Abtast-Halte-Schaltung Flashcards
Welche zwei Schaltungen können für die Wandlungsphase verwendet werden?
Sample-Hold-Schaltung: entnimmt Stichproben aus dem Analogsignal und speichert den Wert des Signals zum Zeitpunkt ab
Track-and-Hold-Schaltung: folgt der Eingangsspannung und kann zum beliebigen Zeitpunkt den aktuellen Wert speichern und der nachfolgenden Schaltung bereitstellen (Folgephase -> Haltephase)
In welchem Zusammenhang stehen die beiden Schaltungen zueinander?
eine Track-and-Hold kann immer als Sample-Hold verwendet werden
Welche zwei Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit der Schaltung?
Abtast-Halte-Zeit: diese Zeit beinhaltet alle Vorgänge, die vom Abtasten der Schaltung bis zum vorliegen eines konstanten Analogsignals notwendig sind (Einschwingzeit)
Wandlungszeit: Diese Zeit ist für die Wandlung des nach Abtast-Halte-Schaltung vorliegenden konstanten Eingangssignals erforderlich
Welche drei direkten Verfahren kennen wir für AD-Wandler?
Parallelverfahren
Wägeverfahren
Zählverfahren
Wie beschreibt man das Parallelverfahren?
Das Parallelverfahren gibt bei jedem Takt am Ausgang einen neuen Wert und enthält typisch für jede von n Spannungsstufen einen Komparator.
Jeder Komparator vergleicht Eingangsspannung mit der eigenen Spannungsstufe und schaltet den Ausgang auf 1, falls die Eingangsspannung größer ist.
Nach den Komparatoren liegt ein Paritäts-Decoder um das korrekte Ausgangssignal zu erzeugen.
Welche Vor- und Nachteile hat das Parallelverfahren und wo wird es hauptsächlich eingesetzt?
Es ist sehr schnell, in der Regel bis einige MHz schnell.
Der Aufwand ist sehr groß Aufgrund der hohen Anzahl notwendiger Komparatoren.
Durch die vielen Komparatoren, welche nicht völlig identisch sind, ist die Genauigkeit des Wandlers nicht sehr groß
Hauptanwendung ist Bildverarbeitung, Video und Radar
Wie beschreibt man das Wägeverfahren?
Bei dem Verfahren werden zur Ermittlung des Ergebnisses so viele Schritte nötig, wie der Wandler Bitstellen besitzt.
Beginnend bei der höchsten Wertigkeit werden Bitstellen auf 1 gesetzt und dann mit dem vorliegenden Eingangswert verglichen.
Ist das Ergebnis am Ausgang des Komparators größer als Null, wird die Bitstelle auf 1 belassen, ist der Ausgang des Komparators Null, wird das Bit wieder auf 0 gesetzt.
Es werden nur log2(n) Komparatoren benötigt und entsprechend wenige Komparatoren.
Welchen Vorteil hat das Wägeverfahren?
Es stellt einen guten Kompromiss zwischen Aufwand und Geschwindigkeit dar
Wie beschreibt man den Ablauf des Zählverfahrens und welchen Vorteil hat es?
Es wird nur ein einziger Komparator benötigt, was die Schaltung relativ einfach macht.
Der Hauptvorteil ist, dass sie gut abgeglichen werden kann.
Man kann dadurch sehr hohe Auflösungen von über 20 Bit erreichen.
