Hi!
Ich hab ne Frage zum sog. "Flash-Converter". Uref gibt imm die max.
Eingangsspannung Ux an.
Und Uref/2^n ergibt halt die Stufenbreite der Quantisierungskennlinie,
wobei n die anzahl der Bits ist.
Und dadurch, dass man unten 0,5*R macht und oben 1,5R schiebt man die
Quantisierungskennlinie nach links, sodass der Quantisierungsfehler nur
mehr +-deltaU/2 bzw. +-Ulsb/2 ist.(siehe Bild links)
Funktion des Flash-Converters: Wenn am Plus-Eingang des Komperators eine
größere Spannung wie am Minus-Eingang anliegt, dann wird ein HIGH
ausgegeben.
Am Plus-Eingang wird das Eingangssignal angelegt und am Minuseingang
liegen die einzelnen Referenzspannungen an, also im Prinzip immer die
Spannung am Ende einer Quantisierungsstufe. (0V bis 0,625V -> 0,625V bis
1,875V etc.)
Bsp dazu:
Wenn die Eingangsspannung Ux kleiner als 0,625V ist, dann gibt K1 ein
LOW aus und somit auch alle anderen Komperatoren.
Wenn aber Ux zwischen 0,625V und 1,874V(nicht 1,875!) ist, dann gibt nur
K1 HIGH aus, der Rest LOW.
Wenn nun Ux zwischen 1,875V und 2,4V(nicht 2,5V) ist dann geben K1, K2
HIGH aus und der Rest ein LOW.
Und das geht immer so nach oben weiter, wenn Ux=10V, dann sind alle
Komperatoren HIGH.
Habe ich das bisher so richtig verstanden? Bitte verbessert meine
falschen Aussagen!
Nun zu meiner Frage: Ich verstehe das Prinzip dahinter nicht. Die
Ausgabe hinter den Komperatoren ist doch keine Dualzahl. Was
repräsentiert diese Zahle genau dann? Ich verstehe das Prinzip nicht so
ganz. Kann mir das jemand erklären bitte?
mfg
adc_newbie
adc_newbie schrieb:> Was repräsentiert diese Zahle genau dann?
Das ist keine Zahl, sondern nur Zustände. Erst die Kodierlogik wandelt
diese Zustände in binäre Zahlen um.
P.S.: Es heißt Komparator - ohne e.
Danke dir!
Andere Frage:
Wenn Ux=1,875V beim K2 anliegt, dann ist K2=LOW, richtig? Also Ux muss
GRÖßer sein als die zugehörige Refernzspannung, dass der Komparator HIGH
ausgeben kann, richtig?
Teilfrage: Also gehört 0.625V, 1.875V, 2.5V usw. immer zur untersten
Stufe?
Christian L. schrieb:> Das ist keine Zahl, sondern nur Zustände. Erst die Kodierlogik wandelt> diese Zustände in binäre Zahlen um.
Hmm und was genau repräsentieren dann diese Zustände? Für mich haben sie
keine Aussagekraft.
Oder ist folgendermaßen gemeint?:
Angenommen Ux=2V
1234567 (--> repräsentiert die Komparatoren)
1100000 (--> repräsentiert die Zustände HIGH/LOW)
Also muss ich für jeden Spannungsbereich(von 0V bis 0.625V, von 0.625V
bis 1.875V) eine bestimmte Gatterkombination machen.
Also die Dekodierlogik schaut sich die Zustände an(in unseren Bsp:
1100000) und gibt dann die zugehörige Digitalzahl(in unserem Bsp wäre
das b010) an.
Hab ich das Prinzip richtig verstanden?
> P.S.: Es heißt Komparator - ohne e.
Ahh, danke^^.
adc_newbie schrieb:> Hab ich das Prinzip richtig verstanden?
Ja, bei einer Komparatorkette mit 8 Ausgängen brauchst du dafür z.B.
einen "8 to 3 encoder", nur um ein Stichwort für die Suchmaschine deiner
Wahl zu liefern.
Danke.
Kann man einem SAR-ADC auch den Quantisierungsfehler auf +-Ulsb/2
reduzieren?
Ich sehe nämlich im angehangten Bild keine Möglichkeit.
Folgende Fragen auch noch beantworten bitte(bezogen auf Flash-Converter)
adc_newbie schrieb:> Andere Frage:> Wenn Ux=1,875V beim K2 anliegt, dann ist K2=LOW, richtig? Also Ux muss> GRÖßer sein als die zugehörige Refernzspannung, dass der Komparator HIGH> ausgeben kann, richtig?>> Teilfrage: Also gehört 0.625V, 1.875V, 2.5V usw. immer zur untersten> Stufe?
adc_newbie schrieb:> Ich sehe nämlich im angehangten Bild keine Möglichkeit.
Warum nicht? Was passiert, wenn man bei Eingangsspannung oder DA-Ausgang
einen Offset von 1/2 LSB hinzufügt.
Das macht man bei jeder normalen Rundung zur Abbildung von Reellen
Zahlen auf Ganzzahlen.
Mike schrieb:> Warum nicht? Was passiert, wenn man bei Eingangsspannung oder DA-Ausgang> einen Offset von 1/2 LSB hinzufügt.> Das macht man bei jeder normalen Rundung zur Abbildung von Reellen> Zahlen auf Ganzzahlen.
