ADC: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 19. Januar 2006, 22:35 Uhr

Abkürzung des englischen Begriffs Analog to Digital Converter, im deutschen Sprachgebrauch A/D-Wandler (Analog nach Digital Wandler) oder A/D-Umsetzer genannt.

Allgemeines

Da es in der digitalen Welt nur zwei Zustände gibt um Informationen darzustellen, benötigt man einen A/D-Wandler um analoge Größen in digitale Werte umzuwandeln.

Merkmale eines A/D-Wandlers

Auflösung in Bit

Geschwindigkeit der Umwandlung

Spannungsbereich in dem Gemessen werden kann

Größe der Referenzspannung

Wiederholgenauigkeit

In der Regel werden verschieden hohe Spannungen analysiert und je nach Genauigkeit des Wandlers (Auflösung) ein entsprechender Wert als Zahl zurückgegeben.

Beispiel der Auflösung eines Wandlers

liegt der Messbereich zwischen 0V und 5V, bei einer Genauigkeit von 8 Bit, und einer Referenzspannung von ebenfalls 5V, so ergibt der analoge Wert von 0V am Eingang den digitalen Wert 0. Entsprechend 5V am Eingang den Wert 255. Der kleinste messbare Spannungsunterschied liegt so bei ca. 0,02 Volt. Bei einer Auflösung von 10 Bit verringert sich dieser Wert schon auf etwa 0,005 Volt, also 4mal genauer weil 2 Bit mehr Auflösung.

Beispielgeräte mit integriertem A/D-Wandler

Soundkarten

ISDN-Telefone

DVD-Brenner

Scanner

Fax-Geräte

TV- und Videokarten

In vielen Microcontrollern sind A/D-Wandler enthalten meistens mit mehreren Eingängen und einer Genauigkeit von 8 bis 10 Bit. Es gibt aber auch eigenständige Bausteine (ICs) die es in einer Vielzahl von verschiedenen Schnittstellen gibt um an das digitale Ergebnis zu kommen, wie u.a. I2C.

ADC des AVR

In den Atmel AVRs wird das Funktionisprinzip der Sukzessiven Approximation [1] angewandt. Bei einer Auflösung bis zu 10 Bit und einer Frequenz von max. 200kHz. Eine höhere Frequenz ist zwar möglich, resultiert aber in einer Verringerung der Auflösung.

Weblinks

Analog-digital-Umsetzer - hier wird genauer erklärt wie ein AD-Wandler funktioniert, und welche Funktionsprinzipen es gibt.