要了解 S/H 非線性，請考慮圖 5 中所示的簡單 S/H 電路。    S/H 電路示例。

    圖 5.  S/H 電路示例。
    該基本 S/H 由采樣開關 S1 和保持電容器(Chold )組成，用于存儲采集的樣本。
    電路操作由兩種模式組成：采樣（或采集模式）和保持模式。在采樣模式下，開關打開，電容器電壓跟蹤輸入。在采樣瞬間，開關關閉并斷開 Chold與 輸入的連接。這將啟動保持模式，其中電容器保持采集的樣本。
    在實際應用中，我們不可能有一個零電阻的理想開關。為了強調(diào)這一點，上圖明確顯示了開關電阻 R switch。開關電阻的熱噪聲是高分辨率奈奎斯特速率 ADC 的主要噪聲來源。為了解決這個問題，保持電容器的值通常選擇得足夠大，以限制帶寬 ，從而限制系統(tǒng)的噪聲。然而，有限的帶寬意味著S/H的輸出無法立即達到其最終值。這是由 RC 網(wǎng)絡的時間常數(shù)決定的，該時間常數(shù)由 \(\tau = R_{switch}C_{hold}\) 給出。
        圖 6 顯示了 S/H 操作一個周期的示例波形。

    S/H 電路操作一個周期的示例波形。
    圖 6.  S/H 電路操作一個周期的示例波形。
    S/H 需要一些時間（如圖中的“采集時間”所示）才能穩(wěn)定在最終值周圍的指定誤差范圍內(nèi)。采集時間過后，S/H 能夠以較小的誤差跟蹤輸入。采集時間取決于 R switch、Chold的值 和最大允許誤差。此外，采集時間對 ADC 的最大采樣率設置了上限。    實際上，開關電阻不是恒定的，并且可以隨著輸入電平而變化。R開關 對輸入的依賴性可能會導致輸入相關的相移，從而導致諧波失真。圖 7 顯示了 R switch 隨輸入電平增加而增加的情況的示例波形。

    Rswitch 隨著輸入電平增加而增加時的示例波形。
    圖 7. R switch 隨輸入電平增加而增加時的示例波形。圖片由B. Razavi提供
    請注意，此相移（或非線性）隨頻率而變化。例如，在遠小于 RC 網(wǎng)絡極點的頻率下，我們的相移為零，并且 R開關的微小變化 對線性度的影響可以忽略不計。然而，隨著頻率的增加，相移變得越來越顯著。
    值得一提的是，R開關 隨輸入的變化只是 S/H 非線性的一個來源。開關的依賴于輸入的電荷注入以及依賴于輸入的采樣時刻等機制是導致 S/H 非線性的其他現(xiàn)象。后一種機制是指開關關閉的時刻可以隨輸入電平而變化。