7/23/2019 Informe de La Boratorio n 5 Electronica Digital 2 Cad

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ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA

Mcal. Antonio Jos de Sucre

Unidad Acadmica La Paz

BOLIVIA

ESTUDIANTES : SERGI !IL"RE# ESPEJ MAMA$I

A#ALI# %UG MER&A# &ALLI'A(A

CODIGOS : )**+),-

+,/*0)

CARRERA : I$G. ELE&1R$I&A

SEMESTRE : 2UI$1 SEMES1RE

FECHA : *) 3 SEP1IEM4RE 5 *670

LA PA' 3 4LI8IA

*670

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INFORME DE LA BORATORIO N. 5

CONVERSOR ANALOGICO DIGITAL.

1. DESCRIPCION DEL LABORATORIO.

Objetivo:

Esta prctica tiene como objetivo el verifcar el uncionamiento de un

conversor Analgico Digital (ADC) del tipo FLA! o "aralelo de # bits con

componentes electrnicos de bajo costo$

Procei!ie"to:

%$ Armar el circuito de comparacin de tensin& utili'ando comparadores

L #* o L ##+ (internamente poseen * comparadores)$ En este casoutili'aremos , comparadores internos -a .ue se deben reali'ar n /%

comparaciones$ "ara # bits #/% 0 ,$

$ Los comparadores entregarn una tensin alta si el voltaje de entrada

analgico es inerior a la tensin de reerencia$ Las tensiones de

reerencia se obtienen de divisores de tensin resistivos$

#$ En el momento .ue la tensin analgica es ma-or a la tensin de uno o

ms de las tensiones de reerencia& el voltaje de salida es igual a 1$

*$ La se2al de cada uno de los comparadores es conectada a una entrada

de un codifcador de prioridad (por ejemplo ,*%*3)$

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4$

Re9erencia de

:olta;e&omico

El codifcador activar

una determinada combinacin de sus salidas de acuerdo a las entradas

activas en el momento$

Diagrama de blo.ues del conversor 5as6

M#teri#$e%: los materiales re.ueridos para la reali'acin del laboratorio sonlos siguientes$

- , resistencias de % 7 86ms

- % resistencia de #$# 7 86ms$

- % potencimetro %1 7 86ms lineal$

- # Amplifcadores operacionales comparadores #* o ##+ o e.uivalente$

- Codifcador de prioridad ,*%*3 o e.uivalente$

- 8sciloscopio

- "rotoboard

- ult9metro digital$

- LEDs indicadores$

Activi#e% e $#bor#torio:

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%$ :eali'ar las mediciones de tensin de salida de cada unos de los

comparadores$

$ Determinar el grado de error del conversor ADC armado en laboratorio

en uncin de la entrada de tensin - el cdigo digital obtenido$

&. RES'LTADOS.

El circuito a reali'ar en el presente laboratorio es el siguiente;

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La tabla de resultados obtenidos de la salida del circuito variando el voltaje

analgico de 1 a , voltios se muestra a continuacin$

VA

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

A2

A1

A0

U1A

LM324AD

3

2

11

4

1

U2A

LM324AD

3

2

11

4

1

U3A

LM324AD

3

2

11

4

1

U4A

LM324AD

3

2

11

4

1

U5A

LM324AD

3

2

11

4

1

U6A

LM324AD

3

2

11

4

1

U7A

LM324AD

3

2

11

4

1

R13k

R21k

R31k

R41k

R51k

R61k

R71k

R81k

V17 VR9

330R10

330R11

330

R13

330

R14

330R15

330R16

330

LED1

LED2

LED3

LED5

LED6

LED7

LED8

XMM1

VCC

7V

V3 7 V

R12

10k!"#A

82$

U8

74148N

A0 9

A1 7

A2 6

GS 14

D313

D41

D52

D212

D111

D010

D74

D63

EI5

EO 15

LED4

LED9

LED10

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1/%= % % % % % % % 1 1 1%$/$#= 1 % % % % % % 1 1 %$#/#= 1 1 % % % % % 1 % 1#/*$4= 1 1 1 % % % % 1 % %*$4/4$%= 1 1 1 1 % % % % 1 1

4$%/>= 1 1 1 1 1 % % % 1 %>/,$= 1 1 1 1 1 1 % % % 1?,= 1 1 1 1 1 1 1 % % %

En la tabla anterior se puede observar los datos binarios obtenidos debido a

las variaciones de tensin en la entrada analgico a la entrada no inversora

del comparador& como se puede ver las variaciones de tensin en la entrada

analgica corresponde a un cdigo binario de salida$

(. MARCO TE)RICO.

