Conversor Digital - Analogo

Regional Meta

Centro de Industria y servicios del META

MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL

Producción y Transformación

2011

Regional META Centro de Industria y servicios del META

Fecha:

22 de junio de 2012 MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL

INDUSTRIAL Sistema de Gestión de la Calidad

PEDRO JAVIER ALVIS OSCAR FABIAN ROJAS PUENTE WILFREDO VARGAS UCHAMOCHA

Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

Control del Documento

Nombres

Cargo Dependencia

Firma

Fecha

Autores

PEDRO JAVIER ALVIS

OSCAR ROJAS

WILFREDO VARGAS

Aprendiz

Centro de

Industria y

servicios del

META

PEDRO ALVIS

OSCAR ROJAS

WILFREDO

VARGAS

22/06/2012

Tema

CONVERSOR DIGITAL / ANÁLOGO


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

CONTENIDO


Amplificador Operacional

Resistencias Ponderadas

Diseño De Circuito

Construcción Del Circuito

Registro Fotográfico

R-2R o Escalera

Diseño De Circuito



CONCLUCIONES

BIBLIOGRAFIA


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216


Un conversor digital-análogo o DAC es un dispositivo para convertir datos digitales en

señales de corriente o de tensión analógica.

Se utilizan profusamente en los reproductores de discos compactos, en los

reproductores de sonido y de cintas de vídeo digitales, y en los equipos de

procesamiento de señales digitales de sonido y vídeo.

La mayoría de los DAC utilizan alguna forma de red reostática. Los datos digitales se

aplican a los reóstatos en grupos de bits. Las resistencias varían en proporciones

definidas y el flujo de corriente de cada uno está directamente relacionado con el

valor binario del bit recibido.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

El amplificador operacional (A.O.), es un circuito electrónico (normalmente se

presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la

diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):

Vout = G·(V+ − V−)

Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones

matemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc.) en

calculadoras analógicas. De ahí su nombre.

El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho

de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo

y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que

las corrientes de entrada son cero.


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

El símbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:

Los terminales son:

V+: entrada no inversora

V-: entrada inversora

VOUT: salida

VS+: alimentación positiva

VS-: alimentación negativa

Resistencias Ponderadas

En este montaje las resistencias cumplen un papel fundamental ya que cada

resistencia determina el peso de cada bit, siendo que la mayor resistencia

corresponde al bit menos significativo de la señal de 8 bits, este tipo de montaje es

adecuado para pocos bits, para resoluciones mayores de 8 bits los valores óhmicos

integrados son complicados de obtener y las derivas térmicas difíciles de compensar.

Diseño De Circuito

El objetivo de este circuito es visualizar en el osciloscopio una grafica en forma de

diente de sierra, debe ser positiva, tendrá que ascender de manera diagonal de

izquierda a derecha y tratando de que ocupe 10 Voltios Pico a Pico o lo más cercano

posible a este valor sin que se sature el amplificador, los voltajes de alimentación en

este circuito serán de +12 Voltios y -12Voltios y la señal debe tener una frecuencia de

200KHZ.

Para que esto sea posible Inicialmente montaremos un contador ascendente que vaya

desde cero (0) hasta 255 y que retorne a cero nuevamente para que sea un ciclo

infinito.


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

Inicialmente montaremos en una protoboard el contador ascendente de 0 a 255, en

este utilizaremos 2 circuitos integrados 74ls193, este integrado es un contador de tipo

década.

Estos 2 contadores irán conectados a 8 leds los cuales me visualizaran el conteo de

de 0 a 255 y pero para poder verificar que el contador funcione correctamente

debemos establecer la frecuencia a 1Hz, allí es donde entramos a configurar el

integrado 555 como observamos en la siguiente imagen:

Como lo muestra la imagen la señal de reloj del 555 saldrá del pin 3 e ira al pin 5 del

74193 que vaya a llevar los primeros 4 bits.

El otro 74193 estará a cargo de los otros 4 bits faltantes pero no se conectara

directamente a la señal de reloj del 555 si no que en el pin 5 recibe esa misma señal

de reloj que proviene del pin 12, en ambos integrados polarizamos y configuramos de

la siguiente manera:

Pines 14, 15, 9, 10 y 1 a Tierra.

Pin 4 a Vcc

Ya los pines 3, 2, 6 y 7 son la salida de los bits que irán conectados a los leds

para poder visualizar el conteo.


