Auffällig bei einem Sigma Delta A/D-Wandler ist die hohe Auflösung z.B. 24 Bit. Ich verstehe aber deren Funktion nicht. Mir ist vollkommen schleierhaft, wie ich damit ein einzelnes Sample einer Spannung mit 24 bit Auflösung aufnehmen kann und dann an einen Microtroller übertrage. Bei A/D Wandlern ohne "Sigma-Delta" gelingt das problemlos. Die haben aber eine geringere Auflösung.
AÜW schrieb: > Mir ist vollkommen schleierhaft, wie ich damit ein einzelnes Sample > einer Spannung mit 24 bit Auflösung aufnehmen kann a) Mit Sample-And-Hold einen Schnappschuss machen und dann ΣΔ-Wandeln, bis das Dezimationsfilter eingeschwungen ist und einem 24bit-Wert entspricht. b) Damit Leben, dass ein 'Sample' eine 24-bit Einschwingzeit des Dezimationsfilters lang ist. Also dauerhaft Wandeln und Dezimationsfiltern und ein Sample aus dem Dezimationsfilter abgreifen. Wie filterst du eigentlich? mfg mf
Hallo, was verstehst Du am Prinzip dieses Wandlers nicht? https://www.alte-messtechnik.de/technik/ad-wandlung.php https://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigma/DeltaSigma_D.html mfG
AÜW schrieb: > Bei A/D Wandlern ohne "Sigma-Delta" gelingt das > problemlos. Die haben aber eine geringere Auflösung. Im Grunde braucht dich die Funktion doch nicht für die Übertragung an den µC zu interessieren. Wenn es auch sinnvoll ist zu verstehen was der ADC da macht. Um was für einen ADC geht es denn? Integriert, SPI, I2C? Er gibt dir doch genau die gleichen Daten wie jeder andere auch: Value = (Vin/Vref)*2^n 12 Bit: 2^12 -> 0-4095 16 Bit: 2^16 -> 0-65535 24 Bit: 2^24 -> 0-16777215 manche machen noch positiv und negativ, da hast du dann sowas wie: 2^24 -> −8388608 bis 8388607 Ansonsten kannst du damit auch ein einfaches Sample machen. Der Unterschied zu beispielsweise einem SAR Wandler der ein Sample and Hold Glied hat, ist dass der Delta-Sigma einfach über die Samplezeit die Eingangs-Spannung integriert und nicht erst eine „Probe“ nimmt. Daher und durch das hohe Oversampleing hat er nicht so große Anforderungen an den Aliasing Filter.
Hallo
"a) Mit Sample-And-Hold einen Schnappschuss machen und dann ΣΔ-Wandeln,
bis das Dezimationsfilter eingeschwungen ist und einem 24bit-Wert
entspricht.
b) Damit Leben, dass ein 'Sample' eine 24-bit Einschwingzeit des
Dezimationsfilters lang ist. Also dauerhaft Wandeln und
Dezimationsfiltern und ein Sample aus dem Dezimationsfilter abgreifen."
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Ich kann kann natürlich nur für mich schreiben ("sprechen") habe aber
das Gefühl das der TO ähnlich reagieren wird:
Na jetzt ist ja alles klar - so einfach ist das also... ;-)
Nein natürlich eben nicht - solche Ausführungen sind Erklärungen für den
Wissenden an einen anderen Wissenden der damit nur sein Wissensstand und
Verständnis nochmal vorgesetzt bekommt, bzw. Einzelheiten eventuell
durch eine andersartige Darstellung für ihn noch etwas mehr verständlich
werden.
Diese "Erklärungen" kenne ich auch aus Bereichen in den ich firm bin -
und und meistens bestätigen sie mein Wissen einfach oder zeigen noch
einen weiteren Blickwinkel auf Sachen die ich schon kenne.
Das ist gut für das ego ("Ja ich kann es") aber sonst bringt es leider
absolut nicht, vor allem für echte Unwissende und Neugierige.
Und ja auch ich kenne aus eigener Erfahrung wie schwierig es ist als
"Spezialist" in umfangreichen und abstrakten Gebieten Wissen und
verständliche Erklärungen an Anfänger zu vermitteln.
