Iterationsmethode (Sukzessive Approximation

Digital_Head · Gast

Tag auch,

Folgendes: Sitze gerade im Elektrotechnikunterricht und habe die Aufgabe bekommen, einen Vortrag über Analog-Digital-Umwandler zu halten.
Unterthema: Iterationsmethode.

Ich will ehrlich sein; Ich habe keine Ahnung was das für eine Methode ist.
Deshalb wollte ich einfach fragen, ob mir jemand vielleicht die paar wichtigsten Dinge dazu erklären könnte, was sie bewirkt, wo sie eingesetzt wird etc.

Oder vielleicht kennt jemand auch einfach ein paar nützliche Links zum Thema.

Vielen Dank.

MfG Digital_Head

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Schönes Thema hst du da
Las mich raten du bist in der Berufsausbildung zum Automatisierungselektroniker Fachrichtung blablabla... (ehem Prozeßleitelektroniker, ehem. Mess und Regel Mechaniker).

Also was ein Analog Digital Wandler macht weist du ja,richtig?
Was Sukszessive Approximation heisst weist du auch?

Dann ist ja schon fast alles erklärt:-).

Ok Mal im ernst, ist das nicht ein bischen viel auf einmal aber na gut.

Du hast ein Bitraster z.B. 8 bit (2hoch 8 ) damit kannst du analoge
Zahlen bis 256 darstellen ( um 0-255 streiten wir uns jetzt nicht).

Wenn jetzt ein Eingangssignal den Wert 166 hat wird dieses
Signal in eine Elektronische Schaltung gespeist (diese Erkläre
ich jetzt nicht im Detail) die das Eingangssignal in dieses 8 bit Raster "presst".

Bedeutet das die Schaltung das Eingangssignal zuerst fragt ob es
größer als 128 ist, also genau die Hälfte der bit Auflösung
(wenn du nicht weist wieviel bit dein AD Wandler hat kannst
also jede Rechnung vergessen).
also ist die Antwort auf größer oder = 128 ja geht das gefrage
an das Eingangssignal weiter dann mit 64.
Gleiches Spiel wiederholt sich bis runter zur 1
Aus den antworten die mit ja und nein beantwortet wurden
entsteht ein musster das aus 1 und 0 besteht.
diese aneinander gereit bildet die Binärzahl deines Eingangssignals.

Du kannst damit natürlich auch Musik digitalisieren, Musik
besteht nicht aus Zahlen, aber die Musik wird dann in dieses 8 bit
Muster reingequetscht und dadurch entsteht dein Qualitätsverlust
wenn du Muik durch ein Mikrophon aufnimmst und es z.B. dann
noch zu MP3 konvertierst.

Hmmm soo ich glaub das Grundprinzip ist erklärt, wenn du noch fragen hast immer raus damit.

Und zur Elektrischen Schaltung ich glaub das müsste eine Kippstufe sein, wie die genau hies konnte ich grad nicht rausgefinden.
Aber sie braucht natürlich einen OP Verstärker und irgnedwie war am Ausgang des OP Verstärkers ein Poti (mit dem man den Kipppunkt variieren konnte, also ob grad 2 hoch 8 oder 2 hoch 6 abgefragt wird)
der Zurück auf einen der Eingänge des Op´s ging.

MfG Dieter5858

dachdecker2

Das Verfahren wird außerdem noch als Wägeverfahren bezeichnet.

Ich nenne erstmal die Teile, die unbedingt notwendig sind:
- Sample/Hold-Schaltung vor dem Eingang, um die Eingangsspannung festhalten zu können
- DA-Wandler, der Werte zum Vergleich mit dem Eingangssignal liefert
- Komparator, der Den Vergleich durchführt
- Logik zur Steuerung der obigen Komponenten

Zunächst muss die Eingangsspannung vor der AD-Wandlung festgehalten werden. Der eigentliche Wandler funktioniert nur, wenn die Spannung (durch eine Sample/Hold-Schaltung) konstant ist. Während der gesamten Wandlung wird ein Eingang des Komparators mit dieser Eingangsspannung verbunden. Der zweite Eingang des Komparators ist mit dem Ausgang des DA-Wandlers verbunden.

Beim ersten Schritt wird das höchste Bit am Eingang des DACs gesetzt, die anderen sind 0. Der Komparator sagt nun der Steuerlogik, welcher der Eingänge die größere Spannung führt. Ist die Eingangsspannung größer als der DAC-Ausgang, bleibt die das aktuelle Bit gesetzt, andernfalls wird es mit einer 0 überschrieben. Zu Beginn des zweiten Schritts wird das 2.-höchste Bit am DAC-Eingang gesetzt und wieder Eingangsspannung mit DAC-Ausgang verglichen. Ist die Eingangsspannung größer, bleibt die an an der 2.-höchsten Stelle erhalten, andernfalls wird sie durch 0 ersetzt.

Das geht so lange weiter, bis man die gewünschte Genauigkeit oder die maximale Bitzahl des DACs erreicht hat. Nach erfolgter Umwandlung muss die Sample/Holdschaltung ihren Eingang wieder auf die Quelle aufschalten.

Die Genauigkeit steht und fällt mit der des DAC, die Umwandlungszeit besteht zum einen aus der Zeit, die das Sample/Hold-Glied mindestend durchgeschalten sein muss, damit ihre Ausgangsspannung die Eingangsspannung erreicht. Zum anderen wird die für jeden Schritt benötigte Zeit mal der Bitzahl benötigt. Der Schaltungsaufwand ist vergleichsweise klein, dafür ist das wandlungsprinzip relativ langsam.

Mit der Kipschaltung, die Dieter5858 anspricht, kann man zum Beispiel die Umsetzung nach dem Sägezahnverfahren realisieren.

Da du einen Vortrag halten sollst, wäre es sicher sinnvoll, sich neben der Funktionsweise auch über Eigenschaften, Anwendungsbeispiele, Vorteile, Nachteile und so zu informieren smile

. Jetzt bist du wieder dran smile

Digital_Head · Gast

Guten Morgen,

@ Dieter - Mache eine Lehre als Informatiker Augenzwinkern

Vielen Dank für die Antworten und Erklärungen, sollte für den Anfang reichen. Falls noch was ist werde ich mich melden.

Digital_Head