Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AD Flash Wandler


von Mona S. (mona)


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Hallo Zusammen,

ich suche nach einer Möglichkeit einen AD Flash Wandler analog 
aufzubauen.
Auflösung 3 Bit. Ich möchte keine fertigen Digitalbausteine verwenden. 
Wie wäre dies möglich?

Grüße Mona

von Bastler (Gast)


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Ein Paar Schnelle Comperatoren und eine Handvoll Widerstände.

Wozu das Ganze?
Samplerate?

von Mona Sax (Gast)


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Komparatoren und n paar Widerstände... Damit kann ich nichts anfangen. 
Wie lässt sich der Prioritätsencoder mit analogen Bauelementen 
realisieren? Mit Dioden oder doch vielleicht mit Transistoren. Was wäre 
besser und warum?
Am besten wäre jemand der sowas schonmal gebaut hat und Erfahrungen 
gemacht hat...

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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http://sub.allaboutcircuits.com/images/04256.png

Ersetze die digitalen Komponenten durch Transistoren und Dioden Deiner 
Wahl.

von Mona Sax (Gast)


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Knut Ballhause schrieb:
> http://sub.allaboutcircuits.com/images/04256.png
>
> Ersetze die digitalen Komponenten durch Transistoren und Dioden Deiner
> Wahl.


Und das ist genau die Frage, wie baue ich einen Prioritätsencoder mit 
analogen Bauteilen?

von Lukas K. (carrotindustries)


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Mona Sax schrieb:
> Und das ist genau die Frage, wie baue ich einen Prioritätsencoder mit
> analogen Bauteilen?

D.h. mit Transistoren?
Seh' dir im Datenblatt die Innenschaltung an und bau' die einzelnen 
Gatter aus Transistoren nach.

Was soll das ganze? Zeitvertreib?

Mona Sax schrieb:
> AD Flash Wandler analog
> aufzubauen.
Eine Antithese?
>Ich möchte keine fertigen Digitalbausteine verwenden.
Weil?

von Mona Sax (Gast)


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Lukas K. schrieb:

> D.h. mit Transistoren?
> Seh' dir im Datenblatt die Innenschaltung an und bau' die einzelnen
> Gatter aus Transistoren nach.

Die Idee hatte ich schon, nur das Datenblatt zeigt mir das 
Prinzipschaltbild. Demnach weis ich nicht welche Typen sich besonders 
eignen. Ich habe mal einen Aufbau mit Dioden gesehen, nun weiß ich aber 
nicht wo die Vor- Nachteile gegenüber Transistoren zur 
Schaltungsrealisierung liegen.

> Was soll das ganze? Zeitvertreib?

Prüfzwecke


> Mona Sax schrieb:
>> AD Flash Wandler analog
>> aufzubauen.
> Eine Antithese?
>>Ich möchte keine fertigen Digitalbausteine verwenden.

weil die fertigen Bauteile mir die gewünschten Prüfungen nicht erlauben.

von holger (Gast)


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>Demnach weis ich nicht welche Typen sich besonders
>eignen. Ich habe mal einen Aufbau mit Dioden gesehen, nun weiß ich aber
>nicht wo die Vor- Nachteile gegenüber Transistoren zur
>Schaltungsrealisierung liegen.

Die Schaltung wird langsamer. Der fertige Prioritätsencoder
schlägt deine Schaltung um Längen was das Timing angeht.

>> Was soll das ganze? Zeitvertreib?
>Prüfzwecke

Was willst du da prüfen?

>weil die fertigen Bauteile mir die gewünschten Prüfungen nicht erlauben.

Wieso nicht?

von Mona Sax (Gast)


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@holger: Warum soll die Diodenschaltung langsamer sein als die 
Transistorschaltung?

ich frage mich warum alle mein Vorhaben in Frage stellen? Was ich damit 
vorhabe ist doch völlig unrelevant für mein Problem den Flashwandler 
analog aufzubauen... Ich werde nicht jetzt meinen Messaufbau 
dokumentieren, ich habe eher die Absicht mich auf mein eigentliches 
Problem zu konzentrieren :)

von Herold (Gast)


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Mona, welche besonderen Anforderungen hast Du bei Deiner sonderbaren 
Applikation?

