15-_Conversores_ADC.pptx

Claudia Leonor Rueda Guzmán Claudia Leonor Rueda Guzmán

Claudia Leonor Rueda Guzmán



¤  AUDIO

¤  VIDEO

¤  TEMPERATURA

¤  PRESION

¤  POSICION

¤  LUMINOSIDAD

¤  ETC


TRA

NS

DU

CTO

R

Variable física

AD

C

SISTEMA DIGITAL D

AC

Actuador Control de la variable Física



Vsal= K x Entrada digital

K es un factor de proporcionalidad

Entrada Digital Salida análoga

0000 0

0001 1

0010 2

0011 3

0100 4

0101 5

0110 6

0111 7

1000 8

1001 9

1010 10

1011 11

1100 12

1101 13

1110 14

1111 15


¤  Un CDA de 5 bits tiene una corriente de salida de 10 mA para una entrada de 10100. ¿Cual es el valor de la salida para entrada 11101?

10100 = 20

Isal= 10mA para la entrada 20 el factor de proporcionalidad es 0,5 mA. De este modo Isal= (0,5mA) x 29 = 14.5 mA


¤  La salida análoga no es continua sino discreta a pesar de ser con valores diferentes a los binarios

Pseudoanaloga

¤  Cada Entrada está ponderada como un dato binario en el ejemplo anterior


¤  Es la menor variación que pede ocurrir en la salida como resultado de un cambio digital a la entrada

¤  Se conoce también como tamaño del paso

¤  Es el valor de K o constante de proporcionalidad



¤  Porcentaje de salida a entrada completa ¤  El ejemplo anterior tiene una salida a escala completa de 15V ¤  Y el tamaño del paso es de 1 V

Resolución porcentual = tamaño de paso/escala completa X 100%

Resolución porcentual = 1 V / 15V X 100% = 6,67%

Mientras mas bits a la entrada se tiene la resolución porcentual es menor


¤ Para un CDA de 10 bits la resolución porcentual es = Rp = 1/ ( 210 -1) X100 = 0,1%

Resolución porcentual = ( 1 / numero total de pasos ) X 100%


De 0 a 2 mA, producen de 0 a 1000 rmp, si se desea que el cambio mínimo de velocidad sea de 2 rpm, de cuantos bits es el DAC?. Para que 1000 rpm/2 rpm Dan 500 pasos. Para que 0-2mA den 500 pasos. Se deben usar 2n-1 = 500 Entonces el que nos Sirve es = 512-1 => 9 BITS.



¤  Los valores van de 0 a 99

¤  Por Ejemplo = Si A0 = 0,1 V. ¤  Tamaño del paso

¤  Es de 0,1V ¤  Salida a Escala Completa

¤  Hay 99 pasos. = 99*0,1V = 9,9 V. R% = (Tamaño del paso / Valor a escala completa) x100% R% = (0,1v/9,9 v) x100% = 1%

¤  Salidas para 01011000 = 58 x0,1 = ¤  5,8 V


¤  Para números positivos y negativos.

¤  Por ejemplo de 6 bits ¤  64 valores

¤  De -32 = 100000 hasta 011111 =+ 31 ¤  Con una resolución de 0,2 V = va de -6,4 V a 6,2 V

Claudia Leonor Rueda Guzmán Claudia Leonor Rueda Guzmán


Vsal= -(VD/1K + VC/2K + VB/4K + VA/8K)*1K


















¤  Resolución ¤  Esto depende únicamente del numero de bits.

