convertidor AC/DC

Fecha de entrega: 11 abril 2014
Hernandez Bravo David. N.L. 11. Grupo: 403
Concepto fundamental: comprueba el funcionamiento de sistemas electrónicos de uso comercial.
Concepto subsidiario: circuitos electrónicos básicos

Convertidor analógico a digital/ digital a analógico
El desarrollo de los microprocesadores y procesadores digitales de señal (DPS), han permitido hacertareas que durante años fueron hechas por sistemas analógicos. Como el mundo real es analógico, una forma de enlazar las variables analógicas con los procesos a traves de los sistemas llamados conversores analógico digital (ADC) y digital analogico (DAC).
Las dos operaciones E/S relativas al proceso de mayor importancia son la conversión de digital a analógico D/A y la conversión de analógico adigital A/D.
 Básicamente, la conversión D/A es el proceso de tomar un valor representado en código digital (código binario directo o BCD) y convertirlo en un voltaje o corriente que sea proporcional al valor digital. Este voltaje o corriente es una cantidad analógica, ya que puede tomar diferentes valores de cierto intervalo.
 
DAC de 4bits. “A” es el LSB y “D” es el MSB.
 
        Lasentradas digitales D, C, B y A se derivan generalmente del registro de salida de un sistema digital. Los 24 = 16 diferentes números binarios representados por estos 4 bits se enlistan en la tabla siguiente.  Por cada número de entrada, el voltaje de salida del convertidor D/A es un valor distinto.  De hecho, el voltaje de salida analógico Vout es igual en voltios al número binario (no es así en todoslos casos).  También podría tener dos veces el número binario o algún otro factor de proporcionalidad.  La misma idea sería aplicable si la salida del D/A fuese la corriente Iout.
 
 
RESOLUCIÓN DE UN DAC
 
Se define como la mínima variación que puede ocurrir en la salida analógica como resultado de un cambio en la entrada digital.  En el caso anterior, se observa que la resolución es de 1V. Aunque la resolución puede expresarse como la cantidad de voltaje o corriente por etapa, resulta más útil expresarla como un porcentaje de la salida de escala completa.   El DAC descrito en la tabla tiene una escala de 15 - 0 = 15V, el tamaño de la etapa es de 1V (la etapa es el cambio de la señal de salida ante un cambio de la señal de entrada de un valor a otro consecutivo).
 
        Laexpresión que define a la resolución de un DAC es la siguiente:
 
 
 
 
DAC construido con un amplificador operacional
 
        Existen varios métodos y circuitos para producir para producir la operación D/A que se ha descrito.  Uno de ellos es el que se muestra en la figura anterior.  Las entradas A, B, C y D son entradas binarias que se suponen tienen valores 0V o 5V.  El amplificadoroperacional sirve como amplificador sumador, el cual produce la suma con valor asignado de estos voltajes de entrada.
 
        La expresión que describe la operación de este DAC es la siguiente:
 
Vout = -( Rf/R1 Vd + Rf/R2 Vc + Rf/R3 Vb + Rf/R4 Va )
 
ESPECIFICACIONES DAC
   Se dispone de una amplia variedad de DAC como circuitos integrados o bien como paquetes encapsulados autocontenidos. Unodebe estar familiarizado con las especificaciones más importantes de los fabricantes a fin de evaluar un DAC en una determi­nada aplicación.
 
- Resolución Como se mencionó antes, la resolución porcentual de un DAC depende únicamente del número de bits. Por esta razón, los fabricantes por lo general especifi­can una resolución de DAC como el número de bits. Un DAC de 10 bits tiene una resoluciónmás sensible (mayor exactitud) que uno de 8 bits.
- Precisión Los fabricantes de DAC tienen varias maneras de especificar la precisión o exactitud. Las dos más comunes se las llama Error de Escala Completa y Error de Linealidad, que normalmente se expresan como un porcentaje de la salida de escala completa del convertidor (%FS).
El error de escala completa es la máxima desviación de la salida...