Abtaster¶

Das Abtastglied entnimmt zu den Zeitpunkten kT (T = Abtastperiode) aus dem Eingangssignal die jeweils aktuellen Signalwerte und erzeugt am Ausgang eine Impulsfolge:

Zeitbereich:

Frequenzbereich:

wobei U(ω) das Spektrum des Eingangssignals ist.

Das Spektrum eines ideal abgetasteten Signals u(t) ist gleich dem mit dem Abtastintervall T normierten und mit der Abtastfrequenz 2π/T periodisch repetiertem Spektrum des ursprünglichen, zeitkontinuierlichen Signals u(t).

Die oben dargestellte Form eines Impulsrechens entspricht der Wirklichkeit nur bedingt. Nach der Abtastung ist das Signal nur zu den Zeitpunkten kT definiert. Alle nachfolgenden zeitdiskreten Glieder benutzen nur diesen Wert. Die Form der Impulsflanken spielt demnach keine Rolle, da sie in der weiteren Verarbeitung nicht beachtet werden. Es ist deshalb nicht zulässig, hinter einem Abtaster zeitkontinuierliche Glieder zu schalten. Die resultierenden Signale würden nicht der Wirklichkeit entsprechen.

Gestattet sind demnach nur zeitdiskrete Glieder, also Glieder, die das Signal ebenfalls nur zu den Zeitpunkten kT betrachten und sich nicht um die Zwischenwerte kümmern.

Um ein abgetastetes und verarbeitetes Signal wieder einem zeitkontinuierlichen System zuzuführen, muss es mittels eines Haltegliedes jeweils zwischen zwei benachbarten Abtastzeitpunkten konstant gehalten werden. Dies erfolgt gewöhnlich mit einem Halteglied. Viele reale zeitdiskrete Glieder erfüllen diese Bedingung bereits von sich aus und besitzen an ihrem Ausgang quasi ein virtuelles Halteglied, so dass im Zeitbereich kein externes Halteglied benötigt wird. Dies gilt auch für alle zeitdiskreten Glieder in SimApp während einer Zeitsimulation. Bei Frequenzsimulationen müssen jedoch Abtast- und Halteglied paarweise existieren (siehe Einleitung zu den zeitdiskreten Gliedern).