Convertidor de señal analógico a digital

Un convertidor de señal analógica a digital (Convertidor Analógico Digital, CAD; Analog-tono-Digital Converter, ADC) es un dispositivo electrónico capaz de convertir una señal analógica, ya sea de tensión o corriente, en una señal digital mediante un cuantificador y codificándose en muchos casos en un código binario en particular. Donde un código es la representación unívoca de los elementos, en este caso, cada valor numérico binario hace corresponder a un solo valor de tensión o corriente.

En la cuantificación de la señal se produce una pérdida de la información que no puede ser recuperada en el proceso inverso, es decir, en la conversión de señal digital a analógico y esto es a causa de que se truncan los valores entre 2 niveles de cuantificación, mientras mayor cantidad de bits, mayor resolución y, por lo tanto, menor información perdida.

Se utiliza en equipos electrónicos como ordenadores, grabadores de sonido y de vídeo, y equipos de telecomunicaciones.

Funcionamiento

Muestreo

Es el proceso de coger muestras de la señal a intervalos periódicos. Es una modulación por amplitud de pulsos PALMO. Matemáticamente se expresa cómo:

En un circuito se puede implementar mediante una clave electrónica (como lo puede ser un transistor JFet) y capacitador para retención. O mediante un circuito multiplicador implementado con amplificadores operacionales.

Cuantificación y codificación

En general el proceso de cuantificación y codificación es realizado en el mismo paso, no obstante, se necesita realizar una codificación específica.

Tipos de convertidores usuales

Convertidor de aproximaciones sucesivas: apto para aplicaciones que no necesitan versión baja, pero en cambio, poseen una relación señal a ruido muy elevada.
Otros tipos de convertidores igualmente utilizados son, entre otros:
- Convertidor rampa: En este tipo de conversores se utiliza un integrador con un capacitador que se carga a pendiente constante hasta alcanzar la tensión a convertir, instante en que cesa la integración. El tiempo requerido es proporcional a la tensión de entrada, y puede medirse con un contador que cuente ciclos de un reloj.
- Convertidor doble-rampa: Para aumentar la precisión de los convertidores de rampa simple, se efectúa una doble integración, que permita eliminar los errores que causan las variaciones de la capacidad C y las fluctuaciones de frecuencia, se consigue además una mayor insensibilidad a las tensiones parásitas que contiene la entrada Vx. El principio de funcionamiento de un convertidor A/D de doble rampa, consiste en efectuar una primera integración de Vx durante un tiempo constante y efectuar después una segunda integración de una tensión de referencia, hasta alcanzar nuevamente el nivel inicial.

Datos: Q31073229