A/D コンバータの原理

Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータは、アナログ信号をデジタル信号に、デジタル信号をアナログ信号に変換する回路です。
現在、私達の身の回りにも、オーディオや携帯電話、コンピュータなどに、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータは非常に広く使われています。
しかし、その中身は、非常に高度で複雑です。
そこで、実用のＡ／Ｄコンバータでは難しいので、Ａ／Ｄコンバータとして最低限必要な骨組みで作られた、原理回路で実験しました。

回路全体の動作

各部の動作は、左のメニューで確認して下さい。

今、コンパレータのー端子に測定するアナログ信号が入力されたとします。
この時、コンパレータは、入力されたアナログ信号とアップダウンカウンターとラダー回路で構成されたＤ／Ａコンバータの出力とを比較して比較結果を出力します。

―入力（アナログ）＞＋入力（Ｄ／Ａ出力）の場合には出力には０Ｖが
―入力（アナログ）＜＋入力（Ｄ／Ａ出力）の場合には出力には＋Ｖが、

出力されます。

コンパレータの出力は、アップ・ダウンカウンタの＿Ｕ／Ｄ（アップ・ダウン制御）端子に接続されています。
＿Ｕ／Ｄ制御端子が

０Ｖの時、クロックパルスが入力されると、アップカウントし、
５Ｖの時、クロックパルスが入力されると、ダウンカウントします。

アナログ信号が、大きければアップカウント、小さければダウンカウントして、アナログ信号を追いかけていきます。

アップカウント、ダウンカウントされた新たな値とアナログ入力を比較して、同じ動作を繰り返していきます。

ここで、７セグメントＬＥＤと２進４桁のＬＥＤは、カウンタの出力に接続されているので、出力値（デジタル）を表示しています。