CAD con comparadores

Funcionamiento del CAD

Para comprender mejor el funcionamiento interno de un convertidor analógico digital se expondrá el siguiente ejemplo de un convertidor simple con comparadores.

Se supone que una entrada analógica que puede variar entre 0 y 2 voltios y se desea convertir ésta en una salida digital de 2 bits.

Con estos datos y con la fórmula que ya se conoce, la resolución que se puede obtener de este convertidor será:

Resolución = ViFS / [ 2ⁿ - 1]  = 2 / (2² - 1) = 2 / 3 = 0.5 voltios

Donde:
- n = número de bits del Convertidor Analógico Digital (ADC)
- ViFS = es el voltaje que hay que poner a la entrada del convertidor para obtener una conversión máxima (todas las salidas son "1")

Como se ve es una resolución bastante baja, tomando en cuenta que la entrada máxima es sólo de 2 voltios (ViFS)

Convertidor Analógico Digital con comparadores

Analizando el gráfico, se ve que al circuito de comparadores hay que aumentarle un otro circuito que transforme su salida en un código de dos bits que será el resultado final (la salida digital).

Lo que hace el grupo de comparadores mostrado es censar la entrada analógica y dar una salida que indicará cual es el dato digital más cercano a la señal analógica de entrada.

Si se aumentara el número de comparadores la resolución aumentaría debido a que el número de bits del Convertidor Analógico Digital aumentaría. Esta situación no es práctica pues el número de comparadores aumenta rápidamente.

La alternativa es utilizar comparadores integrados como los analizados antes, que tienen la desventaja de ser más lentos.

Nota: Las salidas de los comparadores tendrán un nivel alto (1 lógico) cuando la entrada no inversora (+) que está conectada a la tensión de entrada analógica sea igual o superior a la tensión establecida por la división de tensión hecha por las resistencias y que está conectada a la entrada inversora (-)

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