Analog-Digital-Wandler: Quizfragen und Übungen für Elektronikerinnen für Betriebstechnik

Question 1

Welches Verfahren nutzt ein Flash-Analog-Digital-Wandler?

Accepted Answer

Parallele Abtastung

Answer

Sukzessive Annäherung

Answer

Doppelintegration

Answer

Delta-Sigma-Modulation

Question 2

Welche erforderliche Abtastrate sorgt für eine genaue Darstellung eines Signals mit einer Frequenz von 10 kHz?

Accepted Answer

20 kHz

Answer

5 kHz

Answer

10 kHz

Answer

40 kHz

Question 3

Weshalb kommen Analog-Digital-Wandler in der Messtechnik zum Einsatz?

Accepted Answer

Zur Umwandlung analoger Signale in digitale für die Verarbeitung durch Computer

Answer

Zur Umwandlung digitaler Signale in analoge für die Verwendung durch Sensoren

Answer

Zur Messung von Spannungen und Strömen

Answer

Zur Fehlererkennung in digitalen Schaltungen

Question 4

Welches Verfahren wendet ein Dual-Slope-Analog-Digital-Wandler an?

Accepted Answer

Zeitmessung

Answer

Ladungsumverteilung

Answer

Spannungsvergleich

Answer

Delta-Modulation

Question 5

Was ist der entscheidende Unterschied zwischen einem 8-Bit- und einem 12-Bit-Analog-Digital-Wandler?

Accepted Answer

Der 12-Bit-Wandler hat eine höhere Auflösung als der 8-Bit-Wandler

Answer

Der 8-Bit-Wandler ist schneller als der 12-Bit-Wandler

Answer

Der 12-Bit-Wandler verbraucht mehr Strom als der 8-Bit-Wandler

Answer

Der 8-Bit-Wandler ist günstiger als der 12-Bit-Wandler

Question 6

Wie wirkt sich die Abtastrate auf die Qualität der Analog-Digital-Wandlung aus?

Accepted Answer

Eine höhere Abtastrate verbessert die Signalqualität.

Answer

Eine niedrigere Abtastrate hat keinen Einfluss auf die Wandlungsqualität.

Answer

Eine höhere Abtastrate führt zu einer geringeren Auflösung.

Answer

Die Abtastrate ist nur für Audiosignale relevant.

Question 7

Welche Aufgabe haben Analog-Digital-Wandler in der Regelungstechnik? Nenne ein konkretes Beispiel für ihren Einsatz.

Accepted Answer

Sie erfassen analoge Messwerte und machen sie für digitale Regler nutzbar.

Answer

Sie wandeln digitale Signale in analoge um und steuern damit Aktoren.

Answer

Sie erzeugen Störsignale in Regelkreisen.

Answer

Sie speichern digitale Werte und geben sie analog aus.

Question 8

Was bezeichnet die Auflösung eines Analog-Digital-Wandlers?

Accepted Answer

Die Anzahl der Bits, die zur Darstellung des digitalisierten Signals verwendet werden

Answer

Die Genauigkeit der Wandlung

Answer

Die maximale Spannung, die gemessen werden kann

Answer

Die minimale Spannung, die gemessen werden kann

Question 9

Auf welchem Prinzip basiert die Funktionsweise eines parallelen Analog-Digital-Wandlers?

Accepted Answer

Spannungsvergleich

Answer

Sukzessive Approximation

Answer

Zeitmessung

Answer

Frequenzmessung

Question 10

Wozu wird ein Sample-and-Hold-Schaltkreis in einem Analog-Digital-Wandler verwendet?

Accepted Answer

Zum Speichern des analogen Signals während der Wandlung

Answer

Zur Erhöhung der Auflösung der Wandlung

Answer

Zur Verringerung der Abtastrate

Answer

Zur Verstärkung des analogen Signals

Question 11

Welche Faktoren beeinflussen die Genauigkeit eines Analog-Digital-Wandlers?

Accepted Answer

Alle oben genannten Faktoren

Answer

Auflösung

Answer

Abtastrate

Answer

Offset

Question 12

Was ist ein Zwischenwert?

