LSB

A/D-Umsetzer: Auflösung, Quantisierung, Abtastung, Umsetzverfahren und Analogeingang des Mikrocontrollers

Sensoren liefern Spannungen, Mikrocontroller und SPS rechnen mit Zahlen. Dazwischen sitzt der A/D-Umsetzer. Dieser Artikel erklärt Schritt für Schritt Abtasten, Quantisieren und Codieren, Auflösung (LSB) und Bitzahl, das Umrechnen zwischen Spannung und Datenwort, die Referenzspannung, das Abtasttheorem, die Umsetzverfahren vom Flash- bis zum Delta-Sigma-Umsetzer, das Digitalvoltmeter, die Anpassung von Sensorsignalen und den Analogeingang eines Mikrocontrollers.

Übungsaufgaben zu D/A-Umsetzern: Auflösung, gewichtetes Widerstandsnetzwerk, R-2R-Netzwerk und I²C-Baustein

Vier Übungsaufgaben zu D/A-Umsetzern – von einem I²C-Baustein am LED-Treiber mit Pull-up-Widerständen, Datenblattkennwerten, Messung und Ersatztyp über ein gewichtetes 5-Bit-Netzwerk mit Teilströmen und Fehlersuche und ein 6-Bit-R-2R-Netzwerk mit Treppenspannung bis zur Beschaltung, Adressierung und Ausgabe eines 12-Bit-I²C-DAC samt höherer Auflösung und Digitalpotenziometer. Zu jeder Teilaufgabe lässt sich eine Beispiellösung einblenden.

D/A-Umsetzer: Auflösung, gewichtetes Widerstandsnetzwerk, R-2R-Netzwerk und I²C-Baustein

Ein Mikrocontroller rechnet mit Zahlen, ein Ventil, ein Lüfter oder ein Lautsprecher braucht eine Spannung. Der D/A-Umsetzer macht aus dem Datenwort wieder eine analoge Größe. Dieser Artikel erklärt Schritt für Schritt Auflösung, Stufenzahl und Ausgangsspannung aus dem Bitmuster, das gewichtete Widerstandsnetzwerk mit Summierverstärker samt Teilströmen, das R-2R-Netzwerk und den Unterschied der beiden, die Fehlersuche im Netzwerk anhand der Ausgangsspannung, Kennwerte, Messen und Abgleich sowie D/A-Umsetzer-Bausteine mit I²C-Schnittstelle, Digitalpotenziometer und den Ersatz eines Bausteins.

Übungsaufgaben zu A/D-Umsetzern: Auflösung, Quantisierung, Abtastung, Umsetzverfahren und Analogeingang des Mikrocontrollers

Fünf Übungsaufgaben zu A/D-Umsetzern – von Messkette, LSB und Datenwort über Mindest-Bitzahl, Ergebnisregister, Referenzspannung und Ersatztyp aus einem englischen Datenblatt bis zu sukzessiver Approximation, Dual-Slope, Digitalvoltmeter, Signalanpassung, Abtasttheorem und den Registern eines Mikrocontroller-ADC. Zu jeder Teilaufgabe lässt sich eine Beispiellösung einblenden.