diagrama de blocos.

o ramp generator e a stair case generatorgera as formas de onda de acordo com as entradas de disparo aplicadas. ocomparator compara ambos os sinais e gera a saída que é então fornecida ao circuito da porta de amostragem como um sinal de controle.

Como e quando a entrada de controle é alta, a entrada no sampling gate é entregue à saída e sempre que a entrada de controle é baixa, a entrada não é transmitida.

Ao coletar as amostras, elas são escolhidas nos instantes de tempo, que são progressivamente atrasados ​​em incrementos iguais. As amostras consistem em um pulso cuja duração é igual à duração do controle da porta de amostragem e cuja amplitude é determinada pela magnitude do sinal de entrada no momento da amostragem. A largura de pulso produzida será baixa.

Assim como na modulação de pulso, o sinal deve ser amostrado e mantido. Mas como a largura de pulso é baixa, ela é amplificada por um circuito amplificador de modo astretch e, então, dado a um circuito de combinação diodo-capacitor de modo a holdo sinal, para preencher o intervalo da próxima amostra. A saída deste circuito é dada aovertical deflection plates e a saída do circuito de varredura é dada ao horizontal deflection plates do escopo de amostragem para exibir a forma de onda de saída.