Convertidore analogo/digital

CONVERTIDORES ANALOGICO/DIGITAL Y DIGITAL/ANALOGICO


El gran desarrollo de la electrónica digital y con ello el de la computación, hace que prácticamente ningún campo de la actividad humana quede al margen de aplicaciones con fines de facilitar tareas muy diversas.

En particular en el área de la instrumentación, medición y control de procesos o variables, se cuenta con equipo altamentesofisticado, que basa su funcionamiento en circuitos digitales, con lo que se puede lograr precisión rapidez y confiabilidad en los resultados. Para que se pueda implementar cualquier tipo de aplicación de control o medición, con ayuda de sistemas computarizados, hay que contar con circuitos especiales, esto es, convertidores Analógico/Digital, que se encargan de convertir variables eléctricasanalógicas a variables discretas, que pueden ser interpretadas por los sistemas digitales. Para el proceso inverso se debe tener un convertidor Digital/Analógico, el cual transforma una senal representada mediante un código binario a una senal analógica. Algunos ejemplos en los que se necesita tener tarjetas convertidoras son: el análisis y almacenamiento de senales de origen biológico, la transmisión dedatos y el control de procesos industriales como son los manipuladores o las bandas de producción.


CONVERSION ANALOGICO/DIGITAL (A/D)

Este tipo de conversión se basa en cuantificar la amplitud de una senal de voltaje y representarla de una forma binaria, por lo que los datos que arroja un convertidor A/D son del todo disponibles para poder ser anipulados y analizados por cualquier equipode cómputo. Los convertidores A/D se clasifican de acuerdo a su operación y características eléctricas, así, se tiene convertidores de una y doble rampa, de aproximaciones sucesiva y de tipo ráfaga.


CONVERTIDOR A/D DE UNA RAMPA.

Este tipo de dispositivos realizan la conversión utilizando un método indirecto que consiste en la comparación del voltaje de entrada con una rampa generadainternamente, el tiempo de conversión estara determinado por el intervalo en el que la rampa alcanza la amplitud de la senal de entrada. En la figura 1 se muestra el iagrama a bloques de un convertidor de una rampa. La senal de entrada ( Vi ) la cual debe ser convertida, debe ser un voltaje exclusivamente positivo. La conversión se inicia con un pulso de mando que establece el inicio de la conversión,el cual provoca la puesta a cero del contador, permitiendo que la salida del Flip-Flop RS (que es un circuito lógico que a su salida puede tener un nivel alto "1" o bajo "0") se coloque en "1", haciendo que (al quedar habilitada la compuerta AND) llegue la senal de reloj de frecuencía Fc al contador, generando la base de tiempos mediante el reloj(clock). La rampa ( VR ), es generada mediante eluso del contador y en algunos casos, también puede ser generada por un convertidor D/A. El reloj incrementa el contador un paso a la vez hasta que el voltaje de rampa sea mayor o igual que el voltaje de entrada, la comparación se realiza mediante un circuito comparador. Mientras el voltaje de rampa se mantenga inferior a Vi la salida del comparador será baja; en el momento en que VR supera a Vi ,el comparador efectúa la conmutación a un nivel alto, de modo que el Flip-Flop RS pasa al nivel "0" bloqueando así la compuerta AND y suspendiendo la operación del contador al interrumpir la senal de reloj. La cuenta del mismo, será el resultado de la conversión.
CONVERTIDORES DE ANALÓGICO A DIGITAL
Un convertidor análogo a digital es un circuito que tiene una línea de entrada análoga y n líneasde salida digitales. Genera el código binario que es proporcional a la entrada de voltaje análoga. Todos los ADCs requieren al menos un comparador análogo, un elemento que acepte dos entradas análogas de voltaje y produzca una salida digital. Diferentes tipos de convertidores análogo a digital han sido desarrollados a través del tiempo. Los más populares son los de rampa o escalera y el de...