Hallo ich habe da eine Frage bezüglich a/d wandler. Ist der Eingangsspannungsbereich eines wandlers eigentlich immer konstant und deshalb auch die Auflösung konstant. Oder ist die auflösung abhängig davon in welchem Spannungsbereich sich das signal befindet. Also teilt der A/d wandler das eingangssignal immer in gleich große spannungsintervalle auf, unabhängig davon ob sich das eingangssignal zwischen 0-1 V oder zwischen 0-10V befindet. Richtig ? Danke
Jain. Nehmen wir einen 10 Bit ADC, der hat 1024 Stufen. Das bedeutet, er teilt seine Referenzspannung in 1024 Stufen auf. Wenn die Referenz jetzt 1,024 V hat, dann hat eine Stufe 1 mV. Hat die Spannungsreferenz jetzt aber 2,048 V, so entspricht eine Stufe 2 mV. Wenn du jetzt einen Eingangsspannungsbereich von 0-1V haben möchtest und sagen wir eine 1,024 V Spannungsreferenz hast, dann kannst du das Signal direkt auf den Eingang geben und hast eine Auflösung von 1 mV. Wenn du jetzt aber einen Eingangsspannungsbereich von 0-10V hast und ebenfalls die 1,024 V Spannungsreferenz, dann musst du das Signal vor dem ADC runterteilen (z.B. mit einem Spannungsteiler). Damit bildest du das 0-10V Signal dann auf ein 0-1V Signal ab, das der ADC dann verarbeitet. Für das verkleinerte Signal bleibt die Auflösung bei 1 mV. Für das Originalsignal mit 0-10V bedeutet das aber, das du nur noch eine Auflösung von 10 mV hast. Sie ändert sich also schon, auch wenn die Auflösung des ADCs selbst konstant bleibt. Gruß Kai
Detlef Eche schrieb: > Ist der Eingangsspannungsbereich eines wandlers eigentlich immer > konstant und deshalb auch die Auflösung konstant. Der Eingangsspannungsbereich hängt von der Referenzspannung ab die du verwendest. Ein 10-Bit Adc hat 1024 stufen zur verfügung, ist deine Vref=5V bedeutet das 5V/1024 = ca 5mV LSB, also ist der kleinste darstellbare Spannungsschritt 5mV. Wenn du die Vref nicht änderst bleibt deine Quantisierung konstant, außer du schwächst das signal mit einem Vorteiler ab, aber der ist nicht mehr teil des eigentlichen ADCs Wenn du das jetzt aber an Messkarten oder ähnliches beziehst, die haben einen Vorverstärker drinnen da ist natürlich die LSB Spannung und Quantisierung abhängig vom Messbereich, das ist auch der Grund warum du bei dem niedrigst möglichen Messbereich am genauhesten misst.
Detlef Eche schrieb: > Hallo ich habe da eine Frage bezüglich a/d wandler. > > Ist der Eingangsspannungsbereich eines wandlers eigentlich immer > konstant und deshalb auch die Auflösung konstant. Die (nominale) Auflösung ist konstant, denn sie wird vom Aufbau des Wandlers vorgegeben. Der Eingangsspannungbereich ist meist variabel. Die meisten ADC erwarten eine extern eingespeiste Referenzspannung. Diese Referenzspannung ist dann (in Grenzen) variabel und bestimmt den Eingangsspannungbereich des ADC. Das kann dann 0..U_ref sein (unipolarer ADC) oder -U_ref..+U_ref (bipolarer ADC). > Also teilt der A/d wandler das eingangssignal immer in gleich große > spannungsintervalle auf Nein. Er teilt seinen Eingangsspannungsbereich in gleich große Intervalle und schaut dann in welches Intervall die Eingangsspannug fällt. XL
:
Bearbeitet durch User
Detlef Eche schrieb: > Also teilt der A/d wandler das eingangssignal immer in gleich große > spannungsintervalle auf, unabhängig davon ob sich das eingangssignal > zwischen 0-1 V oder zwischen 0-10V befindet. Richtig ? Üblicherweise ist das so. Es gibt aber auch spezielle A/D-Wandler, die keine lineare Kennlinie haben. Das wird z.B. manchmal bei Sprachübertragung gemacht (A-law/µ-law), so dass Signale bei niedriger Amplitude eine höhere Auflösung haben als bei hoher Auflösung. In der Messtechnik gibt es manchmal auch logarithmische A/D-Wandler (A-law und µ-law sind im Prinzip auch logarithmisch), die einen sehr großen Dynamik-Bereich abdecken können.
