Este documento describe el proceso de conversión analógica-digital, que convierte señales físicas en señales digitales mediante la digitalización de muestras, cuantificación y codificación. Primero, las señales se muestrean a una frecuencia mayor que el doble de su ancho de banda. Luego, las muestras se cuantifican asignándolas a escalones y codificándolas en combinaciones binarias. Finalmente, los conversores analógico-digitales convierten las muestras codificadas en valores digital

1. Conversión Analógica-digital
Proceso mediante el cual una señal de tipo físico es convertid en una señal digital, se
emplea para el tratamiento de señales en el intervienen dos tipos de circuitos:
• Conversores Analógicos - digitales
• Conversores digitales - Analógicos
Se utilizan habitualmente en el mundo de las telecomunicaciones, en este proceso
podemos encontrar una serie de elementos que son:
1. Transductores (micrófono, altavoz)
2. Preamplificador (aumenta el nivel de la señal producida)
3. Filtros paso bajo
4. Conversor A/D
5. Memoria
6. Conversor D/A
Digitalización de una señal continua
Consiste en tomar un determinado número de muestras para que pueda ser
reconstruida de nuevo al final del proceso. El tiempo de aquisición entre muestras se
conoce como periodo de muestreo (la inversa de la frecuencia de muestreo), en la
mayor parte de las aplicaciones este tiempo es constante.
Una vez tomada la muestra debe ser presentada al conversor y permanecer un
determinado tiempo en la entrada del mismo. El tiempo de muestreo de la señal debe
elegirse adecuadamente, la frecuencia de muestreo debe cumplir una serie de
requisitos.
El valor de la frecuencia a la que debe muestrearse una señal viene determinado por el
teorema de nyquist-shannan (F = 2.B Hz) donde B es la frecuencia más alta que puede
tener una señal. La frecuencia de muestreo determina el número de muestras de la
señal que deben tomarse por segundo.
Procesos de cuantificación y codificación
Una vez tomadas las muestras para poder convertirlas a
un valor digital manejable, habrá que someterlas a un
proceso de cuantificación, que consiste en dividir la
amplitud de la señal en M franjas o escalones y asignar
las muestras correspondientes a cada uno de los escalones.
Una vez determinados los escalones, el siguiente paso es asignar cada una de las muestras
a cada uno de los escalones en función de su amplitud. El ultimo paso del proceso es la
codificación, para llevarla a cabo se asigna a cada uno de los escalones una combinación
binaria. Hay tanto cuantificadores uniformes como no uniformes.

2. Características importantes en los conversores
Podemos citar las siguientes:
• Error e linealidad ( Pérdida de linealidad)
• Resolución: En un ADC, la resolución del conversor es el número de bits que
puede proporcionar a la salida, en DAC será el valor de tensión correspondiente a
un bit.
• Monotonicidad: Cuando ante un cambio en la tensión de entrada le corresponde
un cambio en la salida, si no sucede así se pueden producir pérdidas de código.
• Errores de ganancia: Muestra la precisión de la función de transferencia del
conversor respecto a la ideal.
• Error de offset: En los DAC, consiste en la presencia de una tensión de salida
cuando la combinación digital corresponde al número cero.
• Tiempo de conversión: Es el tiempo que transcurre desde que la señal se presenta
en la entrada y se obtiene la señal de salida.
Conversores analógico-digitales
Su misión es la de convertir las muestras que se han obtenido de la señal en un valor
digital, se utilizan principalmente en equipos como télefonos digitales. En la actualidad,
suelen incorporar internamente los circuitos de muestreo y retención.
Los parámetros que debemos considerar son los siguientes:
• Señal Analógica
- Tipo de señal de entrada
- Polaridad y rango
- Tensión de referencia.
• Señal Digital
- Numero de bits
- Tipo de código de salida.
- Niveles eléctricos de la señal digital.
Los SDR se pueden dividir en tres generaciones:
1. Generación ( Metodo de fase, años 50, usando señales de fase y Q)
2. Generación (Casi todos los actuales, usan detectores de cuadratura y fase)
3. Generación (Están los que usan chip digitalizador DDC para la parte Rx y DUC
en Tx.

3. Muestreo: Es la acción de tomar muestras de la señal de una manera rápida y precisa, es
reversible, la señal se puede reconstruir por medio de la información de las muestras. La
frecuencia mínima de muestreo debe ser el doble del ancho de banda a muestrear.
Cuantificación: La gama de valores o escala va a venir dada según las características de
cada chip y como van a ser cifras binarias, lo marca el número de bits y se denomina
resolución, no es reversible. El problema es que a mayor número de bits, los componentes
son más caros.
La señal va subiendo de voltaje conforme el tiempo va pasando. El ruido de
cuantificación sera mayor cuanto menor sea la resolución, el número de bits.
La conclusión seria que tan importante es la velocidad de muestreo como la resolución
del cuantificador. Son interdependientes. Lo que pasa es que las velocidades de muestreo
las están elevando continuamente, pero la resolución es más difícil técnicamente.
Declinación: Consiste mediante algoritmos matemáticos en omitir información y descarta
la menos significativa.
Codificación: Preparar y transmitir los datos cuantificados en algún estandar de los
disponibles, para que el siguiente chip que reciba esa información pueda entenderlos y
procesarlos correctamente.
Los conversores flash se caracterizan por dar la salida digital en paralelo, es decir, se
obtienen todos los bits al mismo tiempo, se utilizan frecuentemente en el campo de las
telecomunicaciones y no suelen dar salidas superiores a 16 bits.
Su funcionamiento está basado en comparar la señal d entrada con una señal de
referencia.
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Presión Sonora
Presión acústica que están recibiendo las moléculas en un lugar concreto por unidad
de superficie. Se mide en Newton/m2 , nivel de presión sonora (SPL) se mide en
decibelios.
P1 es la media cuadrática de la presión sonora en [N/m2].
P0 es la presión de referencia y fiado en 2x10-5[N/m2].
Log es un logaritmo decimal.
Umbral del dolor: 63.25 [N/m2] - 130 dB
Umbral de audición humana: 20*10-6 - 0 dB
Medidas de presión acústica:
• Se mide con el sonómetro.
• Para adaptar la respuesta al oído humano se utilizan curvas de ponderación.
A): Baja potencia acústica y B): Alta potencia acústica