conversion analogica digital

CONVERSION ANALOGICA DIGITALEl convertir una señal analógica a digital, se llama CONVERSION ANALOGICA DIGITAL (A/D),DIGITALIZACIÓN DE UNA SEÑAL o CODIFICACIÓN.

El dispositivo empleado para llevar a cabo esa conversión se le denomina CONVERTIDOR ANALOGICO DIGITAL ( ADC).

Los actuales convertidores, se fabrican en un solo chip, el que recibe una señal analógica , y genera una salida binaria , ya sea paralela ó serie

CONVERSION ANALOGICA DIGITALEl proceso opuesto es la conversión digital

analógica (D/A), y el circuito usado es un Convertidor Digital Analógico (DAC).

•Su entrada es generalmente una palabra binaria serie o paralelo, y su salida es un

nivel analógico proporcional.

CONVERSION ANALOGICA DIGITAL

Una señal analógica es un voltaje o Corriente Continua con cambios suaves.Esta señal puede ser una señal de voz, video, o un voltaje representando una señal analógica como por ejemplo una Temperatura.Mediante la conversión, estas señales que varían en forma continua se transforman en un conjunto de pulsos binarios


•La conversión A/D , es un proceso de muestreo o de mediciones de la señal analógica, en intervalos de tiempos regulares.•En los tiempos mencionados, se mide el valor instantáneo de la señal analógica, y se genera un valor binario proporcional a la muestra

CONVERSION ANALOGICA DIGITAL•Un factor fundamental en el proceso de muestreo, es como vimos la FRECUENCIA DE MUESTREO fm, que es el inverso del tiempo de muestreo tm.•Se deben tomar un número importante de muestras con el objeto de poder representar en forma adecuada la señal analógica.•Se ha demostrado y comprobado que al menos, con una tasa de muestreo igual al doble de la FRECUENCIA ANALOGICA MAS ALTA CONTENIDA EN LA SEÑAL, la señal es recuperable•Esta es la llamada FRECUENCIA DE NYQUIST


•En general se ha considerado óptimo considerar una tasa de muestreo entre 2,5 a 3 veces la frecuencia más alta.•Esta velocidad de muestreo dependerá principalmente de :

1. Tipo de aplicación2. Costos asociados3. Ancho de banda disponible

CONVERSION ANALOGICA DIGITAL•Analicemos el caso de una emisora de FM, que deseamos digitalizar.

La frecuencia más alta de audio es 15 (KHZ)Por lo tanto la frecuencia de muestreo debiera ser de 30(KHZ).Pero la frecuencia real de muestreo se hace entre 3 a 10 veces mayor, es decir entre 45 a 150 (KHZ).

•En el caso de discos compactos CD, que almacenan señales de música hasta 20 (KHZ), usan frecuencias de muestreo de 44,1 a 48 (KHZ)

CONVERSION ANALOGICA DIGITAL•De acuerdo a lo que es una señal analógica, esta puede tener una cantidad de valores infinitos.•Como es imposible representarlos a todos, estas señales se dividen en niveles determinados, y así se convertirán en un número finito de niveles (niveles cuánticos).•Las muestras se convierten en un número binario, cuyo valor es cercano al valor de la muestra.

•Ej : con 8 bits podemos representar 256 niveles


•Supongamos un convertidor A/D produce 4 bits de salida. •Con estos 4 bits tenemos 16 niveles de voltaje a representar.•De acuerdo a la figura, consideremos un intervalo de señal analógica entre 0 y 15 volts.


•El convertidor A/D divide el intervalo en 16 niveles, los cuales representan 15 incrementos, entre 0 y 15 volts.•Si medimos el valor 0 Volt, el ADC producirá el valor binario 0000.•Si la muestra es de 8 volt, obtendremos un 1000.


•Si ahora medimos 11,8 Volts, el ADC, produce el número binario 1100, cuyo equivalente decimal es el 12.•Por lo tanto aquí apreciamos el error producido y que según vimos es el ERROR DE CUANTIZACION.•Para reducirlo , no nos queda más que aumentar la cantidad de niveles de voltaje, lo que conlleva a aumentar la cantidad de bits a utilizar•Ej : con 8 bits, tendremos 256 niveles para dividir la señal analógica.•Así, podemos acercarnos más al valor real analógico

CONVERSION ANALOGICA DIGITAL•La cantidad de errores se puede determinar , al dividir el intervalo de voltaje con el cual opera el ADC, entre el número de incrementos.•Ej : Tenemos un ADC de 10 bits•Esto significa que podemos tener 1024 niveles de voltaje•Esto es 1024-1 = 1023 incrementos

CONVERSION ANALOGICA DIGITAL•Supongamos una señal analógica de 0 a 6 volts•De acuerdo a eso tendremos 6/1023 = 5,865 (mVolts) como el mínimo valor de incremento entre cada nivel.•El máximo error promedio que podemos tener es la mitad del valor del incremento, es decir aproximadamente 3(mVolts)

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