SAR・ΔΣ・パイプライン・フラッシュADCの違い：方式を比較

正解：A. 多数の比較器を並列に並べて一度に変換するため高速だが、分解能を上げると回路規模が急増する

フラッシュ型は、入力を2ᴺ−1個の比較器で同時に全しきい値と比べるため、1回の比較で変換が終わり、最も高速な方式です(数GS/s級)。代わりにNビットで比較器が2ᴺ−1個必要で、8ビットで255個、10ビットで1023個と急増し、面積・消費電力・入力容量が大きくなります。そのため6〜8ビット程度の超高速用途に使われ、パイプライン型やサブレンジ型の部品としても使われます。

正解：B. 上位ビットから順に、内部DACの出力と入力電圧を比較して1ビットずつ決めていく

逐次比較型は、最上位ビットから順に「入力は内部DACの出力より大きいか」を比較し、二分探索のように1ビットずつ決めていきます。Nビットの変換にN回の比較が必要で、比較器は1個で済みます。速度(数kS/s〜数十MS/s)・精度(8〜18ビット)・消費電力のバランスがよく、マイコン内蔵ADCの主流です。積分を使うのは二重積分型、オーバーサンプリングを使うのはΔΣ型です。

正解：A. オーバーサンプリングとノイズシェーピングにより、高い分解能を得やすい

ΔΣ型は、信号帯域よりはるかに高い周波数でサンプリングし(オーバーサンプリング)、帰還ループで量子化ノイズを高い周波数側に追いやって(ノイズシェーピング)、デジタルフィルタで取り除きます。1ビットの粗い量子化器でも、低い周波数では20ビット以上の分解能が得られ、アナログ部品の精度にあまり頼りません。オーディオ、計測、センサーの読み取りに使われますが、レイテンシが大きく高速用途には向きません。