bachiller



PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES (DSP)


INVESTIGACION:
CONVERTIDOR EN SUBRANGOS,
CONVERTIDOR DELTA SIGMA,
CONVERTIDOR DIGITAL ANALOGICO


FRANCISCO VERA ROSALES
Convertidores en Dos Pasos (o de subrangos)

Son convertidores conocidos por su alta velocidad y precisión media. Tienden una gran ventaja sobre los convertidores flash (o paralelo) debido a que utiliza un menor númerode comparadores por lo tanto consumen menos energía, tienen menor capacidad (por lo que no requiere un buffer de entrada), y pueden alcanzar resoluciones más altas.
Aunque necesita un S&H de gran precisión. La cadena directa es muy larga y puede limitar la velocidad del convertidor. Puede aumentarse ésta haciendo pipelining entre etapas, a costa de introducir un retraso de un ciclo de reloj yañadir otro S & H. También necesita un amplificador con ganancia de N2 bits de precisión.
Estos convertidores a menudo encuentran su uso en equipos de prueba de RF, osciloscopio de digitalización de baja velocidad, y PC de gama alta, tarjetas digitalizadoras y sistemas de adquisición de datos en PC externos, también son útiles en aplicaciones como video, sistemas de banda ancha con 10-12 bits deprecisión.

Convertidores sigma-delta
Estos convertidores pueden obtener una resolución tan exacta como a la de 24 bits y pueden obtener una resolución a diferente velocidad. A 16 bits, puede obtener frecuencias de muestreo de hasta unos 100 k muestras / s. En 24 bits, la velocidad del convertidor se reduce a alrededor de 100 muestras / s o más bajos, dependiendo del dispositivo.
Losconvertidores sigma-delta son útiles en digitalización de señales de audiofrecuencia. Se los encuentra en algunos sistemas de adquisición de datos en PC externos y en equipos de prueba de vibración. También encuentran un amplio uso en sistemas y aplicaciones de medición, temperatura y peso, en lo que no es necesario el muestreo de alta velocidad, pero a menudo necesitan una solución más precisa de 16bits.


El convertidor delta-sigma completo consta básicamente de tres partes:
-El modulador analógico,
-Un Filtro Digital: Es necesario para remover el ruido de cuantificación,
-Un circuito llamado de decimación. La Decimación es el proceso de cambio de la velocidad de la salida muestreada a una salida que está como máximo, al régimen de la frecuencia de Nyquist.
Un diagrama de bloques es elsiguiente:







Convertidores digitales analógicos
Hay dos formas comunes de convertidor digital analógico.
Método de resistencias ponderadas
Esta forma de DAC es un desarrollo del convertidor de corriente a voltaje que se muestra en la siguiente figura, en una forma simple.








Cada entrada controla un conmutador que conecta a una resistencia con un voltaje de referen­cia‑Vref. Estos conmutadores se encuentran cerrados cuando el bit correspondiente se pone a uno. Si el conmutador conectado al bit más significativo (MSB, most significant bit) de la palabra digital de entrada está cerrado mientras todos los demás están abiertos, entonces el voltaje de referencia se conecta a un extremo de la resistencia R. El otro extremo de esta resistencia está conectado a laentrada inversora del amplificador operacional, que es un punto de tierra virtual y por lo tanto está a 0V. El voltaje que cruza la resistencia es entonces igual al voltaje de referencia y la corriente que fluye hacia el punto de tierra virtual está dada por
I = ‑ Vref / R
Si se pone en 1 el siguiente bit más significativo mientras todos los demás están en 0, el voltaje de referencia se aplica através de la resistencia 2R. Esto Produce una corriente hacia el amplificador de
I = ‑ Vref / 2R
que es la mitad de la producida por el MSB. Si se cierra mientras todos los demás están abiertos, el siguiente conmutador producirá una corriente de un cuarto de la producida por el MSB. Esta progresión continúa y cada entrada produce a su vez la mitad de la corriente que la entrada anterior. Por lo...