Und zu den Ausführungen von Guest:
Ich meine den TO so zu verstehen (genau das interessiert mich
letztendlich auch und würde wohl ähnlich Fragen) das er eben den Sigma
Delta A/D-Wandler nicht einfach Blind anwenden und nutzen will, sondern
verstehen wie (nach welcher Theorie, nach welchen Ideen, ...) er, der
Sigma Delta A/D-Wandler, das macht und warum das dann auch funktioniert.
Und das eben mit einer Laien, Hobbyelektroniker (oder auch als einfacher
"E-Techniker" aus dem Handwerksumfeld) verständlichen Erklärung.
Jemand
Jemand schrieb: > > "a) Mit Sample-And-Hold einen Schnappschuss machen und dann ΣΔ-Wandeln, > bis das Dezimationsfilter .... > > Na jetzt ist ja alles klar - so einfach ist das also... ;-) > Ich verstehe nur noch spanische Dörfer.
Tja dann googelt man die einzelnen Begriffe bis man es versteht. Elektrofurz schrieb: > Ich verstehe nur noch spanische Dörfer. Ist natürlich nicht hilfreich so ein Kommentar. Besser wäre gewesen zu sagen was genau man nicht versteht. Ist es: Sample-And-Hold Schnappschuss machen ΣΔ-Wandeln Dezimationsfilter Aber gut, hier sind genügens Links zu Erklärungen im Thread die sollten schon reichen.
Hallo, Gustl B. schrieb: > Aber gut, hier sind genügens Links zu Erklärungen im Thread die sollten > schon reichen. Es wäre schön wenn solche Erklärungen erst mal erklären würden warum es überhaupt solche Wandler gibt, anstatt direkt in epischer Breite die technische Realisierung bis in Detail zu beschreiben. Aber das ist das Grundproblem vieler deutscher Publikationen: technisch höchst detailliert und korrekt, aber für Nicht-Fachleute (die eh wissen worum es geht) völlig unverständlich. rhf
Roland F. schrieb: > Gustl B. schrieb: >> Aber gut, hier sind genügens Links zu Erklärungen im Thread die sollten >> schon reichen. > > Es wäre schön wenn solche Erklärungen erst mal erklären würden warum es > überhaupt solche Wandler gibt Warum? Diese Frage wurde doch gar nicht gestellt. Aber wenn du sie jetzt stellst: es gibt im wesentlichen 3 weit verbreitete Verfahren für ADC (plus etliche weniger weit verbreitete bzw. spezielle). Die haben jeweils spezifische Eigenschaften: 1. sukzessive Approximation. Vergleichsweise schnell, mäßige Auflösung bis max. 16 Bit, gut integrierbar. Standard ADC in µC. 2. integrierende Zwei- bzw. Mehrflankenverfahren. Langsam. Sehr hohe Auflösung möglich. Aufwendig zu bauen. Das klassische Verfahren für hochauflösende Meßgeräte. 3. Sigma Delta. Geschwindigkeit und Auflösung sind in gewissen Grenzen gegeneinander austauschbar. Sehr hohe Auflösung möglich (dann aber langsam). Gut integrierbar. Der TE scheint aber einfach nur das Meßverfahren nicht zu verstehen. Ein Forum kann ihm da nur dahingehend helfen, daß es Pointer auf Dokumentation liefert. Lesen (und Verstehen) muß er es selber. Und das hier > Mir ist vollkommen schleierhaft, wie ich damit ein einzelnes Sample > einer Spannung mit 24 bit Auflösung aufnehmen kann und dann an einen > Microtroller übertrage. Bei A/D Wandlern ohne "Sigma-Delta" gelingt das > problemlos. Die haben aber eine geringere Auflösung. ergibt gar keinen Sinn. Von einem analogen Signal ein Sample zu nehmen und es zu digitalisieren (mit welcher Auflösung auch immer) ist doch die Grundfunktion eines ADC. Wie das dann konkret in den µC gelangt (parallel, I²C, SPI, etc.) ist vollkommen unabhängig vom ADC-Meßverfahren oder der Auflösung. Mal davon abgesehen, daß 24 Bit Parallelübertragung wenig sinnvoll ist. Genauso wie serielle Übertragung bei 1GHz Abtastfrequenz.
