Wie funktioniert die A/D-Wandlung nach dem
Parallelprinzip, und warum arbeiten diese
Wandler nur bis zu einer Auflösung bis etwa 12 Bit?
mfg
Stefan
Hallo Stefan
beim Parallelverfahren wird die Analoge Spannung auf Komparatoren gegeben.
Die Referenzspannungen für die Komparatoren
werden durch Spannunsgteiler erzeugt.
Nach anlegen der Meßspannung schalten diejenigen Komparatoren durch, deren Referenzspannung kleiner ist als die zu
messende (sprich zu wandelnde Spannung)
Über einen Prioritätscodierer kan man die Ausgangsinformation auswerten.
Mit 7 Komparatoren erhält man 3-bit
Auflösung
Für jedes weitere bit muß man die Anzahl
der Komparatoren verdoppeln
das heißt
4 bit 14 Komparatoren
5 bit 28
6 bit 56
7 bit 112
8 bit 224
9 bit 448
10 bit 896
11 bit 1792
12 bit 3584 Komparatoren
Der Schaltungsaufwand steigt exponentiell
an
Außerdem muß die Toleranz und die Offsetspannung der einzelnen Komparatoren
in immer kleineren Grenzen gehalten werden
soviel kann ich als kurzen Auszug aus einem Buch dazu schreiben
wie Komparatoren funktionieren kann man zum Beispiel bei http://www.e-online.de
unter Operationsverstärker nachlesen
viele Grüße
Stefan Ludwig
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo Stefan
beim Parallelverfahren wird die Analoge
Spannung auf Komparatoren gegeben.Die Referenzspannungen für die
Komparatoren
werden durch Spannunsgteiler erzeugt.
Nach anlegen der Meßspannung schalten
diejenigen Komparatoren durch, deren
Referenzspannung kleiner ist als die zu
messende (sprich zu wandelnde Spannung)Über einen Prioritätscodierer kan man die
Ausgangsinformation auswerten.Mit 7 Komparatoren erhält man 3-bit
Auflösung
—>So ist es.
Für jedes weitere bit muß man die Anzahl
der Komparatoren verdoppelndas heißt
4 bit 14 Komparatoren
5 bit 28
6 bit 56
7 bit 112
8 bit 224
9 bit 448
10 bit 896
11 bit 1792
12 bit 3584 Komparatoren
—>Nonsens:
Anzahl der Komparatoren = ( 2^(Anzahl der Bits) ) - 1
Der Schaltungsaufwand steigt exponentiell
anAußerdem muß die Toleranz und die
Offsetspannung der einzelnen Komparatoren
in immer kleineren Grenzen gehalten
werdensoviel kann ich als kurzen Auszug aus
einem Buch dazu schreiben
—>die genannten Zahlenwerte stehen in keinem Buch!!!
wie Komparatoren funktionieren kann man
zum Beispiel bei http://www.e-online.deunter Operationsverstärker nachlesen
viele Grüße
Stefan Ludwig
Ansonsten wäre vielleicht noch wichtig, daß ADCs nach dem Parallelverfahren auch flash- oder simultaneous ADC genannt werden, was der wesentlicher Punkt ist und oben nicht richtig zur Geltung kam:
Es ist eine Wandlung mit einem einzigen Schritt möglich. Das Parallelverfahren ermöglicht vom Prinzip her die kürzesten Umsetzzeiten.
Die anderen Verfahren benötigen immer mehrere Schritte und erreichen nicht die hohen Abtastraten der Parallel-ADCs.
Lustig finde ich auch, daß es vom Prinzip her das einfachste Verfahren ist (ich nehme einfach ´nen Meterstab und lese mit einem Blick ab, wie hoch das Ding ist. Die Werte auf dem Meterstab entsprechen dann natürlich schon den Ausgangsinformationen des Prioritätscodierers), gleichzeitig aber auch das aufwendigste bei der Realisierung.
Ich glaube Parallel-ADCs mit 12 Bit Auflösung sind keine reinen Parallel-ADCs mehr, sondern arbeiten mit Subranging oder mit zwei kaskadierten ADCs.
Ciao,
Thomas