Instrumentos digitales

INSTRUMENTOS DIGITALES

1-Convertidores Digitales a Analógicos:
Para la conversión analógica digital es importante saber de antemano que en una señal analógica eléctrica, los valores de tensión positiva y negativa pueden mantenerse con un valor constante, o también pueden variar en una escala que va de “0″ volt, hasta el valor máximo que tenga fijado, pasando por valores intermedios. Por lotanto, en la señal digital, solamente existen dos condiciones: hay voltaje o no hay voltaje y su variación no ocurre de forma continua, sino de forma discreta, a intervalos de tiempo determinados.
Al cambiar los valores de una señal analógica para después convertirse en digital se transforma en código numérico binario, representado exclusivamente por los dígitos “0” y “1”. En ese caso, el “0”significa que no existe ningún impulso eléctrico de tensión o voltaje, mientras que el “1” significa que sí hay voltaje con un mismo valor siempre en volt.

La conversión analógica-digital, consiste en convertir la información numérica contenida en una señal analógica en una palabra digital. La conversión analógica-digital es un procesó más complicado que la conversión digital-analógica y requiereuna circuitería más elaborada. En comparación con el convertidor digital analógico el convertidor analógico digital tiene un costo mayor y una respuesta más lenta para la misma exactitud de conversión.
Cuando se proporciona un número como entrada a un convertidor analógico digital, este realiza las operaciones de cuantización y codificación. Cuando se convierte una señal analógica que cambia conel tiempo en una digital el convertidor analógico digital efectúa usualmente las siguientes operaciones en sucesión:
-Muestreo y retención
-Cuantización
-Codificación.
El convertidor ADC (Analógico digital convertidor) tiene que llevar a cabo los 3 puntos antes mencionados.
Muestreo y retención
El primer paso consiste en realizar un muestreo, o lo que es igual, tomar diferentes muestras detensiones o voltajes en diferentes puntos de la onda senoidal. La frecuencia a la que se realiza el muestreo se denomina razón, tasa o también frecuencia de muestreo y se mide en kHz.
En el caso de una grabación digital de audio, a mayor cantidad de muestras tomadas, mayor calidad y fidelidad tendrá la señal digital resultante.
24 000 muestras por segundo (24 kHz)
30 000 muestras por segundo(30 kHz)
44 100 muestras por segundo (44,1 kHz) (Calidad de CD)
48 000 muestras por segundo (48 kHz)
Cuantización
El siguiente paso es la cuantización de la señal analógica. Los valores continuos de la sinusoide se convierten en series de valores numéricos decimales discretos correspondientes a los diferentes niveles o variaciones de voltajes que contiene la señal analógica original. Por lotanto la cuantización representa el componente de muestreo de las variaciones de valores de tensiones que permite medirlos y asignarles sus correspondientes valores en el sistema numérico decimal, antes de convertir esos valores en sistema numérico binario.
Codificación
Por último, los valores de las tomas de voltajes se representan numéricamente por medio de códigos y estándares previamenteestablecidos. Lo más común es codificar la señal digital en código numérico binario.

2-Convertidores Analógicos a Digital:

La conversión digital-analógica es también llamada decodificación, esta consiste en transformar la información numérica contenida en una palabra digital en una señal analógica equivalente. Los elementos básicos del convertidor digital-analógico aparecen en el diagrama debloques de la figura que a continuación se presenta.
La función del circuito lógico es controlar la conexión de la fuente de voltaje o corriente utilizada como referencia de precisión, con las terminales de entrada apropiadas de la red resistiva, todo ello como una función del valor digital de cada bit de entrada.
La figura muestra un convertidor digital-analógico sencillo de 3 bits. Los valores...