最後更新:2026年10月8日設計・架構設計・架構中國大陸:模数/数模转换器(ADC/DAC)

類比數位/數位類比轉換器(ADC・DAC)是什麼

ADC / DAC

類比數位轉換器(ADC)與數位類比轉換器(DAC)是在連續的類比訊號與數位訊號之間相互轉換的電路。要以數位方式處理聲音、光、溫度、電波等真實世界的訊號需要 ADC,要把數位資料以聲音或電波輸出則需要 DAC,其性能取決於解析度(位元數)與取樣頻率。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

類比數位轉換器(ADC:Analog-to-Digital Converter)與數位類比轉換器(DAC:Digital-to-Analog Converter)是在連續的類比訊號與數位訊號之間相互轉換的電路。要以數位方式處理真實世界的聲音、光、溫度、電波等需要 ADC,要把數位資料以聲音或電波輸出則需要 DAC,兩者負責所有電子設備的輸入與輸出。

類比數位轉換由在時間軸上切分的「取樣(sampling)」,以及將振幅捨入為階層的「量化」所構成。性能以解析度(位元數)與取樣頻率(轉換速度)表示,需依用途進行取捨。根據奈奎斯特定理,必須以訊號頻寬的2倍以上進行取樣。

ADC 的代表性架構包括高解析度、低速的 ΔΣ(Delta-Sigma)型,中速、中解析度的 SAR(逐次逼近)型,以及高速的管線式(pipeline)與快閃式(flash)型。依所需的速度、解析度、功耗與面積來選擇架構。

類比數位/數位類比轉換器廣泛用於通訊、感測器、音訊、量測、車用等領域,是類比・混合訊號的核心電路,Analog Devices、德州儀器(TI)、瑞薩電子(Renesas)等廠商具有優勢。可搭配 差動放大電路、RF 半導體(射頻半導體)、soc 各條目一起閱讀,以理解類比電路所扮演的角色。

類比數位/數位類比轉換器(ADC・DAC)的常見問題

ADC 的解析度與取樣頻率是什麼?
解析度是表示類比值以多少階的數位值來表示的位元數,12bit 即為4096階。取樣頻率表示1秒內轉換幾次,要正確重建原始訊號,必須達到訊號最高頻率的2倍以上(奈奎斯特條件)。
ADC 有哪些架構?
有高速但解析度較低的快閃式、速度與解析度平衡良好且通用的逐次逼近(SAR)型、管線式,以及速度較慢但解析度極高的 ΔΣ(Delta-Sigma)型。依用途對速度、解析度與功耗的要求來選擇。
ADC・DAC 用在哪些設備中?
智慧型手機的語音、相機與無線通訊、數位音訊、量測儀器、車用感測器、醫療設備等,凡是連接真實世界與數位處理的設備都會用到。在無線通訊中,基頻訊號的轉換更不可缺少高速、高解析度的 ADC/DAC。

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