Analogově-digitální převodník (ADC nebo česky A/D převodník) je elektronické zařízení, které převádí spojitý (analogový) signál, jako je napětí nebo proud, na diskrétní (digitální) řadu čísel. Tato čísla pak může zpracovávat procesor nebo ukládat paměť.
Proces převodu se skládá ze tří hlavních kroků:
1. **Vzorkování (Sampling):** ADC změří hodnotu analogového signálu v pravidelných časových intervalech. Četnost těchto měření se nazývá **vzorkovací frekvence** (jednotka Hz). 2. **Kvantování (Quantization):** Naměřená spojitá hodnota je přiřazena k nejbližšímu číselnému stupni podle rozlišení převodníku. 3. **Kódování:** Výsledná hodnota je převedena do binárního kódu (nuly a jedničky).
Výkon a kvalita převodníku jsou definovány dvěma hlavními faktory:
Udává se v bitech. Určuje, na kolik úrovní je rozdělen měřený rozsah napětí.
Určuje, jak často se vzorek odebírá. Podle Nyquist-Shannonova teorému musí být frekvence alespoň dvakrát vyšší než nejvyšší frekvence v signálu, aby nedošlo ke zkreslení (aliasing).
| Typ | Charakteristika | Použití |
|---|---|---|
| Flash ADC | Extrémně rychlý, ale drahý a energeticky náročný. | Osciloskopy, radarové systémy. |
| SAR (Successive Approximation) | Dobrá rovnováha mezi rychlostí a přesností. | Obecné použití v mikrokontrolérech (Arduino). |
| Delta-Sigma ($\Delta\Sigma$) | Pomalý, ale extrémně vysoké rozlišení a přesnost. | Digitální audio, precizní teploměry. |
| Pipeline ADC | Vysoká rychlost i rozlišení díky rozdělení do fází. | Moderní komunikace (Wi-Fi, 5G). |
Žádný převodník není dokonalý. Mezi typické chyby patří:
Související články:
Tagy: hw electronics adc sampling quantization signal_processing