Tipos de convertidores analógico a digital

Un convertidor analógico a digital (ADC) es un dispositivo electrónico utilizado para convertir una corriente analógica de entrada en un número digital basado en la magnitud de la corriente. Los ADC son lineales o no lineales según su respuesta, y se categorizan además en cinco tipos diferentes: aproximación sucesiva, doble pendiente integradora, flash, balance de carga y convertidor sigma-delta.

Convertidor de aproximación sucesiva

Los convertidores de aproximación sucesiva proporcionan una conversión relativamente rápida de la señal de entrada. Funcionan comparando la entrada con un voltaje que es la mitad de su rango de entrada. Cuando la señal de entrada está por encima de este nivel, el convertidor la compara con tres cuartas partes del rango. Durante la comparación, la señal se congela y almacena en un circuito de muestra y retención. Una vez finalizada la conversión, los datos se transfieren y colocan en la memoria búfer de la computadora, donde se leen y procesan en lotes convenientes.

Convertidor de doble pendiente integradora

Relativamente más lento que el convertidor de aproximación sucesiva, el tipo de doble pendiente es conocido por reducir el ruido y permite que la señal de entrada cargue un capacitor durante un cierto período de tiempo para ser medido más tarde después de que el capacitor se descargue a una tasa fija.

Convertidor de balance de carga

El convertidor de balance de carga funciona de manera similar al convertidor de doble pendiente integradora en términos de usar la señal de entrada para cargar un capacitor, pero esta vez el capacitor se descarga en unidades de paquetes de carga. Si el capacitor se carga más que el tamaño de paquete requerido, el convertidor liberará un paquete; si no, no se producirá un paquete. El voltaje o corriente de entrada se determina entonces midiendo los pulsos que salen del capacitor. En este tipo de convertidor, los efectos de ruido se reducen ya que la señal de entrada se integra junto con el tiempo de carga del capacitor.

Convertidor flash

El tipo más rápido de ADC es el convertidor flash. Funciona de manera similar al convertidor de aproximación sucesiva; compara las señales de entrada con un cierto voltaje o corriente de referencia. Sin embargo, un convertidor flash tiene muchos comparadores diferentes, que corresponden a los pasos de comparación. Así, un convertidor de 8 bits tiene un total de 256, o 2 a la potencia de 8, comparadores.

Convertidor sigma-delta

Finalmente, un convertidor sigma-delta transforma la señal analógica bajo una resolución muy baja y una tasa de muestreo muy alta. Mediante filtrado digital y sobremuestreo, la resolución puede acelerarse hasta 20 bits o más. Los convertidores sigma-delta se usan en conversión de alta resolución de señales de audio de baja distorsión y baja frecuencia. Son conocidos por su alta precisión y buena linealidad.