アナログ・デジタルコンバータ - ADCs

アナログ-デジタルコンバータ(ADC)は、時間変化するアナログ信号を、その振幅のデジタル数値表現に変換する装置です。

ほとんどの現実世界の物理信号はアナログの性質を持っています。例としては、音、光、温度、運動などがあります。トランスデューサは、対象となる物理信号をアナログ電気信号に変換し、最終的にADCの入力を駆動する装置です。

ADCには多くの重要な性能パラメータがあります。 主にサンプルレートと解像度の2つです。ADCのサンプルレートは、入力信号がサンプリングされる周波数です。このサンプリングレートは入力信号の最大帯域幅を決定し、通常は最高入力信号の2倍以上、すなわちナイキストレート(Nyquist rate)です。 ADCの解像度は、アナログ値の範囲内でどれだけ正確に離散的なデジタル表現を生成できるかを決定します。

さまざまな種類のADCが存在します。フラッシュADC(フラッシュメモリとは混同しないでください)は高速アナログからデジタルへの変換に使用されますが、比較的消費電力が大きいです。連続近似ADCは、低コスト・低消費電力変換を得るために速度と精度を犠牲にします。デルタシグマベースのADCは、オーバーサンプリングと量子化ノイズシェーピングを用いて、速度を犠牲にして非常に高い分解能を実現しています。 パイプラインADCは、より高解像度を必要とする高速用途で使用されますが、その代わりに消費電力とレイテンシが高くなります。