Untersuchungen des Verhaltens von AD-Wandlern nach dem Sigma-Delta-Prinzip mit einem oder zwei Integratoren und deren Simulation mit MATHEMATICA

ISBN-13: 9783838611105 / Niemiecki / Miękka / 1998 / 158 str.

Frank Schulte

Opis

Inhaltsangabe: Zusammenfassung: Diese Diplomarbeit ist der mathematischen Beschreibung, einigen theoretischen Untersuchungen sowie der Erstellung zweier Computerprogramme in MATHEMATICA als Werkzeug zur Simulation spezieller Analog-Digital-Wandler (kurz: AD-Wandler) mit einem oder zwei Integratoren gewidmet. AD-Wandler spielen in vielen Bereichen der Technik (z.B. Elektrotechnik, Metechnik) eine bedeutende Rolle, insbesondere in der Signalubertragung und -verarbeitung. Allerdings sind die Anforderungen an diese Bauteile sehr unterschiedlich, diese gehen von sehr schnellen bis hin zu hochauflosenden AD-Wandlern. In dieser Diplomarbeit sollen AD-Wandler, die nach dem Sigma-Delta-Verfahren arbeiten, betrachtet werden, wie sie in der Literatur beschrieben sind, da dieses Verfahren sehr haufig Anwendung findet. Sie bestehen aus einem AD-Modulator mit n Integratoren (kurz: AD-Modulator n-ter Ordnung) und aus dem sich anschlieenden Digitalfilter. Der AD-Modulator n-ter Ordnung hat die Aufgabe, ein analoges Eingangssignal (z.B. Spannung) in ein digitales Ausgangssignal (Bitfolge aus Nullen und Einsen) umzusetzen, der Digitalfilter wandelt diese Bitfolge in eine speziell codierte Digitalzahl (z.B. Dezimal- oder Binarzahl) um. Hervorzuheben ist bei dieser Thematik, da es sich funktionsbedingt um ein diskret-kontinuierliches System handelt, das heit, es treten stetige (z.B. Eingangsspannung) und diskrete Groen (z.B. erzeugte Bitfolge am Ausgang des AD-Modulators) auf, die in den Formeln verknupft werden mussen (Mixed-Mode-Simulation). Die Arbeit ist wie folgt aufgebaut: Im ersten Kapitel wird die Arbeit kurz zusammengefat; auerdem werden die in der Arbeit sowie in den Computerprogrammen verwendeten Bezeichnungen vorgestellt. Im zweiten Kapitel wird der AD-Wandler mit einem Integrator untersucht. Zu diesem Zweck wird zuerst der Aufbau erklart, dann werden aus den mathematischen Beschreibungen der einzelnen Baugruppen verschiedene Rekursionsformeln fur den AD-Wandle