Введение

Система, преобразующая аналоговый сигнал в цифровой.

В электронике аналого-цифровой преобразователь (АЦП, A/D или A to D) – это система, преобразующая аналоговый сигнал, такой как звук, улавливаемый микрофоном, или свет, попадающий в цифровую камеру, в цифровой сигнал. АЦП также может обеспечивать изолированное измерение, например, электронное устройство, преобразующее аналоговое входное напряжение или ток в цифровое число, представляющее величину напряжения или тока. Обычно цифровой выход представляет собой двоичное число с дополнительным кодом, пропорциональное входу, но существуют и другие варианты. Существует несколько архитектур АЦП. Ввиду сложности и необходимости в точно подобранных компонентах, все, кроме самых специализированных АЦП, реализуются в виде интегральных схем (ИС). Как правило, они выполнены в виде смешанных аналого-цифровых микросхем на основе металл-оксид-полупроводников (MOS), объединяющих аналоговые и цифровые схемы. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) выполняет обратную функцию, преобразуя цифровой сигнал в аналоговый.

Пояснение

АЦП преобразует непрерывный аналоговый сигнал с непрерывной амплитудой в дискретный цифровой сигнал с дискретной амплитудой. Преобразование включает квантование входного сигнала, поэтому неизбежно вносит небольшую погрешность квантования. Более того, вместо непрерывного выполнения преобразования, АЦП выполняет его периодически, дискретизируя входной сигнал и ограничивая допустимую полосу пропускания входного сигнала. Производительность АЦП в первую очередь характеризуется его полосой пропускания и отношением сигнал/шум (С/Ш). Полоса пропускания АЦП в первую очередь определяется частотой дискретизации. На С/Ш АЦП влияют многие факторы, включая разрешение, линейность и точность (насколько хорошо уровни квантования соответствуют истинному аналоговому сигналу), алиасинг и джиттер. С/Ш АЦП часто суммируется в терминах его эффективного числа бит (ENOB) – количества бит каждого измерения, которые в среднем не являются шумом. Идеальный АЦП имеет ENOB, равный его разрешению. АЦП выбираются в соответствии с полосой пропускания и требуемым С/Ш сигнала, который необходимо оцифровать. Если АЦП работает с частотой дискретизации, превышающей удвоенную полосу пропускания сигнала, то, согласно теореме Котельникова-Найквиста, возможна почти идеальная реконструкция. Наличие погрешности квантования ограничивает С/Ш даже идеального АЦП. Однако, если С/Ш АЦП превышает С/Ш входного сигнала, то влияние погрешности квантования можно пренебречь, что приведет к практически идеальному цифровому представлению аналогового входного сигнала с ограниченной полосой пропускания.

Ошибка количественного определения

Ошибка квантования возникает из-за квантования, свойственного идеальному АЦП. Это ошибка округления между аналоговым входным напряжением и цифровым выходным значением АЦП. Ошибка нелинейна и зависит от сигнала. В идеальном АЦП, где ошибка квантования равномерно распределена в диапазоне от -LSB до +LSB, а сигнал имеет равномерное распределение, охватывающее все уровни квантования, отношение сигнал/квантовый шум (SQNR) определяется как

где Q – количество битов квантования. Например, для 16-битного АЦП ошибка квантования на 96,3 дБ ниже максимального уровня. Ошибка квантования распределена в диапазоне от постоянного тока до частоты Найквиста. Следовательно, если часть полосы пропускания АЦП не используется, как это происходит при передискретизации, часть ошибки квантования окажется за пределами полосы, что эффективно улучшит SQNR для используемой полосы пропускания. В системе с передискретизацией формирование шума может быть использовано для дальнейшего увеличения SQNR, вытесняя большую часть ошибки квантования за пределы полосы.

