unidad 3

UNIDAD 3. CONVERSION DIGITAL/ANALOGICA Y ANALOGICA/DIGITAL.
 
3.1 SISTEMA CONVERTIDOR DIGITAL A ANALOGICO.
3.2 AMPLIFICADOR OPERACIONAL.
3.3 CONVERTIDOR D/A BASICO.
3.4 CONVERTIDOR D/A TIPO ESCALERA.
3.5 CONVETIDORES ANALOGICOS A DIGITAL.

 3.3 CONVERTIDORES D/A
En electrónica, dispositivo que convierte una entrada digital (generalmente binaria) a una señal analógica (generalmentevoltaje o carga eléctrica). Los conversores digital-analógico son interfaces entre el mundo abstracto digital y la vida real analógica. La operación reversa es realizada por un conversor analógico-digital (ADC).
Este tipo de conversores se utiliza en reproductores de sonido de todo tipo, dado que actualmente las señales de audio son almacenadas en forma digital (por ejemplo, MP3 y CDs), y para serescuchadas a través de los altavoces, los datos se deben convertir a una señal analógica. Los conversores digital-analógico también se pueden encontrar en reproductores de CD, reproductores de música digital, tarjetas de sonidos de PC, etc.
Introducción
El mundo real es básicamente analógico. La medida directa de una magnitud física (sonido, temperatura, presión, etc.) es convertida por elcorrespondiente transductor (sensor) a un valor de tensión analógica capaz de ser procesada por un sistema electrónico.
Asimismo, el sistema electrónico proporcionará a los correspondientes efectores (altavoces, motores, calefactores, etc.) una tensión analógica que determine su actuación.
Los sistemas digitales emplean los valores numéricos codificados en binario, en palabras digitales compuestas porceros y unos; ello proporciona a los sistemas digitales alta fiabilidad y precisión, conseguidas por la perfecta distinción física entre el 0 y el 1, y una gran potencia de cálculo, derivada de la utilización de un sistema de numeración y de la capacidad de integración de funciones booleanas de altísima complejidad.
En la frontera (interfaz) entre las señales analógicas procedentes del mediofísico o destinadas a interferir con él y las señales digitales que procesa el sistema electrónico se requieren conversores que pasen los valores numéricos del campo analógico al digital y viceversa: conversores A/D y D/A.
Funcionamiento de un D/A
Mediante una suma ponderada de los dígitos de valor 1 se consigue, en forma muy simple, un conversor digital-analógico rápido; la ponderación puede hacersecon una serie de resistencias en progresión geométrica (cada una mitad de la anterior), lo cual obliga a utilizar un amplio rango de resistencias, o bien mediante una red R-2R que efectúa sucesivas divisiones por 2.
Puede convertirse una tensión en número binario utilizando un conversor opuesto D/A, a través de la comparación entre la tensión de entrada y la proporcionada por dicho conversor D/Aaplicado a un generador de números binarios; se trata de aproximar el número-resultado a aquel cuya correspondiente tensión analógica es igual a la de entrada. La aproximación puede hacerse de unidad en unidad, mediante un simple contador, o dígito a dígito mediante un circuito secuencial específico
En los sistemas digitales la precisión viene dada por la utilización de dos símbolos 1/0 y por laseparación entre las tensiones que los representan. En cambio, en el tratamiento de tensiones analógicas y, por tanto, en los conversores D/A y A/D, hemos de preocuparnos de la precisión y de las diversas causas de error que le afectan: desplazamiento del origen, linealidad, resolución,...
Se inluye en este capítulo, por amplitud, a conversión tensión-frecuencia (V → f), que puede servir también(añadiéndole un frecuencímetro) con conversión A/D. Conceptualmente la conversión analógica-digital consiste en realizar la suma ponderada de los diversos dígitos que configran el número binario; el valor relativo de cada uno de ellos viene dado por la correspondiene potencia de 2:

Esta suma puede realizarse mediante un sencillo circuito sumador con resistencias ponderadas (según la relación...