Convertidores DAC y ADCMinor Cuando Raul, Pacheco Diaz
Francisco, Rojas Cuatlapantzi Fidel Universidad Politcnica de
TlaxcalaPrograma Educativo de Ingeniera MecatrnicaAv. Universidad
Politcnica No. 1, San Pedro Xacaltzinco, Tepeyanco, Tlax.
[email protected], [email protected],
[email protected], Mxico26 de Enero de 2015
Abstract- Communication comes in different forms, including
personal communication, meetings, presentations, reports and
project documents
I. INTRODUCCIN
Los procesos de conversin de seales digitales a analgicas (D/A)
y viceversa (A/D) son esenciales en interfaces de equipos
electrnicos para medida y control basados en microprocesadores.
Esta cadena capta las seales de inters (en su mayora analgicas)
por mediacin de los sensores. Un multiplexor analgico conduce sus
seales hacia los bloques de acondicionamiento y filtrado.
Posteriormente se realiza el filtro paso-baja del ruido de
frecuencias superiores a las de inters, y despus se produce el
proceso de conversin a digital. A partir de la seal binaria, el
microprocesador enva datos, seales de control y salidas (todos en
forma binaria). stas ltimas suelen convertirse en analgicas si as
lo requiere la aplicacinII. OBJETIVO
Comprender el funcionamiento de los convertidores Digital-
Analgico y Analgico- Digital, as como la manera en cmo estn
conformados y las posibles aplicaciones que se le pueden dar.
III. CONVERTIDOR DAC
Los convertidores DAC convierten una informacin binaria presente
en su entrada en una variable analgica que puede ser una tensin o
una corriente
Fig. 1 Esquema de los convertidores
Convertidor DAC con resistencias ponderadas
Los convertidores de este tipo estn compuestos por una serie de
resistencias ponderadas al peso binario de cada bit y en serie con
un interruptor conectado al bit de dicho peso.
Fig. 2 Configuracin DAC resistencias ponderadas
Convertidor DAC con red R-2R
En los convertidores R-2R se crean caminos para ir dividiendo
las corrientes con atenuaciones sucesivas para bit de menor peso.
De esta manera la corriente entregada por el LSB contribuir con un
valor menor que la entregada por el MSB
Fig. 3 Configuracin DAC R-2R
Para el diseo del convertidor DAC, se utiliz la configuracin
R-2R, conectado a un NE555 para el control del tiempo y un C.I
74LS193 para que sirva de contador de bits.
Fig. 4 Configuracin NE555
Fig. 5 Configuracin DAC R-2R y contador 74LS193
La seal obtenida en el osciloscopio es una seal en incremento en
forma de escalera.
Fig. 6 Imagen del osciloscopio
Fig. 7 Amplitud de la onda de salida
Fig. 8 Tiempo de la onda de salida
En la tabla de conversin de valores de Palabra Binaria a Voltaje
de Salida se muestra que los resultados van incrementado
dependiendo de la palabra binaria, entre mas alto el nmero, mayor
ser el voltaje de salida
Palabra BinariaVoltaje de Salida
00000 V
00010.29 V
00100.57 V
00110.86 V
01001.14 V
01011.42 V
01101.71 V
01111.99 V
10002.27 V
10012.56 V
10102.84 V
10113.13 V
11003.41 V
11013.69 V
11103.89 V
11114.26 V
Tabla 1. Equivalencias de la palabra binaria a voltaje de
salida
Fig. 9 Circuito en Protoboard
IV. CONVERTIDOR ADC
Estos convertidores tienen como misin la obtencin de una
representacin digital de la magnitud analgica que se presente a su
entrada. Los procesos que deben llevar a cabo son los de
cuantificacin, por el que la seal analgica contina de entrada se
transforma en un conjunto discreto de estados de salida, y
codificacin, el cual asigna un conjunto de bits a cada uno de
dichos estados.
Fig. 10 Diagrama general del ADC
Para el diseo del ADC, se utiliz el ADC 0804, el cual es un
convertidor con salida de 8 bits, tiene 256 posibles combinaciones
de salida y tiene una resolucin de 0.019. Se utiliz el C.I NE555
como reloj para que el circuito funcionara y un potencimetro para
ingresar al ADC el voltaje analgico.
Fig. 11 Circuito del ADC
Variando la tensin de salida del potencimetro, se obtenan
diferentes voltajes que eran convertidos por el ADC a una seal
digital. Valor AnalgicoPalabra BinariaValor DecimalV=dato_dec *
resolucin
0 V0000000000 V
0.5 V00011100280.54 V
1.0 V 00110011511.01 V
1.5 V01001100761.49 V
2.0 V 011001101022.01 V
2.5 V 011111111272.49 V
3.0 V 100110011533.02 V
3.5 V101100101783.49 V
4.0 V 110011002044.00 V
4.5 V111001012294.49 V
5.0 V 111111112555.0 V
Tabla2. . Equivalencias del voltaje analgico a palabra
binaria
Fig. 12 Circuito en Protoboard
Para interpretar el funcionamiento de los dos circuitos, se
conect la salida del DAC a la entrada del ADC. Se observ que, al
ser diferentes resoluciones, los resultados varan con respecto a
los resultados del ADC.
Voltaje de Salida DACPalabra Binaria ADC
0 V00000000
0.29 V00001111
0.57 V00011101
0.86 V00101100
1.14 V00111010
1.42 V01001001
1.71 V01010111
1.99 V01100110
2.27 V01110100
2.56 V 10000011
2.84 V10010001
3.13 V 10100000
3.41 V10101110
3.69 V10111100
3.89 V11001011
4.26 V 11011001
Tabla 3. Resultados de la prueba del ADC y DAC juntos
Fig. 13 Circuito en Protoboard
V. CONCLUSIONES
Esta prctica rectificamos lo visto anteriormente en Adquisicin y
procesamiento de seales, en la cual pudimos observar la conversin
del conteo del circuito 74LS193 para pasar por la configuracin R-2R
y entregar un voltaje analgico. En el otro circuito, el ADC0804 nos
ayud a realizar la conversin A/D de manera rpida dependiendo del
voltaje analgico que tenga en la entrada.
VI. REFERENCIAS
[1] Problemas Resueltos de Electrnica Digital. Gonzlez Martin L.
Editorial Delta Publicaciones.
