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Conversor de señal analógica a digital

Un conversor o convertidor de señal analógica a digital (Conversor Analógico Digital, CAD; Analog-to-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.

Procesos de la conversión A/D.

En la cuantificación de la señal se produce pérdida de la información que no puede ser recuperada en el proceso inverso, es decir, en la conversión de señal digital a analógica y esto es debido a 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 computadoras, grabadores de sonido y de vídeo, y equipos de telecomunicaciones.

Funcionamiento

Muestreo

Es el proceso de tomar muestras de la señal a intervalos periódicos. Es una modulación por amplitud de pulsos PAM. Matemáticamente se expresa como:

 

Donde:   es la señal muestreada;   es un tren de pulsos de periodo     es la señal a muestrear.

Circuitalmente se puede implementar mediante una llave electrónica (como lo puede ser un transistor JFet) y capacitor para retención. O mediante un circuito multiplicador implementando con amplificadores operacionales.

Cuantificación y codificación

En general el proceso de cuantificación y codificación es realizado en el mismo paso salvo que se necesite realizar una codificación específica.

Tipos de conversores usuales

  • Conversor de aproximaciones sucesivas: es el empleado más comúnmente cuando se requieren velocidades de conversión entre medias y altas del orden de algunos microsegundos a décimas de microsegundos. Usa un comparador para estrechar sucesivamente un rango que contenga el voltaje de entrada. En cada paso sucesivo, el conversor compara el voltaje de entrada con la salida de un conversor de digital a analógico interno, que puede representar el punto medio del rango de voltaje seleccionado. Por cada paso en este proceso, la aproximación se guarda en un registro de aproximación sucesiva (SAR por sus siglas en inglés). Por ejemplo, se considera un voltaje de entrada de 6,3V, y el rango inicial es de 0 a 16V. En el primer paso, la entrada de 6,3V se compara con 8V (el punto medio del rango 0–16V). El comparador informa de que el valor de entrada es menor de (V, así que el SAR se actualiza para estrechar el rango a 0–8V. En el segundo paso, el voltaje de entrada se compara con 4 (punto medio de 0–8). El comparador informa de que el voltaje de entrada está por encima de 4V, así que el SAR se actualiza para reflejar que el voltaje de entrada está en el rango 4–8V. En el tercer paso, el voltaje de entrada se compara con 6V (punto medio en el rango 4–8V). El comparador informa de que el voltaje de entrada es mayor que 6V, y el rango de búsqueda se convierte en 6–8V. Los pasos continúan hasta que se consigue la resolución deseada.[1]
  • Conversor de rampa: se emplea en aquellos casos en los que no se requiere una gran velocidad, pero en los que es importante conseguir una buena linealidad.[2]​ Este conversor produce una onda de sierra que sube o baja y regresa rápidamente a cero. Cuando comienza la subida o la bajada (con la "rampa"), un temporizador empieza a contar. Cuando el voltaje de la rampa alcanza el voltaje de entrada, se dispara un comparador, y se graba el valor del temporizador. Este tipo de convertidores necesitan el menor número de transistores. El tiempo de la rampa es sensible a la temperatura porque el circuito que genera la rampa es a menudo un simple oscilador. Hay dos soluciones: utilizar un contador con reloj que conduce un conversor digital a analógico y luego usar el comparador para preservar el valor del contador, o calibrar la rampa cronometrada. Una ventaja del conversor de rampa es que comparar una segunda señal sólo requiere otro comparador y otro registro para almacenar el valor de la tensión.
  • Conversor doble-rampa.

Véase también

Referencias

  1. «CONVERTIDOR DE APROXIMACIONES SUCESIVAS». Consultado el 15 de diciembre de 2016. 
  2. «Convertidores A/D con integrador». Consultado el 15 de diciembre de 2016. 

Enlaces externos

  • Conversor Análogo Digital
  • Convertidores Analógico-Digitales
  • , con componentes sencillos, listo para armar. Incluye software.
  •   Datos: Q12156744

