模拟信号转换为数字量通常通过一个过程叫做模数转换(Analog-to-Digital Conversion,简称ADC)。这个过程包括以下几个步骤:
1. 采样(Sampling):在时间上对模拟信号进行抽取,以确定信号在某一时刻的值。采样频率必须满足奈奎斯特采样定理,即采样频率至少是信号最高频率的两倍。
2. 量化(Quantization):将采样得到的每个模拟值转换为离散的数字值。量化过程通常将连续的模拟值划分成有限个级别,每个级别对应一个数字值。
3. 编码(Encoding):将量化后的离散值转换成二进制代码。每个级别的模拟值被映射到一个特定的二进制数。
模数转换器(ADC)是执行这一转换的电子设备,它可以将模拟信号转换为数字信号,以便计算机和其他数字设备进行处理。常见的ADC类型包括:
闪速ADC(Flash ADC):通过同时比较输入信号和多个参考电压,快速确定数字输出。
积分型ADC(Integrating ADC):通过积分和比较技术,将模拟信号转换为数字信号。
Δ-Σ调制器(Δ-Σ Modulator):通过 oversampling 和 delta-sigma 调制技术提高转换精度。
通过这些转换步骤,模拟信号可以被有效地转换为数字信号,从而在数字系统中进行处理和存储。