¿Qué es un ADC?
¿Qué es un ADC?
Definición de Convertidor Analógico-Digital
Un Convertidor Analógico-Digital (ADC) es un dispositivo que cambia una señal analógica continua en una señal digital discreta.
Proceso del ADC
Muestreo y Retención
Cuantización y Codificación
Muestreo y Retención
En el muestreo y retención (S/H), la señal continua se muestrea y se mantiene estable durante un corto período. Esto elimina las variaciones en la señal de entrada que podrían afectar la precisión de la conversión. La tasa de muestreo mínima debe ser el doble de la frecuencia máxima de la señal de entrada.
Cuantización y Codificación
Para entender la cuantización, primero podemos revisar el término Resolución utilizado en el ADC. Es la menor variación en la señal analógica que resultará en una variación en la salida digital. Esto representa en realidad el error de cuantización.
V → Rango de tensión de referencia
2N → Número de estados
N → Número de bits en la salida digital
La cuantización es el proceso de dividir la señal de referencia en varios niveles discretos, o cuantos, y luego hacer coincidir la señal de entrada con el nivel correcto.
La codificación asigna un código digital único a cada nivel discreto (cuanto) de la señal de entrada. El proceso de cuantización y codificación se demuestra en la tabla a continuación.
De la tabla anterior, podemos observar que solo se utiliza un valor digital para representar todo el rango de tensión en un intervalo. Por lo tanto, ocurrirá un error, y se llama error de cuantización. Este es el ruido introducido por el proceso de cuantización. Aquí, el error de cuantización máximo es
Mejora de la Precisión del ADC
Para mejorar la precisión del ADC, se utilizan comúnmente dos métodos: aumentar la resolución y aumentar la tasa de muestreo. Esto se muestra en la figura a continuación (figura 3).
Tipos y Aplicaciones de los ADCs
ADC de Aproximación Sucesiva: Este convertidor compara la señal de entrada con la salida de un DAC interno en cada paso sucesivo. Es el tipo más costoso.
ADC de Doble Pendiente: Tiene alta precisión pero es muy lento en operación.
ADC de Canalización: Es similar al ADC Flash de dos pasos.
ADC Delta-Sigma: Tiene alta resolución pero es lento debido al sobremuestreo.
ADC Flash: Es el ADC más rápido, pero muy costoso.
Otros: Rampa escalonada, Tensión-Frecuencia, Capacitancia conmutada, seguimiento, equilibrio de carga y resolver.
Aplicación del ADC
Se usa junto con el transductor.
Se usa en computadoras para convertir la señal analógica en una señal digital.
Se usa en teléfonos celulares.
Se usa en microcontroladores.
Se usa en procesamiento de señales digitales.
Se usa en osciloscopios de almacenamiento digital.
Se usa en instrumentos científicos.
Se usa en tecnología de reproducción de música, etc.
