62 lines
1.8 KiB
Markdown
62 lines
1.8 KiB
Markdown
## 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]
|