Analogi-digitaali muunnin

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 28. kesäkuuta 2017 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 73 muokkausta .

Analogi-digitaalimuunnin [1] [2] [3] ( ADC , englanniksi  Analog-to-digital converter, ADC ) on laite, joka muuntaa analogisen tulosignaalin erilliseksi koodiksi ( digitaalinen signaali ).

Käänteinen muunnos suoritetaan käyttämällä digitaali-analogiamuunninta (DAC, DAC).

Tyypillisesti ADC on elektroninen laite, joka muuntaa jännitteen binääriseksi digitaaliseksi koodiksi. Jotkut ei-elektroniset laitteet, joissa on digitaalinen lähtö, tulisi kuitenkin luokitella myös ADC:iksi, kuten tietyntyyppiset kulma-koodimuuntimet . Yksinkertaisin yksibittinen binaarinen ADC on vertailija .

Resoluutio

ADC-resoluutio - pienin muutos analogisen signaalin voimakkuudessa, jonka tietty ADC voi muuntaa - liittyy sen bittisyvyyteen. Kun kyseessä on yksittäinen mittaus ilman kohinaa, resoluutio määräytyy suoraan ADC - bittisyvyyden mukaan.

ADC:n bittisyvyys kuvaa erillisten arvojen määrää, jotka muunnin voi tuottaa lähdössä. Binäärisissä ADC:issä se mitataan bitteinä , ternäärisissä ADC: issä triteinä . Esimerkiksi binäärinen 8-bittinen ADC pystyy tuottamaan 256 diskreettiä arvoa (0…255), koska , 3-bittinen 8-bittinen ADC pystyy tuottamaan 6561 diskreettiä arvoa, koska .

Jännitteen resoluutio on yhtä suuri kuin maksimi- ja minimilähtökoodia vastaavien jännitteiden erotus jaettuna ulostulon diskreettien arvojen lukumäärällä. Esimerkiksi:

• Esimerkki 1
  • Tuloalue = 0 - 10 volttia
  • Binaari-ADC:n bittisyvyys 12 bittiä: 2 12 = 4096 kvantisointitasoa
  • Binaarisen ADC-jännitteen resoluutio: (10-0)/4096 = 0,00244 volttia = 2,44 mV
  • Bittisyvyyden kolmiosainen ADC 12 trit: 3 12 = 531 441 kvantisointitaso
  • Kolmiosaisen ADC:n jänniteresoluutio: (10-0)/531441 = 0,0188 mV = 18,8 µV
• Esimerkki 2
  • Tuloalue = -10 - +10 volttia
  • Binaari-ADC:n bittisyvyys 14 bittiä: 2 14 = 16384 kvantisointitasoa
  • Binaarisen ADC-jännitteen resoluutio: (10-(-10))/16384 = 20/16384 = 0,00122 volttia = 1,22 mV
  • Bittisyvyyden kolmiarvoinen ADC 14 trit: 3 14 = 4 782 969 kvantisointitasoa
  • Kolmiosaisen ADC:n jänniteresoluutio: (10-(-10))/4782969 = 0,00418 mV = 4,18 µV

Käytännössä ADC:n resoluutiota rajoittaa tulosignaalin signaali -kohinasuhde . Kun ADC-tulossa on korkea kohinan intensiteetti, on mahdotonta erottaa tulosignaalin vierekkäisiä tasoja, toisin sanoen resoluutio heikkenee. Tässä tapauksessa todella saavutettavissa olevaa resoluutiota kuvaa tehollinen bittien lukumäärä ( ENOB ), joka on pienempi kuin todellinen ADC-bittisyvyys. Muunnettaessa erittäin kohinaista signaalia lähtökoodin alemmat bitit ovat käytännössä hyödyttömiä, koska ne sisältävät kohinaa. Ilmoitetun bittisyvyyden saavuttamiseksi tulosignaalin signaali-kohinasuhteen tulee olla noin 6 dB jokaista bittileveyden bittiä kohden (6 dB vastaa kaksinkertaista signaalitason muutosta).  

Tulostyypit

Sovellettujen algoritmien menetelmän mukaan ADC:t jaetaan:

• Jaksottainen suora muunnos
• peräkkäinen approksimaatio
• Sarja sigma-delta-modulaatiolla
• Rinnakkais yksivaiheinen
• Rinnakkainen kaksi- tai useampivaiheinen (kuljetin)

Kahden ensimmäisen tyypin ADC:t edellyttävät näyte- ja pitolaitteen (SHA) pakollista käyttöä niiden koostumuksessa. Tätä laitetta käytetään signaalin analogisen arvon tallentamiseen muunnoksen suorittamiseen tarvittavan ajan. Ilman sitä sarjatyypin ADC-muunnoksen tulos on epäluotettava. Tuotetaan integraalisia peräkkäisiä approksimaatio-ADC:ita, jotka molemmat sisältävät SHA:n ja vaativat ulkoisen SHA:n .

Lineaariset ADC:t

Useimpia ADC:itä pidetään lineaarisina , vaikka analogia-digitaalimuunnos on luonnostaan ​​epälineaarinen prosessi (koska jatkuvan tilan muuntaminen diskreetiksi tilaksi on epälineaarinen operaatio).

Termi lineaarinen suhteessa ADC:hen tarkoittaa, että digitaaliseen lähtöarvoon kartoitettu tuloarvoalue liittyy lineaarisesti tähän lähtöarvoon, eli lähtöarvo k saavutetaan tuloarvojen alueella alkaen

m ( k + b )

ennen

m ( k + 1 + b ),

missä m ja b  ovat joitain vakioita. Vakiolla b on yleensä arvo 0 tai −0,5. Jos b = 0, ADC:tä kutsutaan kvantisoijaksi, jolla on nollasta poikkeava askel ( mid-rise ), mutta jos b = -0,5, niin ADC:tä kutsutaan kvantisoijaksi, jossa on nolla kvantisointivaiheen keskellä ( keskipinta ). ).

Epälineaariset ADC:t

Jos tulosignaalin amplitudin todennäköisyystiheydellä olisi tasainen jakautuminen , signaali-kohinasuhde (kvantisointikohinaan sovellettuina) olisi suurin mahdollinen. Tästä syystä signaali johdetaan yleensä ennen amplitudikvantisointia inertiattoman muuntimen läpi, jonka siirtofunktio toistaa itse signaalin jakautumisfunktiota . Tämä parantaa signaalin lähetyksen tarkkuutta, koska signaalin amplitudin tärkeimmät alueet kvantisoidaan paremmalla resoluutiolla. Vastaavasti digitaali-analogiamuunnoksen aikana on tarpeen käsitellä signaali funktiolla, joka on käänteinen alkuperäisen signaalin jakautumisfunktiolle.

