Conversión Analógica/Digital Introducción Conversión Digital/Analógica Conversión Analógica/Digital

Conversión Analógica - Digital 1- Muestreo de la señal analógica. 2 - Cuantización de la propia señal 3 - Codificación del resultado de la cuantización, en código binario.

Muestreo Condición de Nyquist “La frecuencia de muestreo mínima requerida para realizar una grabación digital de calidad, debe ser igual al doble de la frecuencia de audio de la señal analógica que se pretenda digitalizar y grabar”. Condición de Nyquist

Cuantización

Codificación

Conversores DAC

DAC – Resistencias Ponderadas

DAC – Red R-2R

Aplicando Superposición: Vo = 𝑉𝑜 𝑜 + 𝑉𝑜 1 + 𝑉𝑜 2 + 𝑉𝑜 3 Vo = −𝑉 𝑅 .( 𝑏 0 16 + 𝑏 1 8 + 𝑏 2 4 + 𝑏 3 2 )

DAC - Por modulación de ancho de pulso 𝑉 𝑜 =− 𝑉 𝑟 ∗ 𝑁 2 𝑛

En el mismo momento en que se inyecta el número N en el comparador, se dispara el contador módulo 2n ( n = número de bits ). La salida del comparador será la resultante de la diferencia entre el número N y la cuenta. Cuando la cuenta alcance al número N la salida del comparador pasa al estado bajo. Supongamos N = 12 ( 11002 )y n = 4 bits:

Errores en un CDA En la siguiente figura se representa la transferencia ideal de un CDA, uniéndose todos los puntos con una recta. Analicemos los posibles errores en un CDA real. En primer lugar, (Fig. 11) tenemos los errores que introduce el operacional por cero u offset, los cuales provocan un desplazamiento de la recta de transferencia hacia arriba o hacia abajo de la ideal. Además la resistencia de realimentación del operacional introduce errores de ganancia si no tiene el valor exacto para garantizar ganancia unitaria, alterando la pendiente de la respuesta como observamos en la Fig. 12. Este error se conoce como error de escala. Un error mas grave es el de falta de linealidad, es decir, en algunas zonas de la transferencia la relación entre el número de entrada y la tensión de salida deja de ser estrictamente lineal (Fig. 13). El punto mas crítico de un conversor de abanico es el de punto medio de escala, donde cambia de estado el bit mas significativo (por ejemplo, si n=4 en el medio de la escala se produce el cambio de 0111 a 1000), con lo cual si existe una pequeña diferencia en el valor de la resistencia de entrada de ese bit, aparecerá un error de linealidad como el de la Fig 13. Este error puede ser tan grave que se arribe a una situación como la mostrada en la figura 14, la cual se denomina pérdida de la monotonía, es decir, para un número N corresponda una tensión Vo menor que para N-1.

Conversores ADC

Conversión Analógica - Digital Los CAD también tienen los errores que presentan los CDA: cero u offset, escala y linealidad, pero existe otro error en los CAD que se debe a la variación de la tensión a la entrada del conversor durante el tiempo de conversión.

ADC por multicomparación o comparación paralela. (“FLASH").

ADC - Aproximaciones Sucesivas

ADC – Por arrastre