Convertitore da analogico a digitale

Un convertitore analogico-digitale (ADC) è un dispositivo elettronico che converte un segnale analogico continuo in un codice digitale discreto. Gli ADC sono ampiamente utilizzati nei moderni sistemi elettronici per digitalizzare segnali analogici provenienti da sensori, microfoni o altre fonti.

Il principio di funzionamento dell'ADC si basa sulla misurazione periodica dell'ampiezza del segnale analogico e sulla conversione del valore risultante in un codice digitale. A questo scopo viene utilizzata la conversione da analogico a digitale utilizzando la quantizzazione del livello e il campionamento del tempo.

Principali caratteristiche dell'ADC:

1. Profondità di bit: il numero di bit in un codice digitale determina la precisione della conversione. Maggiore è la profondità di bit, maggiore è la precisione.

2. La frequenza di campionamento è il numero di misurazioni dell'ampiezza del segnale analogico al secondo. Maggiore è la frequenza, più accurata sarà la rappresentazione digitale del segnale analogico.

3. La gamma dinamica è la differenza tra i valori massimo e minimo del segnale di ingresso.

4. Prestazioni: velocità di conversione, determinata dall'architettura ADC.

Pertanto, la conversione da analogico a digitale consente la conversione dei segnali analogici continui in forma digitale per l'ulteriore elaborazione in computer e microprocessori. Gli ADC sono una parte importante dei moderni sistemi di misurazione e controllo.

Attualmente, il progresso della tecnologia e della tecnologia nel campo della trasmissione delle informazioni richiede metodi più avanzati per convertire i segnali analogici in segnali digitali. Tali metodi devono avere prestazioni elevate, ampio intervallo dinamico e bassi errori di conversione. Uno di questi dispositivi è il convertitore analogico-digitale (ADC), che è un elemento chiave nell'elettronica digitale. I convertitori analogico-digitali consentono la conversione di un segnale analogico in una sequenza di codici digitali, che possono poi essere elaborati da un processore o altro dispositivo dove necessario. Un convertitore analogico-digitale è costituito da quattro elementi principali: una sorgente di segnale analogico, un convertitore analogico-digitale (rivelatore), un dispositivo che esegue il campionamento e un sistema di archiviazione dei dati. Come funziona un convertitore analogico-digitale?

Il segnale di ingresso analogico viene fatto passare attraverso un circuito di filtro che elimina le interferenze armoniche. Passa quindi attraverso un amplificatore differenziale, che amplifica il debole segnale di ingresso ed elimina l'offset introdotto dall'ingresso. L'amplificatore differenziale alimenta il segnale amplificato attraverso un rilevatore A/D ad alta risoluzione dove viene confrontato con una tensione di riferimento. All'uscita del rilevatore analogico-digitale viene generato un codice digitale corrispondente al segnale analogico di ingresso.

Oltre all'efficienza, i dispositivi analogico-digitali hanno una migliore immunità al rumore rispetto ad altri metodi di conversione analogico-digitale e hanno un'ampia gamma di applicazioni nei sistemi di comunicazione, ricerca scientifica, diagnostica medica, automazione industriale, ecc. Attualmente, la progettazione innovativa di dispositivi analogico-digitali sta facendo avanzare la tecnologia per raggiungere questo obiettivo