7/24/2019 Adc Ceron Priscila

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE

Tema: CONVERTIDOR ANALOGO-DIGITAL

Nombre: Priscila Cern

Nivel: 5 AutomotrizFecha: 10/02/2016

AbstractEl desarrollo de los microprocesadores y procesadores digitales de seal (DSP), ha permitido realizar tareas quedurante aos fueron hechas por sistemas electrnicos analgicos. Por otro lado, como que el mundo real es anlogo,una forma de enlazar las variables analgicas con los procesos digitales es a travs de los sistemas llamadosconversores de analgico - digital (ADC- Analogue to Digital Converter). El objetivo bsico de un ADC es transformaruna seal elctrica anloga en un nmero digital equivalente. Esta funcin exige que los pasos intermedios se realicende forma ptima para no perder informacin. Segn el tipo de componente y su aplicacin existen distintos parmetrosque lo caracterizan, stos pueden ser: la velocidad de conversin, la resolucin, los rangos de entrada, etc.. Porejemplo, una mayor cantidad de bit, implica mayor precisin, pero tambin mayor complejidad. Un incremento en un

solo bit permite disponer del doble de precisin (mayor resolucin), pero hace ms difcil el diseo del circuito, adems,la conversin podra volverse ms lenta. Dentro de las de aplicaciones de estos sistemas est el manejo de sealesde vdeo, audio, los discos compactos, instrumentacin y control industrial.

Desarrollo

Convertidor ADCUn transductor permite relacionar las seales del

mundo real y sus anlogas elctricas. Para

compatibilizar la informacin con un sistemas

digital, se requiere de convertidores de datos del

tipo ADC. El diagrama de bloques de la Fig.1

muestra la secuencia desde que la variable fsicaentra al sistema hasta que es transformada a

seal digital (cdigo binario). Para dicha seal

ingrese al convertidor anlogo - digital, sta debe

ser muestreada, es decir, se toman valores

discretos en instantes de tiempo de la seal

anloga, lo que recibe el nombre de sampling.

Matemticamente es el equivalente a multiplicar

la seal anloga por una secuencia de impulsos

de periodo constante. Como resultado se obtiene

un tren de impulsos con amplitudes limitadas por

la envolvente de la seal analgica.

Fig. 1.- Conversor anlogo digital

Cada conversor ADC DAC, esta determinado

por una funcin de transferencia ideal de entrada

- salida (ver Fig. 2), que muestra la equivalencia

entre el mundo digital y el anlogo.

Fig. 2.- Grafico de entrada-salida

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La linealidad integral y el de linealidad

diferencial:

Analizando la grfica de transferencia entrada-

salida en el caso ideal, el resultado es una lnea

recta formada por los puntos de transicin de los

valores de entrada que determinan cambios de

nivel en la salida. Mientras ms se ajuste el

comportamiento real a esta recta, ms preciso se

considera al convertidor (ver Fig. 3).

Fig. 3.- Curva de entrada-salida lineal

Mono tonicidad: Un conversor es mono tnico

cuando un incremento de tensin en la entrada le

corresponda un incremento en la salida, y para

una disminucin de la entrada, el correspondiente

descenso. Si un convertidor no es mono tnico, el

resultado es la prdida del cdigo. Si para una

determinada combinacin de bit no hay un

aumento en funcin de un incremento de la

entrada, sino un descenso, se identificar el valor

analgico con el cdigo que viene a continuacin

lo que provoca la no mono tonicidad.

Fig. 4.- Error de mono tonicidad

Caractersticas Dinmicas

Tiempos de conversin:

Es el tiempo desde que se aplica la seal a

convertir hasta que la seal (anloga digital)

este disponible en la salida. Esto se determina de

acuerdo a la ecuacin

=

1

. . 2+

Tiempo de adquisicin:

En el caso de conversores Anlogo-Digital, es el

tiempo durante el cual el sistema de muestreo y

retencin (Sample & Hold) debe permanecer en

estado de muestreo (sample), para asegurarse

que el consiguiente estado retencin (hold) este

dentro de la banda de error especificada para la

seal de entrada.

Tiempo de asentamiento:

Es el intervalo de tiempo entre la seal deretencin y el definitivo asentamiento de la seal

(dentro de la banda de error especificada).

Slew rate:

Es la velocidad a la cual el valor de la salida del

S&H converge al valor muestreado deseado. El

proceso de conversin anloga-digital requiere

que la seal anloga de entrada permanezca en

un valor constante de tal forma que el ADC pueda

realizar su tarea en forma adecuada. Aparece

aqu, un elemento llamado sample & hold, que

toma una muestra de la seal seleccionada y

mantiene su valor durante el tiempo que dura la

conversin anloga - digital T&H (track & hold),

que se limita a detectar puntualmente el nivel de

la seal analgica. El circuito bsico S&H es el

que se muestra en la Fig. 5.

Fig. 5.- Circuito simple & hold

[1]

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CONCLUSIONES

Los sistemas ADC son necesarios cuando se realiza procedimiento digital de seales ya

que permite el nexo entre ambos espacios el real y el digital.

En todo ADC el conjunto de bits obtenidos a la salida sea un reflejo lo ms exacto posible

del valor analgico correspondiente. La arquitectura ms extendida entre los ADC es la basada en el mtodo de las

aproximaciones sucesivas.

BIBLIOGRAFIA

[1] Huircn, Juan Ignacio, Conversor Analogo Digital, Extraido el 10/02/16 de:

http://quidel.inele.ufro.cl/~jhuircan/PDF_CTOSII/ad03.pdf