AD-Wandler berechnen

Digit schrieb:
> Hallo, stehe vor zwei Problemen:
>
> 1.
> Sie wollen eine Spannung im Bereich 0 V.....5 V mit einer Auflösung
> digitalisieren, die nicht größer als 1 mV sein soll. Wie viele Bit muss
> der verwendete ADC aufweisen?
>
> 2.
> Ein AD-Wandler mit einem Eingangsspannungsbereich zwischen 0 V und 10 V
> liefert den Ausgangswert N = 10 0010 1111. Wie groß war die
> Eingangsspannung U_x?
>
> Wie berechnet man hier die gesuchten Werte?
>
> Danke für eure Hilfe :)

Nun... bevor Du Hilfe bekommst zeig einmal wie Du das lösen würdest... 
und ja, es ist erlaubt in Deinen Unterlagen nachzuschauen was der Lehrer 
oder Vortragende erzählt hat während Du mit wichtigeren Dingen 
beschäftigt warst...

Ohne Deine Lösungsvorschläge wäre es keine hilfe sondern schummeln...

Digit schrieb:
> Sie wollen eine Spannung im Bereich 0 V.....5 V mit einer Auflösung
> digitalisieren, die nicht größer als 1 mV sein soll. Wie viele Bit muss
> der verwendete ADC aufweisen?

Wie viele Steps brauchst du denn, wenn du 0-5V mit 1mV Steps durchfahren 
willst? Hast du schon mal was vom Logarithmus dualis gehört?

> 2.
> Ein AD-Wandler mit einem Eingangsspannungsbereich zwischen 0 V und 10 V
> liefert den Ausgangswert N = 10 0010 1111. Wie groß war die
> Eingangsspannung U_x?

Welche Spannung wäre denn der Wert N = 11 1111 1111?
Und welche ist dann N= 00 0000 0000?
Und was für eine Dezimalzahl ist N = 10 0010 1111?

Der Rest geht aber, oder?

HildeK schrieb:
> Und was für eine Dezimalzahl ist N = 10 0010 1111?

Ich bin etwas irritiert: Diese Binärfolge konvertiert mein 
Taschenrechner (Sharp von 1986) in einen Negativwert, -465.
Es sind 10 Bit, ich kann das gegen 1024 rechnen, dann komme ich auf 
5,458... Volt.

Gustl B. schrieb:
> 5V/1mV=5000, die nächste Zweierpotenz liegt bei 8192, das ist
> 2^13, also 13 Bit.

Und immer kommt ein Ignorant daher, der Schülern ihre Lösung 
präsentiert, die anstatt aufzupassen am Handy daddeln.

Manfred schrieb:
> Und immer kommt ein Ignorant daher, der Schülern ihre Lösung
> präsentiert, die anstatt aufzupassen am Handy daddeln.

Und immer kommt ein Oberlehrer aus dem Keller, der meint, irgendwelche 
Leute bevormunden zu müssen. Wenn der TO keinen Bock haben sollte, das 
Digitalszeugs zu verstehen, dann ist das seine Sache. Er lernt 
möglicherweise auch rückwärts, will erst die Lösung sehen und dann 
versuchen, die Lösung zu verstehen. Irgendwann gibt es eine schriftliche 
und  mündliche Prüfung, dann trennt sich die Spreu vom Weizen.

Manfred schrieb:
> Ich bin etwas irritiert: Diese Binärfolge konvertiert mein
> Taschenrechner (Sharp von 1986) in einen Negativwert, -465.

Dann konvertiert dein Taschenrechner woanders hin, als du möchtest.
Wenn dein Wandler nur positive Spannungen wandelt, ist das Ergebnis auch 
vorzeichenlos.

Manfred schrieb:
> Ich bin etwas irritiert: Diese Binärfolge konvertiert mein
> Taschenrechner (Sharp von 1986) in einen Negativwert, -465.

Je nach Gerät ist evtl. die Eingabe eine führenden '0' notwendig. Er 
interpretiert wohl das linke Bit als Vorzeichen. Vielleicht kann er auch 
nur 10Bit - dann bring den deinigen ins Museum.
Also probiere es mal mit 010 0010 1111.

Unterlehrer schrieb:
> Irgendwann gibt es eine schriftliche
> und  mündliche Prüfung, dann trennt sich die Spreu vom Weizen.

HildeK schrieb:
> Unterlehrer schrieb:
>> Irgendwann gibt es eine schriftliche
>> und  mündliche Prüfung, dann trennt sich die Spreu vom Weizen.

Da fehlte jetzt noch ein Wort von mir: "Hoffentlich!"

Die oben-gerechnete 13-bit ist was minimum, d.h. no missing codes.

Die effective-number-of-bits (ENOB) wird "daumenregelmässig" 2-3 Bits 
weniger als das.
Das ist was die wahre Auflösung des ADCs ist.
Ich musste das vor Jahren bitterlich erfahren :-)

Achtung: Viele im Mikrocontroller eingebetette ADCs werden damit den 
Ziel verfehlen.
Sie sind als no missing codes 10 oder 12 bit.
ENOB ist entsprechend geringer.

Ein sehr gutes Buch (kostenlose PDF) über ADCs

https://www.analog.com/en/education/education-library/data-conversion-handbook.html

Fazit: Das heißt wenn du 13bit als no missing code Auflösung rechnest, 
du nimmst besser ein 15 oder 16-bit ADC, wo ENOB bei ca. 13-bit sein 
wird.

ElektroFH schrieb:
> Die effective-number-of-bits (ENOB) wird "daumenregelmässig" 2-3 Bits
> weniger als das.
> Das ist was die wahre Auflösung des ADCs ist.

Die Frage des TO war theoretischer Natur - Hausaufgabe/Prüfungsaufgabe. 
Da spielen die ENOB noch lange keine Rolle und verwirren nur.
Das kommt dann viel später - wenn er die Ursprungsfrage mal verstanden 
hat.