A/D-muunnin
Tämä artikkeli käsittelee aihetta A/D-muunnin, joka edustaa perustavaa laatua olevaa näkökohtaa ihmisten elämässä. Muinaisista ajoista lähtien A/D-muunnin on ollut tutkimuksen, keskustelun ja pohdinnan kohteena, koska se vaikuttaa yhteiskunnan eri osa-alueisiin. Kautta historian A/D-muunnin on ollut ratkaisevassa roolissa ihmiskunnan kehityksessä, sillä se on vaikuttanut ihmisten vuorovaikutukseen, ajatteluun ja suhteeseen toisiinsa. Siksi on tärkeää syventyä A/D-muunnin:n eri näkökohtiin sen alkuperästä sen nykypäivän merkitykseen, jotta voidaan ymmärtää sen merkitys ja merkitys nykymaailmassa.
 |
Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan. |
A/D-muunnin eli analogia-digitaalimuunnin (engl. analog-to-digital converter, ADC) on elektroniikassa laite, joka muuntaa jatkuvan analogisen signaalin – esimerkiksi jännitteen – arvoja digitaalisiksi lukuarvoiksi. (D/A-muunnin eli digitaali-analogiamuunnin suorittaa päinvastaisen operaation.)
Digitaalisessa muodossa signaalia voidaan käsitellä monin tavoin tietokoneella tai signaalien käsittelyyn suunnitellulla erityisellä digitaalisella signaaliprosessorilla. A/D muuntimia käytetään esimerkiksi matkapuhelimissa, digitaalisissa tallennusvälineissä ja mittalaitteissa.
A/D-muuntimen ominaisuuksia
Erottelukyky
A/D-muuntimen erottelukyky eli resoluutio kertoo kuinka monella numerolla tai bitillä muunnin muuntaa analogisen signaalin digitaaliseksi arvoksi. Ominaisuutta voidaan kutsua myös näytteenottosyvyydeksi. Esimerkiksi 8-bittisen muuntimen resoluutio on 256, sillä 28 = 256 – eli kahdeksan bitin avulla voidaan esittää 256 eri arvoa.
Muunnosnopeus
Näytteenottotaajuus kertoo kuinka usein muunnos tehdään eli kuinka monta näytettä signaalista otetaan yhdessä sekunnissa. A/D muuntimen suurin näytteenottotaajuus riippuu siitä mikä on yhteen muunnokseen tarvittava aika. Nyquistin teoreeman mukaan digitoitavasta signaalista täytyy ottaa näytteitä vähintään kaksi kertaa niin suurella taajuudella kuin korkein taajuus, joka halutaan tallennettavaksi.
Esimerkiksi ISDN-järjestelmässä käytetyssä pulssikoodimodulaatiossa puhekanavalla voidaan välittää äänitaajuuksia aina 4 kHz saakka, mikä merkitsee, että näytteenottotaajuuden pitää olla 8 kHz. Jokainen ääninäyte muunnetaan 8-bittiseksi arvoksi, mistä näytteenottotaajuuden perusteella voidaan laskea ISDN-peruskanavan siirtonopeus 8 bit * 8 kHz = 64 kbit/s.
Muunnosaika
Signaalin mittaamiseen ja muuntamiseen kuluu käytännön komponenteilla hieman aikaa. Jotta mittaus olisi mahdollisimman luotettava, täytyy mitattavan suureen pysyä vakiona mittauksen ajan. A/D-muuntimessa tämä tapahtuu näytteenotto- ja pitopiirin avulla.
Tyypit
Useimmat A/D-muuntimet ovat lineaarisia, mikä tarkoittaa niiden muunnoksen tuloksen olevan suoraan verrannollinen muunnettavan signaalin voimakkuuteen. On olemassa myös logaritmisia muuntimia.