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.

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.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Versorgungsspannung±5–±15 V DCDual supply required for bipolar input/output
Erfassungszeit0.5–10 µsTime to reach 0.01% of final value
Aperturverzögerung10–100 nsDelay from hold command to switch opening
Aperturjitter1–20 psUncertainty in aperture delay
Einschwingzeit1–20 µsTo 0.01% for full-scale step
Verstärkungsfehler±0.01–±0.1 %Deviation from ideal gain of 1
Offsetspannung±0.5–±5 mVOutput offset with input grounded
Droop Rate0.01–1 mV/msHold-mode output decay
Eingangsimpedanz10^9–10^12 ΩHigh impedance for minimal loading
Ausgangsstrom5–20 mAMaximum drive capability
Betriebstemperatur-40–85 °CIndustrial grade
GehäusetypDIP-8/SOIC-8Through-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.

Hauptmaterialien

Halbleiter (Silizium) Dielektrisches Material (für Kondensator)

Komponenten / BOM

Components / 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

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

Technische Bewertung

Betriebsbereich
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.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

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)

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)

Hersteller von Sample-and-Hold-Verstärker

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

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

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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 v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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