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A/D-Wandler
Jeder Komparator erhält über die Widerstandmatrix seine eigene Bezugsspannung. Da sich die
Genauigkeit der Spannungsteiler unmittelbar auf die Genauigkeit der D/A-Umsetzung
auswirkt, übersteigt die Auflösung von Parallelumsetzern, auch als Flash-Konverter
bezeichnet, selten mehr als 10 Bit. Dafür ist die Wandlungsgeschwindigkeit sehr hoch, weil
für die volle Auflösung nur ein Taktimpuls benötigt wird.
Pipeline-Wandler sind mehrstufige A/D-Wandler, die aus mehreren Flash-Wandlern bestehen.
Ihre Vorteile liegen in der hohen Auflösung, die bis zu 14 Bit reicht und der hohen Abtastrate,
die 100 MHz und mehr betragen kann.
Vom Aufbau her handelt es sich beim Pipeline-Wandler um eine Kaskadierung von mehreren
Flash-Wandlern. Jeder einzelne Parallelumsetzer quantisiert das Differenzsignal des
vorgeschalteten A/D-Wandlers. Der erste A/D-Wandler erhält das zu digitalisierende
Eingangssignal, quantisiert es und stellt die höherwertigen Bits des digitalen Ausgangs dar.
Das digitale Ausgangssignal wird in einem D/A-Wandler in ein analoges Signal gewandelt, in
einer Abtast- und Halteschaltung zwischengespeichert, von dem originalen Eingangssignal
subtrahiert und nach einer Verstärkung dem nächsten Parallelumsetzer zugeführt, der das
Differenzsignal mit höherer Auflösung quantisiert. Die weiteren nachgeschalteten A/D-Wandler
quantisieren jeweils das nächste Differenzsignal und zwar mit immer höherer Auflösung. Nach
dem Durchlauf aller Pipeline-Stufen wird das Ergebnis errechnet.
Die hohe Dynamik des Pipeline-Wandlers erfordert eine hohe Linearität der einzelnen A/D-
Wandler und präzise Verstärker, die das Differenzsignal zwischen den Pipeline-Stufen
verstärken. Pipeline-Wandler erreichen höhere Auflösungen als Flash-Wandler mit einer
vergleichbaren Anzahl an Komparatoren, was allerdings auf Kosten der Wandlungszeit geht.
Pipeline-Wandler
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Buch IT Wissen - A/D-Wandler"
IT Wissen
A/D-Wandler
- Titel
- IT Wissen
- Untertitel
- A/D-Wandler
- Herausgeber
- Klaus Lipinski
- Verlag
- Datacom-Buchverlag GmbH
- Ort
- Dietersburg
- Datum
- 2010
- Sprache
- deutsch
- Lizenz
- CC BY-NC-ND 3.0
- Abmessungen
- 29.7 x 21.0 cm
- Seiten
- 37
- Schlagwörter
- Analog, Umsetzer
- Kategorien
- Dokumente IT & Technologie