Hallo, ich habe eine Frage: ich nehme einen 8Bit-DAC (Digital-Analog-Converter), z.B. den preiswerten DAC0808LCN oder ähnlichen. Dessen 8 Eingänge bekommen ihre Pegel von einem 8Bit-Speicher , z.B. dem 28C16 EEPROM. Diese Schaltung baue ich zweimal. Da ich zwei 28C16-Speicher habe, speichere ich die oberen 8Bit eines 16-Bit-Wertes in dem einem, die unteren 8Bit in dem anderen. Ich habe jetzt - da ich zweimal dieselbe Schaltung aufgebaut habe, auch zwei Ausgangssignale. Das erste repräsentiert die Bit0-7, das zweite die Bits 8-15. Beide Signale addiere ich, wobei ich das Signal, was Bit0-7 repräsentiert, mittels eines Präzisionsspannungsteilers (zwei Metallschichtwiderstände) vorher auf 1/256 abschwäche. Nach meiner Rechnung mit einem Modell, das aus zwei 2-Bit-DA-Wandlern einen 4-Bit-DA-Wandler macht, scheint das zu funktionieren. Thomas
>ich habe eine Frage:
scheinbar doch nicht... es gibt in deiner "Frage" keinen Satz, der
mit einem "?" endet bzw. den Anschein hat, eine Frage sein zu
können...
Übrigens kann man die Auflösung eines 8Bit-ADC dadurch vergrössen,
indem man die Referenzspannung variiert.
Somit müsste deine Überlegung stimmen... Ob man mit dem Aufbau aber
wirklich noch 16bit breit messen kann, bezweifle ich aber.
Theoretisch funktioniert das. In der Praxis hat ein DAC aber einen Fehler von meist 0,5 oder 1LSB. Der Fehler des einen DAC ist also bereits größer als das höchstwertige Bit des zweiten DACs. Die Ausgangspannung ist also nicht linear, sondern kann Sprünge aufweisen.
Ich versteh das nicht so ganz. Soweit ich allerdings verstehe ist die Konfiguration wie folgt: Du hast zwei AD-Wandler. Einer bekommt das Signal durch 1 geteilt, der andere durch 256 ? Beide Wandler haben die gleiche Referenzspannung? -> Daraus soll ein 16 Bit AD Wandler werden? Das funktioniert doch nie im Leben! Dann kannst du gleich (abgesehen von analogen Nebeneffekten) direkt im Programm 1/256 des AD-Wertes auf ihn selbst addieren... Funktionieren könnte allerdings folgendes: Du nimmst zwei statt einem AD-Wandler minimierst aber die Referenzspannung auf die Hälfte. Nun lässt du von einem Komparator prüfen ob die Spannung über Vref gestiegen ist. Ist dies so, wird die Spannung statt vom ersten, nun vom zweiten ADC über einen Spannungsteiler eingelesen. -> Dass müsste dann den Effekt eines 16-Bit Wandlers haben, da du den kompletten Bereich mit 16 Bits abdeckst. Allerdings ist diese Variante vermutlich teurer, größer und vor allem ungenauer als direkt einen 16-Bit AD-Wandler zu verwenden... So meine Meinung. PS: Was hast du denn da schickes simuliert mit den 2*2Bit = 4Bit?
Ups: DAC? Hm dann ziehe ich meine Aussage zurück. Klar, das funktioniert tatsächlich, wenn man nochmal mit den oberen 8 Bits eine Spannung wandelt und als 256en Teil aufaddiert.. Alles umsonst geschrieben! Argh :-)
Hallo, ja - das Fragezeichen habe ich tatsächlich vergessen. Wird hiermit "nachgeliefert". Der Fehler ist bei einem 8-Bit-DAC 0,19%, bei einem 16-Bit-DAC 0,00076%. Da aber das Signal des "unteren" 8-Bit-DAC auf 1/256 abgeschwächt wird, wird natürlich auch der Fehler auf 1/256 reduziert. 0,19 / 256 = 0,00076. Thomas
Das Problem ist nicht der Fehler des unteren DAC, der ist ja "nix wert". Drum nennt man das auch niederwertiges Byte. Problematisch ist der Fehler des/der niedrigen Bit(s) bei dem oberen DAC. Ein Fehler von 1/2 LSB dort macht dir den ganzen Wert des unteren DAC zur Sau. Ergo, den kannst du auch gleich weglassen... Was geht, wie Rahul schon schrieb, ist die Referenzspannung eines DACs über einen zweiten zu verändern. Aber auch denn geht die Rechnung mit 8+8=16 nicht auf.
