سیگنال نمونه و نگهدار (Sample and Hold Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال نمونه و نگهدار (Sample and Hold Signal) :
تعریف: سیگنال نمونه و نگهدار (sample and hold) خروجی یک مدار نمونه و نگهدار است. این مدار در مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) برای ثابت نگه داشتن ولتاژ ورودی در طول فرآیند تبدیل استفاده می شود. سیگنال خروجی یک سیگنال پلکانی است که در هر دوره نمونه برداری، مقدار سیگنال ورودی در لحظه نمونه برداری را تا دوره بعدی حفظ می کند.
\[ x_{SH}(t) = x(nT_s) \quad \text{برای} \quad nT_s \le t < (n+1)T_s \]مراحل کار: در حالت نمونه برداری، کلید بسته شده و خازن به سرعت تا ولتاژ ورودی شارژ می شود. در حالت نگهدار، کلید باز شده و خازن ولتاژ را تا نمونه بعدی حفظ می کند.
کاربرد: قلب هر مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC). بدون مدار نمونه و نگهدار، اگر سیگنال ورودی در حین تبدیل تغییر کند، خطای زیادی رخ می دهد.
اعوجاج در حوزه فرکانس: خروجی نمونه و نگهدار (در مقایسه با نمونه برداری ایده آل با ضربه) یک اعوجاج دامنه به نام افت نمونه و نگهدار (sample and hold droop) در فرکانس های بالا ایجاد می کند. پاسخ فرکانسی آن یک تابع سینک (sinc) است.
مثال عملی: در یک کارت صوتی کامپیوتر، سیگنال آنالوگ ورودی از میکروفون ابتدا به یک مدار نمونه و نگهدار می رود و سپس توسط ADC دیجیتال می شود.
جمع بندی: سیگنال نمونه و نگهدار یک سیگنال میانی حیاتی در فرآیند تبدیل آنالوگ به دیجیتال است.
