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APCI-3600
d) Analogfilter
Obwohl der Digitalfilter fast alle Komponenten, die außerhalb der Bandbreite
liegen, herausfiltert, ist es dennoch möglich, dass Aliasingfrequenzen von
schmalen Frequenzbändern durchkommen. Vor allem von solchen Bändern,
die im Bereich einer Nyquist-Bandbreite von 64 xf
Beispiel:
Wenn f
= 10.000 S/s, könnte der Digitalfilter Aliasingfrequenzen von
s
Analogelementen zwischen 635 kHz und 645 kHz durchlassen.
Außerdem weisen die Digitalfilter, die in die A/D-Wandler der APCI-3600
eingebaut sind, auch einen Analogfilter mit einer feststehenden Frequenz auf.
Die Analogfilter dienen zur Entfernung von hohen Frequenzen im
Analogsignalbereich bevor sie den A/D-Wandler erreichen. Dies eignet sich
vor allem für hohe Aliasingfrequenzen von schmalen Bändern, die nicht durch
den Digitalfilter abgedeckt werden. Jeder Eingangskanal auf der APCI-3600
ist mit einem zweipoligen Tiefpassfilter bestückt. Die Eckfrequenz des
Analogfilters liegt bei 250 kHz. Dieser Filter hat einen nur geringen Abfall
(Roll-Off) mit sehr geringer Dämpfung von jenen Frequenzen, die innerhalb
der 45 kHz Eingangsbandbreite der APCI-3600 liegen. Die hohe Eckfrequenz
des Filters gewährleistet einen sehr geringen Amplitudengang und minimale
Phasenfehler bei den betroffenen Signalen. Frequenzen, die durch den
Digitalfilter gelangt sind, bestehen normalerweise aus Hochfrequenzrauschen.
Der analoge Tiefpassfilter entfernt diese hohen Frequenzen bevor sie den
A/D-Wandler erreichen.
Während die Eckfrequenz der Digitalfilter direkt mit der Abtastrate mitgeht,
ist die Eckfrequenz der Analogfilter fest. Die Eckfrequenz der Analogfilter ist
so ausgerichtet, um eine gute Dämpfung von hohen Aliasingfrequenzen zu
erreichen bei gleichzeitiger Erhaltung einer geringen Frequenzempfindlichkeit
innerhalb des Bandes. Da der Analogfilter ein zweipoliges System ist, ist sein
Rolloff nicht sehr scharf. Er weist hervorragende Aliasingdämpfung bei
höheren Abtastraten auf, bei denen nur sehr hohe Frequenzen durch den
Digitalfilter gekommen sind. Bei geringeren Abtastraten filtert er mögliche
Aliasingfrequenzen zwar nicht vollständig heraus, aber meistens bestehen die
übrig gebliebenen Aliasingfrequenzen aus Rauschen und nicht aus klaren
Oberwellen.
8.3.7
A/D-Wandler
Der A/D-Wandler verwendet einen Multi-Bit Sigma-Delta-Modulator fünfter
Ordnung, dem ein Digitalfilter und ein Decimator (Anti-Aliasing-Filter)
nachgeschaltet sind.
Auflösung:
Der Sigma-Delta A/D-Wandler hat eine Auflösung von 24-Bit.
Funktionen der Karte
liegen.
s
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