Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Sample-and-Hold-Verstärker

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Sample-and-Hold-Verstärker im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Versorgungsspannung bis Erfassungszeit eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Sample-and-Hold-Verstärker wird durch die Baugruppe aus Eingangspufferverstärker und Abtastschalter beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine elektronische Schaltung, die ein analoges Spannungssignal zu einem bestimmten Zeitpunkt erfasst und für die weitere Verarbeitung hält.

Vollständige Spezifikationen anzeigen Geeignete Fertigungsquellen prüfen

Sample-and-Hold-Verstärker in einer industriellen Fertigungsumgebung — Repräsentative Produktabbildung. Aussehen und Spezifikationen mit dem Hersteller bestätigen.

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für Sample-and-Hold-Verstärker

Technische Definition

Ein Sample-and-Hold-Verstärker (SHA) ist eine kritische Komponente in einer Analog-Digital-Wandler-Schaltung (ADC). Seine Hauptfunktion besteht darin, ein analoges Eingangssignal zum Abtastzeitpunkt zu erfassen und während der Umwandlungsperiode eine konstante Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten, um sicherzustellen, dass der ADC einen stabilen Wert digitalisiert. Dies verhindert Fehler, die durch Signaländerungen während der Umwandlung verursacht werden. Das Gerät arbeitet in zwei Phasen: In der Abtastphase schließt ein Schalter, der den Eingang mit einem Haltekondensator verbindet, sodass dieser auf die momentane Eingangsspannung auf- oder entladen wird. In der Haltephase öffnet der Schalter, isoliert den Kondensator, der dann die abgetastete Spannung für den ADC hält. Zu den wichtigsten Parametern gehören Versorgungsspannung (typisch ±5 bis ±15 V DC), Erfassungszeit (0,5 bis 10 µs), Aperturverzögerung (10 bis 100 ns), Aperturjitter (1 bis 20 ps), Einschwingzeit (1 bis 20 µs), Verstärkungsfehler (±0,01 % bis ±0,1 %), Offsetspannung (±0,5 bis ±5 mV), Abfallrate (0,01 bis 1 mV/ms), Eingangsimpedanz (10^9 bis 10^12 Ω), Ausgangsstrom (5 bis 20 mA), Betriebstemperatur (-40 bis 85 °C) und Gehäusetyp (DIP-8 oder SOIC-8). Diese Werte sind typische Bereiche für industrielle Komponenten und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung verifiziert werden. Der SHA wird in Datenerfassungssystemen, digitaler Signalverarbeitung und Instrumentierung eingesetzt, wo genaues Abtasten erforderlich ist. Es ist wichtig, modellspezifische Spezifikationen vor der Integration mit dem Hersteller oder Lieferanten zu bestätigen.

Funktionsprinzip

Der Sample-and-Hold-Verstärker arbeitet in zwei Phasen. In der Abtastphase schließt der interne Schalter und verbindet das Eingangssignal mit einem Haltekondensator. Der Kondensator lädt oder entlädt sich auf die momentane Eingangsspannung und verfolgt das Signal. In der Haltephase öffnet der Schalter und isoliert den Kondensator vom Eingang. Der Kondensator behält die abgetastete Spannung und liefert während der Umwandlung einen stabilen Ausgang an den ADC. Das Öffnen des Schalters ist nicht augenblicklich; Aperturverzögerung und Jitter führen zu Unsicherheiten im Abtastzeitpunkt. Die Ladung des Haltekondensators kann im Laufe der Zeit abnehmen, bekannt als Abfall, was die Haltedauer begrenzt. Das Gerät benötigt eine duale Versorgung für bipolaren Eingang/Ausgang.

