Convertidores ADC y DAC

Control 3Jess Jimnez LenJuan Mora RamrezEduardo Hernndez GarcaHumberto Valera Torreslvaro Daniel Garca Esquina

Convertidores ADC y DAC

Qu es un Dac?Es un dispositivo que convierte una seal digital a una seal analgica. La seal decodificada proveniente del controlador digital se transforma en una seal fsica propicia para su utilizacin en el sistema.

j2Qu es un adc?Un conversor ADC es un circuito que toma valores analgicos de tensin y los convierte en cdigos binarios. Los valores que definen los lmites de las tensiones a medir se denominan voltajes de referencia y se representan por Vref- (el mnimo) y Vref+ (el mximo).

j3Tipos de DACResistencias ponderadas y una configuracin sumadora .

2) El mtodo de escalera R-2R y una configuracin sumadora .

j4DAC de resistencias ponderadas (o convertidor bsico de escalera)

Convertidor digital-analgico de resistencias ponderadas.C5PRINCIPAL VENTAJA:

Arquitectura simple y funcional.

DESVENTAJAS:

Requiere de n resistores, que se duplican con cada bit aadido.Debido a las caractersticas estndar en la fabricacin de las resistencias, es difcil encontrar en valor exacto de los resistores adecuados para un diseo en particular.

C6El mtodo de escalera R-2REste conversor consta de un amplificador sumador y una red de resistencias denominada R-2R.Las entradas Ds toman los valores 0 1. Estas entradas digitales cierran los interruptores con el 1 lgico y los deja en su estado bsico de tierra para la lgica 0.La salida del sumador esta dada por:

H7CARACTERISTICASFuncionamiento sencillo

Slo dos valores de resistencia necesarios

Los valores de las resistencias tienen que ser muy precisos

Son necesarios muchas resistencias

La fuente de alimentacin Vref debe ser estable

H8Tipos de ADCADC de conversin directa o ADC FlashADC de Aproximacin Sucesiva,ADC Delta-Encoded (Codificacin Delta)ADC Comparador de Tipo RampaADC Pipeline (Tipo tubera)ADC Sigma-DeltaADC de conversin directa o ADC Flash

Convertidor analgico-digital FlashC10C11Vrefregistro de aproximaciones sucesivasConvertidor digital-analgicoempezarterminar conversinOsclgica de controlretener y salida digitalEntrada analgicaAproximaciones sucesivas

Primero todos los bits son cero e iniciando con el ms significativo se cambia a 1 y se compara con la entrada analgica por medio de un D/A. Si la salida del D/A no excede la seal de entrada, el bit se deja en 1 o viceversa. Se continua con el siguiente bit hasta el LSB. La salida digital es puesta en formato paralelo. Este ADC utiliza n ciclos de reloj. Es una tcnica muy popular, ms barata que las anteriores, relativamente precisa y rpida.Tiempo de conversin de 1 a 50

Comnmente entre 8 a 12 bitsD12Diagrama De Flujo

D13ADC PIPELINE(TIPO TUBERA)El conversor A/D pipeline utiliza etapas en cascada, cada una de las cuales es capaz de producir uno ms bits.Las diferentes etapas del pipeline funcionan en paralelo, determinando durante el mismo perodo de clock los bits pertenecientes a muestras sucesivas de la seal analgica de entrada.

Diagrama de bloques de un ADC pipeline de 12-bitE14ADC PIPELINE(TIPO TUBERA)La complejidad y el consumo de la etapa del pipeline son significativamente menores a un conversor de datos completo.La arquitectura pipeline nos brinda la mejor solucin de compromiso entre velocidad, superficie y consumo, comparada con otras soluciones.

E15Adc TIPO INTEGRADOREste tipo de convertidores son sencillos ya que no utilizan convertidores intermedios D/A

Se emplean en aquellos casos en los que no se requiere una gran velocidad, pero en los que es importante conseguir una buena linealidad

Son muy usados en los voltmetros digitales. Se les conoce tambin con el nombre de convertidores de rampa

Un inconveniente del convertidor A/D de rampa simple es su dependencia de la linealidad de la rampa, y en consecuencia, de los componentes que integran el circuito generador de rampa

H16FUNCIONAMIENTOAl principio, el contador esta en estado reset y la salida del generador de rampa es 0 V.En esta situacin, la entrada analgica es mayor que la tensin de referencia y por tanto se produce un nivel alto en la salida del comparador. Este nivel alto habilita la seal del reloj para el contador y arranca el generador de rampa.Cuando esta seal se iguale a la tensin de entrada, bloquear el paso de la seal de reloj al contador, correspondindose la combinacin digital que aparece en la salida del contador.

H17Referencias[1]http://www.cursomicros.com/avr/conversor-adc/conversor-adc-del-avr.html[2]http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/1023

[3]http://computacion.cs.cinvestav.mx/~efranco/docencia/instrumentacion/files/12_Convertidor_Digital-Analogico.pdf[4]http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/B7DE8B85625186F3862575690078F150[5]http://www.sites.upiicsa.ipn.mx/polilibros/portal/Polilibros/P_proceso/POLILIBRO_ADQUISICION_DE_DATOS/POLILIBRO/UMD/umd%206/informacion/6.9.html