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COVER STORY mantenute compatte. Tuttavia, l’accuratezza dipende dalla linearità del DAC e da qualsiasi rumore del com- paratore. Un’architettura sigma-delta utilizza un integratore, un comparatore e un DAC a un bit per creare un mo- dulatore sigma-delta (Fig. 11). Il modulatore sottrae un valore dal DAC e trasmette il risultato all’integratore. Il comparatore riceve il segnale di uscita dell’integratore e lo converte in un’uscita digitale a singolo bit, che vie- ne ritrasmessa all’ingresso. Questa architettura offre un’alta risoluzione e può funzionare con una velocità di “sovracampionamento” elevata. Conversione da digitale ad analogico Oltre all’architettura a stringa descritta poco sopra, un’altra diffusa architettura per i DAC è quella a scala R-2R (Fig. 12). La scala R-2R semplifica le sfide dell’ac- coppiamento delle resistenze associate a un DAC a stringhe, richiedendo solo due valori di resistore in un rapporto 2:1. L’architettura è adatta alle configurazioni con uscita in tensione o corrente. In un DAC R-2R in modalità in tensione, i resistori sono commutati tra la tensione di riferimento e il valore di massa. Ogni ele- mento della scala di resistori fornisce una tensione di uscita in scala binaria; il totale sommato rappresenta l’uscita analogica. Tutte le architetture DAC descritte finora utilizzano una tensione di riferimento fissa e un guadagno fisso. Tuttavia, l’architettura del DAC moltiplicatore (MDAC) fornisce un guadagno variabile digitale a un segnale analogico con un ampio intervallo dinamico, tramite l’utilizzo di una scala R-2R e un amplificatore opera- zionale a guadagno programmabile. Questo approccio permette all’MDAC di funzionare come attenuatore o amplificatore con DAC ed è ideale per segnali AC a larga banda o DC variabili. Alcuni convertitori dati in evidenza La serie ADC354x di Texas Instruments è costituita da ADC ad alta velocità a 14 bit a basso rumore e consu- mi ultrabassi in grado di raggiungere una velocità di 65 MS/s. Con una latenza pari a un ciclo di clock, una larghezza di banda in ingresso di 900 MHz, un INL di +/- 0,6 LSB e un DNL di +/- 0,1 LSB, i convertitori si prestano per una vasta gamma di applicazioni a bas- sa potenza come i sistemi radio definiti da software, le soluzioni di termografia e la strumentazione. Un esempio di ADC basato su SAR è la serie di conver- titori a campionamento doppio da 4 MS/s a 16 o 14 bit AD7380/AD7381 di Analog Devices. Gli ingressi diffe- renziali, un INL pari a 1 LSB (14 bit) e un ampio intervallo di tensioni in ingresso di modo comune rendono i con- vertitori adatti per il rilevamento nel controllo motori, per i sistemi di acquisizione dati e per le applicazioni sonar. Una scheda di valutazione, EVAL-AD7380FMCZ/ EVAL-AD7381FMCZ, aiuta la prototipazione di applica- zioni di campionamento simultaneo e multi-canale. Un esempio di DAC è il MAX22007 di Analog Devices/ Maxim Integrated. Questo CI di uscita analogico a quat- tro canali si adatta a varie applicazioni di automazione industriale e degli edifici. Capace di essere configurato come output in modalità tensione o corrente, ciascun canale è capace di fornire una tensione di uscita lineare da 0 V a 10,5 V o una corrente lineare da 0 mA a 21 ma. Il DACx3401-Q1 di Texas Instruments è un DAC com- patto con package WSON a 8 pin e qualificato per il set- tore automobilistico. Disponibili nelle varianti a 8 o 10 bit, i dispositivi offrono 1 INL LSB e linearità DNL, un ampio intervallo di tensione di alimentazione di fun- zionamento (da 1,8 V CC a 5,5 V CC ) e un profilo di consumo a bassa potenza di 0,36 mW a 1,8 V. Introduzione alla conversione dei dati In questo breve articolo abbiamo analizzato come av- viene la conversione dei dati da analogico a digitale, fornendo una rapida introduzione alla terminologia chiave della scheda tecnica, ed esaminando inoltre le architetture dei convertitori più comuni. Grazie a que- ste informazioni, sarà possibile avere una migliore comprensione del funzionamento dei convertitori da analogico a digitale e da digitale ad analogico, dei van- taggi e degli svantaggi di ciascuna architettura e delle specifiche chiave della scheda tecnica da prendere in esame nella scelta di un dispositivo. Fig. 12 – Architettura di base di un DAC a scala R-2R (Fonte: Analog Devices) ELETTRONICA OGGI 508 - MARZO 2023 18