Tipos de convertidores


Tipos de convertidores analógicos-digitales






Convertidores A-O (AOCs)

El convertidor A/D es el único elemento totalmente indispensable en un sistema de adquisición de datos.
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 circuito para 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 funcionamiento de un A/D es muy simple: seinicia 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". Si no es así, habrá que utilizar una técnica para la lectura continua de la línea EOC que permita detectar el momento de labajada.

Tipos de convertidores A/D



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 funcionamiento no es el de un amplificador lineal, sino que está fabricado para comparar V+ con V- como lo hace un amplificador operacional, llevando al amplificador a saturación positiva onegativa. Tiene con él dos diferencias: en primer lugar es más rápido y además trabaja en niveles compatibles con TTL. Es decir su forma de trabajo es:

Si V+>V- sat. positiva y Vo=5V
Si V+V- y el amplificador se satura positivamente por lo que la salida Vo=5V=EOC. En esta situación se habilita la puerta AND permitiendo el paso de un pulso de reloj que obliga al contador a contar. En su salidatendrá un LSB que saldrá en analógico a la salida del D/A. Si su valor es menor que VIN la salida del amplificador seguirá siendo 5V, por lo que el contador contará otra vez. Y así sucesivamente hasta que V->VIN. En ese momento la salida del amplificador pasará a valer 0V inhabilitando la puerta. Por tanto, el contador recorrerá, en cada caso, todos los estados hasta que la salida del D/A supere latensión de entrada. Dada la gran precisión del amplificador nunca se dará la situación de que sus dos entradas sean iguales. Siempre estará saturado.

Seguimiento
En este circuito, la puerta se sustituye por el efecto de un contador ascendente descendente.



Una vez que se ha alcanzado el valor aproximado a la señal VIN el contador solo aumenta o disminuye sobre este valor. Hace unseguimiento de la señal. La señal SC, por tanto, es sólo una RST que se conecta a la señal de alimentación para comenzar. Una vez que está contando no se necesita esta señal ya que la cuenta es ininterrumpida. La forma de obtener la señal SC será entonces




Cuando se empieza a contar la cuenta se hace en sentido creciente y la salida del amplificador estará en saturación positiva hasta que laseñal de entrada VIN sea menor que la salida del D/A. En ese momento, la cuenta se hace decreciente para ajustar el valor.
Este desajuste puede ocurrir por dos causas: o bien la VIN está entre dos valores de salida del D/A que tiene valores discretos (Valor de la entrada digital x VREF = Salida analógica), o bien se debe a modificaciones de VIN.
Este tipo de circuito es el que se utilizaría paramedir temperatura permanentemente unida a un panel digital. La salida va variando arriba o abajo según como sea la lectura.

Aproximaciones sucesivas
La idea de este circuito es lograr llegar al valor final, sin tener que recorrer todos los anteriores. Para ello, se pretende conocer en cada ciclo de reloj el valor de un bit. En primer lugar el valor del bit más significativo Dn-1, después el...