analogidigitaalimuuntimeen

Analogidigitaalimuuntimeen on prosessi, jolla jatkuva analogisignaali muunnetaan digitaaliseen muotoon. Sen avulla signaalia voidaan tallentaa, käsitellä ja siirtää digitaalisessa muodossa sekä yhdistää tietokonejärjestelmiin ja mid-sähköisiin mittaus- ja ohjausjärjestelmiin.

Prosessi koostuu päävaiheista: näytteenotto, kvantitointi ja koodaus. Näytteenotossa signaali otetaan säännöllisin väliajoin, jolloin syntyy diskreetti aikajakso. Kvanttisaatiosta (kvantitointi) näytteet sijoitetaan lähimpään käytettävissä olevaan arvon tasoon, mikä aiheuttaa kvantointivirheen. Koodauksessa kvantisoidut arvot esitetään binäärilukuina. Näin analoginen signaali muunnetaan digitaaliseksi ja voidaan käsitellä digitaalisilla laitteilla.

Keskeisiä suorituskykymittareita ovat näytteenottotaajuus, bittisyvyys ja dynaaminen alue. Korkea näytteenottotaajuus mahdollistaa nopeiden signaalien tarkan tallennuksen, kun taas suurempi bittisyvyys pienentää kvantointivirhettä ja laajentaa mittausalueen dynamiikkaa. Nyquistin lauseen mukaan näytteenottotaajuuden on oltava vähintään kaksinkertainen signaalin suurimpaan taajuuteen nähden, jotta kuvaukset eivät vääristy.

ADC-tyyppejä on useita, mukaan lukien SAR (successive-approximation), sigma-delta, flash ja pipeline -muunnimet. Jokaisella tyypillä on etunsa: SAR ja pipeline soveltuvat usein reaaliaikaisiin sovelluksiin, sigma-delta tarjoaa suurta tarkkuutta äänisovelluksissa ja mittauksissa, kun taas flash on erittäin nopea mutta kustannuksiltaan rajoittuneempi suurten bittisyvyyksien alueella.

Analogidigitaalimuuntimeen on keskeinen osa modernia elektronikkaa sekä mittaus-, ohjaus- ja tallennusjärjestelmissä.