Conversión Analógica a Digital

Este es un ejemplo del amplio número de métodos de conversión analógico a digital. El principio básico de operación es usar el principio del comparador para determinar si activar o no un bit particular de la salida del número binario. Es típico en un ADC (comparador analógico-digital), usar un conversor digital a analógico (DAC) para determinar una de las entradas del comparador.

ADC, Rampa-DigitalAproximación Sucesiva ADCFlash ADC
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ADC, Rampa Digital

La conversión de analógico a digital implica de forma inherente una acción de comparador, donde en algún momento se compara el valor de la tensión analógica con un estándar. Una forma común de hacerlo es aplicar el voltaje analógico a un terminal de entrada del comparador y disparar un contador binario que accione un DAC. La salida del DAC se aplica a la otra entrada del comparador. Puesto que la salida del DAC está aumentando con el contador, en algún momento se activará el comparador cuando su tensión exceda la entrada analógica. La transición del comparador detiene el contador binario, que en ese punto tiene el valor digital correspondiente a la tensión analógica.

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Tocci
Digital Systems, Sec 10-8.
 
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ADC, Aproximación Sucesiva

Ilustración de un SAC (comparador aproximación sucesiva) de 4 bits con tamaños de pasos de 1 voltio (de Tocci, Digital Systems).

El ADC de aproximación sucesiva es mucho mas rápido que la rampa digital, porque usa la lógica digital para converger con el valor mas próximo al voltaje de entrada. En el proceso se usan un comparador y un DAC.

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Tocci
Digital Systems, Sec 10-10.
 
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ADC, Flash

Se ilustra un ADC flash de 3 bits con una resolución de 1 voltio (de Tocci). La red de resistencias y comparadores proporcionan una entrada al circuito lógico combinativo, de manera que el tiempo de conversión es sólo el retardo de propagación a través de la red -no está limitado por la velocidad del pulso o alguna secuencia de convergencia-. Es el tipo más rápido de ADC disponible, pero requiere un comparador para cada valor de salida (63 para 6-bits, 255 para 8-bits, etc). Tales ADCs hasta 8-bits, están disponibles en formato de IC. Se preveen ADC flash de 10 bits (1023 comparadores). La lógica codificadora ejecuta una tabla de verdad para convertir la escalera de entradas, en una salida numérica binaria.

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Tocci
Digital Systems, Sec 10-11.
 
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