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By Wolfgang Pfeiffer

Die Anwendungen der Digitaltechnik innerhalb der elektrischen Messtechnik werden hier umfassend und aktuell beschrieben. Die geschlossene Darstellung beginnend mit den mathematischen Grundlagen, den Analog-Digital-Wandlern, digitalen Messgeräten und den Datenbussen zur Verbindung dieser Geräte tragen zum leichteren Verständnis der technischen Sachverhalte und zur Festigung des Lernstoffs bei. Aus dem Inhalt: - Fourier-Transformation. - Analog-Digital-Wandler. - Digital-Analog-Wandler. - Fehler von A/D-Wandlern und deren Prüfung. - Digitales Speicheroszilloskop. - Logikanalysator. - Digitaler Spektrum-Analysator. - Bussysteme.

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Digitale Meßtechnik: Grundlagen, Geräte, Bussysteme

Die Anwendungen der Digitaltechnik innerhalb der elektrischen Messtechnik werden hier umfassend und aktuell beschrieben. Die geschlossene Darstellung beginnend mit den mathematischen Grundlagen, den Analog-Digital-Wandlern, digitalen Messgeräten und den Datenbussen zur Verbindung dieser Geräte tragen zum leichteren Verständnis der technischen Sachverhalte und zur Festigung des Lernstoffs bei.

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Ein typischer Anwendungsfall ist die Digitalisierung von Videosignalen, die Wandlungsfrequenzen von grotSenordnungsmatSig mindestens 20 MHz erfordert. In diesen Fallen ist es meist auch notwendig, die EingangsgrotSe wahrend des Wandlungszeitraums konstant zu halten. 1 Obersicht 25 Regel durch die Verwendung von sogenannten Abtast- und Halteschaltungen (Sample/Hold-Schaltungen). Die folgende Tabelle gibt einen Uberblick fiber einige der bei A/D-Wandlern eingesetzten MeBverfahren sowie deren wesentliche Eigenschaften und Leistungsfahigkeit.

Damit weltweit (50 Hz bzw. 30) betragen. Dabei ist nl die Zahl der Perioden bei 50 Hz Netzwechselspannung und Tl deren Periodendauer bzw. n2 die Zahl der Perioden bei 60 Hz Netzwechselspannung und T2 deren Periodendauer. 31) Das erste ganzzahlige Vielfache der Periodendauer, bei dem sich fur beide Frequenzen die gleiche Integrationszeit ergibt, wird mit nl = 5 und n2 = 6 erreicht. 7 Integrierende Wandler 45 zahliges Vielfaches hiervon. Wahrend netzfrequente Starer damit zumindest theoretisch vollstandig unterdriickt werden, wird auch fUr andere Starfrequenzen eine allerdings von der jeweiligen Frequenz abhangige Starsignalunterdriickung erreicht.

Der Vergleichsspannungsquelle abo Eine wesentllche Rolle spieltjedoch auch der Nullkomparator, der liber eine moglichst groBe Verstarkung verfligen muB. 7) Bei einem 10-Bit-Wandler und einem MeBbereichsendwert UFS von 1 V betragt die erforderliche Verstarkung bereits etwa lQ4. In Verbindung mit 34 2 Analog-Digital-Wandler dem erforderlichen schnellen Einschwingverhalten ist dies eine auEerordentlich hohe Anforderung an eine Verstiirkerschaltung. Als Komparatoren kommen daher nur speziell ausgelegte Verstiirker mit definiertem Schaltverhalten (Ubergangszeit) in Frage.

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