Dinge sind nicht immer so, wie sie scheinen. Man denke zum Beispiel an das Quagga (eine Mischform aus Pferd un Zebra) — das letzte ist am 12. August 1883 im Zoo von Amsterdam gestorben. Aktuelle genetische Forschungen an den Überresten einiger Quaggas zeigen, dass diese Tiere keine eigene Spezies, sondern eine Variante des afrikanischen Zebras waren.
Die Chancen, das Quagga durch ein selektives Züchtungsprogramm wieder „auferstehen” zu lassen, stehen gut, wenn es in seiner ursprünglichen Umgebung leben kann. Dieses Projekt wurde bereits in die Wege geleitet. Das Ergebnis, das hoffentlich vorliegt, wenn Sie diesen Beitrag lesen, ist sehr ermutigend.
Für einen „DC“-Eingang eines A/D-Wandlers gibt es nichts dergleichen. Die Analogeingänge vieler verschiedener Arten von A/D-Wandlern enthalten sogenannte geschaltete Kondensatoren. Manchmal sind sie mit Verstärkern gepuffert. Doch im Allgemeinen müssen die Schaltungen, welche die ADC-Eingänge treiben, die schnellen transienten Ströme verkraften, die beim Schalten der Kondensatoren fließen.
Die Wiederholungsfrequenz dieser Stromimpulse kann die Abtasttaktfrequenz des Systems sein. Manchmal ist es auch die wesentlich höhere Wandlungstaktfrequenz des A/D-Wandlers. Falls die Eingangsschnittstelle diese schnellen Stromimpulse nicht tolerieren kann, besteht ernsthaft die Gefahr, dass das System Fehlverhalten zeigt und es zu Nichtlinearitäten, eventuell auch zu Codelücken kommt.
Diesem Problem lässt sich auf zwei Arten begegnen. Die einfachste Möglichkeit ist, zwischen ADC-Eingang und Masse einen Kondensator zu legen. Somit können transiente Ströme statt in die Treiberschaltung in den Kondensator fließen. Die Alternative ist, eine Treiber -Schaltung zu verwenden, welche die schnellen Stromtransienten verkraftet. Verwendet man den Kondensator, kann sich der Frequenzverlauf des Systems verringern. Falls man dieses Konzept nutzt, ist unbedingt sicherzustellen, dass die Schaltung, die den ADC-Eingang treibt, mit der zusätzlichen kapazitiven Last stabil arbeitet. Außerdem muss die Systembandbreite so groß wie erforderlich sein.
Falls man eine Treiberschaltung verwenden möchte, die ohne zusätzliche Kondensatoren mit den Transienten zurecht kommt, gilt folgendes. Man muss sicher sein (eventuell per Testaufbau – Spice Makromodelle sind eventuell nicht genau genug, um den Einfluss von solchen schnellen Transienten vorherzusagen), dass der Verstärker oder der andere Treiber die Transienten über den gesamten eingangsseitigen Dynamikbereich beherrscht, da die Amplitude des Impulse sich mit dem Eingangspegel ändern kann.
Auch sehr wichtig ist, daran zu denken, dass der Referenzeingang eines A/D-Wandlers die gleiche Struktur wie der Signaleingang hat – und ähnliche Transienten haben kann. Der Lastkondensator des Referenz-ICs verhindert normalerweise nachteilige Effekte – doch einige Spannungsreferenzen werden als „kommt ohne Ausgangskondensatoren aus“ vermarktet. Dies ist vielleicht richtig, wenn sie mit resistiven Lasten verwendet werden. Es ist aber sicherlich nicht richtig bei transienten Strömen.
Von Uwe Bröckelmann nach Unterlagen von Analog Devices.