Adc 2a5u2a

Instituto Politécnico Loyola San Cristóbal, Rep. Dom.

Microcontroladores 1 Practica #13 ADC y DCA 2do-EDA Juan Carlos Reyes Díaz M10-0320

Profesor: Jorge Maldonado 5/11/13

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Introduccion

En el siguiente trabajo hablaremos de los ADC(analog digital coverter) y los DAC(digital analog converter) que son dispositivos que se encargan de convertir una se;al de voltaje analógica a una digital(ADC) y viceversa(DAC). Estaremos desarrollando los siguientes temas:      

El funcionamiento de un convertidor de análogo a digital y de digital a análogo. Circuito integrado Adc0804 Función general del integrado. Descripción de cada pin. Características del IC. Construidos con OP-AMP (funcionamiento, fórmula para calcularlo) Diagramas de cada caso.

Es importante remarcar que estos tienen una gran utilidad en el área de la electrónica.

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Conversores Análogo-Digital y Digital-Análogo: ¿Que son los conversores Análogo-Digital y Digital-Análogo: ? Son dispositivos cuya finalidad es transformar una señal eléctrica análoga en un número digital equivalente ADC. Y por otro lado, un DAC transforma un número digital en una señal eléctrica análoga.

Utilidad Dentro de las de aplicaciones de estos sistemas está el manejo de señales de vídeo, audio, los discos compactos, instrumentación y control industrial.

Funcionamiento.

Análogo- digital

Digital- Análogo

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Estos dispositivos conversores tienes dos señales de entrada que son “Vref”+ y “Vref-“que determinan el rango en el que se convertirá nuestra señal que entra. Cada conversor ADC ó DAC, está regulado por una función de transferencia ideal de entrada salida que muestra la equivalencia entre lo digital y lo análogo. Cuando aplicamos nuestra señal de entrada el dispositivo hace un relación entre la señal analógica (entrada) y su salida (digital) esto depende de su resolución. Podemos obtener esta resolución, conociendo el valor máximo que la entrada de información utiliza y la cantidad máxima de la salida en dígitos binarios. Por ejemplo, el convertidor análogo digital ADC0804 tiene la capacidad de convertir una muestra analógica de entre 0 y 5 voltios y su resolución será respectivamente: Resolución = valor analógico / (2^8-1) Resolución = 5 V / 255 Resolución = 0.0196v o 19.6mv. Resolución = LSB Lo anterior quiere decir que por cada 19.5 milivoltios que aumente el nivel de tensión entre las entradas nomencladas como "Vref+" y "Vref-" que ofician de entrada al conversor, éste aumentará en una unidad su salida (siempre sumando en forma binaria bit a bit). Por ejemplo: Entrada - Salida 0 V - 00000000 0.02 V - 00000001 0.04 V - 00000010 1 V - 00110011 (5 V-LSB) - 11111111

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Circuito integrado ADC0804 El convertidor análogo /digital (esto significan sus siglas ADC) ADC0804 es un circuito integrado que puede convertir una muestra analógica entre 0v y 5v, en un valor binario de 8 dígitos binarios. Para saber la resolución del convertidor tenemos que saber el valor máximo que la entrada de información utiliza y la cantidad máxima de la salida en dígitos binarios. Como ejemplo vamos a hacer los cálculos para el ADC0804.

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Descripción de cada Pin 

Vcc: voltaje positivo de alimentación

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AGND: tierra del sistema análogo

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DGND: tierra del sistema digital

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Vin(+): terminal positiva del voltaje de entrada

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Vin(-): terminal negativa del voltaje de entrada

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DB7-DB0: salidas de la conversión digital, con DB7 el MSB y DB0 el LSB

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CLKin: entrada de reloj

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CLKr: salida del reloj cuya frecuencia depende de una resistencia y un condensador externos

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CS: chip select, para que el ACD0804 funciones debe estar en 0

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RD: cuando este pin está en 0, las salidas de tres estados están activas y se puede leer el dato.

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WR: cuando va a 0, el proceso de conversión se inicia

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INTR: genera una interrupción de nivel 0 cuando finaliza el proceso de conversión

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Vref/2: este pin debe ser alimentado con la mitad del rango de voltaje analógico máximo que va a recibir el ADC0804 por el pin Vin (+). Ejemplo: para un rango de entrada entre 0,5v y 3,5v el valor de Vref/2 será igual a: (3,5 – 0,5)/2 o sea 1,5v.

