DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICA

CARRERA DE ING. EN ELECTRNICA E INSTRUMENTACIN

ASIGNATURA: ELECTRNICA II

Unidad III

TEMA: CONVERSORES

Responsable de la Prctica: Ing. Jos Bucheli

Nombre Estudiantes:

1) Alex Haro

2) Hugo Ortega

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIN LATACUNGA

CARRERA DE ING. EN ELECTRNICA E INSTURMENTACIN

1. TEMA: Conversores A/D y D/A

2. OBJETIVOS:

Disear e implementar los circuitos diseados que se mostrara continuacin para para verificar el funcionamiento de los integrados.

Comprobar los valores calculados con sus frmulas correspondientes de cada conversor.

3.- EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR

Fuente de laboratorio.

Voltmetro,

Cables

ADC 0804

DAC 0808

Varios

4. MARCO TEORICO

CONVERSOR ANALOGICO DIGITAL ADC

La conversin analgica digital, es la que nos permite transformar una seal

analgica (un voltaje), en una representacin digital (nmeros binarios) del valor

correspondiente a la tensin en el pin de entrada. Se utiliza en infinidad de

aplicaciones, lo ms comn es usarla para leer seales provenientes de algn

sensor (temperatura, humedad, acelermetros, etc.).

Los convertidores anlogos a digital utilizan diversos mtodos de conversin como

son: Escalera, Rampa Digital Simple, Doble Rampa, Conversin Serie Paralelo,

Aproximaciones sucesivas, etc.

Estos conversores poseen dos seales de entrada llamadas Vref+ y Vref- y

determinan el rango en el cual se convertir una seal de entrada.

El dispositivo establece una relacin entre su entrada (seal analgica) y su salida

(digital) dependiendo de su resolucin. Esta resolucin se puede saber, siempre y

cuando conozcamos el valor mximo que la entrada de informacin utiliza y la

cantidad mxima de la salida en dgitos binarios. A manera de ejemplo, el convertidor

anlogo digital ADC0804 tiene la capacidad de convertir una muestra analgica de

entre 0 y 5 voltios y su resolucin ser respectivamente.

CALCULOS

CONVERSOR ADC

= 2

=

2 1

=

= 5.120

4

=4

0.019

= 210 11010010

1.2

=1.2

0.019

= 60 00111100

Diseo

CONVERSOR ANALOGICO DIGITAL DAC

Una seal analgica es aquella que puede tomar una infinidad de valores

(frecuencia y amplitud) dentro de un lmite superior e inferior. El trmino analgico

proviene de anlogo.

En cambio, una seal digital es aquella seal cuyas dimensiones (tiempo y

amplitud) no son continuas sino discretas, lo que significa que la seal

necesariamente ha de tomar unos determinados valores fijos predeterminados en

momentos tambin discretos. Estos valores fijos se toman del sistema binario, lo

que significa que la seal va a quedar convertida en una combinacin de ceros y

unos, que ya no se parece en nada a la seal original.

En el mundo real las seales analgicas varan constantemente, pueden variar lentamente como la temperatura o muy rpidamente como una seal de audio.

Lo que sucede con las seales analgicas es que son muy difciles de manipular, guardar y despus recuperar con exactitud.

Si esta informacin analgica se convierte a informacin digital, se podra manipular sin problema. La informacin manipulada puede volver a tomar su valor analgico si se desea con un DAC (convertidor Digital a Analgico)

Un DAC contiene normalmente una red resistiva divisora de tensin, que tiene una tensin de referencia estable y fija como entrada.

Hay que definir qu tan exacta ser la conversin entre la seal analgica y la digital, para lo cual se define la resolucin que tendr.

La resolucin se define de dos maneras:

Primero se define el nmero mximo de bits de salida (la salida digital). Este dato permite determinar el nmero mximo de combinaciones en la salida digital. Este nmero mximo est dado por: 2n donde n es el nmero de bits.

Tambin la resolucin se entiende como el voltaje necesario (seal analgica) para lograr que en la salida (seal digital) haya un cambio del bit menos significativo.(LSB)

Resolucin = VoFS / [2n - 1]

Donde: -n=nmerondenbitndelnconvertidor. - VoFS = es el voltaje que hay que poner a la entrada del convertidor para obtener una conversin mxima (todas las salidas son "1").

Ejemplo: Se tiene un convertidor digital - analgico de 8 bits y el rango de voltaje de salida de 0 a 5 voltios.

Con n = 8, hay una resolucin de 2N = 256 o lo que es o mismo: El voltaje de salida puede tener 256 valores distintos (contando el "0")

Tambin: resolucin = VoFS / [ 2n - 1] = 5 / 28-1 = 5 / 255 = 19.6 mV / variacin en el bit menos significativo. Con n = 4 bits, se consiguen 2n = 16 posibles combinaciones de entradas digitales

La salida analgica correspondiente a cada una de las 16 combinaciones depender del voltaje de referencia que estemos usando, que a su vez depender del voltaje mximo que es posible tener a la salida analgica.

Si el voltaje mximo es 10 Voltios, entonces el Vref. (voltaje de referencia) ser 10 / 16 = 0.625 Voltios. Si el voltaje mximo es 7 voltios, Vref = 7 / 16 = 0.4375 Voltios.

Se puede ver estos voltajes de referencia sern diferentes (menores) si se utiliza un DAC de 8 o ms bits. Con el de 8 bits se tienen 256 combinaciones en vez de 16. Esto significa que el voltaje mximo posible se divide en mas partes, logrndose una mayor exactitud.

Si el Vref = 0.5 Voltios:

Se puede ver que mientras ms bits tenga el convertidor ms exacta ser la conversin.

Si se tiene diferentes tipos de DAC y todos ellos pueden tener una salida mxima de 15 voltios, se puede ver que la resolucin y exactitud de la salida analgica es mayor cuando ms bits tenga. Ver siguiente cuadro:

DISEO

5. CONCLUSIONES

Mediante la aplicacin logramos comprobar la eficacia de los circuitos integrados

ya que efectivamente los valores calculados se pudieron apreciar en su

representacin sea en digital o en analgica dependiendo de su conversin.(Alex

Haro).

Los conversores tanto ADC y DAC son muy exactos por lo que se debe tratar de

que las mediciones al momento de la aplicacin deben realizarse de una forma

adecuada.(Hugo Ortega)

6. RECOMENDACIONES

Al momento de aplicar el diseo tener muy en cuenta la forma adecuada de

conectar sus pins ya que estos integrados son muy delicados y de costo muy

elevando.(Alex Haro)

Realizar correctamente los clculos para que al momento de su implementacin

de los valores adecuado.(Hugo Ortega)

7. BIBLIOGRAFIA

http://www.unicrom.com/Tut_DAC.asp

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

http://ingeniatic.euitt.upm.es/index.php/tecnologias/item/426-conversor-digital-

anal%C3%B3gico

8. ANEXOS