Zeit-Digital-Wandler

Bei der Wandlung einer physikalischen Größe in einen Digitalwert werden die physikalischen Größen der Sensoren - Druck, Temperatur, Durchfluss, Geschwindigkeit usw. - zuerst in eine Zwischengröße gewandelt, bevor diese dann in den Digitalwert konvertiert wird. Allgemein bekannt und üblich ist die Wandlung in eine Spannung, die dann mittels AD-Wandler in den Digitalwert konvertiert wird. Ebenso wie eine Spannung kann man die Zeit als Zwischengröße benutzen und die Zeitdifferenzen dann in einen Digitalwert wandeln.


Bei der Umwandlung der physikalischen Größe in eine Zeitdifferenz, arbeitet man mit der Aufladung von RC-Gliedern. Das Prinzip der Zeitumsetzung wird im Zeit-Digital-Wandler, Time to Digital Converter (TDC), realisiert.

Zeit-Digital-Wandler (TDC), Foto: Acam

Zeit-Digital-Wandler (TDC), Foto: Acam

Ein wichtiger Kennwert von Wandlern, sowohl von AD-Wandlern als auch von TD-Wandlern, ist die Auflösung. Um eine möglichst hohe Auflösung beim Zeit-Digital-Wandler zu erzielen, muss die Zeitauflösung der Wandler entsprechend hoch sein. Dem Prinzip nach wird die zu messende Zeitdifferenz mit den Laufzeiten in Gattern verglichen. Es wird erfasst wie viele Gatterlaufzeiten die Zeitdifferenz entspricht. Die zu messende Zeitdifferenz wird durch Start- und Stoppsignale fixiert und aus der Anzahl der Gatterlaufzeiten wird das Digitalsignal abgeleitet.

Die am Markt angebotenen TD-Wandler erreichen Zeitauflösungen von wenigen Picosekunden (ps).

Informationen zum Artikel
Deutsch: Zeit-Digital-Wandler
Englisch: time to digital converter - TDC
Veröffentlicht: 15.07.2018
Wörter: 202
Tags: #Analogschaltungen
Links: A/D (AD-Wandler), Auflösung, Digital, Digitalsignal, Konverter