Дитер

В АЦП производительность обычно можно улучшить, используя дитер. Это очень небольшое количество случайного шума (например, белый шум), которое добавляется к входному сигналу перед преобразованием. Его эффект заключается в рандомизации состояния младшего значащего бита (LSB) в зависимости от сигнала. Вместо того, чтобы сигнал просто обрезался на низких уровнях, дитер расширяет эффективный диапазон сигналов, которые АЦП может преобразовывать, за счет небольшого увеличения шума. Дитер может только увеличить разрешение сэмплера. Он не может улучшить линейность, и, следовательно, точность не обязательно повышается. Квантовое искажение в аудиосигнале очень низкого уровня относительно битовой глубины АЦП коррелирует с сигналом и звучит искаженно и неприятно. При использовании дитера искажение преобразуется в шум. Неискаженный сигнал может быть точно восстановлен путем усреднения во времени. Дитер также используется в интегрирующих системах, таких как счетчики электроэнергии. Поскольку значения суммируются, дитер обеспечивает более точные результаты, чем младший значащий бит (LSB) аналого-цифрового преобразователя. Дитер часто применяется при квантовании фотографических изображений до меньшего количества битов на пиксель – изображение становится более шумным, но для глаза выглядит гораздо более реалистичным, чем квантованное изображение, которое в противном случае становится полосатым. Этот аналогичный процесс может помочь визуализировать эффект дитера на аналоговый аудиосигнал, который преобразуется в цифровой.

Точность

У АЦП есть несколько источников ошибок. Ошибка квантования и нелинейность (если АЦП предназначен для линейной работы) присущи любому аналого-цифровому преобразованию. Эти ошибки измеряются в единицах наименее значимого бита (LSB). В приведенном выше примере восьмибитного АЦП ошибка в один LSB составляет часть полного диапазона сигнала, или примерно 0,4%.

Нелинейность

Все АЦП подвержены ошибкам нелинейности, вызванным их физическими несовершенствами, что приводит к отклонению их выходного сигнала от линейной функции (или другой функции, в случае намеренно нелинейного АЦП) входного сигнала. Эти ошибки иногда можно уменьшить с помощью калибровки или предотвратить посредством тестирования. Важными параметрами, характеризующими линейность, являются интегральная нелинейность и дифференциальная нелинейность. Эти нелинейности вносят искажения, которые могут ухудшить отношение сигнал/шум АЦП и, следовательно, снизить его эффективное разрешение.

Ужас

При оцифровке синусоидальной волны использование неидеальных тактовых импульсов приведет к некоторой неопределенности во времени записи выборок. Если фактическая неопределенность времени выборки, обусловленная джиттером тактовых импульсов, равна , то ошибка, вызванная этим явлением, может быть оценена как . Это приведет к дополнительному зарегистрированному шуму, который снизит эффективное количество битов (ENOB) ниже значения, предсказанного только ошибкой квантования. Ошибка равна нулю для постоянного тока, мала на низких частотах, но значительна для сигналов с высокой амплитудой и высокой частотой. Влияние джиттера на производительность можно сравнить с ошибкой квантования: , где q – количество бит АЦП. Размер выходного сигнала (бит) Частота 1 Гц 1 кГц 10 кГц 1 МГц 10 МГц 100 МГц 1 ГГц 8 1,243 мкс 1,24 мкс 124 нс 1,24 нс 124 пс 12,4 пс 1,24 пс 10 311 мкс 311 нс 31,1 нс 311 пс 3,11 пс 0,31 пс 12 77,7 мкс 77,7 нс 7,77 нс 77,7 пс 7,77 пс 0,78 пс 0,08 пс (77,7 фс) 14 19,4 мкс 19,4 нс 1,94 нс 19,4 пс 1,94 пс 0,19 пс 0,02 пс (19,4 фс) 16 4,86 мкс 4,86 нс 486 пс 4,86 пс 0,49 пс 0,05 пс (48,5 фс) 18 1,21 мкс 1,21 нс 121 пс 1,21 пс 0,12 пс – – 20 304 нс 304 пс 30,4 пс 0,30 пс (303,56 фс) 0,03 пс (30,3 фс) – – 24 18,9 нс 18,9 пс 1,89 пс 0,019 пс (18,9 фс) – –

Джиттер тактовых импульсов вызван фазовым шумом. Разрешение АЦП с полосой оцифровки от 1 МГц до 1 ГГц ограничено джиттером. Для преобразований с меньшей полосой пропускания, таких как выборка аудиосигналов на частоте 44,1 кГц, джиттер тактовых импульсов оказывает менее значительное влияние на производительность.