Accepted Answer

Ein analoges Signal, das zwischen zwei quantisierten Werten liegt

Answer

Ein digitalisiertes Signal, das einem analogen Zwischenwert entspricht

Answer

Ein Fehler, der durch die Quantisierung entsteht

Answer

Eine Störung im analogen Signal

Question 13

Was beschreibt die Auflösung eines Analog-Digital-Wandlers?

Accepted Answer

Anzahl der Bits zur Darstellung des digitalen Werts

Answer

Maximale Frequenz für die Abtastung des Eingangssignals

Answer

Verhältnis von analogem Eingangsbereich zu digitalem Ausgangsbereich

Answer

Genauigkeit der Wandlung

Question 14

Welche Abtastrate eignet sich für ein Eingangssignal mit einer maximalen Frequenz von 5 kHz?

Accepted Answer

10 kHz

Answer

10 Hz

Answer

1 kHz

Answer

100 kHz

Question 15

Welches Verfahren wird bei Sigma-Delta-Wandlern zur Rauschunterdrückung eingesetzt?

Accepted Answer

Oversampling

Answer

Delta-Codierung

Answer

Dithering

Answer

Quantisierung

Question 16

Welche Aufgabe hat die Referenzspannung in einem Analog-Digital-Wandler?

Accepted Answer

Bereitstellung eines bekannten Spannungspegels zum Vergleich mit dem Eingangssignal

Answer

Steigerung der Genauigkeit der Wandlung

Answer

Verringerung des Rauschens

Answer

Erweiterung des Eingangsbereichs

Question 17

Nennen Sie den Hauptnachteil von Spannungsrampen-Wandlern.

Accepted Answer

Langsame Wandlungsgeschwindigkeit

Answer

Hohe Auflösung

Answer

Anfälligkeit für Rauschen

Answer

Begrenzter Eingangsbereich

Question 18

Auf welchem Grundprinzip basiert ein Dual-Slope-Analog-Digital-Wandler?

Accepted Answer

Integration und Vergleich des Eingangssignals mit einer Referenzspannung

Answer

Sukzessive Approximation des Eingangssignals

Answer

Direkter Vergleich des Eingangssignals mit mehreren Referenzspannungen

Answer

Quantisierung des Eingangssignals in digitale Werte

Question 19

Welches Prinzip liegt der Funktionsweise eines Sigma-Delta-Analog-Digital-Wandlers zugrunde?

Accepted Answer

Integrierte Oversampling- und Filterstufe

Answer

Folge äquidistanter Impulse

Answer

Binäre Suche zur Quantisierung

Answer

Spannungsreferenz zur Umwandlung

Question 20

Nenne eine entscheidende Eigenschaft von Analog-Digital-Wandlern.

Accepted Answer

Auflösung

Answer

Spannung

Answer

Widerstand

Answer

Strom

Question 21

Welche Faktoren beeinflussen die Qualität einer Analog-Digital-Wandlung?

Accepted Answer

Auflösung und Abtastrate

Answer

Nur die Quantisierung

Answer

Nur die Abtastrate

Answer

Nur die Auflösung

Question 22

Welche Art von Signal wird einem Analog-Digital-Wandler zugeführt?

Accepted Answer

Analoges Signal

Answer

Gemischtes Signal

Answer

Moduliertes Signal

Answer

Digitales Signal

Question 23

Welche Aufgabe hat ein Abtast-Halte-Schaltkreis in einem Analog-Digital-Wandler?

Accepted Answer

Vorbereitung des Eingangssignals für die Wandlung

Answer

Erzeugung der Abtastfrequenz

Answer

Pufferung des Ausgangssignals

Answer

Durchführung der Quantisierung

Question 24

Welche Aussage zur Abtastrate in einem Analog-Digital-Wandler ist korrekt?

Accepted Answer

Sie legt die Häufigkeit der Abtastung des Eingangssignals fest

Answer

Sie ist immer höher als die Auflösung

Answer

Sie bestimmt die Anzahl der quantisierten Stufen

Question 25

Was ist die Hauptaufgabe von Analog-Digital-Wandlern?

Accepted Answer

Umwandlung analoger Signale in digitale Form

Answer

Umwandlung digitaler Signale in analoge Form

Answer

Datenübertragung

Answer

Messung elektrischer Größen

Question 26

Welcher Signaltyp wird von einem Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) umgewandelt?

Accepted Answer

Analoges Signal

Answer

Steuergröße

Answer

Messwert

Answer

Digitales Signal

Question 27

Von welchem Faktor hängt die Auflösung eines A/D-Wandlers maßgeblich ab?

Accepted Answer

Anzahl der Bits

Answer

Abtastrate

Answer

Umwandlungszeit

Answer

Eingangssignalpegel

Question 28

Welche Signalart wird am Eingang eines A/D-Wandlers angelegt?

Accepted Answer

Analoges Signal

Answer

Steuergröße

Answer

Messwert

Answer

Digitales Signal

Question 29

Welcher Wert wird nach der Umwandlung durch den A/D-Wandler ausgegeben?

Accepted Answer

Digitaler Zahlenwert

Answer

Steuergröße

Answer

Messwert

Answer

Analoger Signalwert

Question 30

Welche Aufgabe übernimmt eine Sample-and-Hold-Schaltung in einem A/D-Wandler?

Accepted Answer

Halten des Eingangssignals konstant

Answer

Erhöhen der Abtastrate

Answer

Verstärken des Eingangssignals

Answer

Filtern des Eingangssignals

Question 31

Erläutere einen Vorteil der Verwendung eines A/D-Wandlers im Vergleich zu einem D/A-Wandler.

Accepted Answer

Ermöglicht die Verarbeitung von analogen Signalen in digitalen Systemen

Answer

Höhere Präzision

Answer

Geringerer Stromverbrauch

Question 32

Welches Signal erzeugt ein Analog-Digital-Wandler (ADC)?

Accepted Answer

Digitales Signal

Answer

Multiplexiertes Signal

Answer

Analoges Signal

Answer

Moduliertes Signal

Question 33

Welche Größe bestimmt hauptsächlich die Genauigkeit eines ADCs?

Accepted Answer

Auflösung

Answer

Abtastrate

Answer

Quantisierungsfehler

Answer

Eingangssignal

Question 34

Welcher ADC-Typ zeichnet sich durch seine hohe Geschwindigkeit aus und eignet sich daher für die Digitalisierung von hochfrequenten Signalen?

Accepted Answer

Flash-ADC

Answer

Rampen-ADC

Answer

Pipe-line-ADC

Answer

Sigma-Delta-ADC

Question 35

Welche Komponente innerhalb eines ADCs hat die Aufgabe, das Analogsignal während der Umwandlung konstant zu halten?

Accepted Answer

Sample-and-Hold-Schaltung

Answer

Taktgenerator

Answer

Filter

Answer

Verstärker

Question 36

Welche Fehlerart kann bei ADCs auftreten und führt zu einer Abweichung des digitalisierten Wertes vom tatsächlichen Wert?

Accepted Answer

Quantisierungsfehler

Answer

Linearitätsfehler

Answer

Verstärkerrauschen

Answer

Taktjitter

Question 37

Welcher ADC-Typ verwendet eine Rückkopplungsschleife, um die Umwandlungsgenauigkeit zu verbessern?

Accepted Answer

Sigma-Delta-ADC

Answer

Pipe-line-ADC

Answer

Rampen-ADC

Answer

Flash-ADC

Question 38

Welche Einheit gibt die Anzahl der vom ADC verwendeten Bits zur Darstellung digitalisierter Werte an?

Accepted Answer

Auflösung

Answer

Linearität

Answer

Abtastrate

Answer

Genauigkeit

Question 39

Welcher Vorteil ergibt sich durch die Anwendung des Oversampling-Verfahrens bei ADCs?

Accepted Answer

Verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis

Answer

Erhöhte Abtastrate

Answer

Geringerer Stromverbrauch

Answer

Vereinfachte Schaltung

Question 40

Welche Schaltung dient der Aufbereitung eines analogen Signals vor der Digitalisierung durch einen ADC?

Accepted Answer

Analoge Frontend-Schaltung

Answer

Leistungsverstärker

Answer

Digitaler Signalprozessor

Answer

Operationsverstärker

Question 41

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) am besten?

Accepted Answer

Er wandelt ein kontinuierliches analoges Signal in ein diskretes digitales Signal um.

Answer

Er verstärkt ein analoges Signal.

Answer

Er wandelt ein digitales Signal in ein analoges Signal um.

Question 42

Welche der folgenden Größen hat einen direkten Einfluss auf die Auflösung eines ADC?

Accepted Answer

Anzahl der Bit

Answer

Eingangsspannungsbereich

Answer

Abtastrate

Answer

Rauschpegel

Question 43

Welche der folgenden Auswirkungen hat eine hohe Abtastrate bei einem ADC?

Accepted Answer

Es ermöglicht die Erfassung schnell wechselnder Signale.

Answer

Sie reduziert das Rauschen.

Answer

Sie erweitert den Eingangsspannungsbereich.

Answer

Sie erhöht die Auflösung.

Question 44

Welche Art von ADC benötigt eine externe Referenzspannungsquelle?

Accepted Answer

Externer ADC

Answer

Integrierter ADC

Answer

Pipeline-ADC

Answer

Delta-Sigma-ADC

Question 45

Welches Verfahren wird in einem Delta-Sigma-ADC typischerweise angewendet?

Accepted Answer

Oversampling und Rauschformung

Answer

Flash-Konvertierung

Answer

Pipeline-Konvertierung

Answer

Sukzessive Approximation

Question 46

Welche der folgenden Aussagen zum Quantisierungsfehler eines ADC ist korrekt?

Accepted Answer

Er führt zu einem Messfehler.

Answer

Er verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis.

Answer

Er erweitert den Eingangsspannungsbereich.

Answer

Er reduziert die Abtastrate.

Question 47

Welche Funktion hat ein Dither-Signal in einem ADC?

Accepted Answer

Reduzierung von Quantisierungsrauschen

Answer

Filterung von Signalen

Answer

Erhöhung der Auflösung

Answer

Kalibrierung des ADCs

Question 48

Welche der folgenden Aussagen über Mehrkanal-ADCs ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie ermöglichen die gleichzeitige Umwandlung mehrerer analoger Signale.

Answer

Sie sind nicht für Hochgeschwindigkeitsanwendungen geeignet.

Answer

Sie haben nur einen Eingang.

Question 49

In welcher Anwendung wird typischerweise ein ADC eingesetzt?

Accepted Answer

Datenerfassungssysteme

Answer

Displays

Answer

Stromversorgungen

Answer

Audioverstärker

Question 50

Nennen Sie einen Vorteil der Verwendung einer externen Referenzspannungsquelle in einem ADC.

Accepted Answer

Verbesserte Genauigkeit und Stabilität

Answer

Erhöhte Abtastrate

Answer

Reduzierter Quantisierungsfehler

Answer

Einfachere Schaltung

Question 51

Welche der folgenden Aussagen über die Auflösung eines Analog-Digital-Wandlers (AD-Wandlers) ist korrekt?

Accepted Answer

Je höher die Auflösung, desto genauer ist die digitale Repräsentation des analogen Signals.

Answer

Eine geringere Auflösung führt zu einer höheren Genauigkeit.

Answer

Die Auflösung hat keinen Einfluss auf die Qualität der Wandlung.

Question 52

Welcher AD-Wandlertyp basiert auf dem Prinzip der zeitdiskreten Abtastung?

Accepted Answer

Sample-and-Hold-Wandler

Answer

Stromverstärker-Wandler

Answer

Spannungsvergleich-Wandler

Answer

Zählwandler

Question 53

Welche Anwendung erfordert typischerweise eine besonders hohe Abtastrate in AD-Wandlern?

Accepted Answer

Audiosignalverarbeitung

Answer

Sensorsysteme

Answer

Messtechnik

Answer

Temperaturregelung

Question 54

Was ist die Hauptfunktion eines Halteschalters in einem Sample-and-Hold-Wandler?

Accepted Answer

Den abgetasteten Wert während der Wandlung zu halten.

Answer

Die Auflösung zu verbessern.

Answer

Die Abtastrate zu erhöhen.

Question 55

Welcher Vorteil wird mit der Verwendung eines Stromverstärker-Wandlers erzielt?

Accepted Answer

Hohe Eingangsimpedanz

Answer

Geringere Wandlungszeiten

Answer

Erhöhte Auflösung

Answer

Geringeres Rauschen

Question 56

Welche Aussage über die Genauigkeit von AD-Wandlern ist korrekt?

Accepted Answer

Die Genauigkeit wird durch Linearität und Offset-Fehler beeinflusst.

Answer

Die Genauigkeit ist unabhängig von der Auflösung.

Answer

Eine höhere Abtastrate führt zu einer höheren Genauigkeit.

Question 57

Was ist die Hauptaufgabe eines Analog-Digital-Wandlers (A/D-Wandler)?

Accepted Answer

Einen analogen Wert in einen digitalen Wert umwandeln.

Answer

Die Amplitude eines Signals zu verstärken.

Answer

Einen digitalen Wert in einen analogen Wert umwandeln.

Answer

Die Frequenz eines Signals zu ändern.

Question 58

Welche Aussage zur Abtastrate eines A/D-Wandlers ist korrekt?

Accepted Answer

Die Abtastrate muss mindestens doppelt so hoch sein wie die höchste Frequenz im Eingangssignal, um alle relevanten Signalinformationen zu erfassen.

Answer

Die Abtastrate sollte immer so hoch wie möglich gewählt werden.

Answer

Die Abtastrate hat keinen Einfluss auf die Qualität der Digitalisierung.

Answer

Eine höhere Abtastrate führt zu einer geringeren Auflösung.

Question 59

Welches der folgenden Verfahren ist KEIN gängiges A/D-Wandlungsprinzip?

Accepted Answer

Frequenzmodulation

Answer

Parallelumsetzer (Flash-Converter)

Answer

Sukzessive Approximation

Answer

Dual Slope Verfahren

Question 60

Ein Sensor liefert eine Spannung zwischen 0V und 10V. Der A/D-Wandler hat einen Messbereich von 0V bis 5V. Was muss getan werden, um das Sensorsignal dem A/D-Wandler zuzuführen?

Accepted Answer

Das Sensorsignal muss mit einem Spannungsteiler auf den Messbereich des A/D-Wandlers angepasst werden.

Answer

Der Messbereich des A/D-Wandlers muss angepasst werden.

Answer

Es muss kein Eingriff erfolgen, da der A/D-Wandler das Signal automatisch anpasst.

Answer

Das Sensorsignal muss verstärkt werden.

Question 61

Was versteht man unter Quantisierungsfehler bei der A/D-Wandlung?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen dem tatsächlichen analogen Wert und dem digitalisierten Wert.

Answer

Die Anzahl der Bits, die für die Digitalisierung verwendet werden.

Answer

Störungen im Eingangssignal.

Answer

Eine zu niedrige Abtastrate.

Question 62

Welche Aussage zum SAR-A/D-Wandler (Sukzessive Approximation) ist korrekt?

Accepted Answer

Er vergleicht den Eingangswert schrittweise mit einem durch einen D/A-Wandler erzeugten Wert, um den digitalen Wert zu ermitteln.

Answer

Er ist besonders unempfindlich gegenüber Störungen im Eingangssignal.

Answer

Er eignet sich besonders für sehr schnelle A/D-Wandlungen.

Answer

Er wandelt den analogen Wert direkt in einem Schritt in einen digitalen Wert um.

Question 63

Ein 8-Bit A/D-Wandler hat wie viele Quantisierungsstufen?

Accepted Answer

256

Answer

512

Answer

8

Answer

128

Question 64

Welcher dieser Faktoren beeinflusst die Wandlungszeit eines A/D-Wandlers NICHT?

Accepted Answer

Die Umgebungstemperatur.

Answer

Der Taktgeber des Wandlers.

Answer

Das Wandlungsprinzip.

Answer

Die Auflösung des Wandlers.