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.