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Se ha sugerido que este articulo o seccion sea fusionado con Conversion analogica digital y Convertidor de senal analogico a digital Para mas informacion vease la discusion Una vez que hayas realizado la fusion de contenidos pide la fusion de historiales aqui Este aviso fue puesto el 18 de marzo de 2020 Un conversor o convertidor de senal analogica a digital Conversor Analogico Digital CAD Analog to Digital Converter ADC es un dispositivo electronico capaz de convertir una senal analogica ya sea de tension o corriente en una senal digital mediante un cuantificador y codificandose en muchos casos en un codigo binario en particular Donde un codigo es la representacion univoca de los elementos en este caso cada valor numerico binario hace corresponder a un solo valor de tension o corriente Procesos de la conversion A D En la cuantificacion de la senal se produce perdida de la informacion que no puede ser recuperada en el proceso inverso es decir en la conversion de senal digital a analogica y esto es debido a que se truncan los valores entre 2 niveles de cuantificacion mientras mayor cantidad de bits mayor resolucion y por lo tanto menor informacion perdida Se utiliza en equipos electronicos como computadoras grabadores de sonido y de video y equipos de telecomunicaciones Indice 1 Funcionamiento 1 1 Muestreo 1 2 Cuantificacion y codificacion 2 Tipos de conversores usuales 3 Vease tambien 4 Referencias 5 Enlaces externosFuncionamiento EditarMuestreo Editar Es el proceso de tomar muestras de la senal a intervalos periodicos Es una modulacion por amplitud de pulsos PAM Matematicamente se expresa como x s t x t k 0 n P t k T s k 0 n x k T s P t k T s displaystyle x s t x t sum k 0 n P t k T s sum k 0 n x k T s P t k T s Donde x s t displaystyle x s t es la senal muestreada k 0 n P t K T s displaystyle sum k 0 n P t K T s es un tren de pulsos de periodo T s displaystyle T s x t displaystyle x t es la senal a muestrear Circuitalmente se puede implementar mediante una llave electronica como lo puede ser un transistor JFet y capacitor para retencion O mediante un circuito multiplicador implementando con amplificadores operacionales Cuantificacion y codificacion Editar En general el proceso de cuantificacion y codificacion es realizado en el mismo paso salvo que se necesite realizar una codificacion especifica Tipos de conversores usuales EditarConversor de aproximaciones sucesivas es el empleado mas comunmente cuando se requieren velocidades de conversion entre medias y altas del orden de algunos microsegundos a decimas de microsegundos Usa un comparador para estrechar sucesivamente un rango que contenga el voltaje de entrada En cada paso sucesivo el conversor compara el voltaje de entrada con la salida de un conversor de digital a analogico interno que puede representar el punto medio del rango de voltaje seleccionado Por cada paso en este proceso la aproximacion se guarda en un registro de aproximacion sucesiva SAR por sus siglas en ingles Por ejemplo se considera un voltaje de entrada de 6 3V y el rango inicial es de 0 a 16V En el primer paso la entrada de 6 3V se compara con 8V el punto medio del rango 0 16V El comparador informa de que el valor de entrada es menor de V asi que el SAR se actualiza para estrechar el rango a 0 8V En el segundo paso el voltaje de entrada se compara con 4 punto medio de 0 8 El comparador informa de que el voltaje de entrada esta por encima de 4V asi que el SAR se actualiza para reflejar que el voltaje de entrada esta en el rango 4 8V En el tercer paso el voltaje de entrada se compara con 6V punto medio en el rango 4 8V El comparador informa de que el voltaje de entrada es mayor que 6V y el rango de busqueda se convierte en 6 8V Los pasos continuan hasta que se consigue la resolucion deseada 1 Conversor de rampa se emplea en aquellos casos en los que no se requiere una gran velocidad pero en los que es importante conseguir una buena linealidad 2 Este conversor produce una onda de sierra que sube o baja y regresa rapidamente a cero Cuando comienza la subida o la bajada con la rampa un temporizador empieza a contar Cuando el voltaje de la rampa alcanza el voltaje de entrada se dispara un comparador y se graba el valor del temporizador Este tipo de convertidores necesitan el menor numero de transistores El tiempo de la rampa es sensible a la temperatura porque el circuito que genera la rampa es a menudo un simple oscilador Hay dos soluciones utilizar un contador con reloj que conduce un conversor digital a analogico y luego usar el comparador para preservar el valor del contador o calibrar la rampa cronometrada Una ventaja del conversor de rampa es que comparar una segunda senal solo requiere otro comparador y otro registro para almacenar el valor de la tension Conversor doble rampa Vease tambien EditarCodificacion digital Conversion analogica digital Cuantificacion digital Modulacion por impulsos codificados Muestreo digitalReferencias Editar CONVERTIDOR DE APROXIMACIONES SUCESIVAS Consultado el 15 de diciembre de 2016 Convertidores A D con integrador Consultado el 15 de diciembre de 2016 Enlaces externos EditarConversor Analogo Digital Convertidores Analogico Digitales Interfaz A D por puerto paralelo con componentes sencillos listo para armar Incluye software Sencillo conversor A D utilizando el NE555 y el Puerto Paralelo Datos Q12156744Obtenido de https es wikipedia org w index php title Conversor de senal analogica a digital amp oldid 137359416, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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