Roland F. schrieb: > Es wäre schön wenn solche Erklärungen erst mal erklären würden warum es > überhaupt solche Wandler gibt, anstatt direkt in epischer Breite die > technische Realisierung bis in Detail zu beschreiben. Wie schon geschrieben war das nicht gefragt worden. Aber die Frage ist auch etwas sinnfrei. Warum gibt es eine Säge? Man könnte doch auch die vorher schon erfundene Axt verwenden? Nun, da hat sich Jemand Gedanken gemacht wie er etwas optimieren kann und raus kam eine Lösung. Mit Vor- und Nachteilen. Die Säge ist genauer, aber geht leichter kaputt und ist oft schwerer herzustellen. Bei dem ADC ist es auch so. Der schafft keine sehr hohen Abtastraten, dafür schaffte er es Spannungen sehr genau zu messen. Und jetzt gibt es den eben, kann man verwenden. Der Threadersteller hatte aber auch AÜW schrieb: > Mir ist vollkommen schleierhaft, wie ich damit ein einzelnes Sample > einer Spannung mit 24 bit Auflösung aufnehmen kann und dann an einen > Microtroller übertrage. geschrieben. Nun, wie er das Sample aufnimmt ist eigentlich gar nicht seine Sache, das macht ja der ADC selber. Bleibt noch der zweite Teil, die Übertragung zum ADC. Wie das geht hängt davon ab welche Schnittstelle der ADC besitzt. Leider hat er uns nicht geschrieben welchen ADC er verwendet. Warum eigentlich nicht? So kann man ihm nicht helfen sondern nur sagen es hängt vom ADC ab. Manche haben ein SPI Interface, manche geben die Daten parallel aus, manche machen I2C, ...
Axel S. schrieb: > 1. sukzessive Approximation. Vergleichsweise schnell, mäßige Auflösung > bis max. 16 Bit, gut integrierbar. Standard ADC in µC. Naja, 18/20 Bit SAR sind schon ewig erhältlich. Heutzutage liegt die Messlatte eher bei 24/32 Bit SAR. Allerdings liefern diese nur dann den vollen Dynamikbereich, wenn man die integrierte Mittelungsfunktion nutzt. https://www.analog.com/en/products/ltc2500-32.html https://www.analog.com/en/products/ltc2368-24.html https://www.analog.com/en/products/ad7766.html > 2. integrierende Zwei- bzw. Mehrflankenverfahren. Langsam. Sehr hohe > Auflösung möglich. Aufwendig zu bauen. Das klassische Verfahren für > hochauflösende Meßgeräte. Der Klassiker für digitale Handmultimeter und einfache Tischmultimeter ist der ICL7106/7107, der mittlerweile von etlichen Herstellern angeboten wird. Beeindruckend ist gerade der für damalige Verhältnisse ausgesprochen geringe Schaltungsaufwand. Höchstgenaue Multimeter wie z.B. HP/Agilent/Keysight 3458A verwenden auch sehr aufwändig aufgebaute Mehrrampenwandler, aber das wirklich große Know-How besteht darin, auch die entsprechenden Vorteiler und Vorverstärker und Referenzspannungsquelle aufzubauen. Dies beträfe aber genauso Multimeter, die mit anderen Wandlertypen aufgebaut sind. Der ganz, ganz große Vorteil von Mehrrampenwandlern besteht darin, dass sich damit sehr einfach Integrationszeiten in Vielfachen von Netzspannungsperioden und damit eine exzellente Netzbrummunterdrückung realisieren lassen. Deswegen wird die Wandlungsgeschwindigkeit bei Multimetern häufig in NPLC (number of power line cycles) angegeben und ist dann auch konfigurierbar. > Genauso wie serielle Übertragung bei 1GHz Abtastfrequenz. Das ist Unsinn. Heutzutage sind JESD204 und serielles LVDS sehr gebräuchliche Schnittstellen auch bei ADC mit mehreren GS/s. https://www.analog.com/en/parametricsearch/10826 Allerdings werden teilweise mehrere JESD204-Lanes verwendet, was den Eindruck erweckt, als handele es sich um ein konventionelles paralles Interface. Dem ist aber nicht so, sondern jede Lane enthält ihre eigenen Takt- und Synchronisationsdaten. Beispiel: https://www.analog.com/en/products/ad9690.html 1 GS/s, 14 Bit, 4 Lanes https://www.analog.com/en/products/ad9213.html 10,25 GS/s, 12 Bit, 16 Lanes
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