Quantisierer

Innerhalb eines Analog-Digital-Umsetzers (ADC) ist der Quantisierer die zentrale Funktionsstufe, die die abgetastete analoge Spannung dem nächsten diskreten digitalen Code zuordnet. Er bestimmt die Auflösung und Linearität der Umsetzung, indem er den Eingangsbereich in eine Reihe von Schritten unterteilt, die jeweils einem bestimmten binären Ausgang entsprechen. Seine Leistung wirkt sich direkt auf das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und die effektive Anzahl von Bits (ENOB) des ADC aus. Der Quantisierer ist eine Komponente, die in der Herstellung von Computer-, Elektronik- und optischen Produkten verwendet wird. Er wird typischerweise auf einem Silizium-Halbleitersubstrat mit Metallverbindungen und dielektrischer Isolierung gefertigt. Die primäre Spezifikation ist die Auflösung, gemessen in Bits, die die Anzahl der diskreten Ausgangspegel (2^N) definiert. Dieser Verzeichniseintrag enthält allgemeine Informationen; für spezifische Modelle verifizieren Sie Parameter und Normen mit dem gesetzlichen Hersteller oder Lieferanten. Der Quantisierer empfängt eine gehaltene Abtastspannung von der Sample-and-Hold-Schaltung des ADC. Er vergleicht diese Spannung mit einer Reihe vordefinierter Referenzpegel (intern erzeugt, oft durch eine Widerstandskette oder Kondensatoranordnung). Basierend auf diesem Vergleich gibt er einen digitalen Code aus, der die Quantisierungsstufe darstellt, in die die Eingangsspannung fällt. Dieser Prozess führt inhärent einen Quantisierungsfehler ein, der der Differenz zwischen dem tatsächlichen analogen Eingang und dem gewählten digitalen Pegel entspricht. Bei der Auswahl eines Quantisierers berücksichtigen Sie die erforderliche Auflösung in Bits, den Eingangsspannungsbereich und die ADC-Architektur. Verifizieren Sie Linearität und Rauschverhalten für Ihre Anwendung. Wartungssignale umfassen unerwartete Änderungen der Ausgangscodes oder erhöhte Fehlerraten. Fehlergrenzen werden durch die vom Hersteller angegebenen Betriebsspannungs- und Temperaturgrenzen definiert. Konsultieren Sie immer das Datenblatt für modellspezifische Details.

Der Quantisierer empfängt eine gehaltene Abtastspannung von der Sample-and-Hold-Schaltung des ADC. Er vergleicht diese Spannung mit einer Reihe vordefinierter Referenzpegel (intern erzeugt, oft durch eine Widerstandskette oder Kondensatoranordnung). Basierend auf diesem Vergleich gibt er einen digitalen Code aus, der die Quantisierungsstufe darstellt, in die die Eingangsspannung fällt. Dieser Prozess führt inhärent einen Quantisierungsfehler ein, der der Differenz zwischen dem tatsächlichen analogen Eingang und dem gewählten digitalen Pegel entspricht.