Características: 

ADC 8 BITS, DIP20, 804

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Resolución:8BIT

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Tipo de entrada: Diferencial

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Tipo de interfaz: Paralela

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IC encapsulado: DIP

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N.º de pins: 20

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Rango de temperatura operacional:-0 °C a +70 °C

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Tipo de caja: DIP

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

A/D / D/A cualidades: CMOS, Microprocessor Compatible, O/P EN PARALELO, aproximación sucesiva

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Número de base: 804

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Tiempo de conversion : 100µs

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Número genérico CI:0804

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Rango de temperatura del IC: comerciales

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Error de linealidad:1%

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Linearity Error ADC / DAC +:1LSB

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Linearity Error ADC / DAC -:1LSB

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Número de función lógica:0804

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Temperatura máxima de operacion:70°C

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Potencia máxima disipada Ptot:12.5mW

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Voltaje máximo de alimentación: 6,3 V

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Voltaje mínimo de alimentación: 4,5 V

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Temperatura mínima de operación: 0°C

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N.º de puntas:8

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N.º de canales: 1

ADC y DCA con OPAM Conversión digital analógica Un DAC (Digital to Analog Converter) es un dispositivo que generará una corriente o un voltaje proporcional a una palabra binaria presente en sus entradas. El DAC más sencillo que se puede tener esta hecho simplemente de una tensión de referencia y de un grupo de resistencias que se conectan o no de según el estado de un interruptor que está conectado a estas.

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El voltaje de salida del amplificador operacional viene dada por:

Dónde: Vo: Es el voltaje de salida de operacional. VREF: Es el voltaje de referencia. Rr: Es la resistencia de realimentación del amplificador operacional. S0, S1, S2, S3 son los valores lógicos (0 o 1) de los correspondientes bits. Una configuración “ingeniosa” permite confeccionar DAC de muy buena resolución con solo 2 valores de resistencias de valor “R” y “2R”, como todas son iguales es más sencilla la confección del conversor. Para esto se emplea un esquema derivado del anterior con una red de resistencias R-2R a la entrada del operacional.

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La gran mayoría de los DAC trabajan con este sistema. Existen limitaciones como: La precisión de las resistencias. Estabilidad con la temperatura. Estas limitaciones impiden lograr DAC de más de 16 Bites con este método

Conversores Analógico Digital (ADC) El conversor AD básico está compuesto por una serie de comparadores analógicos ajustados a diversos niveles de un único voltaje de referencia en forma de secuencia y continua al ingresar en los comparadores un voltaje que no conocemos, se ajustan estos de acuerdo al valor de este voltaje, todos los comparadores cuyo voltaje de referencia sea menor al voltaje que no conocemos darán como resultado “1” en su salida, y los comparadores cuyos voltajes de referencia sean superiores al voltaje desconocidos darán un resultado “0” en su salida, estos datos se “Interpretan” mediante una serie de compuertas de lógica digital dando como resultado un valor binario que se corresponde a una aproximación de la tensión de entrada.

Conversor AD de 4 niveles por comparación directa Comparan la señal de entrada con cuatro voltajes de referencia obtenidas mediante un divisor resistivo. 9

Diagramas

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Conclusión

En conclusión con este trabajo concluimos que los conversores de análogo a digital y de digital a análogo tienen por así decirlo un funcionamiento sencillo. Este se basa en transformar la se;al análoga en una digital esta señal se representa en 1 y 0 en caso de ser análoga a binario. Esto va dado por la relación que depende de su resolución. Tenemos también que el ADC0804 es un circuito integrado diseñado para la conversión de análogo a digital de 8 bits este posee un solo canal y posee 20 pines. Y para finalizar tenemos los conversores realizados con OPAM estos se hace de manera sencilla simplemente con unas resistencias de valores precisos y van a nuestros OPAM dependiendo de la configuración deseada.

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Bibliografía 

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http://www.planetaelectronico.com/articulo/adc080413392/7469656e646143617465676f7269612e646f3f69645f6361743d353026706167696e 613d3326617274506f72506167696e613d39##9

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http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet/nationalsemiconductor/DS005671.PDF

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http://es.wikipedia.org/wiki/Conversor_de_se%C3%B1al_digital_a_anal%C3%B3gica

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

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