[科普中国]-采样门

采样门是一类特定的电路，也称作摄象触发器，其作用是记录模拟信号，对处理快速脉冲波形特别有用。

采样门可以看作是一个按取样脉冲周期性接通的开关，当它被取样脉冲接通时，则输入脉冲中的瞬时电压对电容充电到输入脉冲的瞬时电压值，这个过程称作取样。在两脉冲中间隔期间，开关管截至，电容上的取样电压一直被保持到开关下一次接通。这个保持电路，是通过电容向一个大电阻放电来实现的，这个过程称作保持。

定义采样门电路是一种装置，也称作摄象触发器，用以“俘获”瞬变电压，而且将其存储，以使其能以反应较缓慢的仪器测量，例如动圈式电表。1

采样门可以看作是一个按取样脉冲周期性接通的开关，当它被取样脉冲接通时，则输入脉冲中的瞬时电压对电容充电到输入脉冲的瞬时电压值，这个过程称作取样。在两脉冲中间隔期间，开关管截至，电容上的取样电压一直被保持到开关下一次接通。这个保持电路，是通过电容向一个大电阻放电来实现的，这个过程称作保持。如此持续进行，在电容上形成误差电压。误差电压在时间上被延长，在幅度上呈阶梯状。2

采样后的信号要通过一个大的电阻放电进行波形的保持。大电阻的选择采用输入电阻很高的结型场效应管来实现。经过保持的电路通过一个有源比例积分滤波器来完成对取样信号的滤波和放大。

工作原理门电路在被称作“采样周期”或“窗口”的短时间隔内处于导通态。假定，电容器在门电路截止瞬间实际上充电到值，这里是信号源输出电阻和门电路“导通”电阻的和。然后输出由储存直至下一次采样。实际上并不总是满足，这造成比在整个采样“创口”的平均值要小，但仍与之成正比。同样的，由于电容器的有限电导和直流缓冲放大器的有限输入电阻，储存在中的电压有些下降，而且最后漏泄掉。但是这个问题可以克服，主要方法是将输出电压迅速转换成数字形式，由此允许无期限的数字储存。

采样门电路对处理快速脉冲波形特别有用，高速采样示波器就是以该原理为基础的。1

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学