¤  Un DAC de 10 bits tiene mejor resolución que uno de 8 bits

¤  Precisión ¤  Esta medición esta dada por dos medidas

¤  El error a escala completa ¤  Error de linealidad

¤  Esto generalmente se expresa como un porcentaje de la salida a la escala completa del Conversor %FS


¤ El error a escala completa es la desviación máxima de la salida de su valor ideal

¤ Tiempo de estabilización ¤ El tiempo que demora en pasar desde 0 a escala

completa ¤ Tiempo que se tarda la salidas en estabilizare dentro de

un intervalo de 5mV del valor de su escala completa ¤ Generalmente va de 50 ns a 10 µs


¤  Monotonicidad ¤  Un DAC es monotonico cuando su salida se incrementa a medida que se

incrementa la entrada binaria de un valor al siguiente. ¤  Es decir la salida tipo escalera no tendrá escalones descensetes a medida

que se incrementa la entrada binaria de 0 a escala completa

¤  Offset

¤  Tiempo de estabilizacion





¤  Se tiene una frecuencia de reloj de 1 Mhz. El DAC = 10,23V y 10 bits a la entrada. Determine ¤  Salida digital para VA = 3.238 V ¤  Tiempo de conversión ¤  Resolución del converso.


¤ El DAC tiene una entrada de 10 bits y una salida a máxima escala de 10.23 V. ¤ El numero total de combinaciones es de 210-1 = 1023 Por

lo tanto el tamaño del paso en todo conversor ADC => ¤  Tamaño del paso = Vmax/(nbit-1) = 10,23V/1023 =

¤  10 mV por paso

¤ Si tenemos que para cada bits es 10mV es decir para ¤  1 – 10 mv ¤  X - 3,72V => = 3,72 V / 10 mv = 372,81 = 0101110100


¤  Si se demoro entonces aproximadamente 373 escalones a 1 µs por paso = 373 µs en total

¤  La resolución del conversor es el tamaño del paso en porcentaje ¤  1/1023 x100 % = 0,1%


¤  En el Conversor de rampa el tamaño del paso esta dado por el tamaño del paso de DAC

¤  Siempre hay una diferencia entre el valor real análogo y el convertido.

¤  Error de cuantizacion se busca que sea menor a ½ LSB


¤  Inicia con el pulso de inicio y finaliza con el final de conversión

¤  Esta valor depende del valor análogo de la entrada ¤  Tcmax = 2n-1 ciclos de reloj

¤  Ejemplo ¤  Tcmax = 1023 ciclos de reloj para 10 bits ¤  Promedio = tcmax/2


¤  Digitalizar lo datos ¤  Pasarlos de análogo a digital

¤  Adquisición de datos ¤  Pasar los datos digitalizados a un procesador

¤  Muestreo ¤  Proceso de toma de datos en un punto determinado





¤  La señal debe muestrearse a una velocidad mayor al doble del la frecuencia de la señal a muestrear.

Fs> F*2


Se tiene una onda senoidal de 1,9 Khz o T= 526 µs. Que se va DIgitalizar.

Utilizamos una frecuencia de muestreo de 2Khz. O 500 µs.


En los puntos de muestreo se ve que se forma es una onda cosenoidal pero con una frecuencia de 100Hz o T = 10ms.

Si se esta digitalizando audio por ejemplo sonaría a 100 Hz en vez de 1,9 Khz porque al reconstruir la señal da una señal es de 100Hz




¤  Requiere mucha circuiteria interna

¤  Es el mas rápido ya que no requiere contador


¤  Conversor Ascendente y Descendente de Rampa Digital

¤  Empieza la rampa descendente si el valor de voltaje es mayor de un valor medio del referencia, con esto disminuye la velocidad.

¤  E inicia la próxima conversión desde el dato que tiene almacenado


¤ ADC integrador de pendiente dual ¤ Bajo costo pero es

mas lento ¤  HT46R74D-1, un

nuevo microcontrolador (MCU) OTP de 8 bit de tipo A/D con pendiente dual, que incluye 4 K de memoria de programa OTP, 96 bytes de memoria de datos, dos temporizadores (uno de 18 bit y otro de 8 bit) y un reloj en tiempo real (RTC).



¤  ADC Voltaje a Frecuencia













Documents

15-_Conversores_ADC.pptx