Hauptmaterialien

Halbleiter (Silizium), Dielektrisches Material (für Kondensator)

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Versorgungsspannung	±5–±15 V DC	Dual supply required for bipolar input/output
Erfassungszeit	0.5–10 µs	Time to reach 0.01% of final value
Aperturverzögerung	10–100 ns	Delay from hold command to switch opening
Aperturjitter	1–20 ps	Uncertainty in aperture delay
Einschwingzeit	1–20 µs	To 0.01% for full-scale step
Verstärkungsfehler	±0.01–±0.1 %	Deviation from ideal gain of 1
Offsetspannung	±0.5–±5 mV	Output offset with input grounded
Droop Rate	0.01–1 mV/ms	Hold-mode output decay
Eingangsimpedanz	10^9–10^12 Ω	High impedance for minimal loading
Ausgangsstrom	5–20 mA	Maximum drive capability
Betriebstemperatur	-40–85 °C	Industrial grade
Gehäusetyp	DIP-8/SOIC-8	Through-hole or surface mount

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Komponenten / BOM

Eingangspufferverstärker
Bietet hohe Eingangsimpedanz zur Vermeidung der Belastung der Signalquelle und steuert den Abtastschalter an.
Material: Halbleiter
Abtastschalter
Ein Transistor (MOSFET), der öffnet/schließt, um den Haltekondensator mit dem Eingang zu verbinden/trennen.
Material: Halbleiter
Haltekondensator
Speichert die abgetastete analoge Ladung und hält die Ausgangsspannung während der Haltephase aufrecht.
Material: Dielektrisches Material
Ausgangspufferverstärker
Bietet niedrige Ausgangsimpedanz zum Ansteuern des ADC-Eingangs, ohne die gehaltene Spannung am Kondensator zu beeinflussen.
Material: Halbleiter

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

droop rate:	0,1 mV/µs bis 10 mV/µs
Betriebstemperatur:	-40°C bis +85°C (Industriequalität), -55°C bis +125°C (Militärqualität)
voltage range:	±5 V bis ±18 V Versorgung, Eingangssignal innerhalb der Versorgungsspannungen
acquisition time:	10 ns bis 1 µs typisch
hold capacitance:	10 pF bis 1000 pF

Montage- und Anwendungskompatibilität

GleichspannungssignaleNiederfrequente Wechselspannungssignale (<100 kHz)Sensorausgangsaufbereitung

Nicht geeignet: Hochfrequente HF-Signale (>10 MHz) oder Umgebungen mit schwerer elektromagnetischer Störung

Auslegungsdaten

Eingangssignalbandbreite (Hz)
Erforderliche Erfassungszeit (Sekunden)
Haltezeit und Genauigkeitsanforderung (Droop-Rate in V/s)

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

±15 VDC Eingangsspannungsbereich, 0-100 kHz Abtastfrequenz, -40°C bis +85°C Betriebstemperatur

Belastungs- und Ausfallgrenzen

Eingangsspannung über ±18 VDC verursacht Durchschlag von Eingangsschutzdioden, Abtastfrequenz über 120 kHz führt zu Apertur-Unsicherheit >500 ps, Temperatur unter -55°C oder über +125°C verursacht Halbleitersperrschichtausfall

Dielektrischer Durchschlag in Siliziumdioxid-Isolationsschichten bei 3×10^6 V/cm elektrischer Feldstärke, Ladungseinspritzungsfehler von MOSFET-Schaltern über 1 pC, thermisches Durchgehen in Bipolartransistoren bei 150°C Sperrschichttemperatur

Fertigungskontext

Sample-and-Hold-Verstärker wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Risiken, Wartung und Normen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Abtastzeit-Drift

Ursache: Degradation von Zeitsteuerungskomponenten (z.B. Kondensatoren, Taktkreise) aufgrund von thermischer Belastung, Alterung oder Spannungsschwankungen, was zu ungenauer Abtasterfassungszeit führt.

Haltekondensator-Leckstrom

Ursache: Verschlechterung des Haltekondensators (z.B. Dielektrikum-Durchschlag, Kontamination), die zu Ladungsverlust während der Haltephase führt, was Ausgangsspannungsabfall und Signalungenauigkeit verursacht.

