signaalomvang

Signaalomvang is de amplitude-range van een signaal die een apparaat of systeem kan verwerken zonder significante vervorming of clipping. Het omvat doorgaans het minimum bruikbare signaalniveau en het maximum signaalniveau dat lineair en binnen de bedoelde specificaties kan worden verwerkt.

In sensoren en meetinstrumenten geeft signaalomvang aan welk inputbereik resulteert in een gewenste uitgangsrespons. Bij elektronische schakelingen is het vaak de spannings- of stroomrange die het systeem kan accepteren of omzetten naar een digitaal signaal. Bij een analoog-naar-digitaalomzetter (ADC) is signaalomvang de inputspanning die overeenkomt met het volledige digitale bereik, bijvoorbeeld 0 tot Vref voor een unipolaire ADC of −Vref tot +Vref voor een bipolaire uitvoering.

Signaalomvang staat in verband met dynamisch bereik en resolutie. Het dynamisch bereik geeft het verschil aan tussen het grootste bruikbare signaal en het minst waarneembare signaal (zoals de ruisvloer), vaak uitgedrukt in decibel. Een grotere signaalomvang laat toe om variërende signaalniveaus met meer detail te verwerken, maar kan meer ontwerpruimte, ruisbeperking en linearisatie vereisen. Verzadiging en vervorming beperken de effectieve signaalomvang.

Voorbeelden: een temperatuursensor met uitgang 0–5 V heeft een signaalomvang afhankelijk van het sensorbereik; een audio-preamplifier met input- en outputbereik van ±2 V heeft een signaalomvang van 4 Vpp; een 12-bits ADC met Vref van 3,3 V biedt een theoretische stapgrootte van ongeveer 3,3/4096 V en een bijbehorende signaalomvang van 0–3,3 V.

Ontwerpers kiezen de signaalomvang zodanig dat clipping wordt vermeden en toch een voldoende resolutie behouden blijft, rekening houdend met ruis, linearisatie en sensorcharakteristieken.