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Mona Sax schrieb:
> ich habe eher die Absicht mich auf mein eigentliches
> Problem zu konzentrieren

Der Verdacht drängt sich einem nicht auf.

von Jochen F. (jamesy)


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Für so doof gestellte Themen für eine Ausarbeitung im Studium ist das 
hier nicht das geeignete Forum, die meisten hier haben ein wenig 
Durchblick, und lassen sich nicht mit so einer Frage foppen.
Worum geht es also konkret?
Welchem Professor soll ich die Antwort mailen?

von Mona Sax (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Mona Sax schrieb:
>> ich habe eher die Absicht mich auf mein eigentliches
>> Problem zu konzentrieren
>
> Der Verdacht drängt sich einem nicht auf.

tut er nicht? wenn du das sagst wird es wohl so sein... dann war die 
Fragestellung vermutlich nicht klar?

Ich wollte einfach wissen wie einen Flash Converter mit analogen 
Bauelementen aufbauen kann und wie dies Sinnvoll umzusetzbar wäre.

Zur Messung: Sie soll zeigen ob die 2GHz Abtastrate mit einem derartigen 
Aufbau erreichbar ist oder nicht.

Ich rechne jetzt mit Antworten wie: vergiss es oder das macht deine 
Platine nicht mit usw... eigentlich schade, da ich mir mehr von diesem 
Forum erhofft hatte :(

von Jochen F. (jamesy)


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Es geht. Schnelle Komparatoren gibt es, beispielsweise von AD.
Das kann man aufbauen.
Aber: Dafür benötigt man Ahnung von SI.... hier liegt das Problem.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Mona Sax schrieb:
> Rufus Τ. Firefly schrieb:
>> Mona Sax schrieb:
>>> ich habe eher die Absicht mich auf mein eigentliches
>>> Problem zu konzentrieren
>>
>> Der Verdacht drängt sich einem nicht auf.
>
> tut er nicht? wenn du das sagst wird es wohl so sein... dann war die
> Fragestellung vermutlich nicht klar?

In der Tat.

> Ich wollte einfach wissen wie einen Flash Converter mit analogen
> Bauelementen aufbauen kann und wie dies Sinnvoll umzusetzbar wäre.

Der Begriff "Sinnvoll" ist relativ.

> Zur Messung: Sie soll zeigen ob die 2GHz Abtastrate mit einem derartigen
> Aufbau erreichbar ist oder nicht.

Ups... Von 2GHz war bisher nicht annähernd die Rede. Geschweige denn 
dass Irgendjemand in diesem Forum mit dieser Vorgabe zu träumen gewagt 
hätte.

> Ich rechne jetzt mit Antworten wie: vergiss es oder das macht deine
> Platine nicht mit usw...

Darauf wird es allerdings heraus laufen.

> eigentlich schade, da ich mir mehr von diesem Forum erhofft hatte :(

Frag doch einfach deinen Professor ;))

von crazy horse (Gast)


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Und nun komm mal wieder auf den Boden....
2Ghz, das sind 0,5ns. Und liegt damit im Bereich der 
highspeed-ECL-Technik.
Und du kommst hier mit Ideen wie Diodenverschaltung, um irgendwas 
umzukodieren, am besten wohl freiluftverdrahtet auf ner 
Lochrasterplatte...

Falls es Ernst gemeint sein sollte: vergiss es.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Wenn Deine Schaltung mit diskreten Bauteilen bei 2GHz laufen soll, dann 
sollte es doch möglich sein, daß PC-Prozessoren mit >100GHz laufen. 
Warum haben die looser von Intel und AMD das noch nicht hinbekommen?

**kopfschüttel*


Gruß

Jobst

von Eddy C. (chrisi)


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Um auf die ursprüngliche Frage einfach mal wieder einzugehen:

>Wie wäre dies möglich?

Der wirklich analoge Schaltungsteil (Spannungsteiler, Komparatoren) 
wurde ja schon erwähnt. Eigentlich müßte man - nennen wir ihn "Mona" - 
doch nur sagen, wie man den Prioritätsencoder "analog" aufbaut.

