Hallo, ich bin etwas verwirrt von der conversion rate. Mein Atmel SAM3X8E hat einen 84MHz Takt und der ADC eine Conversion rate von 1MHz. Kann ich das gleichsetzen mit der Sampling Frequenz? Also könnte ich Signale bis 500kHz wandeln? Bzw was ist hier meine Sampling Frequenz? Danke und Grüße, Jannik
Das lässt sich BESTIMMT im Datenblatt finden. Darin musst du BESTIMMT auch noch andere Sachen nachschauen...
Google findet: "Conversion time is the time it takes for ADC to convert analog input to digital output. Sampling rate is how many times the signal is sampled each second" Also sample rate gibt an wie lange der sample und hold buffer offen ist. Conversion gibt an wie lnge dann die Digitalisierung dieser Messprobe dauert. Da gibt es bekanntlich schnelle (Flash/Prallelumsetzer) und Langsame (Sukzessive Approximation) Verfahren. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/adc.html#c4
Fpgakuechle K. schrieb: > Google findet: > "Conversion time is the time it takes for ADC to convert analog input to > digital output. Sampling rate is how many times the signal is sampled > each second" > > Also sample rate gibt an wie lange der sample und hold buffer offen ist. Im gerade von Dir zitierten Text steht aber was anderes drin. Auch wollte er conversion rate wissen, nicht sample rate. > Conversion gibt an wie lnge dann die Digitalisierung dieser Messprobe > dauert. > Da gibt es bekanntlich schnelle (Flash/Prallelumsetzer) und Langsame > (Sukzessive Approximation) Verfahren. > > http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Electronic/adc.html#c4
... Und außerdem wollte er wissen, wie es bei SAM3X8E aussieht. Bevor es noch blöder wird: Sample Rate = Anzahl der Messungen pro Sekunde. Dazu gehört: - die Zeit, um die Quelle umzuschalten (ein Teil der Set-Up-Time) - die Zeit, in der der S&H-Kondensator über alle Vor- und Innen-Widerstände mit erforderlicher Genauigkeit auf die zu messende Spannung geladen ist (Acquisition Time) und - die Conversion Time, die Zeit für die eigentliche AD-Wandlung. Bei der in µCs üblichen successive approximation etwas über N (bei N Bit Auflösung) ADC-Takte, die eher langsamer, als der µC-Takt sind! Der Kehrwert der Summe dieser Zeiten ergibt die maximale (!) Sample Rate bei gewünschter Auflösung, bzw. "Genauigkeit". Strebt man nur 10 Bit, oder gar 8 Bit Auflösung von einem 12 Bit ADC an, kann man natürlich die Sample Rate "hochjubeln"...
Jannik B schrieb: > Kann ich das gleichsetzen mit der Sampling Frequenz? Ja. Jannik B schrieb: > Also könnte ich Signale bis 500kHz wandeln? Nein, damit kann man auch höherfrequente Signale erfassen. Nur bekommt man dann Aliasing. Wenn es aber nur eine Frequenz am Eingang ist kann das als Unterabtastung trotzdem noch Sinn machen.
Kuno schrieb: > ... Und außerdem wollte er wissen, wie es bei SAM3X8E aussieht. Dann soll er doch gefälligst sich das Blockbild dazu raussuchen : https://www.researchgate.net/figure/SAM3X8e-Analog-to-Digital-Converter-block-2_fig3_268988318 Oder https://datasheetspdf.com/pdf-file/845730/Atmel/SAM3X8E/1 ab S.1317 Wer dazu nicht selbstständig in der Lage ist, soll es besser komplett sein lassen oder sich die paar Wochen Zeit nehmen um die Grundlagen durch Selbststudium nachzuholen. Literatur dazu gibt es dazu zuhauf, nicht zuletzt Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Analog-Digital-Umsetzer#Realisierungsverfahren > Auch wollte er conversion rate wissen, nicht sample rate. Es sollte doch bekannt sein, das 'rate' das inverse von 'time' ist. Und das hier time die praktischere Angabe ist, weil man nicht davon ausgehen kann, das die Konvertierung für jeden Kanal gleich lang dauert. Und doch, er wollte den Unterschied zwischen Abtastzeit/rate und Konvertierungsrate/zeit wissen. Genau das steht im verlinkten Text. >Jannik B schrieb: >> Kann ich das gleichsetzen mit der Sampling Frequenz? >Ja. Nein!
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Kuno schrieb: > Sample Rate = Anzahl der Messungen pro Sekunde. Nein, es ist die Anzahl der Abstastungen. Früher wurden die Zeit-diskretisierten Werte auch mal in einen Ladungsspeicher (CCD) gebuffert, weil die Wertdiskretisierung eines einzelnen Samples länger dauerte als die Abtastung. > > Dazu gehört: > - die Zeit, um die Quelle umzuschalten (ein Teil der Set-Up-Time) > - die Zeit, in der der S&H-Kondensator über alle Vor- und > Innen-Widerstände mit erforderlicher Genauigkeit auf die zu > messende Spannung geladen ist (Acquisition Time) und > - die Conversion Time, die Zeit für die eigentliche AD-Wandlung. > Bei der in µCs üblichen successive approximation etwas über > N (bei N Bit Auflösung) ADC-Takte, die eher langsamer, als der > µC-Takt sind! Nein, im Samplingintervall ist eben nicht die Konvertierungszeit enthalten, dieser AD-Wandler hat eine Mehrkanal-pipilinestruktur. Siehe angehangenes timing-diagramm von seite 1322. Die Anti-Aliasung-Grenzfrequenz wird IMHO durch die Dauer der Abtastung bestimmt, nicht durch die Dauer zwischen den einzelnen Startzeitpunkten zwischen den Abtastungen.