Скорость отбора проб

Аналоговый сигнал непрерывен во времени, и его необходимо преобразовать в последовательность цифровых значений. Поэтому необходимо определить скорость, с которой новые цифровые значения снимаются с аналогового сигнала. Эта скорость называется частотой дискретизации или частотой сэмплирования преобразователя. Непрерывно изменяющийся сигнал, ограниченный по полосе, может быть дискретизирован, а затем исходный сигнал может быть восстановлен из дискретных значений во времени с помощью фильтра реконструкции. Теорема Котельникова — Шеннона утверждает, что точное восстановление исходного сигнала возможно только в том случае, если частота дискретизации превышает удвоенную максимальную частоту сигнала. Поскольку практический АЦП не может выполнить мгновенное преобразование, входное значение должно оставаться постоянным в течение времени, необходимого преобразователю для выполнения преобразования (так называемое время преобразования). Специальная входная схема, называемая "выборка-хранение", выполняет эту задачу – в большинстве случаев, используя конденсатор для хранения аналогового напряжения на входе и электронный ключ или затвор для отключения конденсатора от входа. Многие интегральные схемы АЦП включают в себя подсистему выборки-хранения.

Алиасинг

АЦП работает путем дискретизации входного сигнала в отдельные моменты времени. Если частота дискретизации превышает частоту Найквиста, определяемую как удвоенная максимальная частота, представляющая интерес, то все частоты в сигнале могут быть восстановлены. Если дискретизируются частоты, превышающие половину частоты Найквиста, они ошибочно воспринимаются как более низкие частоты – этот эффект называется алиасингом (наложением спектров). Алиасинг возникает из-за того, что мгновенная дискретизация функции с частотой два раза в цикл или меньше приводит к пропуску циклов и, как следствие, к появлению кажущейся более низкой частоты. Например, синусоидальный сигнал частотой 2 кГц, дискретизированный с частотой 1,5 кГц, будет восстановлен как синусоидальный сигнал частотой 500 Гц. Чтобы избежать алиасинга, входной сигнал АЦП необходимо фильтровать фильтром нижних частот, чтобы удалить частоты, превышающие половину частоты дискретизации. Этот фильтр называется антиалиасинговым фильтром и является важным компонентом практической системы АЦП, работающей с аналоговыми сигналами, содержащими высокочастотные компоненты. В приложениях, где защита от алиасинга критически важна, может использоваться передискретизация для значительного уменьшения или даже полного устранения этого эффекта. Хотя алиасинг в большинстве систем нежелателен, его можно использовать для одновременного понижения частоты полосно-ограниченного высокочастотного сигнала (см. недодискретизацию и частотный смеситель). Алиас фактически представляет собой нижний гетеродин частоты сигнала и частоты дискретизации.

Относительная скорость и точность

Скорость АЦП варьируется в зависимости от типа. АЦП Уилкинсона ограничен тактовой частотой, которую могут обработать современные цифровые схемы. Для АЦП последовательного приближения время преобразования масштабируется с логарифмом разрешения, то есть количества битов. Флэш-АЦП, безусловно, самый быстрый из трех типов; преобразование выполняется, по сути, за один параллельный шаг. Существует потенциальный компромисс между скоростью и точностью. Флэш-АЦП подвержены дрейфам, а неопределенности, связанные с уровнями компараторов, приводят к низкой линейности. В меньшей степени, плохая линейность также может быть проблемой для АЦП последовательного приближения. В этом случае нелинейность возникает из-за накопления ошибок в процессе вычитания. АЦП Уилкинсона обладает наилучшей линейностью из трех.

Принцип скользящей шкалы

Сдвижная шкала или метод рандомизации могут быть использованы для значительного улучшения линейности любого типа АЦП, особенно АЦП с прямой конверсией и последовательного приближения. Для любого АЦП соответствие между входным напряжением и цифровым выходным значением не является идеально ступенчатой функцией, как оно должно быть. В нормальных условиях импульс определенной амплитуды всегда преобразуется в одно и то же цифровое значение. Проблема заключается в том, что диапазоны аналоговых значений, соответствующие цифровым значениям, не имеют одинаковой ширины, и дифференциальная линейность уменьшается пропорционально отклонению от средней ширины. Принцип сдвижной шкалы использует эффект усреднения для компенсации этого явления. К входному напряжению добавляется случайное, но известное аналоговое напряжение. Затем оно преобразуется в цифровую форму, и эквивалентное цифровое значение вычитается, тем самым восстанавливая исходное значение. Преимущество заключается в том, что преобразование происходит в случайной точке. Статистическое распределение конечных уровней определяется взвешенным средним по области диапазона АЦП. Это, в свою очередь, снижает чувствительность к ширине конкретного уровня.

Типы

Это несколько распространенных способов реализации электронного аналого-цифрового преобразователя.

