conversione analogico digitale

Conversione analogica-digitale (A/D)
Nel caso di ricevitori digitali del segnale rilevato da trasduttori analogici, la linea di
conversione analogico-digitale si presenta come in figura 111. L'unità di controllo comandata
dall'unità digitale (calcolatore o microprocessore) provvede pertanto al campionamento ed
alla memorizzazione della grandezza analogica prima di presentarla all'ingresso del
convertitore analogico-digitale
Campionamento
ll campionamento e la successiva memorizzazione del segnale campionato si rendono
necessari perché, durante la fase di conversione analogico-digitale il segnale analogico da
convertire non cambi valore significativamente. Il campionamento viene condotto
interrogando la grandezza analogica a intervalli regolari mediante interruttori a relè o allo
stato solido. Il risultato finale del campionamento è un segnale gratinato che tanto più si
avvicina al segnale campionato quanto più piccolo sarà il periodo di campionamento (figura
116).
1
Memoria
Compito della memoria è quello di memorizzare il segnale campionato tra un campionamento
e il successivo.
Il compito dei convertitori analogici-digitali è quello di tradurre in forma digitale le informazioni
contenute nei segnali analogici, per presentarle agli stadi successivi di elaborazione quali
calcolatori e microprocessori.
I convertitori lineari presentano una caratteristica di trasferimento, segnale analogico di
ingresso (per esempio tensione) in segnale digitale di uscita (per esempio binario) come nella
figura 118, nella quale è indicato l'errore di quantizzazione intrinseco Q, che inversamente
proporzionale al numero di canali in cui è suddiviso il campo operativo del segnale binario in
uscita. Si hanno solitamente convertitori con 28 e 216, con le soluzioni pertanto a otto e sedici
bit.
Convertitore tensione-frequenza-numero
La tensione di ingresso, modula la frequenza dello oscillatore, che viene poi campionata da
un circuito temporizzatore e quindi trasformata in un treno di impulsi che vengono conteggiati
e codificati in uscita binaria dal contatore (figura 119).
2
Convertitore a rampa
Il convertitore rampa converte l'ampiezza della tensione di ingresso in un tempo, secondo il
principio illustrato in figura 120. Il principio di funzionamento della conversione a rampa è
quello di far partire una rampa lineare (dopo l'eventuale ritardo rispetto operazioni
campionamento e memorizzazione) e di rilevare il tempo al quale raggiunge il livello della
tensione di ingresso Vi. L'intervallo di tempo tra la partenza della rampa e il raggiungimento
del livello della tensione di ingresso è proporzionale alla stessa tensione di ingresso. È
pertanto una conversione che ci riconduce alla misura di un intervallo di tempo con tecniche
digitali.
I convertitori a rampa doppia permettono di eliminare facilmente disturbi di rete.
3
Convertitore ad approssimazioni successive
il convertitore converte per approssimazione in passi successivi la tensione di ingresso Vi in
una tensione convertita di uscita Vu.
4
5
6
7