Tämä on sama periaate, jota käytetään nauhureissa ja erilaisissa viestintäjärjestelmissä käytettävissä kompandereissa , sillä pyritään maksimoimaan entropia . (Älä sekoita kompanderia kompressoriin ! )

Esimerkiksi äänisignaalilla on Laplacian amplitudijakauma. Tämä tarkoittaa, että nollan amplitudiympäristö kuljettaa enemmän tietoa kuin alueet, joilla on suurempi amplitudi. Tästä syystä logaritmisia ADC:itä käytetään usein äänensiirtojärjestelmissä lisäämään lähetettyjen arvojen dynaamista aluetta muuttamatta signaalin lähetyksen laatua matalan amplitudin alueella.

8-bittiset a-laki tai μ-laki logaritmiset ADC:t tarjoavat laajan dynaamisen alueen ja korkean resoluution kriittisimmällä matalan amplitudin alueella; lineaarisen ADC:n, jolla on samanlainen lähetyslaatu, tulisi olla noin 12 bittiä leveä.

Ominaisuudet

ADC:n siirtoominaisuus on lähtöbinaarikoodin numeerisen ekvivalentin riippuvuus analogisen tulosignaalin arvosta. Puhu lineaarisista ja epälineaarisista ADC:istä. Tämä jako on ehdollinen. Molemmat siirtoominaisuudet ovat porrastettuja. Mutta "lineaarisille" ADC:ille on aina mahdollista piirtää sellainen suora viiva, että kaikki siirtokäyrän pisteet vastaavat tuloarvoja (missä  on näytteenottovaihe, k on alueella 0...N , missä N  on ADC-bittisyvyys) ovat yhtä kaukana siitä.

Tarkkuus

ADC-virheen lähteitä on useita. Kvantisointivirheet ja (olettaen, että ADC:n on oltava lineaarinen) epälineaarisuudet ovat luontaisia ​​jokaiselle analogia-digitaalimuunnokselle. Lisäksi on ns. aukkovirheitä , jotka ovat seurausta kellogeneraattorin jitteristä ( eng.  jitter ), joita esiintyy muunnettaessa signaalia kokonaisuutena (eikä yhtä näytettä).

Nämä virheet mitataan yksiköissä nimeltä LSD (  Least DigitYllä olevassa 8-bittisessä binäärisessä ADC-esimerkissä 1 LSB:n virhe on 1/256 signaalin täydestä alueesta, eli 0,4 %, 5-tritisessä ternaarisessa ADC:ssä, virhe 1 LSB:ssä on 1/243 signaalin koko alueesta. koko signaalin alueella, eli 0,412%, 8-tritisessä ternaarisessa ADC:ssä 1 MZR:n virhe on 1/6561, eli 0,015%.

Kvantisointivirheet

Kvantisointivirheet ovat seurausta ADC:n rajoitetusta resoluutiosta. Tätä puutetta ei voida poistaa minkään tyyppisellä analogia-digitaalimuunnolla. Jokaisen näytteen kvantisointivirheen absoluuttinen arvo on alueella nollasta puoleen LSM:stä.

Tulosignaalin amplitudi on yleensä paljon suurempi kuin LSM:n. Tässä tapauksessa kvantisointivirhe ei korreloi signaalin kanssa ja sillä on tasainen jakautuminen . Sen keskineliöarvo on sama kuin jakauman keskihajonnan , joka on yhtä suuri kuin . 8-bittisen ADC:n tapauksessa tämä on 0,113 % täydestä signaalialueesta.

Epälineaarisuus

Kaikki ADC:t kärsivät epälineaarisuusvirheistä, jotka ovat seurausta ADC:n fyysisistä epätäydellisyyksistä. Tämä aiheuttaa sen, että siirtoominaisuus (edellä olevassa mielessä) on erilainen kuin lineaarinen (tarkemmin sanottuna halutusta funktiosta, koska se ei välttämättä ole lineaarinen). Virheitä voidaan vähentää kalibroimalla [4] .

Tärkeä epälineaarisuutta kuvaava parametri on integraalinen epälineaarisuus (INL) ja differentiaalinen epälineaarisuus (DNL).

Aukkovirhe (värinä)

Digitalisoidaan sinimuotoinen signaali . Ihannetapauksessa lukemat otetaan säännöllisin väliajoin. Todellisuudessa lukeman ottohetken aika on kuitenkin alttiina vaihteluille, jotka johtuvat kellosignaalin etuosan jitteristä ( kellon jitter ). Olettaen, että järjestyksen lukemisen ajanhetken epävarmuus saadaan, että tämän ilmiön aiheuttama virhe voidaan arvioida

.

Virhe on suhteellisen pieni matalilla taajuuksilla, mutta korkeilla taajuuksilla se voi kasvaa merkittävästi.

Apertuurivirheen vaikutus voidaan jättää huomiotta, jos sen arvo on suhteellisen pieni kvantisointivirheeseen verrattuna. Siten voit asettaa seuraavat värinävaatimukset kellosignaalin reunalle :

,

missä  on ADC:n bittisyvyys.

ADC-bitin syvyys	Suurin tulotaajuus
	44,1 kHz	192 kHz	1 MHz	10 MHz	100 MHz
kahdeksan	28,2 ns	6,48 ns	1,24 ns	124 ps	12,4 ps
kymmenen	7,05 ns	1,62 ns	311 ps	31,1 ps	3,11 ps
12	1,76 ns	405 ps	77,7 ps	7,77 ps	777 fs
neljätoista	441 ps	101 ps	19,4 ps	1,94 ps	194 fs
16	110 ps	25,3 ps	4,86 ps	486 fs	48,6 fs
kahdeksantoista	27,5 ps	6,32 ps	1,21 ps	121 fs	12.1 fs
24	430 fs	98,8 fs	19,0 fs	1,9 fs	190 ac

Tästä taulukosta voidaan päätellä, että on suositeltavaa käyttää tietyn kapasiteetin omaavaa ADC:tä, kun otetaan huomioon synkronointirintaman jitterin ( clock jitter ) asettamat rajoitukset. On esimerkiksi turhaa käyttää 24-bittistä tarkkaa ADC:tä äänen tallentamiseen, jos kellonjakojärjestelmä ei pysty tarjoamaan erittäin pientä epävarmuutta.