Время зарядки RC

Схемы, состоящие из резистора и конденсатора (RC), имеют известную кривую заряда и разряда напряжения, которую можно использовать для определения неизвестной аналоговой величины.

Уилкинсон

Wilkinson ADC был разработан Денисом Уилкинсоном в 1950 году. Принцип работы Wilkinson ADC основан на сравнении входного напряжения с напряжением, создаваемым заряжающимся конденсатором. Конденсатор заряжается до тех пор, пока компаратор не определит, что его напряжение соответствует входному. Затем конденсатор линейно разряжается с использованием источника постоянного тока. Время, необходимое для разряда конденсатора, пропорционально амплитуде входного напряжения. Во время разряда конденсатора, импульсы от высокочастотного генератора подсчитываются регистром. Количество зарегистрированных тактовых импульсов также пропорционально входному напряжению.

Прямая конверсия

Прямой преобразования или флэш-АЦП имеет банк компараторов, одновременно отбирающих входной сигнал, каждый из которых срабатывает в определенном диапазоне напряжений. Банк компараторов передает сигнал на цифровую логическую схему кодирования, которая генерирует двоичное число на выходных линиях для каждого диапазона напряжения. АЦП этого типа имеют большую площадь кристалла и высокое энергопотребление. Они часто используются для видео, широкополосной связи или других быстрых сигналов в оптических и магнитных накопителях. Схема состоит из резистивной делительной сети, набора компараторов на операционных усилителях и кодера приоритетов. Небольшой гистерезис встроен в компаратор для устранения возможных проблем на границах напряжения. На каждом узле резистивной делительной сети доступно напряжение сравнения. Цель схемы – сравнить аналоговое входное напряжение с каждым напряжением узла. Схема обладает преимуществом высокой скорости, поскольку преобразование происходит одновременно, а не последовательно. Типичное время преобразования составляет 100 нс или менее. Время преобразования ограничено только скоростью компараторов и кодера приоритетов. Этот тип АЦП имеет недостаток в том, что количество необходимых компараторов почти удваивается с каждым добавленным битом. Кроме того, чем больше значение n, тем сложнее кодер приоритетов.

Последовательное приближение

Последовательный аппроксимационный АЦП использует компаратор и двоичный поиск для последовательного сужения диапазона, содержащего входное напряжение. На каждом последующем шаге преобразователь сравнивает входное напряжение с выходным сигналом внутреннего цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), который изначально представляет собой середину допустимого диапазона входных напряжений. На каждом этапе этого процесса приближение сохраняется в регистре последовательных приближений (SAR), а выходной сигнал цифро-аналогового преобразователя обновляется для сравнения в более узком диапазоне.

Рампа-сравнение

Рампа сравнения АЦП генерирует пилообразный сигнал, который нарастает или убывает, а затем быстро возвращается к нулю. Когда рампа начинает движение, таймер начинает отсчет времени. Когда напряжение рампы совпадает с входным, срабатывает компаратор, и значение таймера записывается. Преобразователи с использованием рампы могут быть экономически выгодны, однако время нарастания/убывания рампы может быть чувствительно к температуре, поскольку схема, генерирующая эту рампу, часто представляет собой простой аналоговый интегратор. Более точный преобразователь использует тактовый счетчик, управляющий ЦАП. Особое преимущество системы сравнения с рампой заключается в том, что для преобразования второго сигнала требуется лишь еще один компаратор и еще один регистр для хранения значения таймера. Для снижения чувствительности к изменениям входного сигнала во время преобразования, схема выборки-хранения может заряжать конденсатор мгновенным входным напряжением, а преобразователь может измерять время, необходимое для разряда с постоянным током.

