Апертурная погрешность

Пусть , тогда

Апертурная погрешность существует у любого АЦП. Это либо:

-неопределённость (ошибка) амплитуды (мгновенного значения сигнала) из-за конечного T_П;

-ошибка момента времени взятия отсчёта (выборки).

Способ уменьшения апертурной погрешности:

Перед АЦП ставится УВХ (устройство выборки хранения)

THA – Track & Hold Amplifies

SHA – Sample & Hold Amplifies

Режимы УВХ:

1) Ключ замкнут – режим выборки;

2) Ключ разомкнут – режим хранения.

Во время преобразования входной сигнал почти не меняется (запоминается на конденсаторе).

До момента выборки УВХ находится в режиме слежения за входным сигналом (THA). На выходе УВХ сигнал такой же, как на входе. В тот момент, когда подаются моменты дискретизации → фиксируется мгновенное значение сигнала в какой-то промежуток времени. Потом сигнал хранится, потом возвращаемся в режим выборки, фиксируем сигнал, переходим в режим выборки. АЦП преобразует постоянный сигнал, значит, оно должно укладываться во время хранения.

Апертурной погрешности нет, т. к. в момент работы АЦП сигнал постоянный, и время преобразования меньше времени хранения.

Апертурным временем (без УВХ) является время преобразования АЦП.

,

С УВХ - переход ключа из замкнутого в разомкнутое, т. е. время размыкания ключа.

- можно учесть как системную погрешность (const).

Помимо детерминированной составляющей есть некомпенсированная случайная составляющая: , где - апертурная дрожь (jitter).

Окончательно: , причём < 1 пс

Апертурная погрешность определяется шумом, который присутствует всегда (на шинах питания). Случайная составляющая – фазовый шум – jitter. Его вызывает нестабильность тактового генератора АЦП. Это – дрожание фронта (например, переднего, если идет синхронизация по переднему фронту).