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Convertidor Analógico-Digital

Introducción
Como ya sabemos, la mayoría de la información que existe es la analógica, lo que significa que sufre una variación en amplitud con respecto del tiempo. A diferencia de esta, la información digital es aquella que está cuantificada en su amplitud tanto como en el tiempo
La información digital es una forma de reflejar el comportamiento de lanaturaleza de una manera sencilla.
El proceso de extraer la información digital de la analógica es la denominada conversión analógico / digital. Y como va a ser una información digitalizada, esta vendrá expresada con 0´s y 1´s, ya que los encargados de manipularla serán los microprocesadores de un ordenador.
La principal razón de la conversión analógico / digital se debe a que la información analógica noes tan sencilla de manipular, ni de procesar, mediante sistemas digitales o a través de un ordenador, una ventaja que las señales digitales logran. Una señal digital puede almacenarse indefinidamente y, más aun, puede incluso reproducir una señal muy parecida a la analógica sin error apreciable.
La conversión analógica-digital de forma muy básica consiste en realizar de forma constante operiódica medidas de la amplitud del voltaje de una señal analógica, redondear sus valores a un conjunto de niveles preestablecidos de voltaje y capturarlos o tomarlos como números enteros.
Los principales pasos para realizar de manera adecuada la conversión analógica-digital son:
1. Muestreo: aquí se toman muestras cada cierto tiempo de la amplitud de onda.
2. Retención estas muestras tomadas han deser retenidas por un circuito de retención (hold), el tiempo suficiente para permitir evaluar su nivel
3. Cuantificación: en el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Consiste en asignar un valor constante o intermedio a estas muestras para arrojarlas a la salida.
4. Codificación: la codificación consiste en convertir los valores obtenidos durante lacuantificación al código binario.
Durante el muestreo y la retención, la señal aún es analógica, puesto que aún puede tomar cualquier valor, pero a partir de la cuantificación, cuando la señal ya toma valores constantes deseados o preestablecidos, la señal ya es digital.
En primera instancia hay que definir con que exactitud será la conversión entre la señal analógica y la digital, para lo cual sedefine la resolución que tendrá. Esta resolución se puede saber, siempre y cuando conozcamos el valor máximo que la entrada de información analógica tiene y la cantidad máxima de la salida en dígitos binarios
Primero se define el número máximo de bits de salida (la salida digital). Este dato permite determinar el número máximo de combinaciones en la salida digital. Este número máximo está dadopor:  2n donde n es el número de bits.
Existen diferentes tipos de convertidores analógicos-digital, a continuación se muestra el funcionamiento de uno de ellos.
Conversor A/D con comparadores.
 Estos comparadores reciben en sus entradas la señal analógica Vin de entrada junto con otra señal de referencia, distinta para cada uno de ellos. Al estar las señales de voltaje en niveles diferentes yescalonados, es posible conocer si la señal de entrada sobrepasa o no a cada una de ellas, lo cual permitirá q estos comparadores entren en modo de saturación y nos arroje una señal cuadrada. A continuación será necesario un codificador que nos entregue la salida en forma binaria 

Además de este existen el Conversor A/D con contadores, el Conversor A/D con integrador, etc., los cuales necesitande un circuito de control pero funcionamiento de estos es más complejo
 
Conversión digital-analógica
Este tipo de conversores se utiliza en reproductores de sonido de todo tipo, dado que actualmente las señales de audio son almacenadas en forma digital y para ser escuchadas por los altavoces, los datos se deben convertir a una señal analógica. Los conversores digital-analógico también se...