Интеграция

Интегрирующий АЦП (также двухскатный или многоскатный АЦП) подает неизвестное входное напряжение на вход интегратора и позволяет напряжению нарастать в течение фиксированного периода времени (период разгона). Затем на интегратор подается известное опорное напряжение противоположной полярности, и ему позволяется убывать до тех пор, пока выход интегратора не вернется к нулю (период спада). Входное напряжение вычисляется как функция опорного напряжения, постоянного периода разгона и измеренного периода спада. Измерение времени спада обычно производится в единицах тактовой частоты преобразователя, поэтому более длительное время интегрирования обеспечивает более высокое разрешение. Соответственно, скорость преобразователя можно увеличить, пожертвовав разрешением. Преобразователи этого типа (или их вариации) используются в большинстве цифровых вольтметров благодаря их линейности и гибкости. АЦП с уравновешиванием заряда. Принцип работы АЦП с уравновешиванием заряда заключается в первоначальном преобразовании входного сигнала в частоту с помощью преобразователя напряжения в частоту. Эта частота затем измеряется счетчиком и преобразуется в выходной код, пропорциональный аналоговому входу. Основное преимущество этих преобразователей заключается в возможности передачи частоты даже в зашумленной среде или в изолированном виде. Однако ограничением этой схемы является то, что выход преобразователя напряжения в частоту зависит от произведения RC, значение которого не может быть точно сохранено при изменении температуры и времени. Двухскатный АЦП. Аналоговая часть схемы состоит из буфера с высоким входным сопротивлением, прецизионного интегратора и компаратора напряжения. Преобразователь сначала интегрирует аналоговый входной сигнал в течение фиксированной продолжительности, а затем интегрирует внутреннее опорное напряжение противоположной полярности до тех пор, пока выход интегратора не станет равным нулю. Основным недостатком этой схемы является длительное время работы. Они особенно подходят для точного измерения медленно изменяющихся сигналов, таких как термопары и весы.

Дельта-кодированные

У дельта-кодированного или АЦП с контр-рампой есть счетчик, работающий в обе стороны, который управляет ЦАП. Входной сигнал и выход ЦАП подаются на компаратор. Компаратор управляет счетчиком. Схема использует отрицательную обратную связь от компаратора для корректировки счетчика до тех пор, пока выход ЦАП не совпадет с входным сигналом, и значение считывается со счетчика. Дельта-преобразователи обладают очень широким диапазоном и высоким разрешением, но время преобразования зависит от поведения входного сигнала, хотя всегда существует гарантированное наихудшее значение. Дельта-преобразователи часто являются оптимальным выбором для считывания реальных сигналов, поскольку большинство сигналов от физических систем не изменяются скачкообразно. Некоторые преобразователи комбинируют дельта- и методы последовательного приближения; это особенно эффективно, когда известно, что высокочастотные компоненты входного сигнала имеют небольшую амплитуду.

В трубопроводе

В трубопроводном АЦП (также называемом субрайнгирующим квантизатором) используется два или более этапов преобразования. Сначала выполняется грубое преобразование. На втором этапе определяется разность между входным сигналом и выходным сигналом ЦАП. Затем эта разность преобразуется с большей точностью, и результаты объединяются на последнем этапе. Это можно рассматривать как усовершенствование АЦП последовательного приближения, в котором сигнал обратной связи состоит из промежуточного преобразования целого диапазона битов (например, четырех битов), а не только следующего старшего бита. Благодаря сочетанию достоинств АЦП последовательного приближения и быстродействующих АЦП, этот тип отличается высокой скоростью, высоким разрешением и эффективной реализацией.

Дельта-сигма

Дельта-сигма АЦП (также известный как сигма-дельта АЦП) основан на контуре отрицательной обратной связи с аналоговым фильтром и АЦП и ЦАП с низким разрешением (часто 1 бит), но высокой частотой дискретизации. Контур обратной связи непрерывно корректирует накопленные ошибки квантования и выполняет формирование спектра шума: шум квантования уменьшается в интересующем диапазоне низких частот, но увеличивается на более высоких частотах. Эти более высокие частоты затем могут быть удалены цифровым фильтром понижающей дискретизации, который также преобразует поток данных с высокой частотой дискретизации и низкой битовой глубиной в поток с более низкой частотой и большей битовой глубиной.

Время в интервале

В АЦП с временным чередованием используется M параллельных АЦП, где каждый АЦП выполняет выборку данных на каждом M-м цикле эффективной частоты дискретизации. В результате частота дискретизации увеличивается в M раз по сравнению с той, которую может обеспечить каждый отдельный АЦП. На практике, индивидуальные различия между M АЦП ухудшают общую производительность, снижая динамический диапазон без ложных составляющих (SFDR). Однако существуют методы для коррекции этих ошибок, возникающих из-за временного чередования.

