IL CONVERTITORE ANALOGICO-DIGITALE
I convertitori analogici-digitali trasformano una tensione in un codice binario ad esso corrispondente. L'operazione suddetta può avvenire in molti modi, tuttavia un criterio di classificazione dei convertitori analogici-digitali è suggerito dalla velocità di conversione; si hanno quindi:
i convertitori veloci (flash) in cui la codifica insegue continuamente le variazioni dell'ingresso analogico, con precisione non molto spinta.
i convertitori per misure in cui la codifica è assai più lenta ma la precisione è elevata.
La precisione di un convertitore è definita dallo scarto tra il valore convertito ed il valore reale della grandezza in esame. Le cause che possono alterare la precisione di un convertitore sono:
La deriva, inteso come l'effetto della temperatura, dell'invecchiamento del componente e delle fluttazioni dell'alimentazione.
La non linearità del componente.
La sensibilità è rappresentata dal più piccolo livello di tensione che può essere convertito. La più piccola variazione di tensione a cui è sensibile il convertitore definisce invece il potere risolutivo. Questo non è da confondere con la sensibilità, in quanto il circuito può avere scarsa sensibilità (cioè non avverte tensioni prossime allo zero), ma buon potere risolutivo (cioè avverte piccole variazioni delle sue caratteristiche di comportamento dinamico). Infine il tempo di conversione rappresenta il tempo complessivamente impiegato dal circuito per eseguire la conversione in digitale di una tensione analogica.
Il convertitore analogico-digitale all'interno del nostro circuito serve a rendere leggibili al computer, che funziona con sistema binario, i dati analogici esterni ad esso; così che attraverso il software "Labview" e la nostra scheda si possa creare un'interazione tra la macchina ed il mondo esterno. Per ottenere dei dati precisi abbiamo utilizzato un convertitore per misure. Questo è possibile per il fatto che le temperature variando lentamente non richiedono l'utilizzo di un convertitore flash che avrebbe apportato una maggiore imprecisione.
Il computer è collegato alla scheda tramite due connettori. Attraverso Il connettore JP2 passano gli otto bit prodotti dal convertitore A/D.
I connettore JP1 invece contiene i segnali di sincronizzazione tra il programma e lo hardware. Il connettore JP1 ha dei piedini liberi in quanto abbiamo usato solo e quindi utilizzabili in modo diverso a seconda della finalità della scheda stessa. Ad esempio noi abbiamo utilizzato il piedino C3 per selezionare il canale attraverso cui arriva la temperatura di testa o di coda, precisamente C3=0 per la temperatura di testa e C3=1 per la temperatura di coda. Così al convertitore può arrivare un solo dato alla volta.
Nel nostro convertitore, il sistema sequenziale, denominato SAR (Successive Approximation Register), genera parole binarie che vengono convertite nel corrispondente livello di tensione per mezzo del DAC (Convertitore Digitale Analogico). Il convertitore digitale-analogico è un dispositivo che riceve all'ingresso un codice binario ad n bit e lo trasforma in una uscita analogica di tensione, d'ampiezza proporzionale al codice binario. La tensione V del DAC viene confrontata con quella del campione d’ingresso, l’esito del confronto determina la correzione del codice risultante dalla conversione e l’operazione prosegue sino a che lo scarto tra il campione del segnale da convertire e quello analogico risultante dalla conversione digitale-analogica della parola binaria fornita dal SAR risulta minimo.
In questi circuiti hanno un ruolo importante i condensatori che, posti fisicamente vicino ai componenti integrati di tipo logico e quindi nel nostro caso vicino al convertitore analogico digitale, filtrano i disturbi dell’alimentazione.