Hi
Ich suche nach einer einfachen möglichkeit A/D Wandler selber zu bauen. Ich habe zwar erfahrungen mit selbstbau D/A wandlern gemacht aber mit A/D Wandlern kenne ich mich nicht aus.
Mfg sascha
Hallo,
Ich suche nach einer einfachen möglichkeit A/D Wandler selber
zu bauen. Ich habe zwar erfahrungen mit selbstbau D/A wandlern
gemacht aber mit A/D Wandlern kenne ich mich nicht aus.
wie einfach soll es denn sein?
Es gibt viele Lösungen zu AD-Wandlung.
Hast du den Wiki-Artikel dazu schon gelesen?
http://de.wikipedia.org/wiki/Analog-Digital-Umsetzer
Die vom Verständis her einfachste Art der AD-Wandlung geht
mit parallelen Komparatoren.
-> Paralell-ADC
http://de.wikipedia.org/wiki/Analog-Digital-Umsetzer…
Hast du sonst Randbedingungen, die du gerne umsetzen willst?
Gruß Uwi
Hallo
Ich wollte einen einfachen A/D Wandler bauen und diesen dann an einen microcontroller naschließen. D/A Wandler bauen ist ja ganz einfach man schaltet einfach einen 1K, 2K, 4K und einen 8K widerstand paralell und fertig aber A/D Wandler ist wohl etwas schwieriger
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Hallo Sascha,
leider hast du - wie andere so oft auch hier bei ihren Fragen - fast keine Randbedingungen vorgegeben. Es gibt ungefähr unendlich viele Lösungen, sie füllen mehrere Bücher. Immerhin, an einem µC willst du ihn betreiben, schon mal ein Hinweis. Wenn du besondere Vorstellungen an die Geschwindigkeit, Auflösung oder Genauigkeit hast, z. B. ein Audiosignal wandeln willst, ist der Rest meiner Antwort Makulatur.
Der einfachste ADC ist ein Komparator. Er setzt ein Analogsignal in ein 1-Bit breites, zeitkontinuierliches Digitalsignal um. Den willst du aber bestimmt nicht.
Bei einem µC wird man sinnvollerweise immer ein Teil der Wandlertechnik per Software realisieren. Nun musst du dich entscheiden: Meinst du mit „einfach“, dass der Wandler wenige externe Bauteile braucht, oder soll er auch ohne µC funktionieren und „einfach“ zu verstehen sein, oder darf er mit Unterstützung des µCs arbeiten, muss aber „einfach“ zu verstehen sein?
Mit besonders wenigen externen Bauelementen kommt ein Delta-Sigma-ADC aus, z. B.: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00700…. Der ist aber ganz und gar nicht „einfach“ zu verstehen.
Auch ein Wandler nach dem Rampenverfahren kommt mit wenigen externen Bauelementen aus. Er ist einfach zu verstehen. Da musst du mal googeln bzw. in Wikipedia nachsehen.
SAR-Wandler brauchen einen DAC (den kennst bzw. hast du ja schon) und einen Komparator - der ist in vielen µCs schon drin. Also auch in gewisser Weise „einfach“.
Ja, und dann gibt’s noch viel mehr.
Grüße
Uwe
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Hallo,
D/A Wandler bauen ist ja
ganz einfach man schaltet einfach einen 1K, 2K, 4K und einen
8K widerstand paralell und fertig aber A/D Wandler ist wohl
etwas schwieriger
Du könntest dann einfach einen A/D-Wandler bauen, der auf Deinem D/A-Wandler basiert. Das funktioniert folgendermaßen.
Angenommen, Du hast einen D/A-Wandler (z. B. nach dem R-2R-Prinzip arbeitend) mit 8 Bit Auflösung. Du gibst also einen digitalen Wert zwischen 0 und 255 rein, und bekommst eine analoge Spannung zwischen 0 und 10 V raus. Hinter den D/A-Wandler schaltest Du einen Komparator. In dessen einen Eingang geht die Messpannung rein, in den anderen die Outputspannung des D/A-Wandlers. Den Ein-Bit-Output des Komparators schaltest Du auf einen Eingangspin des Mikrocontrollers. Ferner steuerst Du mit einem 8-Bit-Port des Controllers umgekehrt den D/A-Wandler an. Somit liegt eine (gewollte) Schleife vor: µC → D/A-Wandler → Komparator → µC.
