De analógico a digital y de digital a analógico de conversión


Para que los dispositivos analógicos (por ejemplo, altavoces, sensores de temperatura, medidores de tensión, sensores de posición, medidores de luz, etc.) para comunicarse con circuitos digitales de una manera que va más allá de simple umbral de activación, se utiliza un convertidor de analógico a digital ( ADC). Un ADC convierte una señal analógica en una serie de números binarios, siendo proporcional al nivel analógica medida en un momento dado cada número. Típicamente, las palabras digitales generadas por el ADC se introducen en un controlador de microprocesador o micro, donde pueden ser procesados, almacenados, interpretados y manipulados. La conversión de analógico a digital se utiliza en sistemas de adquisición de datos, grabación de sonido digital, y dentro de los instrumentos simples de visualización digital de prueba (por ejemplo, medidores de luz, termómetros, etc.).

Para que un circuito digital para comunicarse con el mundo analógico, se utiliza un convertidor de digital a analógico (DAC). Un DAC toma un número y la convierte en una tensión analógica que es proporcional al número. Mediante el suministro de números diferentes, uno tras otro, se crea una forma de onda analógica completa. DACs se usan comúnmente para controlar la ganancia de un amplificador operacional, que a su vez puede ser utilizado para crear amplificadores y filtros controlados digitalmente. También se utilizan en los circuitos del generador y de modulador de forma de onda y como sustitutos de la recortadora y se encuentran en un número de circuitos de control de proceso y de calibración automática. el ADC recibe una señal de entrada analógica junto con una serie de impulsos de muestreo digital.

Cada vez que se recibe un impulso de muestreo, el ADC mide la tensión analógica de entrada y salida a una 4 bits que es proporcional a la tensión analógica medida durante la muestra específica. Con 4 bits, obtenemos 16 códigos binarios (0000 a 1111) que corresponden a 16 posibles niveles analógicos (por ejemplo, 0 a 15 V). En la figura de la conversión de digital a analógico, el DAC recibe una serie de 4 bits. La velocidad a la que los nuevos números binarios se introducen en el DAC está determinado por la lógica de que los genera. Con cada nuevo binario, se genera una nueva tensión analógica.

Al igual que con el ejemplo de ADC, tenemos un total de 16 números para trabajar con y 16 posibles tensiones de salida. Como se puede ver en los gráficos, estos dos convertidores de 4 bits carecen de la resolución necesaria para tomar la señal analógica aparecen continua (sin escalones). Para hacer las cosas parecen más continua, se utiliza un convertidor con una resolución más alta. Esto significa que en lugar de utilizar números binarios de 4 bits, utilizamos números de mayor de bits, tales como 6 bits, 8 bits, 10 bits, 12 bits, 16 bits, o incluso números de 18 bits. Si nuestro convertidor tiene una resolución de 8 bits, tenemos 28 = 256 número binario de trabajar, junto con 256 pasos analógicas. Ahora bien, si este convertidor de 8 bits está configurado para generar 0 V en binario 00000000 y 15 V en binario 11111111 (a gran escala), entonces cada paso analógica es solamente 0,058 V alta (1/256 × 15 V). Con un convertidor de 18 bits, los pasos conseguir increíblemente pequeña porque tenemos 218 = 262.144 números binarios y los pasos. Con 0 V correspondiente a binario 000000000000000000 y 15 V que corresponde al 111111111111111111, el convertidor de 18 bits da pasos que son solamente 0.000058 V alta! Como se puede ver en el caso de 18 bits, el proceso de conversión entre digital y analógico aparece prácticamente continua.

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