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FAQ 1008943 : A/Dの分解能と精度(Resolution and Precision of A/D converter)

A/Dコンバータの変換結果を評価する指標として、分解能と精度があります。どちらも同じような使い方をされますが、区別する必要があります。

[A/Dの分解能]
A/Dの分解能はA/Dコンバータでアナログ入力電圧を変換した結果が何ビットのデータで得られるかを示します。通常のマイコンに内蔵されているA/Dコンバータは8~10ビットの分解能のものが殆どです。一般に、分解能が高いほど正確な結果が得られ、また、分解能以上の結果は得られません。分解能が高くなると、A/D変換では避けられない量子化誤差の影響も小さくなります。それでは、分解能を高くすればそれだけで済むかと言うと、そう簡単ではありません。分解能を高くしようとすると、それだけ変換時間が余分に必要となります。また、デジタル信号が高速でやり取りされているマイコンの中ではその影響もあり、分解能に応じた精度が得られません。(クロストークを参照。)

コーヒー・ブレイク
デジタル・オーディオの分野では、ポピュラーなCDでは16ビット分解能のPCMでデータが記録されています。また、DVD Audioは最大24ビット分解能のPCMで記録されています。
一方、デジタル画像分野では、画像そのものは圧縮されているので、直接の比較はできません。映像出力DACではRGBで各々6~8ビットのものが普及していますが、高級機と呼ばれるものでは14ビット程度のものを使用している機器も見られます。


[A/Dの精度]
A/Dコンバータの変換結果の正確さを示す指標として精度があります。同じ分解能のA/Dコンバータであったとしても、いつも同じ変換結果が得られるとは限りません。例えば、マイコン内蔵の10ビット分解能のA/Dコンバータでも、動作している電源電圧が低くなると変換誤差が0.4%から0.6%や1.2%と大きくなります。その分、精度が悪くなります。

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