A/D- och D/A omvandlare (skolfråga)

[bretthull]

Hej, jag skulle vilja ha hjälp med en fråga jag fått i skolan.

"AD och DAomvandlare är oftast flaskhalsar i datorkretsar och det ägnas mycket forskning kring dessa. En metod som varit i fokus en längre tid är användandet av kapacitiva krestar för DAC. Redogör för varför det är svårare och dyrare att konstruera den ena framför den andra av samma hastighet."

Är det nån som har kolla på detta?

Väldigt tacksam för alla svar

/brett

var: AD- och DAomvandlare

[sodjan]

Om det är en fråga som det antas att tillgängligt studiematerial kan besvara,
så får du kanske kolla där.

Om det är en "överkurs" uppgift där det antas att man letar lite själv,
så är det kanske lite slappt att bara ta ett svar från ett forum.

Är det bara just du som har fått just den här frågan ?
Har du alltså inga klasskamrater att diskutera med ?
Omd et är OK att ta svarat från ett forum så måste det väl
vara OK att diskutera med klasskamraterna också.

Personligen förstår jag inte riktigt frågan.
Man nämnder en lösning (kapacitiva kretsar) men ber om synpunktuer
på den ena resp den andra. Vad är den andra ?

[JimmyAndersson]

Bretthull:
"användandet av kapacitiva krestar för DAC"

Förstår du hur den metoden fungerar?
Samma fråga, men för den andra metoden av DA-omvandlare.

Det är ju en förutsättning att du känner till hur de fungerar för att du ska kunna jämföra dem.

Vilken "nivå" på utbilndning? (dvs högstadie/gymnasie/högskola/osv.)


Välkommen till forumet! Hoppas du kommer hit även när du inte har läxproblem.

[prototypen]

En metod som varit i fokus en längre tid är användandet av kapacitiva krestar för DAC. Redogör för varför det är svårare och dyrare att konstruera den ena framför den andra av samma hastighet


Vilken är den andra metoden, induktiva kretsar??

Som i många fall garbage in, garbage out.
Ge oss mer fakta så kan vi svara

Protte

[blueint]

Det finns flashomvandlare som används bl.a för videodigitalisering. Kapacitansmetoden används till PC:ns analoga joystickingångar vad jag minns. Torde vara extremt uppenbart varför dom skiljer i omvandlingstid.

[bretthull]

Vi ställer frågan så här istället då: Varför är det svårare och dyrare att konstruera en A/D omvandlare jämfört med en D/A omvandlare med samma hastighet?

Vilka parameterar spelar in??

Tackar Jimmy, hehe det kommer jag säkerligen göra. Går på gymnasiet.

[JimmyAndersson]

Aha.


Hm, jag saknar *din* teori kring svaret, eller åtminstone ungefär hur du resonerar kring frågan.
Det blir lite knasigt om det bara är vi andra som ska diskutera ämnet.

Men hur som helst så tycker jag det är en lite konstig fråga.
Det är så mycket som beror på varandra när det gäller detta...
Troligen hör detta ihop med något annat som du läst nyligen.

Enda ledtråden verkar vara "i datorsammanhang",
men det är inte mycket i datorer som innehåller A/D eller D/A-omvandlare.
(Ok, i mina datorer sitter det ofta mycket sådant, men jag är ju ljudtomte också... )

[prototypen]

DA omvandling är "bara" att släppa iväg ström efter vad bitarna har för värde, den enklaste omvandlaren gör man med motstånd sk R 2R nät.
AD är mycket knepigare, består ofta av en DA omvandlare och kretsar som jämför signalen från DA omvandlaren och insignalen.

Där finns >3 sätt, DA omvandlaren provar med halva signalen svaret från de avgör om man ska prova på 1/4 eller 3/4, svaret från det halverar stegen till man provat med alla bitar som AD omvandlaren är tänkt för, kallas för succesivt aproximerande.

Sedan finns den följande där den digitala signalen följer insignalen, ökar insignalen så säger komparatorn räkna upp, minskar insignalen så räknar den ned.

Sedan finns ju komparatormodellen med 1024 komparatorer för 10-bit, den blir ju snabb men strömkrävande.

Sedan finns det säkert fler ideologier.

Protte

[Andax]

En typsik kapacitiv DAC är när man kör med PWM (pulse width modulation) och sedan lågpassfiltrerar med ett RC-filter.

Principen är att man skickar ut en puls från t.ex. en mikrokontroller med en viss frekvens (låt oss säga 1kHz) och låta den fylla på en kondensator med laddning. Genom att ha ett motstånd mellan PWM utgången och kondensatorn begränsar man hur snabbt kondensatorns laddning ändras. Spänningen över en kondensator är ju U = Q/C, där Q är laddningen och C kapacitansen.
Genom att variera tiden då signalen är hög mellan 0 och 1 millisekund (eftersom det är cykeltiden när man kör 1kHz = 1/(1millisek)) kommer man att få olika spänningar över kondensatorn eftersom man hinner fylla på olika mycket laddning beroende på hur länge pulsen är hög.

Metoden kräver ganska få komponenter. En enklare form av räknare och en digital komparator och ett RC-filter.

En ADC kräver ett gäng med analoga komparatorer etc. Extremfallet är den sk flashomvandlaren (flash adc) som kräver 2^N - 1 komparatorer, där N är antal bitar. Å andra sidan är den oftast ruskigt snabb.