3convertidores Analogico Digital Digital Analogico Instrumentacion

8/14/2019 3convertidores Analogico Digital Digital Analogico Instrumentacion

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ConvertidoresAnalgico digital /Digital analgico.


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Los sistemas de electrnica industrial esta formadopor muchos subsistemas incluyen tanto circuitoselectrnicos lineales como digitales. Como losmicroprocesadores son cada vez mas baratos y

mas potentes, su uso es cada vez mas popular enlos sistemas y circuitos industriales. puesto que loscircuitos analgicos y digitales sonfundamentalmente incompatibles, se utilizan unoscircuitos denominados interfaces. La interfaz

proporciona la funcin necesaria para enlazar laspartes de un sistema completo. Usualmente, talescircuitos no son ni puramente analgicos en suestructura, conteniendo tanto circuitera analgicacomo digital.


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en la medida o representacin de voltajes analgicos, un voltaje puede tomar cualquiervalor entre dos extremos. Por ejemplo, un voltaje con un rango de 0-5 V puedetomar cualquier valor entre 0 y 5. esto no es cierto para representaciones digitalesde valores de tensin.

Para calcular la resolucin de un sistema binario, podemos utilizar la ecuacinsiguiente:


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I. ADC CONTADOR

II. ADC POR

APROXIMACIONESSUCESIVAS

III. ADC FLASH


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En la figura se muestra el diagrama de bloques de unADC contador. Si inicializamos a cero el contadorascendente-descendente, cada vez que este recibaun impulso de reloj se incrementara la salida. Estos

bits digitales se convierten en una seal analgicay se comparan con la entrada del comparador. Si latensin de entrada analgica es mayor que lasalida del DAC, el contador se incrementa. Cuandoel contador cuenta en sentido ascendente, la salida

del DAC aumenta en forma de escalones. Si latensin de entrada analgica es menor que lasalida del DAC, el contador cuenta en sentidodescendente.


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Mas popular que el ADC contador es el ADC por aproximacionessucesivas, cuyo diagrama de bloques simplificado serepresenta en la figura 2.30. como en el ADC contador,asumimos que la salida del registro de aproximaciones

sucesivas(successive approximation register, SAR) es 0000. elfuncionamiento de este dispositivo puede compararse con un juego de adivinanzas


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por ejemplo, piense en un numero entre 1 y 16 Cul es la estrategiamas eficaz para adivinar, si solo puede contestar si o no? Se puedecomenzar por el 1 y preguntar es mayor que uno? Si te respondenque no se puede concluir que el numero es 1.

Si se responde que si es mayor continuas preguntando hasta adivinarel numero este proceso es muy largo si el numero fuera 16

Una forma mejor forma de abordar el tema consiste en dividir elrango de posibles nmeros a la mitad, cada vez que plantee unapregunta. Por ejemplo, puede comenzar preguntando es mayorque 8? (8 esta en la mitad de 1 y 16) . Mi respuesta es si , ya que elnumero que he elegido es 9. luego preguntara es mayor que 12?(observe que al hacer la pregunta , tiene que dividir en dos elrango en dos el rango entre 8 y 16) yo contesto que no a estapregunta usted debe de dividir el rango de 8 a 12, ahora se sabeque el numero es mayor que 8 pero menor que 12.


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El mas rpido de los tres ADCs propuestos es elconvertidor paralelo o flash. El convertidor flashesta compuesto por una serie de comparadores ,con una tensin de referencia decreciente aplicada

a cada entrada inversora. La tensin en la entradainversora A1 es mayor que la tensin en A2. lastensiones de referencia continandecrementandose segn descendemos por elesquema, debido a la accin del divisor de tensin.

Puesto que las salidas de estos comparadores no estnen formato binario, deben convertirse a dichoformato mediante un decodificador, usualmenterealizado con una red de puertas lgicas.


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La funcin bsica de un conversor D/A estransformar un cdigo digital de entrada enuna seal de tensin (o corriente) mediante

una correspondencia entre 2n combinacionesbinarias posibles de entrada y 2 n tensiones (o

corrientes) discretas, obtenidas a partir de unareferencia de tensin (o corriente)


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La conversin de unaseal digital a una sealanalgica, puede sermejor ilustrado con lasiguiente figura en lacual alimentamos unaseal binaria a unabocina de un sistemade sonido.


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MUNDOFSICO

Sensores yCaptadoresde Seal

Sensores yCaptadoresde Seal

AcondicionamientoAcondicionamiento

ConversinA/D

ConversinA/DProcesadorProcesador

ConversinD/A

ConversinD/A

MODEMMODEM RED

Transciever

ANTENA

FUENTE DEENERGA

Fuentes deAlimentacinFuentes de

Alimentacin

Amplificador dePotencia

Amplificador dePotencia

ActuadoresActuadoresActuadores


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Funcionamiento

Una primera idea consiste en utilizar una seriede fuentes de corriente ponderadas queconcurren a un nudo sumador de corrientes.Cada corriente se conmuta en funcin del valordel bit correspondiente.

Los valores de las resistencia quedandeterminados por el valor de la resistenciaasociada al bit LSB (bit menos significativo).


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Para ver como trabaja este circuito en lapractica, usaremos una seal digital 001 (con+V=+5V)

= sustituyendo valores

= 8

40 +5 =1.0V


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VENTAJAS DESVENTAJAS

Convertidor simpleTrabajan en paralelo

Gran numero deresistencias dediferentes valoresutilizadas


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Funcionamiento

Basa su funcionamiento en una red resistivaconocida como red escalera o R-2R, note que laresistencia en serie es la mitad de la resistenciaen paralelo.


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Para ver su funcionamiento tenemos a laentrada la seal 101.

= ( )

+

4 +

8 sustituyendo

valores

= (5

+ 0

4 +

8

= 3.125


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VENTAJAS DESVENTAJAS

Alta velocidad deconversinFuncionamiento sencilloSlo dos valores de

resistencia necesarios

Los valores de lasresistencias tienen queser precisos, sobre todolos de las resistencias delos bits MSBSon necesarios muchasresistencias

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