Analogeingänge

Analogeingänge sind Eingänge an elektronischen Geräten, die kontinuierliche Spannungs- oder Stromsignale akzeptieren und deren Werte durch einen Analog-Digital-Wandler (AD-Wandler) in digitale Werte umsetzen. Sie dienen als Schnittstelle zu analogen Sensoren, Messgeräten und Signalgeneratoren und sind zentrale Bausteine in Mess- und Regelungstechnik, Daten­erfassungssystemen sowie mikrocontrollerbasierten Systemen.

Technische Merkmale umfassen typischerweise Signalbereiche wie 0–3,3 V, 0–5 V oder 0–10 V, Referenzspannungen, Auflösung (üblich 8–24 Bit), Abtastrate, Linearität, Rauschpegel sowie Eingangsimpedanz und die Möglichkeit zum Multiplexing mehrerer Kanäle. Analogeingänge können als Einzelkanal- oder Mehrkanal-Eingänge betrieben werden; sie unterscheiden sich durch Single-Ended-Betrieb (Bezug auf Masse) und Differentialbetrieb (Differenz zwischen zwei Leitungen), was Störungen reduzieren kann.

Funktionsweise: Der AD-Wandler wandelt nacheinander die Eingangsspannungen ab (Multiplexing), führt Abtastung und Quantisierung durch und erzeugt so digitale Werte. Häufig kommen Antialiasing-Filter, Kalibrierung und Pufferstufen zum Einsatz, um Genauigkeit und Stabilität zu verbessern.

Anwendungen finden sich in der Messung von Temperatur, Druck, Licht oder Position, in der Datenerfassung in Laboren sowie in mikrocontrollerbasierten Systemen und eingebetteten Steuerungen.

Designaspekte umfassen hohe Eingangsimpedanz, Rauschreduktion, geeignete Filterung, Kalibrierung und Schutzmaßnahmen gegen Überspannung, ESD sowie gegebenenfalls galvanische Trennung, um eine sichere Interaktion mit externen Sensoren zu gewährleisten.