Ok vielen dank an alle. Jetzt noch ne Frage und zwar wie entstehen verstärkungsfehler bei einem adwandler. Bzw. durch welche Bauteile ? Danke
>zwar wie entstehen verstärkungsfehler bei einem adwandler...
Die sind proportional zur Qualität der Fragestellung, die aber bei dir
im Rauschen untergeht...
Gruß Jonas
Jonas Biensack schrieb: > Die sind proportional zur Qualität der Fragestellung, die aber bei dir > im Rauschen untergeht... ich liebe unproduktive antworten XD Detlef Eche schrieb: > verstärkungsfehler bei einem adwandler. Bzw. durch welche Bauteile Die entstehen wie der Name schon sagt gewöhnlich durch verstärkerschaltungen in den AD-Wandlern, sie können aber auch entstehen wenn Beispielsweise die Referenzspannungsquelle extern zu sehr Belastet wird und dadurch die Refernzspannung sinkt, bzw durch ungenauigkeiten der Refernzspannungsquelle selber. Das sind dann zwar keine klassischen Verstärkungsfehler wirken sich aber als solche aus. Die Konkreten Bauteile voher dieser Verstärkungsfehler bzw Steigungsfehler daher kommen kann ist aber von AD-Wandler zu AD-Wandler verschieden. Beim SAR-Konverter kann zB der interne DAC schuld sein bei Flash-Konvertern hingegen die Komperatoren, das ist aber sehr selten, Flash-Konverter haben meist die Nichtmonotonie als Fehler.
Ok. Aber durch welches Bauteil genau entstehen diese steigungsfehler z.b. beim da converter beim sar Verfahren. Sind das Toleranzen von Widerständen oder... ? Bei der Strom und Spannungsgeraden eines Widerstands, ist ja die Steigung durch den Widerstand gegeben. Also hätte der Widerstand eine Toleranz, würde ja auch ein steigunsfehler entstehen. Danke.
Detlef Eche schrieb: > Sind das Toleranzen von > Widerständen oder... ? Jein der DAC ist da oft ein R2R Konverter da sind Widerstandstoleranzen nichtmonotonien, dadurch sind die Quantisierungsintervalle nicht mehr equidistant, das bedeutet hald dass sich die Kennlinie etwas biegt, das wirkt sich jetzt lokal vielleicht wie ein Verstärkungsfehler auf das ist es aber nicht. Bei den R2R Konvertern hat man am Ausgang einen Invertierenden Verstärker damit das Widerstandnetzwerk am Ausgang ebenfalls richtig belastet ist, der OPV wirkt hier eben als Konstantstromsenke und hat die Verstärkung -1, der Widerstand der eben hier die Verstärkung bestimmt hat jetzt eine Tolleranz und verursacht einen Steigungsfehler, der OPV selbst hat natürlich auch nicht Verstärkung unendlich, Biasströme, sowie Nichtmonotonien und Steigungsfehler, das gibt dann der gesammten Schaltung eben die Steigungsfehler. Weiters kann beim SAR-Konverter die summierstelle auch einen Steigungsfehler verursachen indem sie zB den einen Eingang stärker bewertet als den anderen
Wenn Du A/D-Wandler wirklich verstehen möchtest, solltest Du in "The Data Conversion Handbook" von Analog Devices schauen. Du findest es - aufgeteilt in einzelne Kapitel - hier. http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-06/data_conversion_handbook.html Kapitel 2 und 3 erklären die Grundlagen und die Wandlungsprinzipien, wenn Du die verstehst, kannst Du Dir auch selber die verschiedenen Fehler erklären.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.