Ein Prioritätsencoder ist nun mal eine digitale Schaltung und zwar eine 
rein kombinatorische, womit der Aufbau tatsächlich mit einer Hand voll 
Bauteilen vonstatten gehen könnte. Hast Du also konkretes Interesse an 
einer diskreten Schaltung eines solchen Prioritätsencoders? Dann wäre 
als nächster Näherungsschritt die Begutachtung des Innenlebens des 
Logikbausteins 74HC147 sinnvoll. NXP zeigt im Datenblatt den Inhalt, 
siehe hier:

Gugsdu: http://www.nxp.com/products/logic/encoders/74HC_HCT147_CNV.html

Wie man Logikgatter diskret aufbaut ist bekannt?

Ich finde es ein wenig schade, dass schon vor dem Aufbau verraten wurde, 
dass das Teil keine 2GHz mitmacht.

von Ralph B. (rberres)


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Einen Flash Wandler für 2GHz zu Fuss aufzubauen ist schon sehr 
sportlich.

Daran haben selbst so HF Spezialisten wie Rohde&Schwarz, Agilent usw 
hart zu knappern, und dürften nur in wenige Unis realisierbar sein.

Nicht nur, das man hyperschnelle Transistoren für die Komperatoren 
benötigt, die in der Regel schon teuer und schwer zu bekommen sind, der 
Aufbau auf einer normalen Platine wird wegen der Signallaufzeiten auf 
den Leiterbahnen schon scheitern. Sowas wird superwinzig auf einen 
Keramicsubstrat aufgedampft, und haben Abmessungen von oft kleiner als 
1qmm. Die nachfolgende Logik muss auch entsprechend schnell sein.
Bei dieser Frequenz kommt wohl nur ECL Technik mit Transistoren, welche 
40GHz Transitfrequenz und mehr haben , zum Einsatz.

Wenn man aber einen Flashwandler nur zu Anschauungszwecken bis zu einer 
Frequenz von einigen Kiloherz aufbauen will, so ist das mit hobbymäßigen 
Mitteln durchaus machbar. Da würde ich aber für die Komperatoren fertige 
Operationsverstärker nehmen. Bei 3Bit sind es ja nur 8 Stück, und die 
Anforderungen an die Widerstandskette für die Vergleichspannungen 
herzuleiten sind noch recht überschaubar. Wie man die nachfolgende 
Auswertung aufbaut pleibt dann der Fantasie überlassen. Da ist dann wohl 
Boolsche Algebra angesagt, um die Verschaltung der Gatter festzulegen.

Ralph Berres

von Purzel H. (hacky)


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Im Prinzip sollte es doch relativ einfach sein. Man hat 8 Komparatoren. 
zB
ADCMP581, welche 150ps dauern. Hintendran kommen noch ein paar Gatter, 
und dann sollte gut sein.
Ein Selbstbau ist nicht machbar. Denn die Integration bringt die 
Geschwindigkeit. Dh ohne kleines Halbleiter Lab, ueblicherweise in GaAs, 
ist da nichts.
Ja, es gibt Transistoren mit Transitfrequenzen for 30++ GHz. Die auf 
einem Substrat zu einer Schaltung verbinden zu wollen, ist nicht 
zielfuehrend. Bis man da was Groesseres designt, simuliert und 
implementiert hat ist ein Jahr durch und der Output bescheiden, dh man 
kann damit nicht als der Groesste hausieren gehen.

von Mona S. (mona)


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Danke Ralph! Ich werde die Schaltung mal in verschieden Aufbauten 
simulieren. Spice berücksichtigt natürlich keine Induktivitäten oder 
Kapazitäten der Leitungswege oder zeitliche Verzögerungen. Ich fürchte 
auch dass ich aus Designgründen der Platine nicht an das gewünschte 
Ergebnis herankommen werde. Ich Frage mich nur unter welchen 
Vorraussetzungen die Unis das realisieren...

von Ralph B. (rberres)


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Die Unis können das nur realisieren, wenn sie in der Lage sind 
Halbleiterchips zu designen und zu fertigen. Mit für Normalbürger 
zugänglichen Mitteln ist diese Geschwindigkeit nahezu unmöglich.

Ralph Berres

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