Convertidores A

1. Convertidores A/D y D/A INTRODUCCI�N

2. Clasificaci�n de los convertidores Convertidores de Nyquist: Se denomina convertidores de Nyquist a aquellos que, te�ricamente, funcionan a la frecuencia de Nyquist, es decir, al doble de la frecuencia de la se�al que pretendemos digitalizar. Sin embargo esta definici�n se no es cierta en la pr�ctica, ya que es muy dif�cil realizar filtros antialiasing y de reconstrucci�n lo suficientemente abruptos. De est� manera en la pr�ctica los convertidores de Nyquist son aquellos que generan datos a una frecuencia 1.5 o 10 veces la frecuencia de Nyquist de la se�al de entrada Convertidores de sobre muestreo: Estos convertidores se caracterizan porque trabajan a una frecuencia que puede llegar a ser de hasta 512 veces la frecuencia de Nyquist de la se�al de entrada. Adem�s se caracterizan por aumentar la relaci�n Se�al / Ruido, para ello filtran el ruido de cuantificaci�n fuera de la banda de inter�s de la se�al de entrada. En los convertidores A/D este filtrado es realizado digitalmente, mientras que en los convertidores D/A el filtrado se realiza anal�gicamente.

3. EL CONVERTIDOR D/A IDEAL

5. RUIDO DE CUANTIFICACI�N

6. Claramente el valor medio del ruido es cero, pero el valor eficaz de la se�al de ruido se obtiene de la siguiente manera: Con lo que se puede ver que el valor eficaz del ruido de cuantificaci�n es proporcional a VLSB , que est� determinado por el n�mero de bits en el convertidor.

7. APROXIMACI�N ESTOC�STICA El ruido de cuantificaci�n , es una se�al aleatoria distribuida aleatoriamente entre Densidad de probabilidad, fq de la se�al de ruido

9. LIMITACIONES DE RENDIMIENTO: Resoluci�n: La resoluci�n de un convertidor se define como el n�mero de distintos valores anal�gicos que se corresponden con los distintos valores digitales de entrada. As� un convertidor con una resoluci�n de N bits puede distinguir distintos valores anal�gicos. Esta no suele ser una medida muy acertada de la precisi�n de un convertidor. Offset y error de ganancia: En un convertidor D/A, el error de offset, , se define como la salida que se presenta cuando a la entrada se introduce el c�digo correspondiente al cero, o, matem�ticamente: en este caso el offset se expresar� en unidades de LSB . En un convertidor A/D:

10. Error de ganancia Convertidor A/D Convertidor D/A

11. Error de no linealidad

12. Monoton�a: Un convertidor D/A mon�tono es aquel cuya salida siempre se incrementa seg�n aumenta el valor de la entrada. Es decir, la pendiente de la caracter�stica de trasferencia del convertidor s�lo tiene un s�mbolo. C�digos perdidos: El equivalente de la monoton�a para un convertidor A/D ser�an los c�digos perdidos, que nos indican si alguno de los valores digitales de salida no aparece o aparece en un orden distinto al que deber�a. Tiempo de conversi�n y frecuencia de muestreo (A/D): En un convertidor A/D el tiempo de conversi�n es el tiempo que tarda el convertidor en completar una conversi�n, incluy�ndose el tiempo de adquisici�n de la se�al de entrada. Por otra parte la m�xima frecuencia de muestreo la velocidad a la cual las muestras pueden ser continuamente convertidas. Tiempo de conversi�n y frecuencia de muestreo (D/A): En un convertidor D/A el tiempo resoluci�n es el tiempo que tarda el convertidor en llevar la salida hasta un valor determinado , generalmente 0.5 LSB . La frecuencia de muestreo es la frecuencia a la cual las muestras pueden ser convertidas continuamente, y es t�picamente el inverso del tiempo de resoluci�n.

13. Incertidumbre del tiempo de muestreo Tanto los convertidores A/D como los D/A tienen una precisi�n limitada cuando las entradas var�an con gran rapidez. Para cuantificar el valor de la frecuencia m�xima que puede tener una se�al sinusoidal, consideraremos una se�al cuya amplitud abarque todo el fondo de escala, de manera que la se�al de entrada ser�: Como la pendiente de esta se�al es peque�a el problema de la incertidumbre de muestreo es peque�o y s�lo aparecer� cerca de los valores de pico de la pendiente es decir: Si representa un tiempo de muestreo determinado y deseamos que sea menor que un LSB se debe de cumplir que :