Yleensä kellosignaalin laatu on erittäin tärkeä paitsi tästä syystä. Esimerkiksi AD9218 -sirun kuvauksesta (analogiset laitteet):

Mikä tahansa nopea ADC on erittäin herkkä käyttäjän tarjoaman näytteistökellon laadulle. Seuranta- ja pitopiiri on pohjimmiltaan mikseri. Kaikki kellon kohina, särö tai ajoitusvärinä yhdistetään haluttuun signaaliin analogisesta digitaaliseen lähdössä.

Toisin sanoen mikä tahansa nopea ADC on erittäin herkkä käyttäjän toimittaman digitoivan kellon laadulle. Näytteenotto- ja pitopiiri on pohjimmiltaan mikseri (kertoja). Kaikki kohina, särö tai kellon värinä sekoitetaan haluttuun signaaliin ja lähetetään digitaalilähtöön.

Näytteenottotaajuus

Analoginen signaali on jatkuva ajan funktio , ja se muunnetaan digitaalisten arvojen sarjaksi ADC:ssä. Siksi on tarpeen määrittää digitaalisten arvojen näytteenottotaajuus analogisesta signaalista. Nopeutta, jolla digitaalisia arvoja tuotetaan, kutsutaan ADC - näytteenottotaajuudeksi .

Jatkuvasti muuttuva kaistanleveydellä rajoitettu signaali digitoidaan (eli signaaliarvot mitataan aikavälillä T  - näytteenottojakso), ja alkuperäinen signaali voidaan rekonstruoida tarkasti aikadiskreettien arvoista interpoloimalla . Palautuksen tarkkuutta rajoittaa kvantisointivirhe. Kotelnikov-Shannon-lauseen mukaan tarkka amplitudirekonstruktio on kuitenkin mahdollista vain, jos näytteenottotaajuus on suurempi kuin kaksi kertaa signaalispektrin maksimitaajuus.

Koska todelliset ADC:t eivät pysty suorittamaan A/D-muuntoa välittömästi, analogisen tulon arvo on pidettävä vakiona ainakin muunnosprosessin alusta loppuun (tätä aikaväliä kutsutaan muunnosajaksi ). Tämä ongelma ratkaistaan ​​käyttämällä ADC:n tulossa olevaa erityistä piiriä - näyte- ja pitolaitetta (SHA). SHA tallentaa tulojännitteen pääsääntöisesti kondensaattoriin , joka on kytketty tuloon analogisen kytkimen kautta: kun kytkin on kiinni, tulosignaalista näytteistetään (kondensaattori ladataan tulojännitteeseen), kun kytkin kytketään avataan, se  tallennetaan. Monet ADC:t, jotka on valmistettu integroitujen piirien muodossa , sisältävät sisäänrakennetun SHA:n.

Spectral aliasing (aliasing)

Kaikki ADC:t toimivat ottamalla näytteitä tuloarvoista kiintein väliajoin. Siksi lähtöarvot ovat epätäydellinen kuva siitä, mitä syötetään. Lähtöarvoja tarkasteltaessa ei ole mitään keinoa kertoa, kuinka tulosignaali käyttäytyi näytteiden välillä . Jos tiedetään, että tulosignaali muuttuu riittävän hitaasti näytteenottotaajuuteen nähden, voidaan olettaa, että näytteiden väliset väliarvot ovat jossain näiden näytteiden arvojen välissä. Jos tulosignaali muuttuu nopeasti, tulosignaalin väliarvoista ei voida tehdä oletuksia, joten alkuperäisen signaalin muotoa on mahdotonta palauttaa yksiselitteisesti.

Jos ADC:n tuottama digitaalisten arvojen sarja muunnetaan jossain takaisin analogiseen muotoon digitaali-analogia-muuntimella , on toivottavaa, että tuloksena oleva analoginen signaali on mahdollisimman lähellä alkuperäistä signaalia. Jos tulosignaali muuttuu nopeammin kuin sen näytteet otetaan, signaalia ei voida palauttaa tarkasti ja DAC-lähdössä on väärä signaali. Signaalin vääriä taajuuskomponentteja (joita ei ole alkuperäisen signaalin spektrissä) kutsutaan aliaksiksi (väärä taajuus, sivumatalataajuuskomponentti). Aliasnopeus riippuu signaalitaajuuden ja näytetaajuuden välisestä erosta. Esimerkiksi 2 kHz:n siniaalto, joka näytteistetään 1,5 kHz:llä, toistettaisiin 500 Hz:n siniaallona. Tätä ongelmaa kutsutaan taajuusaliasingiksi .

Aliasoinnin estämiseksi ADC:n tuloon syötetty signaali on ohjattava alipäästösuodattimen läpi, jotta voidaan vaimentaa spektrikomponentit, jotka ylittävät puolet näytetaajuudesta. Tätä suodatinta kutsutaan anti-aliasing (anti-aliasing) -suodattimeksi, sen käyttö on erittäin tärkeää todellisia ADC:itä rakennettaessa.

Yleisesti ottaen analogisen tulosuodattimen käyttö on kiinnostavaa paitsi tästä syystä. Vaikuttaa siltä, ​​että digitaalisella suodattimella, jota yleensä käytetään digitoinnin jälkeen, on verrattoman paremmat parametrit. Mutta jos signaali sisältää komponentteja, jotka ovat paljon tehokkaampia kuin hyödyllinen signaali ja riittävän kaukana siitä taajuudellaan, jotta analoginen suodatin tukahduttaa ne tehokkaasti, tällä ratkaisulla voit säästää ADC:n dynaamista aluetta: jos kohina on 10 dB signaalia vahvempi, sen kapasiteetti menee hukkaan keskimäärin kolme bittiä.