CONVERTIDORES DE ANALOGICO A DIGITAL.

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En la prima fgura& mostramos un es.uema simplifcado del proceso de

muestreo de una se2al analgica o continua;

C/#"ti2c#ci*" 3 coi2c#ci*"

La cuantifcacin de una se2al& consiste en convertir un intervalo de valores

continuos .ue puede tomar la se2al& en un valor discreto$ De esta manera la

se2al cuantifcada solamente tomara valores discretos o lo .ue es lo mismo

variara a incrementos fjos$

Esto signifca .ue dentro del intervalo considerado& los valores .ue puede

tomar la se2al sin cuantifcar& la se2al cuantifcada& solamente toma un solovalor$ Esto signifca& .ue el proceso de cuantifcacin& la se2al cuantifcada&

presenta un determinado error respecto a la se2al original& dado .ue la

primera se modifca a incrementos fnitos$ Esto debe ser as9& dado .ue en el

procedimiento de codifcacin& tenemos .ue limitar los niveles de tensin de

la se2al& dada la cantidad limitada de cdigos (estos cdigos dependern de

la cantidad de bits .ue se utilice)$

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En la prctica para cuantifcar una se2al& son necesarios dos procedimientos;

El primero consiste en muestrear la se2al continua de la manera .ue se

eplico anteriormente& obteni@ndose una se2al discreta en el tiempo& con

variacin continua de magnitud$ Luego esta se2al debe mantenerse un cierto

tiempo& dado .ue la cuantifcacin lleva un cierto tiempo reali'arla$ El

segundo procedimiento consiste en la cuantifcacin propiamente dic6a

seguida de la codifcacin$

La codifcacin consiste en asignar un cierto cdigo binario& con varios bits& al

valor cuantifcado$ La uncin de transerencia de un cuantifcador ideal

puede ser la .ue representamos en la siguiente grafca;

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Coi2c#ci*" e $# %e4#$ c/#"ti2c##

La relacin entre el tama2o del escaln =B& los niveles de cuantifcacin pB

- latensin pico a pico de la se2al a convertir =ppB& esta dada por;

=pp 0

=$ p

En uncin de los niveles de cuantifcacin& depender la cantidad de bits de

los cdigos.ue representan los niveles de tensin de la se2al cuantifcada$ e

deber cumplir losiguiente;

p 2N

siendo G& el nHmero de bits del cdigo binario$

:esumiendo& para .ue una se2al analgica pueda ser procesada por un

sistema digital&es necesario .ue la se2al analgica pase por las ases de

muestreo& cuantifcacin -codifcacin$

. INTERPRETACI)N DE RES'LTADOS.

Este convertidor consta de , comparadores a los cuales se le introducen

dosse2ales simultaneas& una es la se2al analgica -a muestreada - la otra

una tensin dereerencia distinta para cada comparador - .ue se obtiene de

una misma tensin dereerencia&mediante una red de resistencias conectadas

en serie$ De esta manera se producen , comparaciones simultaneas entre la

tensin de entrada -las obtenidas desde la reerencia$

Como se pudo eperimentar en el laboratorio reali'ado las salidas de los

comparadores se aplican a un codifcador& .ue transorma lainormacin a un

cdigo binario procesable$ Estos cdigos binarios se pueden observar en la

tabla anteriormente mostrada$

5. CONCL'SIONES.

En el laboratorio reali'ado se pudo verifcar el uncionamiento de un

convertidor analgico digital obteniendo as9 una tabla de variacin de

tensiones en la entrada analgica - obteniendo as9 una codifcacin binaria en

las salidas del codifcador$

6. REFERENCIAS.

Ing$ Domingo C$ Juarnasc6elli& Apunte de ctedra $Convertidores de

se2ales analgicas a digital$