T5-Conversión A/D y D/A. Teorema de Muestreo ANALÓGICAS DIGITALES Toman un número de valores finito Son discretas Toman infinitos valores Son continuas t T(ºC) T(ºC) Conversión A/D Resolución t Conversión D/A Periodo de muestreo Ts

Resolución del convertidor A/D La resolución de un convertidor A/D viene determinada por el número de bits del mismo, n. Ejemplo: Resolución de un convertidor A/D de 8 bits y tensión de entrada entre 0-5V. El convertidor A/D apreciará las variaciones de tensión superiores a 0,0196V

Elección frecuencia de muestreo: Teorema de Nyquist La frecuencia de muestreo, fs ,debe ser el doble de la máxima frecuencia que se desea reconstruir de la señal muestreada, fc. f T(ºC) fc Espectro continuo t T(ºC) Señal aperiódica En la práctica se toma un factor de 5 a 10, en lugar de 2.

Teorema de Nyquist: Ejemplo La frecuencia de muestreo, fs ,debe ser el doble de la máxima frecuencia que se desea reconstruir de la señal muestreada, fc. f 2fo=fs Espectro discreto fn fo V t V Señal periódica Para eliminar la influencia del ruido (componente de frecuencia fn) se utiliza un filtro pasa-bajos, llamado filtro “anti-aliasing”. Su objetivo es eliminar cualquier componente frecuencial por encima de la máxima frecuencia que se desea muestrear.

Efecto “aliasing” Ejemplo: Señal de 50Hz con un ruido superpuesto de 500Hz. Frecuencia de muestreo : 10*50Hz= 500Hz (¡¡Cumple con Nyquist!!) CONSECUENCIA: La señal muestreada es erronea ya que tiene un “offset” de continua.

Efecto aliasing” Ejemplo: señal de 50Hz con un ruido superpuesto de 2134Hz. Frecuencia de muestreo : 10*50Hz= 500Hz (¡¡Cumple con Nyquist!!) CONSECUENCIA: La señal muestreada no es fiel a la realidad.

Filtro “anti-aliasing” El filtro “anti-aliasing” debe eliminar toda componente frecuencial por encima de la máxima frecuencia que se desea muestrear. f fn fo V Esta señal debe ser muestreada a una frecuencia de, al menos, 2fo A(dB) Señal de entrada Filtro “anti-aliasing” Señal a muestrear

Filtro “anti-aliasing” Ejemplo: Filtro activo pasa-bajo de 1er orden Respuesta en frecuencia

Filtro “anti-aliasing” Ejemplo: Filtro pasivo pasa-bajo de 1er orden (No se puede amplificar la señal). Respuesta en frecuencia

CONVERTIDOR A/D CON COMPARADORES Funcionamiento

Contador analógico-digital con rampa en escalera