Was ist ein AD Wandler?

Um zu verstehen, was ein Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler, AD Wandler) genau macht, ist es zunächst einmal wichtig zu wissen, was genau unter analogen und digitalen Signalen zu verstehen ist. Die Umwandlung erfolgt in erster Linie, weil die Weiterverarbeitung und Speicherung der Signale in den unterschiedlichen Formaten auf verschiedene Art und Weise erfolgen kann. Somit gibt es für jede Datenform Vorteile und Nachteile. Bei digitalen Signalen ist die Umwandlung und Weiterverarbeitung in der Regel einfacher möglich. Analoge Signale sind dafür in der Regel qualitativ hochwertiger. Die Umwandlung erfolgt auf ganz verschiedene Art und Weise.

Der Unterschied zwischen analogen und digitalen Signalen

Analoge Signale Kennzeichen von analogen Signalen ist, dass es keine Stufen im Signal gibt. Dieses Signal also kontinuierlich seinen Wert ändert. Der Wechsel zwischen Minimum und Maximum erfolgt somit stufenlos. Ein Problem hierbei ist, dass die Verarbeitung relativ kompliziert ist. Digitale Signale Ein digitales Signal hat einen abgegrenzten Wertebereich. Dieser ist in bestimmte Stufen untergliedert. Die Veränderung im Signal erfolgt zudem in bestimmten zeitlichen Perioden.

Umwandlungsverfahren

Die Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal erfolgt meist in zwei Schritten. Ein Schritt beinhaltet die Veränderung der kontinuierlichen Veränderung in feste Stufen. Diese Phase nennt man auch Abtastung. Im zweiten Schritt, mit Quantisierung bezeichnet, wird das analoge Signal, dass beliebig viele Werte annehmen kann, so verändert, dass nur eine endliche Menge von Werten vorkommen kann. Verfahren Es gibt sehr viele unterschiedliche Prinzipien, die bei der Umwandlung von analogen in digitale Signale angewandt werden. Zählverfahren Zählverfahren addieren so lange die kleinste einstellbare Stufe und vergleichen diesen mit dem analogen Signal, bis der Unterschied so klein wie möglich ist. Viele Verfahren beginnen immer aufs Neue bei Null mit der Zählung. Andere verfolgen die Änderung des Signals und zählen dabei aufwärts oder abwärts. Serielle Verfahren Serielle Verfahren nehmen einen Digital-Analog-Wandler zu Hilfe. Wenn dieser, auch hier gibt es unterschiedliche Strategien um am schnellsten an den besten Wert zu kommen, am nächsten an das vorliegende analoge Signal kommt, ist der Wert gefunden. Parallele Verfahren Parallele Verfahren führen gleichzeitig mehrere Schritte aus. Hier ist nur ein Vergleich notwendig. In diesem werden aber mehrere Schritte gleichzeitig durchgeführt. Gibt es zum Beispiel acht verschiedene mögliche digitale Zustände, sind 255 (zwei hoch acht minus eins) Vergleiche notwendig. Da die Zahl der notwendigen gleichzeitigen Vergleiche mit jedem weiteren möglichen digitalen Zustand exponentiell ansteigt, steigt der erforderliche Aufwand kräftig. Diese Verfahren werden auch Flash AD genannt.