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数MHz以上のアナログ信号をディジタル信号に変換するために

高速A-D変換のしくみとIC活用術(後篇)

アナログ入力部に要求される特性と変換精度への影響

プリアンプに要求される特性

プリアンプのアナログ特性は、サンプル&ホールド回路の特性と同様に後段のA-Dコンバータの性能に見合ったものが必要です。特に、プリアンプのノイズ、ひずみ、帯域、セトリングには注意が必要です。

■低ノイズ
プリアンプの入力換算ノイズ密度を[式1]、-3dB帯域をf-3dB[Hz]とすると、
プリアンプの積分ノイズ Vpre [VRMS]は、    式2   になります。
増幅後のノイズが、A-Dコンバータの量子化ノイズ(0.29LSBrms)と1LSBの電圧値の積より十分小さいことが理想的です。

■ダイナミック特性
A-Dコンバータと組み合わせたシステムで必要な帯域幅のほかに、オシロスコープなど波形測定を行う場合には、
パルス応答のオーバーシュートやリンギングが小さく、大振幅時のスルー・レートが得られるよう電流駆動能力も十分
高いことが重要です。
システム帯域幅fsys、A-Dコンバータ帯域幅fadとすると、プリアンプ帯域幅fpreは、
式3  が必要です。
また電流駆動能力については、⊿V/⊿t=I/C の式を用いて、振幅と負荷容量から見積ります。