Convertidor De Analógico A Digital

Convertidor de Analógico a digital
Un convertidor analógico – digital toma un voltaje de entrada analógico y después de cierto tiempo produce un código de salida digital que representa a la entrada analógica. Por lo general el proceso de conversión A/D es más complejo y consume mucho más tiempo que el proceso D/A. Varios tipos importantes de ADCs utilizan un DAC como parte de sus circuitos.La Figura muestra un diagrama de bloques general para esta clase de ADC. La sincronización para la operación se proporciona mediante la señal de reloj de entrada. La unidad de control contiene los circuitos lógicos para generar la secuencia apropiada de operaciones en respuesta a la SEÑAL DE INICIO, el cual inicia el proceso de conversión. El amplificador operacional comparador tiene dos entradasanalógicas y una salida digital que cambia de estado, dependiendo de cuál de las entradas analógicas sea mayor.
La operación básica de los ADC de este tipo consiste en los siguientes pasos:
1. Pulsar SEÑAL DE INICIO inicia la operación.
2. A una velocidad determinada por el reloj, la unidad de control modifica en forma continua el número binario que se almacena en el registro.
3. El DACconvierte el número binario del registro en un voltaje analógico VAX.
4. El Comparador compara VAX con la entrada analógica VA. Mientras que VAX <VA la salida del comparador permanecerá en ALTO. Cuando VAX se exceda de VA por cuando menos una cantidad igual a VT (voltaje de umbral), la salida del comparador cambiara a BAJO y detendrá el proceso de modificación del número de registro. En este puntoVAX será una aproximación cercana a VA. El numero digital en el registro, que viene siendo el equivalente digital de VAX es también el equivalente digital aproximado de VA dentro de la resolución y la precisión del sistema.
5. La lógica de Control activa la señal de fin de conversión (EOC) cuando se completa esta.
La conversión se realiza mediante 3 pasos fundamentales
* Muestreo: Medianteuna señal de reloj cuadrada se toma muestras de la señal
* Cuantificación en esta fase de la conversión se asignan valores de voltaje. La exactitud de la representación digital depende de la resolución del dispositivo
* Decodificación: Por último se codifica con valores binarios (ceros y unos) si por ejemplo el dispositivo tiene una resolución de 8 bits podrá asignarse 256 v.
Todos losADCs requieren al menos un comparador análogo, un elemento que acepte dos entradas análogas de voltaje y produzca una salida digital.  Los convertidores más populares son los de rampa o escalera, FLASH  y el de aproximaciones sucesivas.

Convertidor Analógico/Digital Flash o Paralelo
El método flash utiliza comparadores que comparan una serie de tensiones de referencia con la tensión deentrada analógica. Cuando la tensión analógica sobrepasa a la tensión de referencia de un comparador determinado, se genera un nivel Alto. Muestra un convertidor de 8 bits que usa 7 convertidores, no se requiere convertidor para el caso en que todas las comparaciones sean cero En general se requieren  2n-1 comparadores para la conversión a un código binario de n bits. La salida de cada convertidor seaplica un circuito codificador de prioridad, en el cual el código binario queda determinado por  la entrada de mayor orden que se encuentre a nivel alto. Su principal ventaja de este comparador es su alta velocidad de muestreo que se puede alcanzar, aunque presenta la desventaja de que se necesitan muchos comparadores para un ADC de un número binario de tamaño razonable. La velocidad de muestreodetermina la precisión con la que la secuencia de códigos digitales representa la entrada analógica del ADC. Cuando más muestras se toman en una unidad de tiempo, más precisa es la señal digital que representa a la señal analógica.
 ADC de contador de rampa en escalera.
El método de rampa en escalera para la conversión A/D se conoce también como método de Rampa digital o método contador. Se...