Convertidores DAC y ADC

Convertidores D/A

Introducción:

Las dos operaciones mas importante relacionadas con el proceso de entrada- salida son la conversiones. Estas conversiones se pueden realizar tanto en D/A com en A/D, da por consiguiente el uso basico de este tipo de convertidores que es un ´proceso digital de señales que es proporcional al valor digital y produce una salida análoga y el convertidor A/D hace el proceso inverso.

Un filtro pasa bajas se puede utilizar para remover los escalones u suavizar una señal de salida de los convertidores antes mensionados, estos bien pueden ser una interfase en procesos digitales o analógicos de señales.

Un convertidor Digital-Análogo trasfiere información expresada en forma digital a una forma analógica, para ubicar la función de este dispositivo conviene recordar que un sistema combina e interrelaciona diversos subsistemas que trabajan tipos de información diferentes. Un traductor usualmente trabaja con información analógica (magnitudes eléctricas, mecánicas, etc.), lo mismo que un micrófono, un graficador, o un motor, y estos deberán interactuar con subsistemas que trabajan con una información digital, como una computadora, un sistema lógico o un indicador numérico.

Aplicaciones mas significativas de D/A son:

1.      En instrumentación digital, para propósitos de graficación.

2.      En control por computadoras para procesos febriles y de experimentación.

3.      En comunicaciones especialmente en lo que se refiere a telemetría y telecontrol, se traduce la información de los transductores o la voz a su forma analógica original, a lenguaje digital que resulta mas adecuado para la trasmisión. En el telecontrol la información trasmitida digitalmente, se habrá de convertir a una señal analógica para accionar los elementos de control.

4.      En controles de velocidad y de posición.

 

 

Utilización de Convertidores (A/D) y (D/A) en un sistema Electrónico

Figura 1.12

Convertidor D/A de 4 Bits (Discreto)

Salida	D	C	B	A
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1
10	1	0	1	0
11	1	0	1	1
12	1	1	0	0
13	1	1	0	1
14	1	1	1	0
15	1	1	1	1	Figura1.13

Nota: En este caso el circuito no nos interesa, solo examinaremos las relaciones que tienen la entrada / salida del circuito. Estas entradas digitales de la A a la D, son generalmente salidas de un registro de un sistema digital en donde se tiene un sistema binario en donde el número de posibles comparaciones lo mostrara la tabla de verdad o bien un listado por cada numero de entradas las salidas del convertidor análogo son un valor diferente, en este caso es un voltaje, y este voltaje es igual en volts al numero binario correspondiente o algún otro valor  proporcional. La misma idea se mantendrá verdadera si la salida del convertidor D/A fuera una corriente de salida.

Convertidor Análogo Digital

Introducción:

Un convertidor ADC toma un voltaje análogo de entrada y después de cierta cantidad de tiempo produce un codigo digital de salida, el cual representa una entrada analógica. Este proceso por lo general es mas complejo y consumidor de tiempo que el proceso anterior.

Los sistemas ADC por lo general utilizan un DAC dentro de su Circuitería.

Un diagrama a bloques de forma general nos indicaria que esta provisto de

1.      Un comparador

2.      Una unidad de control

a)      Una orden de arranque

b)      Una señal de reloj

3.      Una unidad de registro

4.      Un convertidor Digital – Análogo

Diagrama general de un convertidor ADC

Figura 1.21

La operación básica de un convertidor de este tipo consiste en:

1.      Una orden de arranque.- cuando se hace un nivel alto la operación empieza.

2.      La señal de reloj.- esta señal modifica continuamente el numero binario de la unidad de control para a su vez modificar continuamente el que esta almacenado en la unidad de registro. Este numero binario en el registro es convertido a un voltaje digital que es en proporción al voltaje V_a que sale del convertidor DAC.

3.      el comparador.- este compara un voltaje análogo que es un voltaje de entrada V_in y siempre que el voltaje análogo sea menor que el voltaje de entrada. La salida del comparador permanecerá en un nivel alto, proporcionando que la unidad de conteo siga teniendo un nivel de salida, cuando el voltaje V_a sea igual o exceda el voltaje de entrada, en ese momento la salida del comparador cae a un nivel bajo, en este momento la unidad de control dejara de modificar su estado y detendrá el proceso. El diagrama anterior pertenece al un convertidor ADC de una rampa y se llama asi porque el reloj utilizado permite incrementar el contador un paso cada vez que V_a sea menor a V_in y, realmente esta formando una escalare que avanza de 1 en 1, este convertidor es el mas simple y económico, sin embargo, su rapidez de conversión es pequeña. Con este sistema, la precisión depende enormemente de la estabilidad del oscilador y de la linealidad de la rampa, esta seria una limitación para trabajar en rangos dinámicos de variación grande. El ruido crea serios errores en las medidas debidas a que algunas veces ocasiona coincidencias falsas.

Tipos de convertidores Análogo -Digitales

1.      CONVERTIDOR DE ADC DE RAMPA DIGITAL

2.      CONVERTIDOR ADC DE DOBLE RAMPA DIGITAL

3.      CONVERTIDOR ADC DE APROXIMACIONES SUCESIVAS

4.      CONVERTIDOR ADC PARALELO o FLASH

Esta información ha sido recogida de la web: http://www.oocities.org/televisioncity/9387/Convertidores.htm