EO_510

ANALOG DIGITAL CONTROL livello specifico a fronte di una determinata variazione della tensione (Fig. 4). Utilizzando la figura 4 come esempio di DAC, il tempo di assestamento nel caso peggiore è inferiore a 1 µs. Dal punto di vista matematico, l’inverso di questo valore è pari a 1 MHz, che equivale anche a 1 Msps. Per rientrare nei criteri di Nyquist, il DAC deve produrre due cam- pioni di uscita che richiedono due volte 1 µs di tempo, o 2 µs, e come nel caso dell’ADC, è preferibile avere un numero maggiore di campioni. Ora, la considerazione finale del teorema di Nyquist. Secondo il teorema, la riproduzione di un segnale ri- chiede un minimo di due campioni. In questo scenario, il teorema identifica solo la frequenza del segnale. È qui che il teorema necessita dell’applicazione del buon senso. L’acquisizione di campioni di dimensioni mag- giori richiede più tempo, ma produce una ricostruzione del segnale più affidabile. Le stime del rumore di frequenza di ADC e DAC La definizione di rumore richiede la comprensione del- la risoluzione effettiva del convertitore e del rumore quadratico medio. L’indicazione della risoluzione del convertitore, come 24 bit, 20 bit o 1 ppm, descrive il nu- mero di uscite o ingressi dell’ADC o del DAC. Ad esem- pio, un ADC a 24 bit genera ventiquattro codici di uscita per ogni conversione, mentre un DAC a 20 bit raccoglie venti valori di ingresso digitali per una conversione. Con que- sti valori, però, non è possibile definire la precisione della fre- quenza del convertitore. La definizione della precisio- ne di un convertitore si basa su specifiche di rumore come il rapporto S/R o il rumore rms (root means square). Una spe- cifica ADC per il rumore nel campo di frequenza di uscita è un valore S/R tipico in decibel. Il rapporto S/R viene calcolato tramite l’equazione 1: La scheda tecnica dell’ADC o del DAC definisce l’in- tervallo di uscita del dispositivo. Il rumore è la somma quadratica cumulativa (RSS) sulla banda di frequenza del convertitore. La risoluzione rms è calcolata utilizzando l’equazione 2: Per un ADC con un rapporto S/R di 105,7 dB, la risolu- zione rms è di 17,6 bit, il che significa che il convertito- re può gestire in modo affidabile la precisione a questo livello. La specifica del rumore del DAC è solitamente un valore di densità spettrale del rumore, che consente di convertire rapidamente l’effettiva risoluzione rms del DAC. Il rumore di uscita del DAC si calcola con l’e- quazione 3: Fig. 4 – Un DAC mostra un errore nel tempo di assestamento che registra il tempo necessario per raggiungere il valore finale. L’errore del tempo di assestamento nel caso peggiore si verifica in genere quando l’uscita è compresa tra i codici di ingresso 100 000 e 011 111... (Fonte: Analog Devices) ELETTRONICA OGGI 510 - MAGGIO 2023 33

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