O que é um ADC?

O que é um ADC?

Definição de Conversor Analógico-Digital

Um Conversor Analógico-Digital (ADC) é um dispositivo que transforma um sinal analógico contínuo em um sinal digital discreto. 

 Processo do ADC

• Amostragem e Manutenção

• Quantização e Codificação

Amostragem e Manutenção

Na Amostragem e Manutenção (S/H), o sinal contínuo é amostrado e mantido estável por um curto período. Isso remove variações no sinal de entrada que poderiam afetar a precisão da conversão. A taxa de amostragem mínima deve ser duas vezes a frequência máxima do sinal de entrada.

Quantização e Codificação

Para entender a quantização, podemos primeiro passar pelo termo Resolução usado no ADC. É a menor variação no sinal analógico que resultará em uma variação no sinal de saída digital. Isso representa, na verdade, o erro de quantização.

V → Faixa de tensão de referência

2N → Número de estados

N → Número de bits na saída digital

A quantização é o processo de dividir o sinal de referência em vários níveis discretos, ou quanta, e então ajustar o sinal de entrada ao nível correto.

A codificação atribui um código digital único a cada nível discreto (quantum) do sinal de entrada. O processo de quantização e codificação é demonstrado na tabela abaixo.

A partir da tabela acima, podemos observar que apenas um valor digital é usado para representar toda a faixa de tensão em um intervalo. Assim, ocorrerá um erro, chamado de erro de quantização. Este é o ruído introduzido pelo processo de quantização. Aqui, o erro máximo de quantização é

Melhorando a Precisão do ADC

Para melhorar a precisão do ADC, dois métodos são comumente usados: aumentar a resolução e aumentar a taxa de amostragem. Isso é mostrado na figura abaixo (figura 3).

Tipos e Aplicações de ADCs

Conversor de Aproximação Sucessiva: Este conversor compara o sinal de entrada com a saída de um DAC interno em cada etapa sucessiva. É o tipo mais caro.

Conversor de Dupla Inclinação: Possui alta precisão, mas é muito lento em operação.

Conversor Pipeline: É o mesmo que o Conversor Flash de Dois Passos.

Conversor Delta-Sigma: Possui alta resolução, mas é lento devido à sobreamostragem.

Conversor Flash: É o ADC mais rápido, mas muito caro.

Outros: Rampa em escada, Tensão-Frequência, Capacitância Comutada, Rastreamento, Balanço de Carga e Resolver.

Aplicação do ADC

• Usado junto com o transdutor.

• Usado em computadores para converter o sinal analógico em sinal digital.

• Usado em telefones celulares.

• Usado em microcontroladores.

• Usado em processamento de sinais digitais.

• Usado em osciloscópios de armazenamento digital.

• Usado em instrumentos científicos.

• Usado em tecnologia de reprodução de música, etc.