Vaikka aliasointi on ei-toivottu vaikutus useimmissa tapauksissa, sitä voidaan käyttää hyödyksesi. Tämä tehoste esimerkiksi eliminoi alasmuuntamisen tarpeen kapeakaistaista suurtaajuista signaalia digitoitaessa (katso mikseri ). Tätä varten ADC:n analogisten tuloportaiden on kuitenkin oltava kooltaan huomattavasti suurempia kuin mitä vaaditaan perus-ADC:n (video tai matala) käyttöön. Tätä varten on myös tarpeen varmistaa kaistan ulkopuolisten taajuuksien tehokas suodatus ennen ADC:tä, koska digitoinnin jälkeen suurinta osaa niistä ei voida tunnistaa ja/tai suodattaa pois.

signaalin häivytys edit

Joitakin ADC:n ominaisuuksia voidaan parantaa käyttämällä dither - tekniikkaa .  Se koostuu pienen amplitudin satunnaisen kohinan ( valkoisen kohinan ) lisäämisestä analogiseen tulosignaaliin. Kohinan amplitudi valitaan pääsääntöisesti puolen LSM :n tasolla . Tämän lisäyksen vaikutus on, että LSM-tila siirtyy satunnaisesti tilojen 0 ja 1 välillä erittäin pienellä tulosignaalilla (ilman kohinan lisäystä LSM olisi tilassa 0 tai 1 pitkään). Sekakohinaiselle signaalille sen sijaan, että pyöristetään vain signaali lähimpään bittiin, tapahtuu satunnainen pyöristys ylös- tai alaspäin, ja keskimääräinen aika, jonka aikana signaali pyöristetään tietylle tasolle, riippuu siitä, kuinka lähellä signaali on tätä tasoa. Näin ollen digitoitu signaali sisältää informaatiota signaalin amplitudista LSM:tä paremmalla resoluutiolla, eli ADC:n tehollinen bittisyvyys kasvaa. Tekniikan negatiivinen puoli on kohinan lisääntyminen lähtösignaalissa. Itse asiassa kvantisointivirhe on hajallaan useille vierekkäisille näytteille. Tämä lähestymistapa on toivottavampi kuin pelkkä pyöristäminen lähimpään erilliseen tasoon. Pseudosatunnaisen signaalin sekoitustekniikan käytön seurauksena meillä on signaalin tarkempi toisto ajassa. Pienet signaalimuutokset voidaan palauttaa näennäissatunnaisista LSM-hyppyistä suodattamalla. Lisäksi, jos kohina on determinististä (lisätyn kohinan amplitudi tiedetään tarkasti milloin tahansa), se voidaan vähentää digitalisoidusta signaalista lisäämällä ensin sen bittisyvyyttä, jolloin lisätty kohina saadaan lähes kokonaan eroon.

Hyvin pienten amplitudien äänisignaalit, jotka on digitalisoitu ilman näennäissatunnaista signaalia, havaitsevat korvan erittäin vääristyneinä ja epämiellyttävinä. Kun pseudosatunnaista signaalia sekoitetaan, todellista signaalitasoa edustaa useiden peräkkäisten näytteiden keskiarvo.

Vuodesta 2009 lähtien tämä tekniikka on kuitenkin menettänyt merkityksensä 24-bittisten ADC:iden halpenemisen vuoksi, sillä niiden dynaaminen alue on jopa ilman säröä yli 120 dB, mikä on useita suuruusluokkaa suurempi kuin ihmisen koko kuuloalue. äänitekniikassa. Samalla sitä käytetään RF- ja mikroaaltoteknologiassa, jossa ADC:n bittisyvyys on yleensä pieni suuren näytteenottotaajuuden vuoksi.

Samanlaista prosessia, jota kutsutaan myös ditheriksi tai error diffuusioksi , käytetään kuvaamaan kuvan rasterit tietokonegrafiikassa pienellä bittien määrällä pikseliä kohden. Tässä tapauksessa kuvasta tulee kohinaa, mutta se havaitaan visuaalisesti realistisemmaksi kuin sama kuva, joka on saatu yksinkertaisella kvantisoinnilla.

Uudelleennäytteenotto

Signaalit digitoidaan pääsääntöisesti taloudellisuussyistä vaaditulla miniminäytteitystaajuudella, kun taas kvantisointikohina on valkoista, eli sen tehospektritiheys jakautuu tasaisesti koko kaistanleveydelle. Jos kuitenkin signaali digitoidaan näytteenottotaajuudella, joka on paljon suurempi kuin Kotelnikov-Shannon -lauseen mukaan , ja sitten sille suoritetaan digitaalinen suodatus alkuperäisen signaalin taajuuskaistan ulkopuolella olevan spektrin vaimentamiseksi, niin signaali-kohinasuhde on parempi kuin koko bändiä käytettäessä. Siten on mahdollista saavuttaa tehokas resoluutio, joka on suurempi kuin ADC:n bittisyvyys.

Ylinäytteistystä voidaan käyttää myös lieventämään anti-aliasing-suodattimen päästökaistaa estokaistan jyrkkyysvaatimuksia. Tätä varten signaali digitoidaan esimerkiksi kaksinkertaisella taajuudella, sitten suoritetaan digitaalinen suodatus, joka vaimentaa alkuperäisen signaalin kaistan ulkopuoliset taajuuskomponentit ja lopuksi pienennetään näytteenottotaajuutta desimaatiolla .

ADC:iden tyypit

Seuraavat ovat tärkeimmät tavat rakentaa elektronisia ADC:itä:

