Prawdą jest, że sygnały analogowe można zamienić na cyfrowe za pomocą modulatora. Termin konwersja analogowo-cyfrowa (ADC) odnosi się do tej procedury.
Osiągnięcie konwersji analogowo-cyfrowej zazwyczaj obejmuje następujące kroki:
1.Próbka:Do próbkowania sygnału analogowego używa się regularnych okresów czasu. W cyfrowej reprezentacji sygnału częstotliwość próbkowania ustala rozdzielczość czasową. Twierdzenie Nyquista stwierdza, że zniekształcenie próbkowania nie może wystąpić, jeśli częstotliwość próbkowania jest mniejsza lub równa dwukrotności szerokości pasma sygnału.
2. Kwantyzacja:Próbkowany sygnał analogowy jest kwantyzowany do sygnału cyfrowego. Kwantyzator mapuje każdą próbkowaną wartość do najbliższego dyskretnego poziomu, wprowadzając błąd kwantyzacji. Wielkość błędu kwantyzacji zależy od rozdzielczości kwantyzatora, tj. liczby dyskretnych poziomów, do których mapowana jest każda próbkowana wartość.
3.Kodowanie:Dyskretna reprezentacja próbkowanych wartości jest konwertowana na odpowiadające im kody cyfrowe, zwykle w formie binarnej. Kodowanie może obejmować bezpośrednie kodowanie binarne, kodowanie Graya itp.
Do powszechnych typów przetworników ADC należą:
- Aproksymacja sukcesywna ADC:Przybliża sygnał wejściowy bit po bicie i konwertuje go do postaci cyfrowej. Przetwornik ADC z sukcesywnym przybliżeniem jest powszechnie stosowanym typem w aplikacjach o wysokiej precyzji i średniej prędkości.
- Integracja ADC:Konwertuje sygnały poprzez integrację sygnału wejściowego z napięciem odniesienia czasowego. Integrujące przetworniki ADC są często używane w aplikacjach o niskiej prędkości i wysokiej precyzji.
- Błysk ADC:Wykorzystuje zestaw komparatorów do jednoczesnego porównywania sygnału wejściowego z zestawem napięć odniesienia, aby bezpośrednio generować wyjścia cyfrowe. Flash ADC są bardzo szybkie, ale zazwyczaj wiążą się z wyższymi kosztami, nadają się do szybkich zastosowań.
Te typy ADC mają różne charakterystyki wydajności i scenariusze zastosowań. Wybór odpowiedniego typu ADC do konkretnego zastosowania jest kluczowy.
