連載
信号の分解：デルタ-シグマADCでのアンプ・ノイズの影響：アナログ設計のきほん【ADCとノイズ】（6）（5/5 ページ）
今回と次回は、アンプのノイズがデルタ-シグマA/Dコンバーター（ADC）に与える影響について考察します。まずは、「出力換算ノイズと入力換算ノイズ」「ADCの入力にアンプを追加」「低分解能ADCと高分解能ADCの比較」について扱います。
この論点をさらに詳しく考察するために、次回は、さまざまな外部アンプを高分解能ADCの入力に付け加えた設計例を取り上げ、それぞれの組み合わせでのシステムノイズ特性を比較します。
今回の重要ポイント
以下は、アンプのノイズがデルタ-シグマADCに与える影響をより良く理解するうえで重要なポイントをまとめたものです。
- ゲインのないシグナルチェーンでは、出力換算ノイズは入力換算ノイズと等しい
- 出力換算ノイズは測定で求め、入力換算ノイズは計算で求める
- 入力換算ノイズはシステムの入力分解能を表す
- システムの入力換算ノイズで支配的なのは、（部品のノイズ値が同様で1段目のゲインが大きいと想定すると）1段目のアンプのノイズである
- 高分解能（低ノイズ）ADCをノイズの多いアンプと一緒に使用すると、システム性能が低下する
- 最良のノイズ特性を得るには、低ノイズで小信号ゲインのアンプを1段目として構成するのが一般的である
著者紹介
ブライアン・リゾン（Bryan Lizon）
テキサス・インスツルメンツ 高精度ADC製品プロダクト・マーケティング・エンジニア
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
関連記事
高精度デルタ-シグマADCの 有効ノイズ帯域幅（ENBW）の理解【算出方法】
今回は、「ENBWの算出方法」「システム変更がENBWに与える影響」について、2段フィルターを使用したシンプルな例を説明しながら、デルタ-シグマA/Dコンバーター（ADC）やシステムレベルの設計と絡めて考察していきます。
高精度ΔΣADCの有効ノイズ帯域幅（ENBW）の理解【基本編】
今回は、次のようなENBWについて「ENBWとは何か」「ENBWが必要な理由」など基本的なトピックを紹介します。
ΔΣADC内ノイズの概要 ―― 本当に必要なノイズ特性は何かを探ってみる
これまで、アナログ/デジタルコンバーター（以下、ADC）のノイズ特性を、その特長や原因から測定方法や規定方法まで、詳しく説明しました。今回は、これまでに得られた理論的な理解を現実の設計例に当てはめていきます。最終的に「自分の設計に本当に必要なノイズ特性は何か？」という問いの答えに必要な知識を読者に身に付けてもらい、次のアプリケーションでは自信を持ってADCを選択できるようになることが目標です。
ΔΣADCのノイズ測定と絶対／相対ノイズパラメーター比較
前回に引き続き、ADコンバーターにおけるノイズの基本を説明していきます。今回はADCノイズの測定方法、データシートにおけるノイズ仕様、絶対ノイズパラメーターと相対ノイズパラメーターの比較を紹介します。
デルタ-シグマADC内のノイズの概要
デルタ-シグマADCのノイズに関する包括的な理解を深めるために、代表的なシグナルチェーンの一般的なノイズ源を調べ、ノイズを低減して高精度の測定を維持する手法を解説していきます。第1回は、ADCノイズの基本を重点的に見ていきながら、「ノイズとは何なのか」「高分解能ADCと低分解能ADCではノイズにどのような違いがあるか」などの疑問について、詳しく説明していきます。
A-Dコンバーターの「ノイズ・スペクトル密度」を理解する
信号アクイジションシステムについては、数十年にわたってより広い帯域幅が求められる状況が続いています。その結果、高速A-Dコンバーター（ADC）で最も重視される性能項目にも緩やかな変化が生じています。それに伴い、ADCの性能は、従来とは異なる方法で測定されるようになってきました。