suora muunnos ADC

• Parallel Direct-conversion ( Flash) ADC :t , jotka ovat täysin rinnakkaisia ​​ADC:iden kanssa, sisältävät yhden vertailijan kutakin erillistä tulosignaalitasoa kohden. Kulloinkin vain tulosignaalin tason alapuolella olevia tasoja vastaavat vertailijat tuottavat ylimääräisen signaalin ulostulossaan. Signaalit kaikista vertailijoista tulevat joko suoraan rinnakkaisrekisteriin, jonka jälkeen koodinkäsittely suoritetaan ohjelmistossa tai laitteistologiikkaenkooderille, joka generoi tarvittavan digitaalisen koodin laitteistossa riippuen kooderin sisäänmenossa olevasta koodista . Anturin tiedot tallennetaan rinnakkaisrekisteriin. Rinnakkaisten ADC:iden näytteenottotaajuus riippuu yleensä analogisten ja logiikkaelementtien laitteisto-ominaisuuksista sekä vaadittavasta näytteenottotaajuudesta. Rinnakkaissuoramuunnos-ADC:t ovat nopeimpia, mutta niiden resoluutio on yleensä 8-bittinen tai enemmän, kuten digitaaliset oskilloskoopit, koska niihin liittyy suuria laitteistokustannuksia (vertailijat). Tämän tyyppisellä ADC:llä on erittäin suuri siru , korkea tulokapasitanssi ja se voi aiheuttaa lyhytaikaisia ​​​​lähtövirheitä. Käytetään usein videoille tai muille suurtaajuuksille signaaleille, ja sitä käytetään laajalti teollisuudessa nopeasti muuttuvien prosessien seuraamiseen reaaliajassa. Ammattimailla voi olla jopa 14 bitin resoluutio [5] .
• Subranging Direct-conversion (Flash) ADC:t [6] ovat osittain sarjamuotoisia ADC:itä. R. Staffin ja R. Lohman R. ehdotettiin vuonna 1956 (Staffin ja R. Lohman, "Signal Amplitude Quantizer", US-patentti 2 869 079, jätetty 19. joulukuuta 1956, myönnetty 13. tammikuuta 1959) [7] . Pienen nopeuden pienentäminen voi merkittävästi vähentää operaatiovahvistimien määrää arvoon , jossa n on lähtökoodin bittien määrä ja k on rinnakkaisten suoramuunnos-ADC:iden lukumäärä. 8 bitin ja 2 ADC:n kanssa tarvitaan 31 operaatioampeeria. Käytetään kahta (k=2) tai useampaa osakaistaaskelta. Kun k = 2, muunninta kutsutaan Half-Flash (Subranging) ADC:ksi . Toiset, kolmannet jne. ADC:t vähentävät ensimmäisen ADC:n kvantisointivirhettä digitoimalla tämän virheen. Ensimmäinen vaihe on karkea (matala resoluutio) muunnos. Seuraavaksi määritetään tulosignaalin ja karkean muunnoksen tulosta vastaavan analogisen signaalin välinen ero (apu-DAC:sta, johon karkeakoodi sovelletaan). Toisessa vaiheessa löydetty ero kerrotaan ja sille tehdään seuraava muunnos. Tuloksena oleva koodi yhdistetään karkeaan koodiin, jotta saadaan täysi digitaalinen lähtöarvo. Tämän tyyppiset ADC:t ovat hitaampia kuin rinnakkaiset suoramuunnos-ADC:t, niillä on korkea resoluutio ja pieni pakkauskoko. Digitoidun datavirran nopeuden lisäämiseksi rinnakkais-sarjamuunnoksen ADC:issä käytetään rinnakkaisten ADC:iden liukuhihnatoimintoa.
• ADC-liukuhihnakäyttö (Pipelined Subranging Direct-conversion (Flash) ADC) [8] käytetään rinnakkaissarjan suoramuunnos-ADC:issä, toisin kuin rinnakkaissarja-suoramuunnos-ADC:iden tavallinen toimintatapa, jossa dataa siirretään. täyden muunnoksen jälkeen, liukuhihnalla Toiminnassa osittaisten muunnosten tiedot lähetetään heti, kun ne ovat valmiita ennen täyden muuntamisen päättymistä. Vuonna 1966 Kinniment ym. ehdottivat Recirculating ADC Architecturea [9] . Tämä arkkitehtuuri käyttää yhtä suoran muunnosalialueen rinnakkaista ADC:tä.
• Sarjasuoramuunnos- ADC :t (Subranging Direct-conversion (Flash) ADC) , täysin sarja-ADC:t (k=n), hitaampia kuin rinnakkaissuoramuunnos-ADC:t ja hieman hitaampia kuin rinnakkais-sarjasuoramuunnos-ADC:t, mutta jopa enemmän (jopa , missä n on ulostulokoodin bittien määrä ja k on rinnakkaisten suoramuunnos-ADC:iden lukumäärä) vähentää operaatiovahvistimien määrää (8 bitillä tarvitaan 15 operaatiovahvistinta: 8 vertailijaa operaatiovahvistinta kohden ja 7 vähennin- kertoimet kahdella operaatiovahvistinta kohden) [10] . Tämän tyyppiset kolminkertaiset ADC:t ovat noin 1,5 kertaa nopeampia kuin samantyyppiset binaariset ADC:t, jotka ovat vertailukelpoisia tasojen lukumäärän ja laitteistokustannusten suhteen [11] .

SAR ADC

• Peräkkäinen approksimaatio- ADC tai bittitasapainottava ADC sisältää komparaattorin, apu-DAC:n ja peräkkäisen approksimaatiorekisterin. ADC muuntaa analogisen signaalin digitaaliseksi N vaiheessa, missä N on ADC:n bittisyvyys. Jokaisessa vaiheessa määritetään yksi bitti halutusta digitaalisesta arvosta alkaen MSB:stä (Most Significant Bit) ja päättyen LSB:hen (Least Significant Bit). Toimintojen järjestys seuraavan bitin määrittämiseksi on seuraava. Apu-DAC asetetaan analogiseen arvoon, joka on muodostettu edellisissä vaiheissa jo määritellyistä biteistä; tässä vaiheessa määritettävä bitti asetetaan arvoon 1, vähiten merkitsevät bitit asetetaan 0:ksi. Apu-DAC:ssa vastaanotettua arvoa verrataan sisääntulon analogiseen arvoon. Jos tulosignaalin arvo on suurempi kuin apu-DAC:n arvo, niin määritetty bitti asetetaan arvoon 1, muuten 0. Näin ollen lopullisen digitaalisen arvon määrittäminen muistuttaa binäärihakua . Tämän tyyppisillä ADC:illä on sekä suuri nopeus että hyvä resoluutio. Tallennusnäytteenottolaitteen puuttuessa virhe on kuitenkin paljon suurempi (kuvittele, että kun suurin bitti oli digitoitu, signaali alkoi muuttua).

ADC-differentiaalikoodaus

• Differentiaalikoodatut ADC:t ( eng.  delta-encoded ADC ) sisältävät käänteisen laskurin , jonka koodi syötetään apu-DAC:hen. Tulosignaalia ja lisä-DAC:n signaalia verrataan komparaattorissa. Komparaattorista laskuriin tulevan negatiivisen palautteen vuoksi laskurin koodi muuttuu jatkuvasti, jotta apu-DAC:n signaali eroaa mahdollisimman vähän tulosignaalista. Jonkin ajan kuluttua signaalierosta tulee pienempi kuin LSM, kun taas laskurikoodi luetaan ADC:n digitaalisena lähtösignaalina. Tämän tyyppisillä ADC:illä on erittäin suuri tuloalue ja korkea resoluutio, mutta muunnosaika riippuu tulosignaalista, vaikka se on rajoitettu ylhäältä. Pahimmassa tapauksessa muunnosaika on T max =(2 q )/f s , missä q  on ADC:n bittisyvyys, fs on laskurikellogeneraattorin  taajuus . Differentiaalikoodaukset ADC:t ovat yleensä hyvä valinta reaalimaailman signaalien digitointiin, koska useimmat fyysisten järjestelmien signaalit eivät ole alttiita hyppimään. Jotkut ADC:t käyttävät yhdistettyä lähestymistapaa: differentiaalinen koodaus ja peräkkäinen approksimaatio; tämä toimii erityisen hyvin tapauksissa, joissa signaalin suurtaajuisten komponenttien tiedetään olevan suhteellisen pieniä.

