Conversión analógica a digital

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Conversión analógica a digital (ADC)
La conversión analógica a digital (ADC, por sus siglas en inglés) es un proceso que convierte una señal analógica continua en una representación digital discreta. Esta conversión es esencial en una amplia gama de aplicaciones, desde sistemas de audio hasta mediciones de sensores en sistemas electrónicos. Aquí tienes una descripción de cómo funciona y algunos tipos comunes de ADC:
Funcionamiento de un ADC:
1. Muestreo: La señal analógica de entrada se muestrea en intervalos regulares de tiempo. Este paso implica medir el valor de la señal en puntos específicos a lo largo del tiempo.
2. Cuantificación: Después de muestrear la señal, cada valor de muestra se convierte en un número digital mediante un proceso de cuantificación. Este proceso implica asignar un valor digital discreto a cada nivel de la señal analógica.
3. Codificación: Finalmente, los valores digitales cuantificados se codifican en forma binaria para ser procesados por circuitos digitales.
Tipos comunes de ADC:
1. ADC de Aproximaciones Sucesivas (SAR): Este tipo de ADC es rápido y preciso. Utiliza un proceso iterativo para comparar la entrada analógica con un valor digital aproximado. Se ajusta iterativamente hasta que se logra una conversión precisa.
2. ADC de Rampas (Ramp ADC): Este ADC utiliza un capacitor que se carga a una tasa constante. La entrada analógica se mide y se compara con la tensión de referencia mientras el capacitor se descarga en una tasa constante. La duración de la rampa antes de que se alcance la comparación se convierte en el valor digital.
3. ADC de Aproximación de Doble Rampa (Dual-Slope ADC): Utiliza dos rampas, una que aumenta linealmente y otra que disminuye linealmente. El tiempo que lleva para que la rampa disminuyente coincida con la rampa ascendente proporciona la medida digital.
4. ADC de Seguimiento y Retención (S&H):** Este tipo de ADC utiliza un circuito de seguimiento y retención para capturar y mantener el nivel de entrada analógica mientras se realiza la conversión.
Aplicaciones comunes de ADC:
Sistemas de Audio: Conversión de señales de audio analógicas a digitales para su procesamiento en sistemas de grabación, reproducción y procesamiento de audio digital.
Comunicaciones: Conversión de señales de modulación analógica (como AM o FM) a señales digitales para su transmisión y demodulación en sistemas de comunicación digital.
Instrumentación y Control: Medición de señales de sensores analógicos (como temperatura, presión, luz, etc.) en sistemas de control y monitoreo.
Imagen y Video: Conversión de señales de video analógicas a digitales para su procesamiento en sistemas de visualización y almacenamiento de imágenes.
Los ADC son componentes fundamentales en la electrónica moderna y su rendimiento es crítico para la precisión y la calidad en muchas aplicaciones. La elección del tipo de ADC depende de factores como la velocidad requerida, la resolución, el consumo de energía y el costo del sistema.