1.8 KiB
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Funktion des A/D-Umsetzers
- Wandelt analoge Eingangssignale in digitale Samples um
- Essentiell für die Digitalisierung und Weiterverarbeitung von Signalen
Aliasing und Antialiasing
- Abtasttheorem: Für fehlerfreie Rekonstruktion muss die Abtastrate
\gt 2 \cdot f_{\mathrm{max}}betragen - Signale oberhalb der maximal verarbeitbaren Frequenz können als fehlerhafte Aliases erscheinen
- Antialiasing-Filter (Tiefpass- oder Bandpassfilter) unterdrücken unerwünschte hohe Frequenzen
- Schützen den A/D-Umsetzer vor fehlerhaften Aliasing-Effekten
[question:AF620]
Taktgenerator (Abtastratengenerator)
- Erzeugt den exakten zeitlichen Takt für die Abtastung
- Bestimmt, wie oft pro Sekunde ein Sample erfasst wird
- Kann fest eingestellt oder durch Steuerung (z. B. Mikrocontroller) geregelt werden
Quantisierung und Quantisierungsfehler
- Bei der A/D-Umsetzung werden analoge Amplitudenwerte in feste Stufen abgebildet
- Dies führt zu einer wertdiskreten Darstellung des ursprünglich kontinuierlichen Signals
- Quantisierungsfehler entstehen, da nicht alle Zwischenwerte exakt erfasst werden können
[question:AF607]
Auflösung des A/D-Umsetzers
- Anzahl der möglichen digital darstellbaren Stufen
- Wird in Bit angegeben (z. B.
\qty{8}{\bit} = \num{256}Stufen,\qty{16}{\bit} = \num{65536}Stufen) - Häufig wird die Hälfte der Werte für den positiven und die andere Hälfte für den negativen Bereich verwendet
[question:AF608]
Jitter: Timing-Instabilitäten
- Jitter beschreibt kleine, zufällige Schwankungen in den Abtastzeitpunkten
- Ein instabiler Abtastratengenerator führt zu zusätzlichen Rauscheffekten im digitalen Signal
- Hoher technischer Aufwand ist nötig, um einen präzisen Takt zu gewährleisten
[question:AF621]