Sawtooth Comparison ADC

• Sahahammasvertailu-ADC (joitakin tämän tyyppisiä ADC:itä kutsutaan integroiviksi ADC :iksi , niihin kuuluu myös sarjalaskevia ADC:itä) sisältää sahahampaisen jännitegeneraattorin (sarjalaskennassa ADC:ssä askeljännitegeneraattorin, joka koostuu laskurista ja DAC:sta), komparaattorin ja aikalaskuri. Sahan aaltomuoto nousee lineaarisesti matalasta korkeaan ja putoaa sitten nopeasti matalaksi. Aikalaskuri käynnistetään korotuksen alkamishetkellä. Kun sahahammassignaali saavuttaa tulosignaalin tason, komparaattori laukaisee ja pysäyttää laskurin; arvo luetaan laskurista ja syötetään ADC:n lähtöön. Tämän tyyppinen ADC on rakenteeltaan yksinkertaisin ja sisältää vähimmäismäärän elementtejä. Samaan aikaan tämän tyyppisillä yksinkertaisimmilla ADC:illä on melko alhainen tarkkuus ja ne ovat herkkiä lämpötilalle ja muille ulkoisille parametreille. Tarkkuuden lisäämiseksi sahahammasgeneraattori voidaan rakentaa laskurin ja apu-DAC:n ympärille, mutta tällä rakenteella ei ole muita etuja peräkkäiseen approksimaatioon ja differentiaalikoodaukseen verrattuna .

ADC varaustasauksella

• Varauksen tasapainotuksella varustetut ADC:t (näihin kuuluvat kaksivaiheisella integraatiolla varustetut ADC:t, monivaiheisen integroinnin ADC:t ja jotkut muut) sisältävät vakaan virtageneraattorin , vertailijan , virtaintegraattorin , kellogeneraattorin ja pulssilaskurin. Muunnos tapahtuu kahdessa vaiheessa ( kaksivaiheinen integrointi ). Ensimmäisessä vaiheessa tulojännitteen arvo muunnetaan virraksi (suhteessa tulojännitteeseen), joka syötetään virtaintegraattoriin, jonka varaus on aluksi nolla. Tämä prosessi kestää ajan TN , jossa T  on kellogeneraattorin jakso, N  on vakio (iso kokonaisluku määrittää varauksen kertymisajan). Tämän ajan jälkeen integraattorin tulo irrotetaan ADC-tulosta ja liitetään vakaaseen virtageneraattoriin. Generaattorin napaisuus on sellainen, että se vähentää integraattoriin tallennettua varausta. Purkausprosessi kestää, kunnes lataus integraattorissa laskee nollaan. Purkausaika mitataan laskemalla kellopulssit purkamisen alkamishetkestä siihen asti, kun integraattori saavuttaa nollavarauksen. Laskettu kellopulssien määrä on ADC:n lähtökoodi. Voidaan osoittaa, että purkausajan aikana laskettujen pulssien lukumäärä n on yhtä suuri kuin: n = U in N ( RI 0 ) −1 , missä U in  on ADC:n tulojännite, N  on pulssien lukumäärä akkumulaatioaste (määritelty yllä), R  on vastuksen vastus, joka muuntaa tulojännitteen virraksi, I 0  on virran arvo vakaasta virtageneraattorista, joka purkaa integraattorin toisessa vaiheessa. Siten järjestelmän mahdollisesti epävakaat parametrit (ensinkin integraattorikondensaattorin kapasitanssi) eivät sisälly lopulliseen lausekkeeseen. Tämä on seurausta kaksivaiheisesta prosessista: ensimmäisessä ja toisessa vaiheessa tehdyt virheet vähennetään keskenään. Ei ole tiukkoja vaatimuksia edes kellogeneraattorin pitkän aikavälin stabiiliudelle ja vertailijan biasjännitteelle: näiden parametrien tulee olla stabiileja vain lyhyen ajan, eli jokaisen muunnoksen aikana (enintään 2TN ). Itse asiassa kaksivaiheisen integraation periaate mahdollistaa kahden analogisen arvon (tulo- ja referenssivirta) suhteen muuntamisen suoraan numeeristen koodien suhteeksi ( n ja N edellä määritellyissä termeissä) pienillä tai ei lainkaan lisävirheitä . Tämän tyyppisen ADC:n tyypillinen bittisyvyys on 10-18 binäärinumerot. Lisäetuna on kyky rakentaa muuntimia, jotka eivät ole herkkiä jaksollisille häiriöille (esimerkiksi verkkojännitteen häiriöille), koska tulosignaali on integroitu tarkasti kiinteällä aikavälillä. Tämän tyyppisen ADC:n haittana on alhainen muunnosprosentti. Varauksen tasapainotuksella varustettuja ADC:itä käytetään erittäin tarkoissa mittauslaitteissa.

ADC välimuunnolla pulssin toistotaajuuteen

• ADC välimuunnolla pulssin toistotaajuudelle . Anturin signaali kulkee tasomuuntimen ja sitten jännite-taajuusmuuttajan läpi . Tällöin logiikkapiirin tuloon saapuu suoraan signaali, jonka ominaispiirteenä on vain pulssitaajuus. Looginen laskuri hyväksyy nämä pulssit syötteiksi näytteenottoajan aikana ja antaa siten sen loppuun mennessä koodiyhdistelmän, joka on numeerisesti yhtä suuri kuin näytteenottoajan aikana muuntimeen saapuneiden pulssien määrä. Tällaiset ADC:t ovat melko hitaita eivätkä kovin tarkkoja, mutta kuitenkin erittäin yksinkertaisia ​​toteuttaa ja siksi niiden kustannukset ovat alhaiset.

Sigma-Delta ADC

• Sigma-delta ADC (kutsutaan myös "delta-sigma ADC") suorittaa analogia-digitaalimuunnoksen moninkertaisella näytteenottotaajuudella ja jättää suodatuksen kautta vain halutun spektrikaistan signaaliin.