Промежуточный этап FM

АЦП с промежуточной FM-стадией сначала использует преобразователь напряжения в частоту для генерации колебательного сигнала, частота которого пропорциональна напряжению входного сигнала, а затем использует частотный счетчик для преобразования этой частоты в цифровое значение, пропорциональное желаемому напряжению сигнала. Более длительное время интегрирования позволяет достичь более высокого разрешения. Аналогично, скорость преобразования можно увеличить, снизив разрешение. Две части АЦП могут быть значительно удалены друг от друга, при этом частотный сигнал передается через оптоизолятор или беспроводным способом. Некоторые из таких АЦП используют синусоидальную или прямоугольную частотную модуляцию; другие – импульсно-частотную модуляцию. Раньше такие АЦП были наиболее распространенным способом цифрового отображения состояния удаленного аналогового датчика.

Временная протяженность

Конвертер времени-растяжения аналого-цифровой (TS ADC) оцифровывает аналоговый сигнал с очень широкой полосой пропускания, который невозможно оцифровать обычным электронным АЦП, путем растяжения сигнала во времени перед оцифровкой. Обычно для растяжения сигнала во времени используется фотонный предварительный процессор, который эффективно замедляет сигнал и сжимает его полосу пропускания. В результате электронный АЦП, который был бы слишком медленным для захвата исходного сигнала, теперь может захватить этот замедленный сигнал. Для непрерывного захвата сигнала входной каскад также разделяет сигнал на несколько сегментов, помимо растяжения во времени. Каждый сегмент оцифровывается отдельным электронным АЦП. Наконец, цифровой процессор сигналов упорядочивает выборки и устраняет любые искажения, внесенные предварительным процессором, для получения бинарных данных, представляющих собой цифровую форму исходного аналогового сигнала.

Коммерческий

Во многих случаях самой дорогой частью интегральной схемы являются выводы, поскольку они увеличивают размер корпуса, и каждый вывод должен быть соединен с кремниевым кристаллом интегральной схемы. Чтобы уменьшить количество выводов, АЦП часто передают свои данные по одному биту за раз через последовательный интерфейс на компьютер, при этом каждый бит выдается при изменении состояния тактового сигнала. Это позволяет значительно сократить количество выводов на корпусе АЦП и во многих случаях не усложняет общую конструкцию. Коммерческие АЦП часто имеют несколько входов, подключенных к одному и тому же преобразователю, обычно через аналоговый мультиплексор. Различные модели АЦП могут включать схемы выборки и хранения, инструментальные усилители или дифференциальные входы, где измеряемая величина представляет собой разность между двумя входами.

Музыкальная запись

Аналого-цифровые преобразователи являются неотъемлемой частью современных технологий воспроизведения музыки и звукозаписи на цифровых аудиостанциях. Музыка может создаваться на компьютерах с использованием аналоговой записи, поэтому для формирования потоков данных с импульсно-кодовой модуляцией (PCM), используемых на компакт-дисках и в цифровых музыкальных файлах, необходимы аналого-цифровые преобразователи. Современные аналого-цифровые преобразователи, применяемые в музыке, способны выполнять дискретизацию с частотой до 192 килогерц. Многие студии звукозаписи ведут запись в 24-битном формате с частотой 96 кГц (PCM), а затем понижают частоту дискретизации и применяют шумовое квантование сигнала для производства цифрового аудио на компакт-дисках (44,1 кГц) или до 48 кГц для радио- и телевизионного вещания.

Цифровая обработка сигналов

АЦП необходимы в системах цифровой обработки сигналов, которые обрабатывают, хранят или передают практически любой аналоговый сигнал в цифровом виде. Например, ТВ-тюнеры используют быстрые видео-преобразователи аналогового сигнала в цифровой. Медленные встроенные 8-, 10-, 12- или 16-битные аналого-цифровые преобразователи широко распространены в микроконтроллерах. Цифровые запоминающие осциллографы нуждаются в очень быстрых аналого-цифровых преобразователях, которые также критически важны для программно-определяемого радио и его новых приложений.

Научные приборы

Системы цифровой обработки изображений обычно используют аналого-цифровые преобразователи для оцифровки пикселей. Некоторые радиолокационные системы используют аналого-цифровые преобразователи для преобразования силы сигнала в цифровые значения для последующей обработки. Многие другие системы дистанционного зондирования и непосредственных измерений широко используют аналогичные технологии. Многие датчики в научных приборах выдают аналоговый сигнал: температуру, давление, pH, интенсивность света и т.д. Все эти сигналы могут быть усилены и переданы в АЦП для получения цифрового представления.

Дисплеи

Плоские дисплеи изначально цифровые и требуют АЦП для обработки аналогового сигнала, например, композитного или VGA.