ElectroDesignForgeElectroDesignForge
Progettazione / Conversione dati

Calcolatore ADC / DAC

Converti una tensione analogica in un codice ADC oppure un codice digitale in una tensione DAC usando risoluzione, riferimento e codifica di ingresso selezionati.

Usa una tensione riferita a massa da 0 V alla tensione di riferimento.

V

Curva codice / tensione

Caratteristica ideale del convertitore che mostra la quantizzazione, la tensione di ingresso reale e la tensione ricostruita dal codice.

Trasferimento idealeCodici quantizzatiVin effettivaVout misurata (codice × LSB)
Curva codice / tensione. Caratteristica ideale del convertitore che mostra la quantizzazione, la tensione di ingresso reale e la tensione ricostruita dal codice.01k2k3.1k4.1k0 nV825 mV1.65 V2.47 V3.3 VTensioneCodice
Vin effettiva1.65 V
Vout misurata (codice × LSB)1.6504 V
Codice2,048
LSB=VREF2N−1LSB=\dfrac{V_{REF}}{2^N-1}
Code=round⁡(VINLSB)Code=\operatorname{round}\left(\dfrac{V_{IN}}{LSB}\right)
Codice2,048Esadecimale 0x800
Pronto
LSB all'estremo805.8608 µV
Livelli di codice4,096
Intervallo delle tensioni0 nV … 3.3 V
Intervallo dei codici0 … 4,095
Tensione ricostruita1.6504 V
Errore all'estremo402.9304 µV

Binario / Esadecimale

Codice con segno2,048
Parola senza segno2,048
Esadecimale0x800
Binario1000 0000 0000

La tensione o il codice resta nell'intervallo di conversione configurato.

Guida alla conversione

Convertire una tensione e un codice ADC / DAC

Lo strumento esegue le conversioni di base tra tensione analogica e codice digitale. Calcola inoltre il passo LSB per una data risoluzione in bit e un determinato intervallo di fondo scala, sia in modalità unipolare sia in modalità differenziale con segno.

Metodo e ipotesi

Un convertitore a N bit dispone di 2ᴺ codici. Con la convenzione sugli estremi adottata dallo strumento, il passo unipolare è Vref / (2ᴺ − 1). In modalità differenziale con segno è 2 × Vref / 2ᴺ, con intervallo esatto da −Vref a +Vref − 1 LSB. L'ingresso differenziale è Vdiff = V+ − V−; un risultato negativo viene mostrato come valore con segno e come sequenza binaria in complemento a due su N bit.

Dati di ingresso da verificare

Direzione ADC o DAC

Scegliere ADC per convertire una tensione in un codice o DAC per convertire un codice in una tensione.

Risoluzione e fondo scala

Inserisci la risoluzione in bit e la tensione di riferimento o l'intervallo di fondo scala usato dal convertitore.

Modalità di ingresso

In modalità unipolare, inserisci una tensione positiva. In modalità differenziale con segno, inserisci V+ e V−: lo strumento calcola automaticamente V+ − V−.

Procedura consigliata

  1. 1Selezionare la direzione di conversione, la modalità unipolare o differenziale, quindi la profondità del bit.
  2. 2Inserisci il valore di fondo scala e la tensione da convertire, oppure il codice digitale per una conversione DAC.
  3. 3Leggi la tensione, il codice decimale, binario o esadecimale e il passo LSB. In modalità differenziale, verifica anche il valore con segno e la sua rappresentazione in complemento a due.

Esempio verificabile

In modalità unipolare, un convertitore a 12 bit con intervallo di 3.3 V ha 4096 codici e un LSB di circa 0.806 mV; 1.65 V corrisponde quindi approssimativamente al codice 2048. Con un intervallo differenziale con segno di ±3.3 V, il passo è circa 1.611 mV: V+ − V− = −1.65 V corrisponde al codice con segno −1024, visualizzato come 0xC00 nel complemento a due su 12 bit.

Convenzione da verificare

Il calcolo presuppone una conversione ideale. Gli estremi esatti, il codice di fondo scala e la convenzione di codifica possono variare secondo il dispositivo: verifica sempre l'intervallo d'ingresso e il formato digitale nella scheda tecnica.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra modalità unipolare e differenziale?

La modalità unipolare converte una tensione misurata rispetto a un riferimento comune. La modalità differenziale converte la differenza V+ − V−, che può essere positiva, nulla o negativa.

Come viene codificata una tensione negativa?

In modalità con segno, un codice negativo è rappresentato in complemento a due con il numero di bit selezionato. Il bit più significativo vale quindi 1; per esempio, −1 si scrive con tutti i bit impostati a 1.

Riferimenti da consultare

  • Riferimenti del metodo: definizione ideale del passo LSB, aritmetica binaria con segno e scheda tecnica del convertitore per intervallo e formato del codice.

Contenuto didattico originale, revisionato per chiarezza tecnica il 20 agosto 2026. Prima di alimentare o produrre il circuito, verifica sempre le schede tecniche, le norme applicabili e il progetto.