Hi,
man kann einen A/D wandler Theoretisch ja auf zwei Arten aufbauen.
Ich mache mal ein Beispiel, ein 2 Bit A/D Wandler (Ja ich weiß das ist
untertrieben (aber einfach zu rechnen)) dekodiert von 0...4V
4/4 = 1V delta. Jetzt kommt das problem, der A/D kann ja nur bis drei
"zählen". hätte hier also als obergrenze 3V
Ich könnte ihn natürlich aber auch so aufbauen, dass er erst bei 4V die
drei ausgibt.
also 4/3 = 1*(1/3)V das ist ein größeres delta.
Was ist im Alltag geläufiger 3V als Obergrenze mit 1V delta oder 4V mit
1,3V delta.
Wie rechnet man, und wie sind die A/D Wandler aufgebaut, würde er bei
1,3 oder 1V umspringen?
Irgendwie habe ich manchmal den Eindruck, dass sich die Leute hier im
Forum gespaltene meinung haben, aber es muss doch eine Norm geben?
MfG Jan
Standard für deinen 2-Bit-AD (wenn er 4 V aushält) ist:
00 = 0 V ... < 1 V
01 = 1 V ... < 2 V
10 = 2 V ... < 3 V
11 = 3 V ... MAX V
MAX V ist der Spannungswert, ab dem der AD-Wandler
durch Überspannung Schaden nimmt.
Jan R. schrieb:> aber es muss doch eine Norm geben?
Es gibt sogar 2 davon:
Eine Sorte A/D-Wandler schaltet bei 1V, 2V, 3V (rundet also ab)
die andere bei 0.5V 1.5V 2.5V (rundet auf oder ab)
Genaueres sagt die "Transferkennlinie" die bei besseren Herstellern im
Datenblatt angegeben ist.
Gruß Anja
Jan R. schrieb:> Ich mache mal ein Beispiel, ein 2 Bit A/D Wandler (Ja ich weiß das ist> untertrieben (aber einfach zu rechnen)) dekodiert von 0...4V>> 4/4 = 1V delta. Jetzt kommt das problem, der A/D kann ja nur bis drei> "zählen". hätte hier also als obergrenze 3V
Nein.
Daß er nur bis 3 zählen kann, macht er dadurch wieder wett, daß er bei 0
zu zählen beginnt. Es sind also 4 Werte entsprechend 4 analogen
Wertebereichen. Und bei einem Meßbereich von 0...4V würde natürlich
jeder Wertebereich 1V "breit" sein.
Die Zuordnung ist ist nicht Digitalwert -> Analogwert, sondern immer
Digitalwert -> analoges Wertintervall. Der Wert 3 entspricht deswegen
auch nicht "3V", sondern "zwischen 3V und 4V". Genauso wie 0 nicht nur
ausschließlich den Analogwert "0V" bedeutet, sondern "zwischen 0V und
1V".
XL
In den meisten Fällen wird wohl erst der Wandler gebaut, und dann die
Kennlinie festgelegt;-)
Es gibt die "Bilderbuchkennlinie" dargestellt durch eine Mittelinie,
mittig durch die Quantisierungsstufen. Sieht toll aus ist aber ein Witz.
Dann gibt es noch eine etwas realere Kennlinie, im Datenblatt durch eine
Quantisierungstolerenz von z.B. +/- 3,5 Schritten angegeben. Die
Darstellung derselben verkneifen sich die Hersteller meist.
Und das alles auch noch mit einer Betriebsspannung und beginnend bei 0V.
Also da geht’s oft um Glaubensfragen.
Anja schrieb:> Jan R. schrieb:>> aber es muss doch eine Norm geben?>> Es gibt sogar 2 davon:>> Eine Sorte A/D-Wandler schaltet bei 1V, 2V, 3V (rundet also ab)> die andere bei 0.5V 1.5V 2.5V (rundet auf oder ab)> Genaueres sagt die "Transferkennlinie" die bei besseren Herstellern im> Datenblatt angegeben ist.>> Gruß Anja
Ja aber 0,5V 1,5V usw. wie willst du das realisieren?
In einem Parallel A/D Wandler kein Problem aber in einem Pipeline oder
dualslope?
Ojeh, sucht doch mal AD-Wandler bei Wikipedia...
Und versucht, es zu VERSTEHEN!
Da geht es nicht um "2 Normen" (welche sollen das sein?),
sondern um das Funktionsprinzip!
