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Timestamp: 2018-11-16 14:35:58+00:00

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Inv. Convertidores
Tema1_bugarin
reporte 3 electrónica
3convertidores Analogico Digital Digital Analogico Instrumentacion
Señales Análogas y Digitales_Semana 1_clase1.pdf
Practica_2_(control_de_temperatura)
Convertidores Digital-Analogicos ( Dac )
CONVERSORES ANALOGICO/DIGITAL
Y DIGITAL/ANALOGICO
Docente Electrónica Digital II
Extensión Tunja
INTRODUCCION A CONVERSION A-D
• Una señal analógica puede tomar cualquier valor real.
• Una señal digital solo toma valores discretos de un conjunto
• Puede replicarse sin perdida de calidad (CD, repetidores, etc).
• Pueden detectarse y corregirse errores (CD/DVD, CRC, etc)
• Procesamiento digital y compresión (MP3, JPEG, etc).
Desventajas de la senal digital
• Requiere conversión A/D y D/A.
• Introduce ruido de cuantizacion que limita la resolución.
.ERROR DE CUANTIZACION Al discretizar una señal se introduce una distorsión: “Error de cuantizacion”.
RUIDO DE CUANTIZACION La sucesión en el tiempo de los errores de cuantizacion dan lugar a una señal de error. . e(t) que llamamos “ruido de cuantizacion”.
69 Output=Vin/Vref . Existen fuentes de referencia de alta exactitud. Output 1 ppm/oC. U$6. Digital ADC Vin Ejm: MAX6325. estabilidad térmica y bajo ruido. Vout=2. Vref La calidad de la conversión depende de la calidad de la tensión de referencia.004%. 1. TENSION DE REFERENCIA Un conversor AD indica la proporción entre la señal de entrada y la tensión de referencia.5V+/-0.5uVpp.
.ERRORES DE CONVERSION Errores lineales: Son corregibles mediante ajustes sencillos. Errores no lineales: Son difíciles de corregir.
ACONDICIONAMIENTO DE LA SENAL DE ENTRADA La señal debe aprovechar todo el rango de entrada del ADC. • Se aprovecha mejor la resolución del conversor. Ejemplo: Se tiene una señal con rango -10v a 10v y un conversor con rango 0-5v. . • Se minimiza el efecto de los errores de conversión.
etc.CARACTERISTICAS DE LOS ADCs Entradas analógicas Salidas digitales • Tensión o corriente • Resolución (bits) • Unipolar o bipolar • Salida Paralelo o serie • Numero de canales • Tensión 5v.3v. 3. • Rango de señal Detalles adicionales • Tensión de alimentación • Consumo de potencia • Tensión de referencia interna o externa • Clock del conversor interno o externo .
TECNOLOGIAS DE ADC La tecnología a utilizar depende de los requisitos de la aplicación. .
Comparación de tecnologías de ADC .
ADC – Flash Converter • Realiza la conversión de manera inmediata en una única operación. . • La larga cadena de resistores imposibilita mas de 8 bits de resolución (255 resistores) e impone un alto costo $$$.
ADC – Time Interleaved • La idea de estos conversores es usar un sistema de M canales en paralelo que convierten alternativamente la señal y la alimentan a un MUX. . • El resultado es un conversor M veces mas rápido que cada conversor individual.
ADC – Time Interleaved Por ejemplo. si se multiplexan tres conversores AD. resulta el siguiente esquema: EL REQUISITO DE QUE TODOS LOS CONVERSORES SEAN IDENTICOS.IMPONE UNA LIMITACION TECNOLOGICA E IMPLICA UN ALTO COSTO $$$ .
.ADC – Time Interleaved Es fundamental ecualizar los M canales y para eso hay varias alternativas.
. • Su bajo costo posibilita integrarlo en microcontroladores baratos.ADC – Succesive Aproximation Register • Es apto para aplicaciones de baja resolución y velocidad.
ADC – Succesive Aproximation Register Se implementa mediante un sencillo sistema analógico digital. • Al ser iterativo su velocidad de conversión no es muy alta. • Su resolución depende del DAC utilizado en el sistema. .
• No existen derivas térmicas. • Muy bajo ruido de discretización (Alta discretización). Desventajas: • La conversión es lenta. • Bajo costo • No requiere Sample & Hold ni filtros RC.ADC – Sigma Delta Ventajas: La mayor parte del sistema es digital: • Integración en uC. . etc. • Bajo consumo. porque requiere muchas iteraciones. DSP.
ADC – Sigma Delta .
Conversión Digital Analógico DAC .
CONVERSOR D-A Un DAC convierte una señal digital en una señal analógica de salida. .
La conversion D-A introduce distorsion armonica • La discretización puede verse como el producto con un tren de Deltas de Dirac y la posterior convolucion con una ventana cuadrada. . • Genera armónicos superiores que pueden filtrarse con un pasa-bajos. • En el dominio de la frecuencia esto equivale a convolucionar la señal con un tren de deltas de frecuencia fc y multiplicar por una ventana sinc.
• Rango de señal Detalles adicionales • Tensión de alimentación • Consumo de potencia • Tensión de referencia interna o externa • Clock del conversor interno o externo .3v.CARACTERISTICAS DE LOS DACs Entradas analógicas Salidas digitales • Tensión o corriente • Resolución (bits) • Unipolar o bipolar • Salida Paralelo o serie • Numero de canales • Tensión 5v. etc. 3.
El siguiente circuito permite convertir una señal digital en una señal analógica: .DAC – Red de Resistencias ponderadas.
DAC – Red R-2R Este circuito solo utiliza resistencias de valor R y 2R. .
DAC – Divisor Kelvin o “Fully decoder DACs” o “String DACs” o “Thermother”. .
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