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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