Ein n-Bit AD-Wandler arbeitet mit der Referenzspannung Uref.
Damit hat er eine Auflösung von Uref / 2^n.
Zur Erklärung: 2^n spricht man "2 hoch n" aus.
(Fragen Sie ihren Mathe-Lehrer...)
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Bei Uref = 4 V und n = 2 habe ich eine Auflösung von
4 V / 2^2 = 4 V / 4 = 1 V.
Dann gilt das, was ich schon vorher schrieb:
00 = 0 V ... < 1 V
01 = 1 V ... < 2 V
10 = 2 V ... < 3 V
11 = 3 V ... MAX V (MAX V = Zerstörungs-Spannung)
Man kann natürlich immer die Mitte annehmen:
00 = 0,5 V
01 = 1,5 V
10 = 2,5 V
11 = 3,5 V
damit ist man (außer bei 11) auf +/-0,5 V genau.
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Oder man nimmt Uref = 5 V, dann ist die Auflösung
5 V / 2^2 = 5 V / 4 = 1,25 V.
Dann gilt:
00 = 0,00 V ... < 1,25 V
01 = 1,25 V ... < 2,50 V
10 = 2,50 V ... < 3,75 V
11 = 3,75 V ... MAX V (MAX V = Zerstörungs-Spannung)
Und wenn man hier immer die Mitte annimmt:
00 = 0,625 V
01 = 1,875 V
10 = 3,125 V
11 = 4,375 V
damit ist man (außer bei 11) auf +/-0,625 V genau.
Ich weiß natürlich, dass man das 2hochn ausspricht also mal nicht
unfreundlich werden.
Dein A/D Wandler schaltet jetzt immernoch bei 1V 2V USW. Um. Das Problem
ist damit nicht gelößt. Du sagst jetzt halt einfach 00 Ist dr Bereich
zwischen 0,5 und 1,5 das ist doch aber quatsch. Denn es ist der Bereich
zwischen Null und 1V, da dein A/D wandele immernoch genau da umschaltet.
Wenn der das erste mal Umschaltet habe ich 1V nicht 1,5 was für einen
Vorteil hat man denn durch solch eine Annahme?
Ein weiteres problem entsteht, wenn ich einen Wechselstrom aufnehmen
will.
Dafür ein 3 Bit Wandler Betrieben mit 8V
Ist es klüger den wetebereich von -3,5V bis 3,5V oder von -4V bis 3V
Festzulegen, oder ist das je nach Anwendung verschieden?
Erwin schrieb:> Dann gilt das, was ich schon vorher schrieb:> 00 = 0 V ... < 1 V> 01 = 1 V ... < 2 V> 10 = 2 V ... < 3 V> 11 = 3 V ... MAX V (MAX V = Zerstörungs-Spannung)
Das wird nur leider durch die Wiederholung nicht wahrer. 11 steht für
3V..4V. Denn bei 4V ist definitionsgemäß Schluß.
Da es keinen Code kleiner 00 und keinen größer 11 gibt, kann der AD-
Wandler nicht signalisieren, wenn die Spannung außerhalb des erlaubten
Bereichs liegt (z.B. ergibt eine negative Spannung 00). Die beiden
äußeren Intervalle sind also ganz offensichtlich nach jeweils einer
Seite offen. In die Spezifikation schreibt man aber den regulären
Arbeitsbereich.
Jan R. schrieb:> Dein A/D Wandler schaltet jetzt immernoch bei 1V 2V USW. Um. Das Problem
Welches Problem? Das einzige Problem hier liegt zwischen deinen Ohren.
Jan R. schrieb:> Ein weiteres problem entsteht, wenn ich einen Wechselstrom aufnehmen> will.>> Dafür ein 3 Bit Wandler Betrieben mit 8V
Der hätte dann einen Wertebereich von 0V bis 8V.
> Ist es klüger den wetebereich von -3,5V bis 3,5V oder von -4V bis 3V> Festzulegen, oder ist das je nach Anwendung verschieden?
Weder, noch. Den Wertebereich würde man für einen bipolaren Wandler
natürlich um 4V verschieben, so daß er dann von -4V bis +4V geht. Unter
Berücksichtigung des oben gesagten ergeben dann alle Spannungen unter
-3V den Wert 000 und alle Spannungen über +3V den Wert 111.
XL
