Wiederholung und Übungsaufgaben zur Digital-Analog-Umsetzung – von Auflösung und Bitmuster über gewichtetes und R-2R-Netzwerk, Kennlinienfehler und PWM bis zum integrierten D/A-Umsetzer mit SPI-Befehlswort und einer Sollwertausgabe 0…10 V für einen Frequenzumrichter. Zu jeder der 19 Aufgaben lässt sich eine Lösung einblenden.
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.
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.
Vier Übungsaufgaben zu OPV-Rechen- und Messverstärkern – Pegelanpassung eines Sensorsignals mit Summierer und Umkehrverstärker samt gewichtetem D/A-Umsetzer, Temperaturmessung mit Pt1000-Brücke, Differenz- und Instrumentenverstärker, ein Signalgenerator aus Schmitt-Trigger, Integrierer und Differenzierer sowie als weiterführende Aufgabe ein PI-Regler aus OPV-Stufen. Zu jeder Teilaufgabe lässt sich eine Beispiellösung einblenden.
Mit wenigen Widerständen und Kondensatoren wird ein Operationsverstärker zur Rechenschaltung: Er addiert, subtrahiert, integriert und differenziert Spannungen. Dieser Artikel zeigt Schritt für Schritt, wie Du Summierer, Differenzverstärker, Instrumentenverstärker, Integrierer und Differenzierer an ihrer Beschaltung erkennst, ihre Ausgangsgleichungen aufstellst und sie dimensionierst – vom gewichteten D/A-Umsetzer über die Pt100-Messbrücke bis zum Funktionsgenerator, zum Dual-Slope-Verfahren und zu den OPV-Stufen eines PID-Reglers.