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

Esta es la imagen del circuito contador ascendente de 0 a 255.

Ya después de haber montado el contador y después de haber comprobado su

correcto funcionamiento a 1 Hz nos disponemos a establecer la frecuencia a 200Khz

configurando el 555 de la siguiente manera:


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

Ya después de tener la nueva configuración del 555 a 200Khz, hacemos la conexión

del 555 con el primer 74193 tal como lo describimos anteriormente.

Continuando con la construcción del circuito entramos a montar en otra protoboard las

resistencias ponderadas utilizando el amplificador operacional TL084CN y lo

implementaremos de la siguiente manera:


Para la construcción del circuito utilizamos los siguientes componentes

2 Protoboard

2 integrados 74LS193

2 integrado 555

1 integrado TL084CN

8 leds

8 resistencias de 1K

Resistencias de 1.2K, 6.8K, 1.8K, 30K, 2.2K, y 8.2

Resistencias variables

Potenciómetros de de 100K

Condensadores cerámicos y electrolíticos

Cable para protoboard


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216



Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

R-2R o Escalera

Una red R-2R o también llamada escalera de resistencias es un circuito electrónico

formado por resistencias alternando dos valores posibles, donde un valor debe ser el

doble del otro. Varias configuraciones son posibles.

Una red R-2R permite de una forma simple y económica implementar un convertidor

digital-analógico (DAC), enlazando grupos de resistencias de precisión alternando los

dos valores posibles en una escalera.

Los convertidores digital-análogos (DAC) de escalera o red R-2R hacen uso de la red

R-2R para generar una señal analógica a partir de los datos digitales que se

presenten en sus entradas. A diferencia del DAC de pesos ponderados, el de red R-

2R solo necesita dos valores de resistencias. Lo que lo hace mucho más sencillo.


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

Diseño De Circuito

Ya para este montaje tomamos como R a 1K y como 2R el doble ósea 2K,

utilizaremos el mismo contador ascendente que debe ir alimentador a 5 voltios,

también utilizaremos el mismo amplificador operacional alimentado a +/- 12 Voltios, la

diferencia es que en este se utilizara un cristal de cuarzo para suministrar una

frecuencia 4MHz ya que el 555 no me suministraba una frecuencia tan alta, por ultimo

simplemente de simplemente sustituimos la parte de las resistencias ponderadas y

acoplamos el circuito de la configuración R-2R.


Para la construcción de este circuito utilizamos los siguientes componentes:

2 Protoboard

2 integrados 74LS193

1 integrado 555

1 integrado TL084CN

28 resistencias de 1K

Condensadores cerámicos y electrolíticos

Cable para protoboard


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216



Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

CONCLUCIONES

Un problema a tener en cuenta en el montaje de resistencias ponderadas es que si

la impedancia de carga consume mucha corriente, la etapa de salida del DAC

puede saturarse y entonces los picos de la señal analógica de salida quedarían

recortados (distorsión).

E n e l m o n t a j e d e r e s i s t e n c i a s p o n d e r a d a s a medida que

íbamos aumentando el valor de las resistencias requeridas, se nos dificultaba

mas la precisión de las mismas, por ende nos vimos obligados a usar trimers ya

que estos tienes una mayor precisión.

Al probar el funcionamiento del contador nos toco cambiar unos leds y ya cuando

estábamos tratando de visualizar la señal, esta nos daba mucho ruido producto

de defecto del bando, por lo que implementamos condensadores electrolíticos

para así filtrar la señal.

En el montaje de las resistencias en escalera implementamos un cristal de

cuarzo que nos daba una alta frecuencia en vez del 555.


Fecha:




Nº De Ficha 229393

NIS 11674983 NIS 8333329

NIS 12545216

BIBLIOGRAFIA

WWW.GOOGLE.COM

WWW.WIKIPEDIA.COM

WWW.DATASHEETCATALOG.COM

WWW.MONOGRAFIAS.COM

http://www2.uca.es

http://www.javiervalcarce.eu

http://www.google.com/

http://www.wikipedia.com/

http://www.datasheetcatalog.com/

http://www.monografias.com/

http://www2.uca.es/

http://www.javiervalcarce.eu/

Conversor Digital - Analogo

Documents

Transcript of Conversor Digital - Analogo