Ei-elektroniset ADC:t on yleensä rakennettu samoilla periaatteilla.

Optiset ADC:t

On olemassa optisia menetelmiä sähköisen signaalin muuntaminen koodiksi. Ne perustuvat joidenkin aineiden kykyyn muuttaa taitekerrointa sähkökentän vaikutuksesta. Tässä tapauksessa aineen läpi kulkeva valonsäde muuttaa nopeuttaan tai taipumakulmaansa tämän aineen rajalla taitekertoimen muutoksen mukaisesti. On olemassa useita tapoja rekisteröidä nämä muutokset. Esimerkiksi valoilmaisimien rivi rekisteröi säteen poikkeaman ja muuntaa sen erilliseksi koodiksi. Erilaiset häiriökaaviot, joihin liittyy viivästetty säde, mahdollistavat signaalimuutosten arvioinnin tai sähkösuureiden vertaajien rakentamisen.

Optiset ADC:t voivat olla erittäin nopeita.

ADC-sirut

Useimmissa ADC:issä bittisyvyys on 6 - 24 bittiä ja näytteenottotaajuus on jopa 1 MHz. Saatavilla on myös mega- ja GHz ADC:itä (AD9234 12-bittinen 2-kanavainen 1 GSPS ADC oli 238 dollaria joulukuussa 2015). Megahertsin ADC:itä tarvitaan digitaalisissa videokameroissa , videokaappauslaitteissa ja digitaalisissa TV-virittimissä komposiittivideosignaalin digitoimiseksi. Kaupallisten ADC:iden lähtövirhe on tyypillisesti ±0,5 - ±1,5 LSM.

Yksi mikropiirien kustannuksia lisäävistä tekijöistä on nastojen määrä , koska ne pakottavat sirupaketin suurentamaan ja jokainen nasta on liitettävä siruun. Pintojen määrän vähentämiseksi alhaisilla näytteenottotaajuuksilla toimivissa ADC:issä on usein sarjaliitäntä . Sarjaliitännällä varustetun ADC:n käyttö mahdollistaa usein asennustiheyden lisäämisen ja pienemmän alueen luomisen.

Usein ADC-siruissa on useita analogisia tuloja, jotka on kytketty sisäisesti yhteen ADC:hen analogisen multiplekserin kautta . Useat ADC-mallit voivat sisältää näytteenpitolaitteita, instrumentointivahvistimia tai korkeajännitteisen differentiaalitulon ja muita vastaavia piirejä.

ADC:n käyttö äänen tallentamisessa

ADC:t on sisäänrakennettu useimpiin nykyaikaisiin tallennuslaitteisiin, koska äänenkäsittely tehdään yleensä tietokoneilla; jopa analogista tallennusta käytettäessä tarvitaan ADC muuttamaan signaali PCM - virraksi, joka tallennetaan tietovälineelle.

Nykyaikaiset äänen tallentamiseen käytetyt ADC:t voivat toimia jopa 192 kHz :n näytteenottotaajuudella . Monet tällä alalla mukana olevat ihmiset uskovat, että tämä indikaattori on tarpeeton ja sitä käytetään puhtaasti markkinointisyistä (tämän todistaa Kotelnikov-Shannon-lause ). Voidaan sanoa, että analoginen äänisignaali ei sisällä niin paljon informaatiota kuin voidaan tallentaa digitaaliseen signaaliin näin suurella näytteenottotaajuudella, ja usein hifi- audiolaitteet käyttävät 44,1 kHz:n näytteenottotaajuutta (CD-levyjen vakio) tai 48 kHz (tyypillinen äänen esittämiseen tietokoneissa). Leveä kaistanleveys on kuitenkin hyödyllinen seuraavissa asioissa, ja mitä leveämpi (vähimmäismäärää suurempi) kaistanleveys, sitä vahvempi vastaava vaikutus:

• yksinkertaistaa ja vähentää anti-aliasing-suodattimien toteuttamiskustannuksia, jolloin ne voidaan tehdä pienemmällä määrällä linkkejä tai pienemmällä kaltevuudella pysäytyskaistalla, millä on positiivinen vaikutus suodattimen vaihevasteeseen päästökaistalla;
• yksinkertaistaa tarkkuusvaatimuksia ja erityisesti anti-aliasing- suodattimen muodostavien passiivisten elektronisten komponenttien parasiittiparametreja , esimerkiksi induktorien laatutekijän vaikutus on pienempi;

Analogia-digitaalimuuntimet äänen tallennusta varten vaihtelevat 5 000 dollarista 10 000 dollariin tai enemmän kaksikanavaiselle ADC:lle.

Tietokoneissa käytettävät äänen tallennuksen ADC:t ovat sisäisiä ja ulkoisia. Linuxille on myös ilmainen PulseAudio - ohjelmistopaketti , jonka avulla voit käyttää aputietokoneita ulkoisina DAC:ina / ADC:inä päätietokoneelle taatulla viiveellä.

Muut käyttötarkoitukset

A/D-muunnoksia käytetään aina, kun analoginen signaali on vastaanotettava ja käsiteltävä digitaalisesti.

• ADC on kiinteä osa digitaalista volttimittaria ja yleismittaria .
• Erityisiä video-ADC:itä käytetään tietokoneiden TV-virittimissä , videotulokorteissa ja videokameroissa videosignaalin digitoimiseen. Tietokoneiden mikrofoni- ja linjaäänitulot on kytketty audio-ADC:hen.
• ADC:t ovat olennainen osa tiedonkeruujärjestelmiä .
• SAR ADC:t, joiden kapasiteetti on 8–12 bittiä, ja sigma-delta ADC:t, joiden kapasiteetti on 16–24 bittiä, on rakennettu yksisiruisiin mikrokontrollereihin .
• Digitaalisissa oskilloskoopeissa tarvitaan erittäin nopeita ADC:itä (käytetään rinnakkaisia ​​ja liukuhihnaisia ​​ADC:itä)
• Nykyaikaisissa vaaoissa käytetään jopa 24 bitin ADC:itä, jotka muuntavat signaalin suoraan venymämittarista (sigma-delta ADC).
• ADC:t ovat osa radiomodeemeja ja muita dataradiolaitteita, joissa niitä käytetään yhdessä DSP -prosessorin kanssa demodulaattorina .
• Ultranopeita ADC:itä käytetään digitaalisissa antenniryhmissä (SMART-antenneissa) matkapuhelinverkon tukiasemissa ja tutkaissa.

