informe 1 DAC

9
Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica E.A.P. INGENIERIA ELECTRÓNICA Conversor Digital Analógico (DAC)Curso : Circuitos Digitales 2 Profesor : Guillermo Tejada Muñoz Integrante : Zaga Ttito Armando 08190093 Horario : Lunes de 11 a 2pm Tipo de informe : Final -2013-

Transcript of informe 1 DAC

Page 1: informe 1 DAC

Universidad Nacional

Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica

E.A.P. INGENIERIA ELECTRÓNICA

“Conversor Digital Analógico

(DAC)”

Curso : Circuitos Digitales 2

Profesor : Guillermo Tejada Muñoz

Integrante : Zaga Ttito Armando 08190093

Horario : Lunes de 11 a 2pm

Tipo de informe : Final

-2013-

Page 2: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

IMPLEMENTACIÓN N° 001

Conversor Digital Analógico (DAC)

I. OBJETIVO

Comprobar el funcionamiento de un Conversor Digital Analógico.

II. MATERIALES Y EQUIPOS

o 1 Protoboard, varios cables de

conexión.

o 2 Clc: DAC 0800, LM741

o 4 resistores: 4.7K(2), 2.2k(2)

o 1 potenciómetro lineal de 10 K

o 3 capacitadores: 0.1uF(2),

0.01uF(1)

o 2 Fuentes de alimentación

o 1 Multímetro

III. CUESTIONARIO PREVIO

1. Describir las características del DAC 0800

El DAC 0800 se trata de un DAC de 8 bits cuya estructura interna está basada en una

escalera R-2R. A continuación se muestran una serie de figuras extraídas del manual del

fabricante (National Semiconductor Corporation)

Page 3: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

2. Demostrar las ecuaciones de la salida de los DAC de la figura 1 y 2

Para la Figura 1 tenemos un DAC en funcionamiento unipolar:

[ ] Donde el valor Vo tiene su máximo y mínimo dependiendo de [B] de esta

manera se tiene para un:

[B]=0

[B]=255

Page 4: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

Las ecuaciones de la figura 2 para un funcionamiento Bipolar

………(1)

…………...(2)

Remplazando (2) en (1) tenemos lo siguiente:

Luego también sabemos que

remplazando en la ecuación de arriba

para eliminar y reduciendo la ecuación se tiene:

[ ]

Donde el valor Vo tiene su máximo y mínimo dependiendo de [B] de esta manera se tiene

para un:

[B]=0

[B]=255

Grafica de los valores máximos y mínimos de Vo

Page 5: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

IV. PARTE EXPERIMENTAL

4.1 Convertidor DAC Funcionamiento Unipolar

Implemente el circuito de la figura 1, eliminar offset del operacional (Si fuera el

caso) y complete la tabla I

Funcionamiento Unipolar

Page 6: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

Calculo Teórico

Los valores medidos en la práctica son

Vref=10.06

R=3.28

Rref=4.59

Calculando los valores teóricos de la ecuación tenemos:

[ ]

[ ]

Remplazando los valores tenemos:

[ ]

[ ]

Luego para los diferentes valores de [B] remplazamos en la ecuación completando la tabla

Obs: La salida medida se realizó en la clase de laboratorio los datos son apuntes de

los resultados medidos con el multímetro digital.

Tabla I

FUNCIONAMIENTO UNIPOLAR

Entradas 1=5v --

0=0v

B1 … B2

Salida Teórica Calcular con Rref y Vref

medios en la practica

Salida

Medida

00000000 0 0

00000001 0.028 0.028

00000010 0.056 0.056

01111111 3.556 3.57

10000000 3.584 3.6

11111101 7.112 7.12

11111110 7.028 7.14

11111111 7.168 7.17

Page 7: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

Para alcanzar más precisión también se eliminó el offset del LM741 con un potenciómetro

de 10k de la siguiente forma:

4.2 Convertidor DAC en Funcionamiento Bipolar

Calculo Teórico

La ecuación para el funcionamiento bipolar es:

[ ]

[ ]

Remplazando los valores medidos en la práctica:

Vref=10.06

R=3.28

Rref=4.59

Page 8: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

Tenemos:

[ ]

[ ]

Luego para los diferentes valores de la entrada digital [B] obtenemos las diferentes salidas

analógicas de forma teórica para el funcionamiento bipolar completamos la tabla II:

Obs: La salida medida son apuntes de los resultados medidos con el multímetro

digital en clase.

Las mínimas diferencias entre la salida teórica y medida se deben a que no se llegó

a calibrar con el offset del LM741 debido a que es muy difícil encontrar el punto

cero en un funcionamiento bipolar.

Tabla II

FUNCIONAMIENTO BIPOLAR

Entradas 1=5v --

0=0v

B1 … B2

Salida Teórica Calcular con Rref y Vref

medios en la practica

Salida

Medida

00000000 -7.14 -6.94

00000001 -7.084 -6.93

00000010 -7.028 -6.9

01111111 -0.028 -0.03

10000000 0.028 0.036

11111101 7.084 7.05

11111110 7.14 7.12

11111111 7.196 7.17

Page 9: informe 1 DAC

CIRCUITOS DIGITALES 2 UNMSM -FIEE

CONVERSOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC) PROF: G. TEJADA M.

V. CONCLUSIONES

Se llegó a comprobar el objetivo de la guía dando a conocer el funcionamiento del

DAC 0800 con una resolución de K=0.028 tanto para el funcionamiento unipolar y

el bipolar de esta manera convirtiendo las entradas digitales [B] en salidas

escalonadas de voltaje analógico.

En el funcionamiento unipolar se ajustó el ófset null con un potenciómetro de 10k

para mayor precisión cuando la entrada digital se encontraba en cero de allí en

adelante una vez calibrado con el potenciómetro no se llegó a cambiar la

calibración.

En el funcionamiento bipolar no se llegó a ajustar el ófset null debido a que es muy

difícil dar una salida de cero para poder calibrar el potenciómetro de 10k, así que

retiramos el potenciómetro para que no afecte al sistema la calibración anteriores

por esta razón los valores obtenidos presentan una ligera variación al ser

comparados con los datos obtenidos de la forma teórica.

VI. APENDICE

Se adjunta los resultados obtenidos en laboratorio.