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, wird ein A/D-Wandler benötigt, um analoge Größen in digitale Werte umzuwandeln. Er ist somit das Gegenteil zum DAC (Digital-Analog-Wandler), der digitale Werte in analoge Größen wandelt.
- Merkmale eines A/D-Wandlers
- Auflösung in Bit
- Geschwindigkeit der Umwandlung
- Spannungsbereich bzw. Referenzspannung
- Genauigkeit (Drift, Wiederhohlgenauigkeit, Linearität)
In der Regel werden verschieden hohe Spannungen analysiert und je nach Auflösung des Wandlers ein entsprechender Wert als Zahl zurückgegeben.
- Beispiel der Auflösung eines Wandlers
Liegt der Messbereich zwischen 0V und 5V, bei einer Auflösung 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 4 mal kleiner weil 2 Bit mehr Auflösung.
- Beispielgeräte mit integriertem A/D-Wandler
- Soundkarten
- ISDN-Telefone
- Digital Multimeter
- Scanner
- Fax-Geräte
- TV- und Videokarten
In vielen Microcontrollern sind A/D-Wandler enthalten, meistens mit mehreren Eingängen und einer Auflösung von 8 bis 10 Bit. Es gibt aber auch eigenständige Bausteine (ICs), die es mit 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 von 10 Bit und maximalen Samplingrate von etwa 15kHz bzw. 100 kHz mit reduzierter Genauigkeit.
Für weitere Details und Programmbeispiele über den ADC der AVRs, siehe ADC der AVRs.
Hardware
- 12Bit ADC & I2C Board - MAX1238 - 12Bit ADC Testboard mit I2C/TWI Anbindung by www.jtronics.de (2010)
- 8Bit ADC & I2C Board - MAX1038 - 8Bit ADC Testboard mit I2C/TWI Anbindung by www.jtronics.de (2010)
Weblinks
- Analog-digital-Umsetzer - hier wird genauer erklärt wie ein AD-Wandler funktioniert, und welche Funktionsprinzipen es gibt.
- [2] - Informationen über Referenzspannungsquellen
