Analog-Digital-Wandler

Präsentation zum Thema: "Analog-Digital-Wandler"—  Präsentation transkript:

1 Analog-Digital-Wandler
Computergestützte Datenauswertung WS 2011/12 Martin Reich

2 Wegweiser Problemstellung Abtasten und Fehler ET-Grundlagen
Realisierung Zählverfahren Rampenverfahren Wägeverfahren Parallelverfahren andere Vergleich

3 Gegenstand analog digital  Problem: Dualsystem  Quantisierung

4 } Quantisierung Abtasten zeitdiskret wertdiskret
Nyquist-Shannon-Theorem: fAbt ≥ 2fx,max Praxis: fAbt ≥ 10 fx (Oversampling) Simulator

5 Fehler Nichtlinearität differentiell Missing code
Quantisierungsrauschen integral Gain-Error Offset-Fehler Aliasing

6 Kenngrößen Abtastrate (Hz) Auflösung (bit/%) Wandlungszeit (s)
Signal-Rausch-Verhätnis (dB) Schaltungsaufwand

7 ET-Grundlagen Sample & Hold (S&H) Multiplexer Spannungsteiler
Komparator Integrator Logische Gatter (and, or)

8 ADC-Verfahren

9 Zählverfahren stufenweise (ULSB-Schritte) direkt interner DAC
t abhängig von Ux Auflösung bis 20bit Umwandlungszeiten bis ms

10 Einrampenverfahren Single Slope indirekt
Sägezahnspannung mit lin. Anstieg (Uref,max≙Zmax) t abhängig Ux Auflösung bis 30bit Umwandlungszeiten bis ms (≈2Hz) RC-Glied alterungs- und temperaturabhängig Simulation

11 Zweirampenverfahren Dual Slope indirekt
t abhängig von Ux (proportional) Auflösung bis 14bit (≈0,01%) Umwandlungszeiten bis ms (≈2Hz) Einfluss des RC-Glieds entfällt Simulation

12 Sukzessive Approximation
Wägeverfahren direkt t abhängig von n sucsessive approximation register (SAR) interner DAC Auflösung bis 16bit Umwandlungszeiten bis µs Simulation

13 Parallelverfahren Flash ADC direkt 2n-1 Komparatoren bei n bit Encoder
t abhängig von Komparatoren, Encoder Auflösung bis 8 bit Umwandlungszeiten bis ns Simulation

14 Andere Verfahren Quad Slope ADC ΔΣ Wandler U/f Wandler
Pipeline/Kaskaden ADC

15 Vergleich

16 http://www. itwissen. info/definition/lexikon/ http://www. vias
WIKIPEDIA: Prioritätsencoder Successive_Approximation_ADC Analog-to-digital_converter Flash_ADC

17 für die Aufmerksamkeit
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit