analogidigitaalimuuntimet

Analogidigitaalimuuttimet (ADC) ovat elektronisia laitteita, jotka muuntavat jatkuvan analogisen signaalin digitaaliseen muotoon. Prosessi koostuu näytteistämisestä ja kvantisaatiosta: näytteistys ottaa signaalista ajanhetkiä, kun taas kvantisaatio muuntaa kuhunkin näytteeseen liittyvän arvoon rajoitetun määrän digitaalisia tasoja. Näytteistotaajuus Fs sekä bittisyvyys N määrittävät kuvatun signaalin tarkkuuden ja ajallisen leveyden. Nyquist-kriteeri vaatii, että Fs on riittävän suuri kattamaan signaalin merkittävät taajuudet. Kvantisointivirhe ja dynaaminen alue riippuvat N:stä, jolloin suurempi N parantaa tarkkuutta ja SNR:ää, mutta kasvattaa dataa sekä laitteen tehonkulutusta.

ADC-arkkitehtuurit vaihtelevat suorituskyvyn mukaan. SAR-ADC (successive approximation) tarjoaa hyvän tasapainon nopeuden ja tarkkuuden. Flash-ADC on erittäin nopea mutta kustannuksiltaan korkea suurilla bittisyvyyksillä. Sigma-delta (noise shaping) -ADC tuottaa korkean tarkkuuden ja alhaisen virheellisen signaalin, mutta soveltuu usein matalille taajuuksille. Pipeline-ADC yhdistää nopeuden ja tarkkuuden sopivasti suurta taajuutta vaativiin sovelluksiin.

Käyttöalueet kattavat äänentoiston ja musiikkitekniikan, teollisen mittauksen, lääketieteelliset laitteet sekä data- ja sensoriviestinnän. Tärkeimmät suorituskykykriteerit ovat näytteenottotaajuus, bittisyvyys, dynaaminen alue, lineaarisuus sekä THD+N ja ENOB. ADC:t ovat keskeinen komponentti sekä kuluttaja- että teollisuuslaitteissa.