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データコンバーター
実際の数量はすべてアナログです。 これらの量を電気的にアナログ信号として表すことができます。 *アナログ信号*は、特定のタイムスロットに対して任意の数の値(変動)を持つ時間変動信号です。
これとは対照的に、*デジタル信号*は、あるレベルから別のレベルに突然変化し、特定のタイムスロットに対して有限数の値(変化)のみを持ちます。
この章では、データコンバーターのタイプとその仕様について説明します。
データコンバーターの種類
アナログ信号で動作できる電子回路は、アナログ回路と呼ばれます。 同様に、デジタル信号で動作できる電子回路は、デジタル回路と呼ばれます。 データコンバーターは、ある形式のデータを別の形式に変換する電子回路です。
2つの*タイプのデータコンバータ*があります-
- A/Dコンバーター
- D/Aコンバーター
アナログ回路の出力をデジタル回路の入力として接続する場合、それらの間にインターフェース回路を配置する必要があります。 アナログ信号をデジタル信号に変換するこのインターフェース回路は、 Analog to Digital Converter と呼ばれます。
同様に、デジタル回路の出力をアナログ回路の入力として接続する場合は、それらの間にインターフェース回路を配置する必要があります。 デジタル信号をアナログ信号に変換するこのインターフェース回路は、 Digital to Analog Converter と呼ばれます。
一部のA/Dコンバータでは、動作の内部ブロックとしてD/Aコンバータが必要になる場合があります。
仕様
以下は、データ変換に関連する*仕様*です-
- 解決
- 変換時間
解決
分解能は、アナログ入力電圧をバイナリ(デジタル)出力で表すために必要な*最小変化量*です。 デジタル出力で使用されるビット数に依存します。
数学、解像度は次のように表すことができます
Resolution = \ frac \ {1} \ {2 ^ \ {N}}
ここで、「N」はデジタル出力に存在するビット数です。
上記の式から、解像度とビット数の間に*逆の関係*が存在することがわかります。 したがって、ビット数が増えると解像度が低下し、逆も同様です。
- 解像度*は、バイナリおよび同等のバイナリ数で表現できる最大アナログ入力電圧の比率として定義することもできます。
数学、解像度は次のように表すことができます
Resolution = \ frac \ {V _ \ {FS}} \ {2 ^ \ {N} -1}
どこで、
$ V _ \ {FS} $はフルスケール入力電圧または最大アナログ入力電圧です。
「N」は、デジタル出力に存在するビット数です。
変換時間
1つのフォームのデータ(情報)を他のフォームの同等のデータに変換するためにデータコンバーターに必要な時間は、*変換時間*と呼ばれます。 2種類のデータコンバーターがあるため、次の2種類の変換時間があります。
- アナログからデジタルへの変換時間
- デジタルからアナログへの変換時間
アナログからデジタルへの変換器(ADC)がアナログ入力電圧を同等のバイナリ(デジタル)出力に変換するのに必要な時間は、*アナログからデジタルへの変換時間*と呼ばれます。 デジタル出力で使用されるビット数に依存します。
デジタルアナログコンバーター(DAC)がバイナリ(デジタル)入力を同等のアナログ出力電圧に変換するのに必要な時間は、*デジタルアナログ変換時間*と呼ばれます。 これは、バイナリ(デジタル)入力に存在するビット数に依存します。