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T27 ⇒ CONVERTIDORES DE DATOS
Muestreo
Para obtener una imagen de los cambios de una magnitud variable es necesario hacer mediciones regulares; este proceso se conoce como muestreo. Es evidente que si una magnitud esta cambiando con rapidez necesitaremos tomar muestras con mayor frecuencia que si cambia despacio, pero ¿cómo podemos determinar la velocidad de muestreo que se requiere para lograruna buena representación de la señal? Por fortuna existe una respuesta a esta pregunta en la forma del teorema de muestreo de Nyquist, el cual establece que la velocidad de muestreo debe ser mayor que el doble de la frecuencia más alta presente en la señal que se está muestreando. También establece que en esas circunstancias no se pierde durante el muestreo información ninguna dentro de la señal.Muestreo:

Convertidores de datos (DAC y ADC)
Una vez que se ha tomado una decisión sobre la velocidad a la que tomarse las muestras, es necesario considerar el proceso de generar un equivalente digital del valor instantáneo de una magnitud analógica y la operación opuesta de convertir de nuevo una señal digital en una forma analógica. Estas operaciones se efectúan mediante convertidores dedatos, que se pueden dividir en convertidores digitales analógicos (DAC, digital to analogue converters) y convertidores analógicos digitales (ADC, analogue to digital converters).

VREF
b0 b1 bn-1 START EOC b0 b1 bn-1

VREF

VA

A/D

D/A
STAR

VA

VA D=2 ⋅ V REF
n

D.V REF VA = 2n

Características de funcionamiento de los convertidores analógico-digitales (DAC)
Resolución.La resolución de un DAC es el recíproco del número de escalones discretos en la salida. Por supuesto, depende del número de bits de entrada. Por ejemplo, un DAC de 4 bits tiene una resolución de entre 24-1 (uno entre quince). Si se expresa como porcentaje, será (1/15).100 = 6,67%. El número total de escalones discretos es igual a 2n-1, donde n es el número de bits. La resolución también puedeexpresarse como el número de bits que se convierten.

Precisión. La precisión es una comparación entre la salida real de un DAC y la salida esperada. Se expresa como un porcentaje de la tensión de salida a fondo de escala o máxima. Por ejemplo, si la salida a fondo de escala de un convertidor es 10 V y la precisión es +/– 0,1%, entonces el error máximo para cualquier tensión de salida es: (10V).(0,001) = 10 mV Linealidad. Un error lineal es la desviación de la salida ideal (una línea recta) del DAC. Un caso especial es el error de offset, que es la tensión de salida cuando los bits de entrada son todos cero. Tiempo de asentamiento. Normalmente, el tiempo de asentamiento se define como el tiempo que tarda un DAC en quedar dentro de +/-1/2 LSB del valor final, cuando se produce un cambio enel código de entrada. En otras palabras, es el tiempo que la salida analógica tarda en estabilizarse después de haber aplicado la entrada digital.

CONVERSIÓN DIGITAL ANALÓGICO (D/A)
La conversión D/A es una parte muy importante en muchos sistemas. En esta sección, examinaremos la teoría de funcionamiento de dos tipos básicos de convertidores digital-analógico (DAC) y se aprenderá suscaracterísticas de funcionamiento.

Convertidor Digital-Analógico-por resistencias ponderadas
Existe un método de conversión D/A que utiliza una red resistiva en la que los valores de las resistencias representan los pesos binarios de los bits de entrada del código digital. La figura siguiente muestra un DAC de n bits de este tipo. Para cada una de las resistencias de entrada puede circular o nocorriente, dependiendo del nivel de tensión de entrada. Si la tensión es cero (0 binario), la corriente también es cero. Si la tensión de entrada es un nivel ALTO (1 binario), la cantidad de corriente depende del valor de la resistencia de entrada y es diferente para cada una de las resistencias como se indica en la figura.

DAC por resistencias ponderadas - Puesto que, prácticamente, no circula...