Convertoarele analog numerice - Generalitati

Convertoarele analog numerice - Generalitati

Convertorul analog numeric este un circuit care transforma o marime cu variatie analogica aplicata la intrare intr-o marime numerica la iesire. Intr-un sens mai larg procesul de conversie analog numerica poate fi considerat ca o plasare a marimii de intrare intr-un interval de cuantizare obtinut prin divizarea intervalului de variatii a marimii de intrare intr-un numar egal de clase. Operatiile ce duc la conversia analog numerica sunt esantionarea si cuantizarea. Esantionarea defineste aspectul temporal al conversiei si modul de prelevare al esantioanelor in timp ce cuantizarea defineste chiar modul de obtinere al echivalentului numeric al marimii analogice.

Astfel schema de principiu a convertorului numeric analogic este cea prezentata figura

- circuitul de prefiltrare are rolul de a limita banda de frecventa a semnalului de intrare pentru a putea fi indeplinita conditia teoremei esantionarii

- circuitul de esantionare si memorare are rolul de a mentine constant semnalul analogic pe toata durata conversiei

- circuitul de esantionare gaseste valoarea clasei care ii corespunde esantionului analogic de intrare

- circuitul de codare - obtine valoarea numerica clasei determinate de circuitul de esantionare in conformitate cu codul numeric de iesire utilizat.

1 Frecventa Nyquist a convertoarelor numeric analogice.

Esantionarea unui semnal consta in prelevarea valorilor semnalului la momente de timp echidistante t₀ denumite si perioada de esantionare.

Spectrul semnalului esantionat X_S(ω) consta in repetari periodice axate fata de kω₀ ale spectrului original denumite spectre secundare. Pentru a reface semnalul initial este necesar ca aceste spectre secundare sa poata fi eliminate . Acest lucru este posibil doar daca ω₀ >2ω_m in caz contrar semnalul original nu poate fi reconstituit in intregime.

Acest rezultat este cunoscut sub numele de teorema esantionarii (Shannon) care precizeaza ca pentru reconstructia unui semnal de banda limitata la f_B din esantioanele sale, preluate cu o frecventa de esantionare f_s este necesar ca frecventa de esantionare sa fie cel putin dubla fata de frecventa maxima f_B, din spectrul semnalului. Frecventa f_s/2 se numeste frecventa Nyquist.