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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