Conversión A/D y D/A
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Conversión A/D y D/A ESCENARIO TÍPICO • Las señales que representan fenómenos físicos aparecen en la naturaleza de f forma analógica. ló i • Los sensores de presión, temperatura, humedad, gases, etc, entregan una señal que varia en forma continua que es función del valor medido. • Las L señales ñ l son n amplificadas, mplifi d acondicionadas ndi i n d y filtr filtradas d p porr componentes mp n nt analógicos y presentadas en un instrumento de medición (instrumento de aguja). • Si se desea almacenar, procesar y/o transmitir estas señales la forma más sencilla es convertirlas al formato digital. • Es posible realizar el procesamiento en forma analógica, sin embargo las funciones disponibles están muy acotadas. Introducción a la Electrónica Digitalización g Introducción a la Electrónica Procesamiento Digital g Las senales en formato digital pueden ser procesadas utilizando técnicas numéricas implementadas en microprocesadores o DSPs (Digital Signal Processor): Filtrado Operaciones aritméticas Linealización Transmisión Representación p en un display p y digital. g Remoción de interferencias Compresión Introducción a la Electrónica Sistema g general con DSP Introducción a la Electrónica 1) Muestreo Digitalización g 2) Cuantización 3) Reconstrucción Introducción a la Electrónica Muestreo y Retención • Sample & hold La señal continua es muestreada y luego ese valor es mantenido por el capacitor hasta el proximo muestreo Introducción a la Electrónica Frecuencia de Muestreo • Una señal analógica de f frecuencia i F puede d ser reconstruida a partir de muestras equiespaciadas tomadas a frecuencia superior a 2F. (Teorema de Nyquist) • En la práctica se toma un margen mayor. Introducción a la Electrónica Cuantización • BIT: unidad mínima de almacenamiento de información. Un bit permite almacenar 2 estados posible, posible denominados habitualmente en el campo digital ‘0’ o ‘1’. • BYTE: conjunto de 8 bits. Es posible almacenar según la combinación de cada bit bit, un total de 256 valores; 0 a 255 255, 00000000 a 11111111, 11111111 o 00h a FFh. FFh • WORD: habitualmente es la unión de 2 bytes, pero en general se adecua al sistema en sí, pudiendo contener cualquier número de bits. • En E ffunción ió de d la l resolución l ió pretendida did en la l conversión ió A/D, A/D seráá ell ancho h de palabra (Word) necesario: Introducción a la Electrónica Conversión DigitalDigital g -Analógica g ñ l analógica ló i señal Conversor D/A y=función(palabra digital) Palabra digital ej) conversor 8bits 00000000 a 11111111 (256 palabras) Introducción a la Electrónica Conversión D/A La precisión del conversor depende de: •tensión de referencia •valor de las resistencias Problemas: Gran variedad de valores de resistencia son requeridos (muy pequenas y muy grandes). Introducción a la Electrónica Conversor D/A RR-2R Introducción a la Electrónica Conversor A/D Aproximaciones p Sucesivas Introducción a la Electrónica Conversor A/D Flash •Son los de mayor velocidad de conversión •Suelen ser de pocos bits (8 a 10) por problemas de integración. •Comúnmente empleados en osciloscopios digitales Introducción a la Electrónica Conversor A/D Simple p Rampa p •Baja velocidad de conversión Poca precisión •Poca •Utiliza una base de tiempo para contar la cantidad de ciclos transcurridos hasta que se igualan ambas señales Introducción a la Electrónica Conversor A/D Doble Rampa p La conversión es independiente de R y C Va = Vref * T2 / T1 Introducción a la Electrónica Ejemplo j p – ADC0808 Introducción a la Electrónica Ejemplo j p – ADC0808 Introducción a la Electrónica Ejemplo j p – ADC0808 Introducción a la Electrónica
