Convertidores A/D Y D/A

Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para la Defensa

Universidad Nacional Experimental politécnica

De la Fuerza Armada

Núcleo Caracas

Profesor: Gilber Andrades Autores:

Alejandro Hernández 19797261

Aaron Díaz 20364300

Introducción

En el desarrollo de este proyecto observaremos elementos de suma importancia como lo son los convertidores A/D (analógico-digital) y convertidores D/A (digital-analógico), notaremos que son muy indispensable para la adquisición de datos, así como sus características y su variación de precio de acuerdo a su calidad, se obtendrá información detallada sobre los tipos de convertidores, los convertidores retroalimentados así mismo su clasificación, funcionamiento y por ultimo su finalidad.

Obtendremos los objetivos de cada uno de los convertidores de integración y su función especifica, por otro lado, estudiaremos el convertidor en paralelo junto a su caracterización, todo esto seria con respecto al convertidor A/D; ahora con respecto al convertidor D/A se realizo un análisis sobre sus parámetros característico, su función, como considerar la resolución dentro de este convertidor, el tipo de establecimientos, las memorias mismamente sus características mas importantes, también su forma de acceso, el modo de almacenamiento, el tipo de soporte y por ultimo pero no por esto menos importante su función o jerarquía.

Convertidores A/D (ANALÓGICO-DIGITAL)

El convertidor A/D es el único elemento totalmente indispensable en un sistema de adquisición de datos. Además él por si sólo puede constituir un SAD (Sistema de Adquisición de Datos). Generalmente suele ser el más caro de todos los elementos que constituyen el SAD aunque, por supuesto, su precio depende de la calidad de las prestaciones que se le pidan. Estas serán: la exactitud, que depende de los errores que se produzcan y de la resolución (número de bits), y la velocidad.

A nivel de elemento de circuito, el A/D se caracteriza por una entrada analógica, una salida digital y varias señales de control y alimentación.

Las señales de control más importantes y características son: SC (Start Conversión) y EOC (End Of Conversion). La primera es una entrada que requiere el circuito para que comience la conversión que durará un tiempo que a veces es conocido de antemano y otras veces no. La señal EOC es la que indica al circuito o microprocesador donde están entrando las señales digitales, cuándo ha terminado la conversión. Es por tanto una señal de salida.

El elemento de salida del A/D es un latch o registro donde se almacena el dato. Este permanecerá almacenado o cambiará controlado por unas entradas de Enable y Chip Select del latch.

El funcionamiento de un A/D es muy simple: se inicia la conversión cuando la señal SC pasa a 1. El A/D comienza la conversión y avisa cuándo termina mediante una bajada a 0 del EOC.

Generalmente esta señal EOC está directamente conectada a una señal de interrupción del microprocesador lo que permite "desatenderla". Si no es así, habrá que utilizar una técnica para la lectura continua de la línea EOC que permita detectar el momento de la bajada.

La forma más sencilla de conectar el A/D al circuito que va a recoger los datos es cuando éste es un microcomputador que consta de puertos de entrada/salida.

Una de las líneas de un puerto es configurado como salida y sirve para la señal SC. Otra es configurada como entrada y recibe la señal EOC. Las líneas de salida de los datos son conectadas a otro puerto. Pero dependiendo del número de salidas que tenga el A/D, así tendrá que ser el puerto de entrada. Puede ocurrir que tenga 8 salidas y entonces entrarán en un puerto de 8 líneas del microcomputador. Pero si por ejemplo tiene 12 líneas habrá varias formas en que se podrá hacer la conexión que no está normalizada y depende por tanto del fabricante.

Generalmente el fabricante dividirá la palabra de salida del A/D en dos partes: una de mayor peso (HB) y otra de menor (LB). Pero el número de bits que entre en cada parte no es fijo.

Así puede ser que el HB contenga los bits 8 a 11 y el LB los 0 a 7. Pero también es posible que la división sea de 4 a 11 en HB y de 0 a 3 en LB. Además dentro del byte que no esté completo, los datos pueden estar colocados en la parte alta o en la baja etc.

Además puede ocurrir que un mismo A/D acceda a más de un microcomputador con buses de diferente tamaño. En ese caso, se debe poder elegir la forma en que van a salir los datos dependiendo de a dónde vayan. Toda esta información la da el fabricante y la manera de J.I.Escudero, M.Parada, F.Simón ITMM 8-3 controlar los diferentes comportamientos y ubicaciones de los datos es utilizando líneas de otro puerto como líneas de control.

Tipos de convertidores A/D.

Los convertidores A/D se pueden clasificar básicamente en los siguientes tipos:

• Realimentados: escalera, seguimiento, aproximaciones sucesivas.

• Integradores: simple rampa, doble rampa, tensión frecuencia.

• Paralelo: Aunque no son los únicos, sí son los más típicos. Los que más interés tienen por su aplicación son los marcados con asterisco (*). Dentro de cada grupo, la arquitectura interna es muy similar.

Convertidores Realimentados

Escalera

Consta de un D/A en el que la entrada es un contador. La entrada RST al contador es la de inicio de cuenta. El amplificador es un circuito comparador. Su funcionamiento no es el de un amplificador lineal, sino que está fabricado para comparar V+ con V- como lo hace un J.I.Escudero, M.Parada, F.Simón ITMM 8-4 amplificador operacional, llevando al amplificador a saturación positiva o negativa. Tiene con él dos diferencias: en primer lugar es más rápido y además trabaja en niveles compatibles con TTL. Es decir su forma de trabajo es:

Si V+>V- sat. Positiva y Vo=5V

Si V+<V- sat. Negativa y Vo=0V

Vamos a identificar en el A/D en escalera dado los elementos dados como básicos en un A/D. En primer lugar tiene una entrada analógica. La salida, digital, se toma a la salida del contador. La señal de control SC es RST que pone a cero el contador y la señal EOC es la EC que da un flanco descendente cuando termina la conversión.

El funcionamiento del A/D es el siguiente: Con la señal RST el contador se pone a 0 con lo que la entrada del D/A tendrá ese valor y así mismo la salida. Por

...