Wartungsindikatoren

Akustisch: Ungewöhnliches Hochfrequenzrauschen oder Oszillationen aus der Verstärkerschaltung, die auf potenzielle Instabilität oder Komponentenausfall hindeuten.
Visuell: Unregelmäßige oder driftende Ausgangswerte auf Überwachungsgeräten (z.B. Oszilloskop, Datenlogger) während Halteperioden, die auf Kondensator- oder Zeitsteuerungsprobleme hindeuten.

Technische Hinweise

Implementieren Sie regelmäßige Kalibrierung und Zeitsteuerungsverifikation mit Präzisionsmesstechnik, um Drift zu erkennen und zu korrigieren, bevor sie die Leistung beeinträchtigt.
Halten Sie stabile Betriebsbedingungen (z.B. kontrollierte Temperatur, saubere Stromversorgung) aufrecht, um Belastung empfindlicher Komponenten wie Kondensatoren und Taktkreise zu reduzieren.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

IEC 61000-6-2 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)EN 61326-1 Elektrische Betriebsmittel für Mess-, Steuer- und Laborzwecke

Fertigungsgenauigkeit

Halte-Schritt-Einschwingzeit: +/-0,01% des Endwerts
Apertur-Jitter: +/-2ps RMS

Qualitätsprüfung

Dynamischer Leistungstest (SINAD, THD, ENOB)
Temperaturdrift-Verifikation (-40°C bis +85°C)

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Takt-Jitter über 100 ps RMS im Abtastsignal → Apertur-Unsicherheit verursacht >0,1 % Signalverzerrung bei Nyquist-Frequenz → Phasenregelkreis mit 10 ppm Stabilitätsquarzoszillator und Jitter-Dämpfung unter 50 ps

Dielektrische Absorption im Haltekondensator über 0,01 % pro Mikrosekunde → Droop-Rate >1 mV/ms verursacht Signalabfall während Halteperiode → Polystyrol- oder Polypropylen-Kondensator mit dielektrischer Absorption <0,001 %, abgeschirmte Layoutgestaltung zur Minimierung parasitärer Kapazität

Beschaffungscheckliste

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Prüfen Sie diese Unterlagen vor einer Bestellung.

Technische Dokumentation

Aktuelle Zeichnungen, Revisionsstand und Spezifikationsblatt anfordern.

Fertigungsfähigkeit

Anlagen, Prozessgrenzen und nachvollziehbare Fertigungsbelege prüfen.

Prüfbarkeit

Prüfmethoden, Messmittel und rückverfolgbare Prüfberichte bestätigen.

Lieferantentransparenz

Rechtsträger, Standort, Zertifikatsumfang und direkte Kontakte prüfen.

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Hersteller von Sample-and-Hold-Verstärker

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

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Häufige Fragen

Was ist die Hauptfunktion eines Sample-and-Hold-Verstärkers?

Er erfasst eine analoge Spannung zu einem bestimmten Zeitpunkt und hält sie während der ADC-Umwandlung konstant, um eine genaue Digitalisierung zu gewährleisten.

Was sind typische Versorgungsspannungsanforderungen?

Typische duale Versorgungsspannungen reichen von ±5 bis ±15 V DC, abhängig vom Modell.

Wie beeinflusst die Aperturverzögerung die Leistung?

Die Aperturverzögerung ist die Verzögerung vom Haltebefehl bis zum Öffnen des Schalters, typischerweise 10-100 ns. Sie führt zu Unsicherheiten im Abtastzeitpunkt und beeinflusst die Genauigkeit.

Was ist die Abfallrate und warum ist sie wichtig?

Die Abfallrate ist der Abfall der Ausgangsspannung im Haltemodus, typischerweise 0,01-1 mV/ms. Sie begrenzt, wie lange die Spannung genau gehalten werden kann.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.11 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen