ADC-Architekturen im Vergleich: Direktumsetzung versus IF-Sampling

8. September 2026

ADC-Architekturen im Vergleich: Direktumsetzung versus IF-Sampling

Bild: ChatGPT

Moderne Radioempfänger lassen sich grob in drei Architekturen einteilen: die klassische Direktumsetzung (Direct Conversion), eine erweiterte Variante mit digitaler Kanalselektion sowie das IF1. interfaceSchnittstellen- oder Kommunikationskonzept für die Übertragung von Daten zwischen Geräten und Systemen.2. intermediate focus-Sampling-Verfahren. Alle drei unterscheiden sich vor allem darin, an welcher Stelle in der Signalkette Filterung und Kanaltrennung stattfinden – analog vor dem Analog-Digital-Wandler oder digital danach mittels DSP1. differential signal processingAuswertung der Differenz zweier Signale, oft zur Unterdrückung gemeinsamer Störungen.2. digital signal processing.

Bei der traditionellen Direktumsetzung wird das Hochfrequenzsignal direkt ins Basisband gemischt, anschließend analog gefiltert und erst dann von einem vergleichsweise einfachen ADC1. analog-to-digital converterSchaltung, die ein analoges Eingangssignal in digitale Zahlenwerte umsetzt.2. automated data collectionSystem beziehungsweise Verfahren zum Erfassen, Speichern, Austauschen oder Auswerten von Daten.3. automatic defect classificationMess- oder Prüfgröße zur Überwachung von Fehlern und Prozessabweichungen in der Fertigung. mit geringerer Bandbreite digitalisiert. Diese Architektur stellt hohe Anforderungen an analoge Filter und Mischerlinearität, kommt aber mit moderaten Abtastraten aus. Die Variante mit digitaler Kanalselektion verlagert einen Teil dieser Filterfunktion in den digitalen Bereich: Der ADC1. analog-to-digital converterSchaltung, die ein analoges Eingangssignal in digitale Zahlenwerte umsetzt.2. automated data collectionSystem beziehungsweise Verfahren zum Erfassen, Speichern, Austauschen oder Auswerten von Daten.3. automatic defect classificationMess- oder Prüfgröße zur Überwachung von Fehlern und Prozessabweichungen in der Fertigung. tastet ein breiteres Frequenzband ab, und nachgelagerte DSP1. differential signal processingAuswertung der Differenz zweier Signale, oft zur Unterdrückung gemeinsamer Störungen.2. digital signal processing-Filter übernehmen die eigentliche Kanaltrennung, was die Anforderungen an analoge Bauteile senkt, dafür aber schnellere und leistungsfähigere Wandler erfordert.

IF1. interfaceSchnittstellen- oder Kommunikationskonzept für die Übertragung von Daten zwischen Geräten und Systemen.2. intermediate focus-Sampling als dritter Weg

Beim IF1. interfaceSchnittstellen- oder Kommunikationskonzept für die Übertragung von Daten zwischen Geräten und Systemen.2. intermediate focus-Sampling wird das Signal nicht vollständig ins Basisband heruntergemischt, sondern auf einer Zwischenfrequenz direkt abgetastet, oft unter Ausnutzung von Unterabtastung. Dieser Ansatz reduziert den analogen Schaltungsaufwand erheblich, verlangt aber ADC1. analog-to-digital converterSchaltung, die ein analoges Eingangssignal in digitale Zahlenwerte umsetzt.2. automated data collectionSystem beziehungsweise Verfahren zum Erfassen, Speichern, Austauschen oder Auswerten von Daten.3. automatic defect classificationMess- oder Prüfgröße zur Überwachung von Fehlern und Prozessabweichungen in der Fertigung.s mit sehr hoher Dynamik und geringem Rauschen sowie sorgfältig entworfene Anti-Aliasing-Filter. Die Wahl zwischen diesen Architekturen hängt stark vom verfügbaren ADC1. analog-to-digital converterSchaltung, die ein analoges Eingangssignal in digitale Zahlenwerte umsetzt.2. automated data collectionSystem beziehungsweise Verfahren zum Erfassen, Speichern, Austauschen oder Auswerten von Daten.3. automatic defect classificationMess- oder Prüfgröße zur Überwachung von Fehlern und Prozessabweichungen in der Fertigung.-Portfolio, den Leistungsvorgaben und dem gewünschten Verhältnis zwischen analogem und digitalem Schaltungsaufwand ab.

Für Entwickler von Empfängersystemen verdeutlicht dieser Vergleich, dass die Wahl der ADC1. analog-to-digital converterSchaltung, die ein analoges Eingangssignal in digitale Zahlenwerte umsetzt.2. automated data collectionSystem beziehungsweise Verfahren zum Erfassen, Speichern, Austauschen oder Auswerten von Daten.3. automatic defect classificationMess- oder Prüfgröße zur Überwachung von Fehlern und Prozessabweichungen in der Fertigung.-Architektur nicht nur eine Frage der reinen Wandlerspezifikation ist, sondern das gesamte Systemdesign – von Filtertopologie bis zur Rechenlast der digitalen Nachverarbeitung – maßgeblich beeinflusst.

Quelle: EDN

Hintergrund dazu: Messtechnik

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