Convertidor analogico-digital

UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD.
EXPERIENCIA Nº 3 LABORATORIO DE ELECTRÓNICA lll: CONVERTIDOR ANALOGICO-DIGITAL DIGITAL-ANALOGICO

Profesor: Jorge Kasaneva - Jorge Rabanal A. Autores: Alan Bergel B., Nelson González R. 11 de Diciembre 2009 2.- OBJETIVO. 1.- INTRODUCCIÓN.
En la mayoría de los sistemas electrónicos resulta conveniente efectuar lasfunciones de regulación y control automático de sistemas mediante técnicas digitales, sin embargo en muchos de los casos la señal disponible normalmente es analógica, ya que son muchos los transductores que poseen su salida eléctrica analógica, correspondiente a la magnitud medida, como pueden ser las señales de audio, de video, los puentes de medición, las celdas extensiométricas, los termopáres,etc, esto obliga a tener que efectuar una conversión analógica digital, las señales digitales minimizan además la distorsión producida por las imperfecciones del sistema de transmisión. Por otro lado puede ser necesario actuar analógicamente sobre un controlador ó algún elemento de control final, ó se debe efectuar una representación analógica sobre un registrador, un monitor, papel, etc. lo queobliga a realizar la conversión inversa, digital analógica, se hace necesario disponer de elementos capaces de efectuar esta conversión en uno u otro sentido, con características de velocidad y precisión adecuadas a cada caso.

Aprender el funcionamiento de un Convertidor Analógico-Digital a DigitalAnálogo (A/D- D/A), experimentar con un circuito Sample and Hold, medir tiempos de muestreo y deconversión. Observar la conversión que sufre una señal de forma sinusoidal en el proceso de conversión análogo a digital y de digital a análogo y realizar medidas de los tiempos de conversión y forma de onda obtenida. 3.- MATERIALES E INSTRUMENTOS A UTILIZAR • • • • • • • • • • • • • • • • • • Integrado ADC0804 Integrado DAC08 Amplificador Operacional 741 2 Condensadores 0.1 μF 1 Condensador 0.01μF 1 Condensador 150 pF Diodo Zener LM336 Entrenador Digilab Fuente de alimentación 0-24 V 1 Potenciómetro de 10 K 1 Resistencia de 2.7 K 3 Resistencias de 5 K Integrado LF398 Amplificador Operacional 741 2 Diodos Zener (5 Volts) 1 Condensador 1000 pF Integrado LS74123 2 Resistencias 100 K

• • •

1 Condensador 0.01 μF 1 Condensador 0.1 μF Generador de señales

ó = =(

∗

∗

1 2

ó)∗( )

4.- DESARROLLO. 4.1.- Circuito Conversor A/D D/A de 8 bits.

Donde RF es la resistencia de realimentación del amplificador operacional, Vref es el voltaje de referencia para el conversor D/A (10 volts), Rref resistencia de 5 Kohms, n número de bits del convertidor y D valor en números decimales del código binario a convertir. 4.2.- Circuito Sample and Hold

Fig. Nº 1.- Conversor A/D D/Ade 8 bits. Esta parte de la experiencia consiste en verificar el correcto funcionamiento de un circuito convertidor de señales análogo a digital y de digital a análogo. Para su realización, se deberá armar el circuito de la figura 1 y verificar que niveles de voltaje introducidos en el convertidor análogo-digital, producen los códigos digitales correspondientes a la salida del convertidor ADC0804.El voltaje de entrada al A/D para un código determinado esta dado por:
= ó 16

Fig. Nº 2.- Circuito Sample and Hold
Cuando un voltaje analógico se conecta directamente a la entrada de un ADC, el proceso de conversión puede ser afectado desfavorablemente si este varía durante el momento de la conversión. La estabilidad del proceso de conversión puede mejorarse utilizando un circuito de muestreoy retención para tener constante el voltaje analógico mientras la conversión A/D se lleva a cabo. Durante esta parte de la experiencia se deberá ingresar una señal TTL de una frecuencia de 10 Khz al terminal de muestreo (terminal 8) del S/H y una señal sinusoidal de 1 volt p/p y de 1 KHz al terminal de entrada del amplificador operacional (terminal 3).

+(

ó

256

) ∗

El volteja...