Darf ich da noch ergänzen? Gustl B. schrieb: > Jannik B schrieb: >> Kann ich das gleichsetzen mit der Sampling Frequenz? > > Ja. Mit der maximalen Sampling Frequenz. Und nicht mal ganz diese, denn dazwischen muss ja mit den ermittelten Daten auch noch was geschehen, zumindest muss man sie ablegen oder ausgeben und das kostet auf dem µC auch ein wenig Zeit. Mit einem dezidierten AD-Wandler wäre es allerdings so. > Jannik B schrieb: >> Also könnte ich Signale bis 500kHz wandeln? > > Nein, damit kann man auch höherfrequente Signale erfassen. Nur bekommt > man dann Aliasing. Wenn es aber nur eine Frequenz am Eingang ist kann > das als Unterabtastung trotzdem noch Sinn machen. Man kann Signale theoretisch mit max. 500kHz Bandbreite wandeln. Dieses Band kann z.B. auch zwischen 2MHz und 2.5MHz liegen, nicht jedoch zwischen 1.75MHz und 2.25MHz - es muss schon zur Abtastfrequenz passen. Man stelle sich einfach Bänder vor, die symmetrisch zu Vielfachen der Abtastfrequenz (0...n*fa) liegen. Voraussetzung ist, dass der AD-Wandler auch die entsprechende analoge Eingangsbandbreite hat. Allerdings liegt dann das Ergebnis nach einer DA-Wandlung wieder im Bereich 0-500kHz (wie mit einem Mischer) oder man muss einen entsprechenden Bandpass (wie oben: 2MHz...2.5MHz) verwenden und den richtigen DA-Wandler, der das noch wiedergeben kann. Aliasing ist nicht zwangsweise vorhanden, nämlich nicht, wenn man das Eingangssignal auf 500kHz Bandbreite im richtigen Bereich begrenzt. Dass man die 500kHz auch trotzdem nicht ganz nutzen kann, liegt eher daran, dass man kein Filter bekommt, dass steil auf diese BB begrenzen kann.
HildeK schrieb: > Mit einem dezidierten AD-Wandler wäre es allerdings so. Auch auf dem uC ist das so. Die Wandlungsrate bezieht sich nur auf dessen ADC. Dass du mit Verarbeitung dann vielleicht weniger schafft bleibt unbeachtet. HildeK schrieb: > Aliasing ist nicht zwangsweise vorhanden, nämlich nicht, wenn man das > Eingangssignal auf 500kHz Bandbreite im richtigen Bereich begrenzt. Doch, genau das ist Aliasing. Du hast als Beispiel einen ADC mit 1 MSample/s. Und du hast einen Frequenzbereich der reinkommt von 1,5 MHz bis 2 MHz. Also die 500 kHz. Da drinnen ist jetzt ein einzelner Ton mit 1,6 MHz, dann siehst du den mit dem ADC scheinbar bei 400 kHz. Und zwar genau wegen Aliasing. Es scheint so als seine das ein Signal mit 400 kHz. Das bedeutet der Begriff Aliasing, dass etwas anders aussieht als es ist. Und das ist hier der Fall. Außerdem ist das glaube ich kein Mixerverhalten. Denn die Richtung der Frequenzachse ändert sich manchmal bei Unterabtastung. Also die 1,5 MHz bis 2 MHz werden Abgebildet auf 500 kHz bis 0 Hz.
Gustl B. schrieb: > Doch, genau das ist Aliasing. Du hast das, was passiert schon richtig ausgeführt. Für mich ist Aliasing aber ein Fehler im System, also ein unerwünschtes Umfalten von Frequenzbereichen in das Nutzband, weil gewisse Randbedingungen nicht beachtet wurde, z.B. die ausreichende Bandbegrenzung oder die falsche Wahl von fa. Was gewollt sein kann, ist einfaches Subsampling. Das genau so sinnvoll und richtig sein kann. Das würde ich eben nicht als Aliasing bezeichnen. Wir haben mit der Methode vor vielen Jahren ein System erstellt, das mit fa=28MHz ein analoges TV-ZF-Band (≈32...40MHz) AD-gewandelt und sinnvoll weiter verwendet! Gustl B. schrieb: > Außerdem ist das glaube ich kein Mixerverhalten. Denn die Richtung der > Frequenzachse ändert sich manchmal bei Unterabtastung. Also die 1,5 MHz > bis 2 MHz werden Abgebildet auf 500 kHz bis 0 Hz. 'Mixer' ist eh der falsche Ausdruck - Mischer wäre richtig. Beim Mischer passiert aber das selbe wie bei einer AD-DA-Wandlung. Schau dir AM an, eine ZSB-AM hat zwei Bänder um den Träger (≙ der Abtastfrequenz), die zueinander gespiegelt sind. Filterst du eines heraus, ist es entweder gleich zum Basisband (oberes Seitenband) oder eben gespiegelt dazu (unteres Seitenband). Und es kann Vielfache davon geben, wo sich das wiederholt.
So wie ich das sehe bezeichnet Aliasing nur ein Phänomen. So wie der Stroboskopischen Effekt (im filmischen Kontext auch als Wagenradeffekt) genannt https://de.wikipedia.org/wiki/Stroboskopeffekt . Aber ist ja auch egal, wir wissen was gemeint ist. Aliasing liest man tatsächlich oft bei unerwünschtem Verhalten.
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