Schaltungstechnik

556 8 Analog/Digitale Schnittstelle
sen sich Schaltzeiten im ns-Bereich erzielen. Bild 8.3-5 zeigt eine schaltungstechnische
Ausführung. Ist die Steuerspannung U St positiv, so ist die Diodenbrücke mit
D1, D2, D3 und D4 leitend, die Ausgangsspannung U 2 ist dann gleich der Eingangsspannung
U 1 . Bei negativer Steuerspannung leiten die Dioden D5 und D6,
die Diodenbrücke ist gesperrt. Der Übertragungsweg von U 1 nach U 2 ist dann mit
hoher Sperrdämpfung gesperrt.
U St
U 1
Bild 8.3-5: Analogschalter mit Diodenbrücke
8.4 Analog/Digital Wandlung
-
– USt
D5
D1
D4
D6
Wie bereits in Kap. 2 erwähnt, erfolgt die Verarbeitung von Signalen in den allermeisten
Fällen in digitalisierter Form. Ein analoges Sensorsignal muss nach geeigneter
analoger Aufbereitung mittels eines A/D-Wandlers auf eine digitale
Schnittstelle gebracht werden, um es dann mit digitaler Signalverarbeitung weiter
bearbeiten zu können. Die Software-Bearbeitung auf Basis eines Prozessors und
die Speicherung digitaler Signale ist erheblich leistungsfähiger und flexibler. Ein
A/D-Wandler weist einen analogen Eingang und digitale Ausgänge auf (siehe U1
in Bild 8.2-1). Zur Steuerung des Wandlungsprozesses sind Steuersignale erforderlich.
Im Folgenden sollen die wichtigsten Prinzipien zur A/D-Wandlung aufgezeigt
werden. Die Prinzipien lassen sich einteilen in
Zählverfahren,
Sukzessive Approximation,
Parallelverfahren.
Die Zählverfahren benötigen den geringsten schaltungstechnischen Aufwand,
allerdings ist dafür eine bestimmte Wandlungszeit erforderlich. Am aufwendigsten
und am schnellsten sind die Parallelverfahren.
Zählverfahren: Als erstes wird das Ein-Rampenverfahren (Single-Slope)
betrachtet. Beim Ein-Rampenverfahren erfolgt die Umsetzung der Eingangsspan-
D2
D3
I0
I0
R
U B +
U B –
U 2