Wittmann-edt-elektronische Wandler

Elektronische Wandler Wittmann Sascha 5HIB 2006

Übersicht Analog/Digital-Wandlung:  Grundlagen der A/D-Wandlung  Beispiel für A/D-Wandler Analog/Digital-Wandlung:  Grundlagen der D/A-Wandlung  D/A-Wandler Typen WITTMANN Sascha

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Grundlagen der A/D-Wandlung (1) Analog:  Analoges Signal ist Zeit- und Wertkontinuierlich 

Zu jedem Zeitpunkt kann ein Wert gemessen werden

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Grundlagen der A/D-Wandlung (2) Digital:  Digitales Signal ist Zeit- und Wertdiskret 

Nur zu bestimmten Zeiten kann ein Wert gemessen werden

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Grundlagen der A/D-Wandlung (3) 2 Schritte:

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Grundlagen der A/D-Wandlung (4)

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Grundlagen der A/D-Wandlung (5) Spektren der Signale:

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Grundlagen der A/D-Wandlung (6) Quantisierung:  Eingangsspannung wird in Wertebereich umgewandelt 

Analogspannung wird in einem Zahlenbereich abgebildet

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Grundlagen der A/D-Wandlung (7) 

Je höher die Auflösung umso geringere Spannungswerte können abgebildet werden

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Grundlagen der A/D-Wandlung (8) Quantisierungsfehler:  Spannung kann nur bestimmte Zahlenwerte annehmen 

Analoge Werte dazwischen können nicht aufgenommen werden, weil gerundet wird

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Grundlagen der A/D-Wandlung (9)



Verringerung dadurch, dass nach jedem ½ LSB auf den neuen Wert gewechselt wird

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Grundlagen der A/D-Wandlung (10)

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Beispiel für A/D-Wandler(1) Dual Slope Verfahren:

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Beispiel für A/D-Wandler(2) 2 Schritte:

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Grundlagen der D/A-Wandlung(1) Ein digitaler Wert (Zahl) soll in eine analoge Spannung umgewandelt werden

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Grundlagen der D/A-Wandlung(2) X(n) wird in Xq(t) umgewandelt  Da es immer noch Wertdiskret ist, muss durch TP geglättet werden 

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Grundlagen der D/A-Wandlung(3) Praxis:

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Grundlagen der D/A-Wandlung(4) Spektrum:

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Grundlagen der D/A-Wandlung(5) Wichtig:  Max. Amplitude muss Uref entsprechen, ansonsten Dämpfung oder Verstärkung 

fabt muss konstant sein, ansonsten Schwankungen des Ausgangssignals

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DA-Wandler Typen (1) Verfahren:  Parallel-Verfahren (Direkte Methode) 

Zähl-Verfahren



Wäge-Verfahren (Iterationsmethode)

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(Pulsweiten Modulation)

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DA-Wandler Typen (2) Parallel-Verfahren:

UREF S5 R

S4

R

S3

R R U LSB R

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Ua S2 S1 S0 Elektronische Wandler

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DA-Wandler Typen (2) 

In Praxis Komparatoren statt Schalter



Vorteil: sehr schnell



N

Nachteil: 2 Widerstände und Komparatoren (sehr teuer)

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2

N

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DA-Wandler Typen (3) Zähl-Verfahren: UREF

R

C

Ua

ZählerLogik WITTMANN Sascha

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DA-Wandler Typen (4) 

Vorteil: Sehr leicht realisierbar



Nachteil: Bei hohen Werten sehr langsam

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DA-Wandler Typen (5) Wäge-Verfahren:

UREF

=

2R

4R

8R

16R

S3

S2

S1

S0

RFB≈R

+

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Ua

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DA-Wandler Typen (6) 

Vorteil: Bester Kompromiss aus Aufwand und Geschwindigkeit



Nachteil: Sehr schwierig Widerstände die exaktes Vielfaches eines Widerstands sind zu erzeugen.

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Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit!

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