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CONVERTIDORES A/D (ADC)

El convertidor A/D es el único elemento totalmente indispensable en un sistema de adquisición de datos. Además él por si sólo puede constituir un SAD. Generalmente suele ser el más caro de todos los elementos que constituyen el SAD aunque, por supuesto, su precio depende de la calidad de las prestaciones que se le pidan. Estas serán: la exactitud, que depende de loserrores que se produzcan y de la resolución (número de bits), y la velocidad.

A nivel de elemento de circuito, el A/D se caracteriza por una entrada analógica, una salida digital y varias señales de control y alimentación.




Las señales de control más importantes y características son: SC (Start Conversion) y EOC (End Of Conversion). La primera es una entrada que requiere el circuitopara que comience la conversión que durará un tiempo que a veces es conocido de antemano y otras veces no. La señal EOC es la que indica al circuito o microprocesador donde están entrando las señales digitales, cuándo ha terminado la conversión. Es por tanto una señal de salida.

El elemento de salida del A/D es un latch o registro donde se almacena el dato. Este permanecerá almacenado ocambiará controlado por unas entradas de Enable y Chip Select del latch.

El funcionamiento de un A/D es muy simple: se inicia la conversión cuando la señal SC pasa a 1. El A/D comienza la conversión y avisa cuándo termina mediante una bajada a 0 del EOC.

Generalmente esta señal EOC está directamente conectada a una señal de interrupción del microprocesador lo que permite "desatenderla". Sino es así, habrá que utilizar una técnica para la lectura continua de la línea EOC que permita detectar el momento de la bajada.
La forma más sencilla de conectar el A/D al circuito que va a recoger los datos es cuando éste es un microcomputador que consta de puertos de entrada/salida.






Una de las líneas de un puerto es configurado como salida y sirve para la señal SC. Otra esconfigurada como entrada y recibe la señal EOC. Las líneas de salida de los datos son conectadas a otro puerto. Pero dependiendo del número de salidas que tenga el A/D, así tendrá que ser el puerto de entrada. Puede ocurrir que tenga 8 salidas y entonces entrarán en un puerto de 8 líneas del microcomputador. Pero si por ejemplo tiene 12 líneas habrá varias formas en que se podrá hacer la conexión queno está normalizada y depende por tanto del fabricante.

Generalmente el fabricante dividirá la palabra de salida del A/D en dos partes: una de mayor peso (HB) y otra de menor (LB). Pero el número de bits que entre en cada parte no es fijo.

Así puede ser que el HB contenga los bits 8 a 11 y el LB los 0 a 7. Pero también es posible que la división sea de 4 a 11 en HB y de 0 a 3 en LB.Además dentro del byte que no esté completo, los datos pueden estar colocados en la parte alta o en la baja etc.

Además puede ocurrir que un mismo A/D acceda a más de un microcomputador con buses de diferente tamaño. En ese caso, se debe poder elegir la forma en que van a salir los datos dependiendo de a dónde vayan. Toda esta información la da el fabricante y la manera de controlar losdiferentes comportamientos y ubicaciones de los datos es utilizando líneas de otro puerto como líneas de control.

Si no se cuenta con un microcomputador la conexión y el control habrá que hacerlo utilizando decodificadores de dirección, buffers etc. conjuntamente con un microprocesador.

Tipos de convertidores A/D.

Los convertidores A/D se pueden clasificar básicamente en los siguientestipos:











Aunque no son los únicos, sí son los más típicos. Los que más interés tienen por su aplicación son los marcados con asterisco (*). Dentro de cada grupo, la arquitectura interna es muy similar.

Escalera.

Consta de un D/A en el que la entrada es un contador. La entrada RST al contador es la de inicio de cuenta. El amplificador es un circuito comparador. Su...