Conversión Digital-Analógica: Fundamentos, ADCs y DACs

Integrar circuitos digitales con dispositivos sensores es sencillo cuando los propios sensores son digitales —interruptores, relés y codificadores interfieren naturalmente con lógica de compuertas porque sus señales son binarias encendido/apagado.

Cuando entran en juego dispositivos analógicos, la interfaz se vuelve considerablemente más compleja. Para salvar la brecha, los componentes electrónicos deben traducir señales analógicas continuas en valores digitales discretos y viceversa. Un convertidor analógico-digital (ADC) realiza la conversión anterior, mientras que un convertidor digital-analógico (DAC) maneja la inversa.

En un ADC, una señal eléctrica analógica —típicamente voltaje o corriente— se muestrea y cuantiza en un número binario que pueden procesar los sistemas digitales. La representación en diagrama de bloques de un ADC se muestra a continuación:

Por el contrario, un DAC acepta una entrada binaria y sintetiza un voltaje o corriente analógica correspondiente. El diagrama de bloques para un DAC se ilustra aquí:

Juntos, ADCs y DACs proporcionan una interfaz completa para sistemas digitales que deben interactuar con sensores y actuadores analógicos. Una aplicación común es en unidades de control de motor automotriz, donde las lecturas de sensores se convierten a datos digitales para procesamiento, y los comandos de control se convierten de nuevo a señales analógicas para accionar actuadores.

En la práctica, convertir una señal digital a analógica es típicamente más simple que realizar la operación inversa. Por tanto, comenzamos examinando circuitos DAC antes de explorar el diseño de ADC.

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