Abr 152016

 

Los tipos mas comunes que son implementados en circuitos integrados son:

  • ADC Delta-Encoded (Codificación Delta).
  • ADC Sigma-Delta.
  • ADC de conversión directa o ADC Flash.
  • ADC de Aproximación Sucesiva.
  • ADC Comparador de Tipo Rampa.
  • ADC Pipeline (Tipo tubería).

ADC Delta-Encoded (Codificación Delta), tiene un contador arriba abajo que provee un convertidor digital analógico (DAC). Tanto la señal de entrada como el DAC ambos van a un comparador. El comparador controla el contador. El circuito utiliza retroalimentación negativa del comparador para ajustar el contador mientras la salida del DAC está lo suficientemente cerca de la entrada de la señal. El número es leído del contador. Los convertidores Delta tienen rangos muy amplios, y una alta resolución, pero el tiempo de conversión depende del nivel de la señal de entrada, por lo que siempre tendrá una garantía aún en el peor de los casos. Los convertidores Delta son muchas veces buenas opciones para leer señales del mundo real. Muchas señales de sistemas físicos no cambian abruptamente. Algunos convertidores combinan las aproximación delta y la de aproximación sucesiva, Esto trabaja bien con altas frecuencias que son conocidas para ser pequeñas en magnitud.

ADC Sigma-Delta, muestrea la señal deseada con un factor grande y filtros deseados de la banda de señal. Generalmente un número más pequeño de bits que requiere y convierte utilizando un ADC tipo Flash después del filtro. La señal resultante, junto con el error generado por la discretizacion de niveles del Flash, es el resultado y substracción de la entrada al filtro. Esta retroalimentación negativa ha afectado la forma ruido de error debido al Flash así que si no aparecen las señales de frecuencias deseadas. Un filtro digital (Filtro de conversión digital) sigue el ADC que reduce el tiempo de muestreo, los filtros apagan la señal de ruido no deseada e incrementan la resolución de la salida.

ADC de conversión directa o ADC Flash, tiene un comparador que lo enciende para cada rango de voltaje decodificado. El banco comparador introduce un circuito lógico que genera un código para cada rango de voltaje. La conversión directa es muy rápida, pero usualmente solamente tiene 8 bits de resolución (256 comparadores) o menos, y necesita un circuito caro y grande. Los ADCs de este tipo son físicamente grandes, tienen una alta entrada de capacitancia, y son propensos a producir fallos en las salidas (Al poner en las salidas un código fuera de secuencia). Hay muchos de estos utilizados para señales de vídeo u otras rápidas.

ADC de Aproximación Sucesiva, utiliza un comparador para rechazar rangos de voltajes, eventualmente establecidos en los rangos de voltaje final. Por ejemplo, la primera comparación debe decidir cual bit más significativo de la salida, la siguiente comparación decide el siguiente bit más significativo, etcétera. Esto también es llamado conversión bit-weighting (Bit de mayor peso), y es similar a la búsqueda binaria. Los ADCs de este tipo convierten muy rápido, y tienen buenas resoluciones y rangos muy amplios y completos. Son más complejos que algunos de otros diseños.

El circuito ADC0804, utiliza esta tecnología y esta compuesto por un convertidor de 8 bits y un tiempo de acceso de unos 135 nS.

ADC Comparador de Tipo Rampa, (También llamado ADC Integrador, ADC Doble rampa, o ADC Multi rampa). Produce una señal de tipo diente de sierra que se eleva, luego rápidamente cae a cero. Cuando la pendiente inicia, el contador inicia a contar. Cuando la pendiente encuentra la entrada, un comparador inicia, y el valor del timer (temporizador) se almacena. Los convertidores de pendientes en tiempo requieren el menor número de transistores. El tiempo de la rampa es sensible a la temperatura por que el circuito que genera la rampa es muchas veces un oscilador simple. Hay dos soluciones: Utilizar un contador de reloj para manejar el DAC y después utilizar el comparador para preservar el valor del contador, o calibrar el tiempo de la rampa. Una ventaja especial del sistema comparador de rampas es que compara una segunda señal solo requiere otro comparador, y otro registro para almacenar los valores de voltaje.

ADC Pipeline (Tipo tubería), también llamado cuantificador de subrangos, utiliza dos o más etapas de sub rangos. Primero, una conversión amplia es hecha. Como segundo paso, la diferencia de la señal de entrada es determinada con un convertidor digital analógico (DAC). La diferencia es el convertidor fijo, y los resultados son combinados en un último paso. Este tipo de ADC es rápido, tiene una alta resolución y ocupa un tamaño pequeño.



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