Как происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой

Квантование
представляет собой замену величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин — уровней квантования. Другими словами, квантование — это округление величины отсчета. Уровни квантования делят весь диапазон возможного изменения значений сигнала на конечное число интервалов — шагов квантования. Расположение уровней квантования обусловлено шкалой квантования. Используются как равномерные, так и неравномерные шкалы. На рис. 3 показаны исходный аналоговый сигнал и его квантованная версия, полученная с использованием равномерной шкалы квантования, а также соответствующие сигналам изображения.

Аналого-цифровой преобразователь — Analog-to-digital converter

В электронике , аналого-цифрового преобразователя ( АЦП , A / D , или А-а-D ) представляет собой систему , которая преобразует аналоговый сигнал , такой как звук подобран микрофона или света , входящего в цифровую камеру , в цифровой сигнал .

Читайте также: Трансформаторы для галогеновых ламп

АЦП может также обеспечить изолированное измерение , такие как электронное устройство , которое преобразует входное аналоговое напряжение или ток к цифровому номеру , представляющему величину напряжения или тока.

Обычно цифровой выход является дополнение до двух двоичного числа , которое пропорционально к входу, но есть и другие возможности.
Есть несколько АЦП архитектуры . В связи со сложностью и необходимостью точно подобранных компонентов , все , кроме наиболее специализированных АЦП выполнены в виде интегральных схем (ИС).
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) выполняет обратную функцию; он преобразует цифровой сигнал в аналоговый сигнал.

объяснение

АЦП преобразует с непрерывным временем и непрерывной амплитуды аналогового сигнала к дискретным временем и дискретным амплитудой цифрового сигнала .
Преобразования включают в себя квантование входного, так что обязательно вводит небольшое количество ошибок или шума.
Кроме того, вместо того , чтобы непрерывно выполнять преобразование, АЦП выполняет преобразование периодически, отбор проб вход, ограничивая допустимую пропускную способность входного сигнала.
Производительность АЦП в первую очередь характеризуется шириной полосы и сигнал-шум (SNR). Ширина полосы АЦП характеризуется прежде всего его частотой дискретизации . ОСШ АЦП зависит от многих факторов, в том числе разрешения , линейности и точности (насколько хорошо уровни квантования соответствует истинный аналоговый сигнал), сглаживание и дрожанием .
ОСШ АЦП часто суммируются с точки зрения ее эффективного количества битов (ENOB), число битов каждого измерения , что он возвращает в среднем не шум . Идеальным АЦП имеет ENOB , равный свою резолюцию. АЦП выбраны так, чтобы соответствовать пропускной способности и требуемой SNR сигнала в цифровой форме.
Если АЦП работает с частотой дискретизации более чем в два раза пропускную способность сигнала, то согласно теореме Найквиста-Шеннона , совершенное восстановление возможно. Наличие ошибки квантования ограничивает ОСШ даже идеального АЦП.
Однако, если SNR АЦП превышает входного сигнала, его воздействие можно пренебречь в результате чего , по существу , совершенного цифровое представление аналогового входного сигнала.