Katso myös

• D/A-muunnin
• Kvantisointi (signaalinkäsittely)
• Näytteenotto
• Delta-modulaatio
• Kotelnikovin lause
• Kytketyt kondensaattoripiirit
• Äänen koodaus
• 1108PV1

Muistiinpanot

1. ↑ Tietojenkäsittely. Terminologia: Viiteopas. Numero 1 / Arvostelija Ph.D. tekniikka. Tieteet Yu. P. Selivanov. - M . : Publishing House of Standards, 1989. - 168 s. - 55 000 kappaletta.  — ISBN 5-7050-0155-X .
2. ↑ Dictionary of Computing Systems = Dictionary of Computing / Toim. V. Illingworth ja muut: Per. englannista. A. K. Belotsky ja muut; Ed. E.K. Maslovsky. - M . : Mashinostroenie, 1990. - 560 s. - 70 000 (lisä) kopiota.  - ISBN 5-217-00617-X (Neuvostoliitto), ISBN 0-19-853913-4 (Yhdistynyt kuningaskunta).
3. ↑ Borkovsky A. B. Englanti-venäläinen ohjelmoinnin ja informatiikan sanakirja (tulkintineen). - M . : Venäjän kieli, 1990. - 335 s. - 50 050 (lisä) kopiota.  — ISBN 5-200-01169-3 .
4. ↑ Se suoritetaan esimerkiksi kalvovastuksen arvojen lasersäädöllä (laseraltistus haihduttaa paikallisesti vastusmateriaalin pienentäen sen poikkileikkausta), jotka ovat osa hybridi-integroitua piiriä .
5. ↑ CAEN ADC -valmistajan sivu . Haettu 29. toukokuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 24. toukokuuta 2022. (määrätön)
6. ↑ Sarjan rinnakkaiset ADC:t . Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 20. marraskuuta 2010. (määrätön)
7. ↑ Analogiset laitteet. Walt Kesterin ADC Architectures V: Pipelined Subranging ADC:t. Kuvio 1 . Käyttöpäivä: 17. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 27. tammikuuta 2018. (määrätön)
8. ↑ Analogiset laitteet. Walt Kesterin ADC Architectures V: Pipelined Subranging ADC:t. Kuvio 9 . Käyttöpäivä: 17. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 27. tammikuuta 2018. (määrätön)
9. ↑ Analogiset laitteet. Walt Kesterin ADC Architectures V: Pipelined Subranging ADC:t. Kuvio 12 . Käyttöpäivä: 17. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 27. tammikuuta 2018. (määrätön)
10. ↑ Suora muunnos ADC, sarja, 3-bittinen Arkistoitu 18. tammikuuta 2018 Wayback Machinessa .
11. ↑ Trinity 4-trit asynkroninen bipolaarinen suoramuunnos sarja-ADC. Versio 6. (linkki ei ole käytettävissä) . Haettu 23. toukokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 21. heinäkuuta 2011. (määrätön) 

Kirjallisuus

• Horowitz P, Hill W. Piirien taito . 3 osassa: T. 2. Per. englannista. - 4. painos, tarkistettu. ja lisää - M .: Mir, 1993. - 371 s. ISBN 5-03-002338-0 .
• S. Norsworthy, R. Schreier, G. Temes. Delta-Sigma Datamuuntimet. ISBN 0-7803-1045-4 .
• Mingliang Liu. Demystifying Switched-Capacitor Circuits'. ISBN 0-7506-7907-7 .
• Behzad Razavi. Tiedonmuuntojärjestelmän suunnittelun periaatteet. ISBN 0-7803-1093-4 .
• David Johns, Ken Martin. Analoginen integroitu piirisuunnittelu. ISBN 0-471-14448-7 .
• Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg. CMOS-analogisten piirien suunnittelu. ISBN 0-19-511644-5 .
• Hanzel G. E. Käsikirja suodattimien laskemisesta. USA, 1969. / Per. englannista, toim. A. E. Znamensky. M.: Sov. Radio, 1974. - 288 s. UDC 621.372.541.061

Linkit

• Wolfgang Reis. Erityyppisten analogia-digitaalimuuntimien laite ja toimintaperiaatteet WBC GmbH Journal "Components and Technologies" No. 3 2005
• Simulaatioiden oppiminen Simulaatio , joka näyttää näytteenottotaajuuden ja ADC-resoluution vaikutuksia.
• Len Stallerin artikkeli "Analogia-digitaalimuuntimen teknisten tietojen ymmärtäminen"  (linkki ei ole käytettävissä) , kirjoittanut Len Staller 2005-02-24.
• Flash-ADC:iden ymmärtäminen Opastus siitä, kuinka flash-analogi-digitaalimuuntimet (ADC) toimivat.

Sanakirjat ja tietosanakirjat	iso kiinalainen Iso venäläinen Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4128359-4 J9U : 987007294738705171 LCCN : sh85004773

Mikro-ohjaimet
Arkkitehtuuri	8-bittinen MCS-51 MCS-48 KUVA AVR Z8 H8 COP8 68HC08 68HC11 16-bittinen MSP430 MCS-96 MCS-296 PIC24 MAXQ Nios 68HC12 68HC16 CR16/C 32-bittinen RISC-V ARM MIPS AVR32 PIC32 683XX M32R superh Nios II Am 29000 LatticeMico32 MPC5xx PowerQUICC Parallaksi potkuri
Valmistajat	Analogiset laitteet Atmel Silabit Freescale Fujitsu Holtek Hynix Infineon Intel Mikrosiru Maxim Nuvoton NXP-puolijohteet Parallaksi Renesas STMicroelectronics Texas Instruments Toshiba Ubicom Zilog Sypressi Integraali Milandr
Komponentit	Rekisteröidy prosessori SRAM EEPROM Flash-muisti Kvartsi resonaattori Kristalli oskillaattori RC generaattori Kehys
Periferia	Ajastin ADC DAC Vertailija PWM ohjain Laskuri LCD lämpösensori Watchdog Ajastin
Liitännät	VOI UART USB SPI I²C ethernet 1 johto
OS	FreeRTOS μClinux BeRTOS ChibiOS/RT eCos RTEMS Samanaikaisesti MicroC/OS-II Nucleus Contiki
Ohjelmointi	JTAG C2 ohjelmoija MPLAB AVR Studio MCStudio