アナログ回路とAD変換と待ち時間(latency)とセトリングタイム(settling time)

恥ずかしい話だけど,待ち時間やセトリングタイムについて,
今まできちんと理解していなかったので,いろいろとWeb資料を参照しつつメモ.

 – 待ち時間(遅延時間;Latency)

そのままの通り,A-Dコンバータがアナログ信号を取り込んでから,
それに対応するデジタルデータを出力するまでの時間のこと.
変換時間やそのデータが実際に出力されるまでの時間も含まれる.

          入力      変換   出力
アナログ信号 →→→ ADコンバータ →→→ デジタルデータ

という一連の流れ,アナログ信号が入力されてから,
デジタルデータが出力されるまでの全体の時間を待ち時間(Latency)という.

 – セトリングタイム(Settling time)

ざっくり云えば,入力に対して出力が落ち着く(定常値になる)までの時間.

ステップ信号入力に対応する値に出力(デジタルデータ)が収束するまでの時間のこと.
特にADコンバータにおけるセトリングタイムと云った場合,
アンチエイリアスフィルタやシステムのその他の部分などで生じる時間は含まれない.

OPアンプにおけるセトリングタイムと云った場合には,
後述するアクイジションタイムとほぼ同義なのではないかと思う.

 – アクイジションタイム(Acquisition time)

コンデンサに対する充電時間(による遅延)のこと.
コンデンサに対する充電時間によって,
出力電圧が入力電圧に対応した値を取るまでの時間(遅延)のこと.

CAUTION:
The above definition has been used widely in the data acquisition field for at least the past 10 years.
Nevertheless, some manufacturers new to this field (but not to the tricks of "specmanship")
define "settling time" as the time required to settle within the linear small-signal region only.
When considering the products and applications literature of these manufacturers,
it is important to realize that their term usually corresponding to Settling Time is "Acquisition Time."
(Until adopted for this usage, Acquisition Time had a specialized meaning of its own:
minimum time required for a Sample-Hold switch to be closed to allow re-opening
without loss of information, usually without the necessity that the amplifier finish settling.)
We do not know at present what standards will eventually emerge, but we shall always identify
small-signal settling time by attaching the "small signal" label wherever it would be misleading to do otherwise.
          [参考資料[3]より引用]

参考資料:
[1] 「待ち時間」と「セトリング時間」
[2] オペアンプのセットリングタイムについて
[3] Settling Time of Operational Amplifiers

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