11 replies to this topic

[derKosta]

Wikipediaartikel schon gelesen?

[Grillmeister]

Welche Auflösung ein AD-Wandler hat, sagt dir der Hersteller bei dem du den Baustein kaufst. Technisch realisiert wird das mit 2^n-1 Komparatoren und Spannungsteilern. Dadurch ist es sehr aufwendig, einen AD-Wandler mit einer hohen Auflösung zu bauen. Bei 12 bit sind das dann schon 4095 Komparatoren, die auf Silizium gebracht werden müssen.

Ich habe dir hier mal ein Bild hochgeladen:

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Edited by Grillmeister, 15 December 2008 - 09:37 Uhr.

[Steffen_]

Ja, das ist etwas anderes.
Die Auflösung zeigt dir, mit wievielen Bits deine Eingabe kodiert wird. Das sind in deinem Fall also 5 Bit.
Die Genauigkeit ist nur en Wert, der dir angibt, wie "genau" dein Wandler den gemessenen Wert an einen idealisierten physikalischen Wert bringt.
Stichwort dazu mal idealie Rechteckspannung. Wird jedem der mal Fouriertransofrmationen oder -analysen hören musst sicher geläufig sein. Du hast halt immer irgendwelches Rauschen auf deinen Leitungen, weswegen du ja nie sagen kannst, es fließt genau garkein Strom durch die Leitung. In Wahrheit fließt vllt ein Stromg von 0.1*10^5 A oder so. Mit der Genauigkeit legst du sozusagen fest, in welche Quantisierungsstufen deine Abtastwerte reinfallen. Ist so eine Art Kategorisierung.

Wie du Auflösung und Genauigkeit unter einen Hut bekommst weisst du?

[Steffen_]

Ich sage gleich vorneweg, dass ich nicht der Elektrotechnik Held bin.

Eine Möglichkeit wäre, du nimmst zwei ADC's mit jeweils einer Auflösung von 4 Bit im Minimum. Die Ausgangssignale der beiden Wandler musst du dann noch über ein Gatter verknüpfen. Oder AND, OR oder sonstwas muss für deinen zweck geklärt sein. Da fällt mir ein, was für Signale willst du eigentlich umwandeln? Das schränkt die Möglichkeiten auch schon ein. Durch das Aufteilen in 2 Wandler teilst du deinen Messbereich auch in 2 Intervalle auf, aber das geht nicht für jede Anwendung.

Eine andere Möglichkeit wäre, einen 6 Bit Wandler zu nehmen. Aber ich vermute man hat dir nicht ohne Grund einen mit 5 Bit gegeben, damit du auch was zum Denken hast.

Was mir dann noch einfällt ist einfach nur Oversampling. Damit kann man de Auflösung schon erhöhen. Sollte sogar eine 1-Bit toleranz einhalten können.
Wenn du zB ein 12 Bit Signal hast und die vier Wandler mit je 10 Bit nimmst und aufaddierst, kommst du in der Summe ja auch nur auf 11 Bit Auflösung.
Im Prinzip gibt die das Oversampling eine Auflösung von sqrt(n)*Res(Wandler) - anders gesagt, Auflösung des Wandlers multipliziert mit Wurzel aus Bitanzahl.
Kann aber gut möglich sein, dass du nun viel stärkeres Quantisierungsrauschen bekommst, die Werte in falschen Quantisierunsintervallen landen, du die Samplingrate erhöhen musst etc.
Zu Oversampling und allen wichtigen Themen (SC-Filter, Sigma-Delta Wandler, Resampling blabla) findest du aber genug im Netz.

Vom Theoretischen her, kann ich mir auhch vorstellen (bzw es geht), dass du einfach die Binärdarstellung deiner Werte auf 6 Bit änderst und dann auf dem Bereich rechnest. Gibt dann natürlich einige überbelegte Intervalle. Wie du das handhabst, hängt aber wie gesagt von deiner Probelstellung ab.

[Grillmeister]

Also, wie kann ich denn , ganz einfach ausgedrückt, die Genauigkeit von 5 auf 6 Bit erhöhen?

Mir ist deine Aufgabenstellung noch nicht ganz klar. Die Genauigkeit eines AD-Wandlers ist die Summe aller Fehler. Dazu gehören auch analoge Meßfehler, die z.B. durch Verstärker verursacht werden. Eine Genauigkeit ist erstmal eine Abweichung vom Sollwert. Das kann eine Spannung oder ein Strom sein. Wird der Wert in Bit angegeben, so bezieht man das auf den Meßbereichsendwert. Also ein 0 bis 5V AD-Wandler hätte bei einer 6-bit Genauigkeit einen Genauigkeitswert von 79,4 mV.

Die Genauigkeit gibt also den Wert des gesamten Systems an also der "Blackbox". Während die Auflösung nur den Komparator beschreibt.

[Grillmeister]

Ich gehe mal stark davon aus, dass du die Auflösung erhöhen sollst. Dafür musst du dann wohl den Komparator ändern. Aber da ich DasyLab nicht habe, kann ich die dazu nichts weiter sagen.