Hm. Wie soll das funktionieren? Angenommen Uref = 10V --> deltaU =
10V/2^3 = 1,25V Stufenbreite.
U_lsb = 1,25V Und Ulsb/2 wäre ja 0,625V. Wenn unser Ux=0V ist und da
willst du 0,625V dazu addieren?
Welche Auswirkung hat das?
adc_newbie schrieb:> Welche Auswirkung hat das?
Das die Stufenkanten vom Nennwert der Bitstufen auf die Mitte zwischen
zwei Bitstufen rutschen. Mal dir das einfach mal auf und dann verschiebe
die Wandlerkurve um 1/2 U_lsb
Also die im Anhang befindliche Kurve mit den Y-Achsen-Beschriftungen um
U_lsb/2 nach unten verschieben?
Sodass statt 0V 0,625V da steht und die andere Beschriftung passt dann
eh(auf der Y-Achse), richtig?
Warum? Schau auf das Schieberegister.
Ein takt für das setzten des FlipFlops und der nächste Takt für das
Resetten(falls man muss) und der nächste Takt setzt dann das nächste
FlipFlop usw.
Aber mir gehts um dieses Ulsb/2. habe ich das richtig verstanden?
Mit deinem 2Takte/bit SAR wirst du keinen Preis bekommen. Seit 40 Jahren
schaffen das alle mit einem Takt/Bit. Der Trick ist, dass das gesetzte
Bit in dem Moment in dem nächste Bit gestzt wird je nach Ergebnis des
Vergleichs auf 1 bleibt oder zurückgesetzt wird.
ahh ok danke dir.
Mike schrieb:> Das die Stufenkanten vom Nennwert der Bitstufen auf die Mitte zwischen> zwei Bitstufen rutschen. Mal dir das einfach mal auf und dann verschiebe> die Wandlerkurve um 1/2 U_lsbadc_newbie schrieb:> Also die im Anhang befindliche Kurve mit den Y-Achsen-Beschriftungen um> U_lsb/2 nach unten verschieben?>> Sodass statt 0V 0,625V da steht und die andere Beschriftung passt dann> eh(auf der Y-Achse), richtig?
Kann mir wer bitte sagen, ob das stimmt?
Der Quantisierungsfehler hat mit dem Wandlerverfahren nichts zu tun und
beträgt bei jedem Analog-Digital-Umsetzer (ADU) 1 LSB.
Was den Quantisierungsfehler beeinflußt ist somit die Auflösung bzw.
Bittiefe des Wandlers. Ein 16 Bit Wandler hat einen kleineren
Quantisierungsfehler als ein 12 Bit Wandler, weil das kleinste Bit eben
eine kleinere Spannung betrifft. Das zweite was den absoluten, aber
nicht relativen Quantisierungsfehler beeinflußt ist der Spannungshub des
Wandlers.
Frank schrieb:> Der Quantisierungsfehler hat mit dem Wandlerverfahren nichts zu tun und> beträgt bei jedem Analog-Digital-Umsetzer (ADU) 1 LSB.
Das ist etwas übertrieben.
Der Quantisierungsfehler liegt immer im Intervall
markus schrieb:> Kann man da diese so Umzeichnen, dass wir nur +-U_lsb/2(0,625V) als> Quantisierungsfehler haben?
Ja, dazu muss man sich nur mal die Übertragungsfunktion des Wandler und
den zugehörigen Fehler vernünftig aufzeichnen.
Hmm bei einem Offsetfehler ist doch auch die Quantisierungskennlinie
verschoben und man addiert/subtrahiert hier einen Wert, sodass sich das
aufhebt.
Wir wollen ja die Quantisierungskennlinie um 0,625V nach links
verschieben. Muss ich da bei Ux + 0,625V rechnen oder - 0,625V?
Ich versteh es nicht der Bereich für b000 soll von 0V bis 0,625V sein.
Der bereich für b001 soll von 0,625V sein bis 1,875V. Der Bereich für
b010 soll von 1,875V bis 2,5V sein etc., dann hat man ja QF=+-U_lsb/2
--> Wenn man 0,625V immer bei Ux subtrahiert, dann hat man b000 zwischen
-0,625V und +0,625V und dann b001 bei 0,625V bis 1,875V.
Habe ich recht, mike?
Mike schrieb:> Das ist etwas übertrieben.>> Der Quantisierungsfehler liegt immer im Intervall> -1/2 LSB < error_Q <= +1/2 LSB> http://de.wikipedia.org/wiki/Quantisierungsfehler
Dann bitte zitiere aber auch korrekt:
>Bei einer gleichförmigen Quantisierungskennlinie mit Intervallbreite Delta liegt >der Quantisierungsfehler mit Runden auf die nächstgelegene Quantisierungsstufe >immer zwischen
Bei einer nichtgleichförmigen Kennlinie kann der Fehler auch 1 LSB groß
sein. Das wäre z.B. der Fall, wenn der untere Widerstand des ADCs aus
dem Eingangspost genauso groß wäre, wie die anderen Widerstände. Und bei
logarithmischen Kennlinien ergeben sich sogar ganz andere
Größenordnungen.
parallelumsetzer.png
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