ADC, A/D, A-D   Analog-to-Digital Converter, Analog to Digital Conversion   A/D 변환, AD 컨버터, 신호의 디지털화

1. 데이터 변환기 (Data Converter)

  ㅇ A/D 변환 (Analog-to-Digital Conversion)
     - 연속성 아날로그 신호를  표본화(Sampling), 양자화(Quantizing), 부호화(Encoding)을 거쳐,
     - 이진 디지털 신호(Binary Digital Signal)로 변환시키는 과정

  ㅇ D/A 변환 (Digital-to-Analog Conversion)
     - A/D 변환의 역변환 과정

  


2. A/D 변환 및 D/A 변환 과정

  ㅇ 핵심 이론 :  H. Nyquist의 표본화정리(Sampling Theorem)

  ㅇ 전체 A/D 및 D/A 변환 구성 例
     


3. A/D 변환기(AD 컨버터)의 내부 구성  :  (기능 관점)

  ㅇ 샘플링 (Sampling : Digitizer, Sampler)  :  (시간 영역 상에서 수행됨)
     - 시간축 상에 일정 간격으로 샘플 추출하여, 
     - 이산시간 마다 순간 값으로 변환시키는 과정     ☞ 이산신호, 순시 표본화 참조

  ㅇ 양자화 (Quantization)  :  (진폭 영역 상에서 수행됨)
     - 샘플된 진폭치를 특정 대표값으로 바꾸는 과정    ☞ 양자화 레벨, 양자화 잡음 참조

  ※ 사실상, 샘플링,양자화 과정은, 
     - 아날로그 신호를 과다하게 디지털화하여 정보량을 무한정 늘리지 않도록, 이를 줄이는 과정임

  ㅇ 부호화 (Coding)
     - 신호처리가 용이하도록, 디지털 코드(Binary Code) 형태로 변환하는 과정 (비트 할당)

     


4. A/D 변환기(AD 컨버터)의 내부 구성  :  ( 회로 관점)

  ㅇ 샘플 앤 홀드 회로  :  샘플링 순간의 아날로그 신호 값을 유지하여 양자화 과정에서 오차를 줄임
  ㅇ 비교기  :  입력 신호와 기준 전압을 비교하여 양자화 레벨을 결정
  ㅇ 아날로그 스위치  :  입력 신호의 분할, 합성, 비교
  ㅇ 디지털 논리 회로  :  비교 결과를 바탕으로 디지털 코드를 생성


5. A/D 변환기의 구분

  ※ [참고] ☞ A/D 컨버터 종류 참조 
     - 클럭 동작 속도에 따른 구분  :  저속, 중속, 고속 ADC
     - 샘플링율에 따른 구분  :  Nyquist-rate ADC, Oversampling ADC 또는 시그마 델타(ΔΣ) ADC 
     - 해상도 또는 분해능에 따른 구분  :  저 해상도 수준, 중 해상도 수준, 고 해상도 수준
     - 구조에 따른 구분  :  플래시 구조, 파이프라이닝 구조, SAR 구조, 폴딩 구조  
     - 동작원리에 따른 구분  :  병렬형, 적분형, 카운터형, 축차 비교형


6. A/D 변환기의 성능 (사양, 스펙)

  ※ [참고]  ☞  A/D 변환기 성능 표현 참조
     - 성능을 결정하는 주요 항목 : 양자화분해능, 비트수, 최대입력값(입력전압범위) 등
     - 정적 사양 : INL, DNL, 옵셋 오차, 이득 오차 등
     - 동적 사양 : 변환 속도, Full Power 대역폭, Aperture Time, Aperture Jitter, SNR 등

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