Cómo se determina la resolución de una señal analógica

Al convertir una señal analógica en datos digitales, la resolución de la señal es importante. La resolución mide con qué precisión la conversión captura los detalles finos de la señal analógica. Lo que determina la resolución suele ser la precisión del conversor analógico-digital (A/D) y cuántos datos puede manejar.

Conversores

Los conversores A/D (a veces llamados ADC) aceptan una señal eléctrica analógica y la convierten en digital. Suelen aceptar la señal como voltaje, registrando variaciones en un rango de unos 10 voltios, aunque algunos aceptan otros tipos de entrada. Cuanto mayor la resolución, más datos digitales necesitará el conversor para registrar los detalles de la señal. La resolución máxima posible está limitada por el número de bits de datos disponibles en el conversor.

Resolución

La precisión importa al medir. Una regla con marcas solo en pulgadas puede mostrar con exactitud que algo mide entre 18 y 19 pulgadas; si tiene marcas de 1/12 pulgada, no es más exacta, pero es más precisa. Si tu conversor tiene 12 bits disponibles, la resolución de la señal analógica es tan precisa como 1 dividido por 2¹²: 1/4096. Si el conversor trabaja en un rango de 10 voltios, la precisión en voltios es 10/4096.

Rango

Cuanto más estrecho el rango de entrada, mayor la resolución del conversor: un rango de 1 voltio da resolución de 1/4096 en vez de 10/4096 porque el conversor usa la misma cantidad de bits para registrar un rango más estrecho. La ganancia (aumento de potencia de la señal al pasar por tu equipo) también afecta la resolución analógica: mayor ganancia, menor rango real de entrada y mayor precisión de resolución.

Consideraciones

Ajustar la configuración del conversor mejora la resolución. Cuanto más estrecho configures el rango del conversor A/D, y más estrecho el rango de señales que produce tu sensor, más precisamente leerá el conversor. Tus lecturas deben cubrir el rango completo de lo que grabas, así que usa juicio para determinar qué ajustes funcionarán: si grabas sonido en un mitin político, necesitas un rango que permita ruidos más fuertes que en una crítica literaria.