Sample and hold

Sample and Hold è un circuito integrato che viene utilizzato per prendere un segnale analogico variabile e trattenerlo, letteralmente.

Questo perché un circuito o sistema successivo, come un ADC (convertitore da analogico a digitale), abbia il tempo necessario per elaborarlo.

Com'è fatto un Sample and Hold

I circuiti Sample and Hold sono circuiti integrati che campionano la tensione del segnale analogico continuo di ingresso e mantengono il valore a un livello costante per un periodo di tempo impostato dall'utente.

Questa generazione del campione del segnale di ingresso è chiamata tempo di campionamento.

Nella sua forma più semplice, un circuito di campionamento e mantenimento è costituito da un condensatore e un interruttore:

1. Il condensatore viene utilizzato per immagazzinare la tensione analogica per un breve periodo.
2. L'interruttore elettronico viene utilizzato per collegare e scollegare alternativamente l'ingresso analogico al condensatore.

Funzionamento di un circuito Sample and Hold

Quando l'interruttore si chiude, il condensatore si carica o si scarica fino alla tensione di ingresso. Questa è la funzione di campionamento. 

Una volta che l'interruttore si apre, la tensione ai capi del condensatore rimane costante poiché nessuna corrente può fluire a causa della resistenza infinita creata dall'interruttore aperto (hold).

Tuttavia, la tensione attraverso l'uscita è ancora misurabile.

Nel mondo reale, la resistenza non può mai essere infinita, quindi la tensione immagazzinata nel condensatore decadrà lentamente.

• La qualità di un circuito di campionamento e mantenimento è misurata dalla velocità del decadimento della tensione.
• La velocità con cui l'interruttore si apre e si chiude è la frequenza di campionamento del sistema.

Applicazioni dei circuiti Sample and Hold

Trovano applicazione diffusa in ADC (convertitori analogico-digitale) per rimuovere le variazioni del segnale di ingresso.

Sono utilizzati in strumenti musicali come sintetizzatori per impartire effetti random alle note suonate.

Vengono inoltre impiegati anche in altre applicazioni, come ad esempio:

• voltmetri digitali
• elaborazione di segnali analogici
• sistemi di conversione dei dati