Analisis De Electronicos

V. Experimentación:
Después de conocer profundamente los conceptos básicos sobre los conversores tanto analógico - digital y digital – analógico, se logró diseñar un circuito ADC rampa escalera basándonos en el siguiente diagrama de bloques:


Como se puede observar claramente en el diagrama planteado, el funcionamiento del conversor es el siguiente:
La señal analógica ingresa por uncircuito sampling and hold, el mismo que significa muestreo y retención, para luego pasar a un comparador; así mismo, por el comparador ingresa una señal también analógica provista de un conversor Digital – Analógico, el mismo que convierte como su nombre lo indica una señal digital dada por un contador a una señal analógica. Al contador ingresa la señal de un timer, el mismo que es conectado a unacompuerta AND; así mismo, vemos claramente que el conversor es manejado por un circuito de control, el mismo que gobierna al contador. La salida la obtenemos del contador, el cual gracias al comparador nos indica la señal digital que corresponde a una tensión dada por el muestreo.
Posteriormente, llevamos el diagrama de bloques del ADC a un circuito original, el cual primero fue simulado en elPROTEUS:



Realizamos el respectivo análisis del circuito obteniendo con el mismo, resultados teóricos lo que posteriormente, al construir el circuito en el protoboard serán comprobados en la realidad.








Cálculos teóricos del DAC:

















B0


B1


B2



B3


CALCULAMOS LA CORRIENTE DE ENTRADA:
I_O=3.4/16K=0.0002125 AI_1=3.4/8K=0.000425 A
I_2=3.4/4K=0.00085 A
I_3=3.4/2K=0.0017 A

CALCULAMOS EL VOLTAJE DE SALIDA:
V0=1K.I_0=0.2125 V.
V2=1K.I_1=0.425 V.
V2=1K.I_2=0.85 V.
V3=1K.I_3=1.7 V.

VOLTAJE POR BIT
VALORES BINARIOS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

VALORES POR BIT ENVOLTAJE
0 0.2125 0 0.2125 0 0.2125 0 0.2125 0 0.2125 0 0.2125 0 0.2125 0 0.2125
0 0 0.425 0.425 0 0 0.425 0.425 0 0 0.425 0.425 0 0 0.425 0.425
0 0 0 0 0.85 0.85 0.85 0.85 0 0 0 0 0.85 0.85 0.85 0.85
0 0 0 0 0 0 0 0 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7
SUMA 0 0.2125 0.425 0.6375 0.85 1.0625 1.275 1.4875 1.7 1.9125 2.125 2.3375 2.55 2.7625 2.975 3.1875

TABLAS:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 16
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0
2 0.2125
3 0.425
4 0.6375
5 0.85
6 1.0625
7 1.2758 1.4875
9 1.7
10 1.9125
11 2.125
12 2.3375
13 2.55
14 2.7625
15 2.975
16 3.1875Cálculos teóricos del ADC:
Mediante mediciones obtenemos la tensión de fondo de escala de 0.56v, tenemos también un timer con una frecuencia variable de 0.145 Hz a 14.5Hz y dándonos por pulso una demora de entre 6.9 seg a 69 ms, lo más eficiente hubiera sido una frecuencia de 1 MHz pero como teníamos necesidad de tanta velocidad lo trabajamos de estamanera, además para que se pudiera ver la conversión sino sería muy rápido y por ende imperceptible el proceso de conversión, además se cuenta con un contador de 4 bits y opamp con Vt de 0.1mV.
Paso=Vf/(2^n-1)
Paso=560mV/(2^4-1)
Paso=37.3mV
Tensión (mV) Código Binario
0 0 0 0 0
37.3 0 0 0 1
74.6 0 0 1 0
111.9 0 0 1 1
149.2 0 1 0 0
186.5 0 1 0 1
223.8 0 1 1 0
261.1 0 1 1 1
298.4 1 0 0 0...