Für die Wandlung eines analogen Spannungswerts zwischen 0 und 10 V in seinen entsprechenden Digitalwert von 0…255 gehst Du nach folgendem Schema vor. Zunächst legt der µC softwaregesteuert das Bitmuster 10000000 an den D/A-Wandler an. Der gibt daraufhin 5 V aus. Der nachgeschaltete Komparator vergleicht die Messspannung also mit 5 V, und liefert damit an seinem Ausgang die Information, ob die Messspannung größer oder kleiner als 5 V ist. Ist die Messspannung kleiner, muss das Bit Nr. 7 (= das am weitesten „links“ stehende) des Wandlungsergebnisses eine 0 sein, andernfalls eine 1.
Jetzt wiederholt man das Spiel auf der nächstfeineren Stufe. Das nächste Bitmuster ist 11000000 oder 01000000, je nach dem Ergebnis des ersten Tests. Nach dem zweiten Test weißt Du, ob die Spannung zwischen 0 und 2.5 V, oder zwischen 2.5 V und 5.0 V, oder zwischen 5.0 und 7.5 V, oder zwischen 7.5 V und 10 V liegt, nach dem dritten Test, ob sie zwischen 0 und 1.25 V, oer zwischen 1.25 V und 2.50 V, oder… und so weiter. Eine komplette Wandlung besteht immer aus genau acht Tests (eine n-Bit-Wandlung aus n Tests).
Dies ist das sogenannte Prinzip der „bitweisen Umsetzung“ oder sukzessiven Approximation, nach dem tatsächlich viele A/D-Wandler arbeiten. Die Messspannung darf sich während der Testphase natürlich nicht ändern, deshalb schaltet man dem Komparator noch eine Sample&Hold-Stufe vor. Die besteht aus einem Kondensator, der vor jeder Messung mit der Messpannung aufgeladen, und danach über einen Transistor (FET) vom Eingang abgetrennt wird.
http://de.wikipedia.org/wiki/Analog-Digital-Umsetzer…
Gruß
Martin
Hallo,
Ich wollte einen einfachen A/D Wandler bauen und diesen dann
an einen microcontroller naschließen.
dass es haufenweise Mikrokontroller mit eingebautem A/D-Wandler gibt ist Dir bekannt?
Gruß
loderunner
Hallo,
Ich wollte einen einfachen A/D Wandler bauen.
Warum willst du das machen?
Es gibt einen Haufen ADC zu kaufen.
Geht es ums Prinzip, also selber machen um was zu lernen?
und diesen dann
an einen microcontroller naschließen. D/A Wandler bauen ist ja
ganz einfach man schaltet einfach einen 1K, 2K, 4K und einen
8K widerstand paralell und fertig aber A/D Wandler ist wohl
etwas schwieriger
Wenn du den DA-Wandler her nimmst, ist das Verfahren
der „Sukzessiven Approximation“ rel. leicht umzusetzen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Analog-Digital-Umsetzer…
Gruß Uwi
Hallo Uwe
Dann werde ich mal ein paar bedingungen stellen
Also:
Ich möchte einen eifachen A/D wandler bauen der zu experimentierzwecken geeignet sein sollte. Desweiteren sollte er leicht aufgebaut sein mit wenigen bauteilen. Er soll später an einem at89c2051 angeschlossen werden. Er soll leicht aufgebaut sein und vorallem platzsparen. Wenn da jemand eine lösung kennt immer her damit. Die Idee mit dem D/A wandler war ja schon recht gut aber das braucht zu viele bauteile der wandler sollte hinterher so in etwa die abmessungen von BxL 10x50mm haben. die höhe ist egal.
Gruß Sascha
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Hallo,
Er soll später an einem at89c2051 angeschlossen werden.
das Ding hat einen Comparator. Bastle mit ein paar Port-Pins oder einem TTL-Latch einen D/A-Wandler und vergleiche dann die damit erzeugte Spannung mit der zu messenden Spannung. Ggf. kannst Du zur Verbesserung noch einen S/H-Baustein (Sample and Hold) verwenden.
Gruß
loderunner