Conversione Analogico/Digitale

Conversione Analogico/Digitale
La peculiarità di un segnale analogico, consiste nel fatto che il suo valore può variare con continuità
in un intervallo temporale anch’esso continuo;
esiste cioè un numero infinito di istanti di tempo in cui il segnale assume un numero infinito di
valori diversi, me
nto.
Il numero di campioni deve essere adeguato, in quanto se per esempio dimezziamo il numero dei
campioni della figura, potremmo perdere alcune variazioni del segnale. Per determinare il numero
adeguato di campioni, in quanto raddoppiandolo nell’esempio precedente, non ci darebbe alcuna
informazione aggiuntiva sulla variazione del segnale, si utilizza il teorema del campionamento:
“la frequenza di campionamento fc deve essere maggiore uguale del doppio della frequenza
massima del segnale”
fc > 2 fmax
Quantizzazione del segnale (ADC)
Ciascuno dei campioni del segnale è ancora in forma continua, in quanto può assumere infiniti
valori in un infinito spazio temporale.
Trasformare il segnale da continuo a discreto vuol dire quantizzarlo.
Si definisce “Quanto” il rapporto tra il valore di fondoscala (VFS) del ADC (Analogic Digital
Converter) e 2n dove n rappresenta i bit usati per quantizzare il segnale.
Q=VFS / 2n
Tutti i valori analogici interni ad un medesimo quanto vengono rappresentati dallo stesso codice
digitale. Per tale motivo in ciascun processo di conversione A/D esiste un errore di quantizzazione
pari a EQ=+ ½ LSB (Quanto) che non può essere in nessun modo eliminato, ma può essere ridotto
aumentando il numero di bit usati per la rappresentazione digitale.
Esempio
VFS= + 5 V
n= 4
Q=VFS / 2n = 5 / 24 = 5 / 16 = 0,3125 V
Il numero massimo rappresentabile ,quando i bit sono tutti a 1 è :
1111 * Q = 15 * 0,3125 = 4,6875 V
che differisce dal valore VFS per l’ampiezza di 1 Quanto
Volendo ridurre tale ampiezza a ½ LSB si può introdurre un offset iniziale della stessa quantità.
Antonello Micci