Hallo Thomas, das ist eine einleuchtende Erklärung! Der Fehler bei dem oberen DAC wirkt sich dann ja richtig schwerwiegend aus... Er wird sozusagen 8 Stellen nach links verschoben und auf das 256-fache vergrößert, da ja jetzt das LSB auf Bitposition 8 liegt. Vielen Dank für den Hinweis - den Schaltungsaufbau kann ich mir damit sparen! Thomas Strauß
> Beide Signale addiere ich, Du muestest sie multiplizieren. > Nach meiner Rechnung mit einem Modell, das aus zwei > 2-Bit-DA-Wandlern einen 4-Bit-DA-Wandler macht, scheint das > zu funktionieren Klar: 2 + 2 <=> 2 * 2
Nachdem jetzt geklärt ist, dass das so nicht funktioniert: Man hat das am Amiga mit dem eingebauten Soundchip so ähnlich gemacht... Ein klassischer Amiga hat vier 8-Bit-Soundkanäle (zwei auf dem linken Audioausgang, zwei auf dem rechten), die getrennt voneinander mit 6 Bit (64 Schritten) in der Lautstärke regelbar sind. Na, hat jemand schon eine Idee...? Richtig, von den beiden linken Kanälen und den beiden rechten wird je einer auf maximale, einer auf minimale Laustärke gesetzt und so ein DA-Wandler mit (in etwa...) 14 Bit "simuliert". Der Knackpunkt, warum das tatsächlich was gebracht hat, liegt aber darin: die auf diese Weise entstandenen beiden neuen Soundkanäle musste man (einzeln, versteht sich) mit einer etwas umständlichen Prozedur nach Gehör kalibrieren, um die unvermeidbaren Fehler in der Linerität (zumindest teilweise) wieder auszubügeln. Die genaue Funktionsweise der Kalibrierung ist mir zwar nicht (mehr) bekannt, aber im Prinzip ging es darum, den Fehler, der sich beim Erzeugen von Testsignalen in Form eines hörbaren Tons äußerte, in mehreren Schritten durch ein Herantasten mittels Tastendrücken auf ein (gehörtes) Minimum zu reduzieren. Aus der so gewonnenen Information wurde dann eine Ersetzungstabelle zur späteren Verwendung generiert. Dass man jeweils einen der beiden 8-Bit-Wandler auf jeder Seite nur mit nominal 6 Bit verwenden konnte, dürfte sogar ein Vorteil gewesen sein, denn sonst wäre für eine Kalibrierung ja gar kein Spielraum mehr geblieben. (Eingefleischte Amiga-Fans mögen mir verzeihen, wenn ich gelegentlich in der Vergangenheitsform schreibe; funktionieren tut das natürlich immer noch, aber meine Amiga-Zeit ist nun doch ein Weilchen her, auch wenn damals "alles besser" war...) Tom
Multiplizieren und Referenzspannung sind die richtigen Stichworte. Es gibt sogenannte Multiplizierende DA-Wandler, das sind alle, deren Referenzspannung linear auf die Ausgangsspannung wirkt. Wenn man die Referenz aus einem zweiten DA-Wandler holt, hat man tatsächlich eine Gesamtauflösung von mehr als 8 Bit. Die 16 wird es wegen der Toleranzen nicht wirklich erreichen.
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