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CONVERTIDOS ANALOGICO DIGITAL (ADC) OBJETIVO: Con el desarrollo de esta practica se pretende conocer la forma en la que se pueden realizar conversiones analogicas-digitales utilizando el circuito integrado ADC0809. Ademas de comprobar la utilidad en todos los procesos de automatizacion, en donde la mayoria trabaja con variables fisicas cuyo comportamiento varia de manera analogica, es decir variante en el tiempo.

INTRODUCCION: En el control automatico resulta conveniente efectuar las funciones de regulacion de sistemas mediante tecnicas digitales, sin embargo en la gran mayoria de los procesos la señal disponible es analogica, ya que son muchos los transductores que poseen una salida electrica de tipo analogica, correspondiente a la magnitud de la variable de medicion como pueden ser las señales de audio, video, los puentes de medicion, las celdas extensiometricas, los termopares, etc. Estas caracteristicas nos obligan a tener que efectuar una conversion analogicadigital (ADC), por otro lado puede ser necesario actuar analogicamente sobre un controlador o elemento de control final, o efectuar una representacion analogica sobre un registrador, una pantalla, etc. lo que nos obliga a realizar la conversion inversa, esto es, digital analogica (DAC), es necesario pues disponer de estos elementos capaces de efectuar esta conversion en uno u otro sentido, con unas caracteristicas de velocidad adecuadas a cad caso. Con la practica del ADC se conocera algo muy basico de lo que es la instrumentacion digital, aqui, el primer paso es construir e diseño de un circuito que use como dispositivo analogico digital el integrado ADC0809, el cual nos permitira relacionar las mediciones analogicas con las salidas digitales codificadas en binario natural, para realizar esto, el ADC0809 utilizaq el metodo de aproximaciones suscesivas, si se desea utilizar un microprocesador o microcontrolador con un ADC se necesita implementar como principio, el circuito de esta practica la salida del ADC se acopla directamente a un puerto de entrada del sistema minimo, ademas se debe de cumplir la tabla de calibracion que relacione la entrada analogica con la salida digital. TEORIA BASICA DE LOS ADC'S. Un convertidor analogico-digital toma un voltaje de antrada analogico y despues de cierto tiempo produce un codigo con salida digital que representa a la entrada analogica con una precision y resolucion determinada. TIPOS DE ADC'S Dado que el numero de bits que se obienen de un convertidor es finito, el codigo de salida debera ser siempre debera ser siempre el correspondiente al valor mas cercano que puede representarse mediante los bits, la conversion digital efectua una cuantificacion en la entrada analogica, acotandola entre dos niveles consecutivos cuya distancia es precisamente el grado de resolucion obtenido. Existen diversos tipos de convertidores en igual forma utilizados para efectuar la conversion, en unos casos se efectua la conversion directa, por comparacion contra una tension de referencia, en otros casos se efectua una transformacion a una variable intermedia, como puede ser el tiempo, tambien puede efectuarse la conversion AD efectuando una conversion inversa DA, usando al mismo tiempo una estructura de retroalimentacion, si se usa lazo cerrado reciben entonces el nombre de servoconvertidores, segun sea el metodo utilizado se obtienen distintas

caracteristicas de precision, rapidez de conversion y costo.

El proceso de conversion AD es generalmente mas completo y largo que el proceso inverso DA, se han creado y utilizado muchos metodos de convesion AD como son:

1.- Escalera 2.- Rampa Digital Simple 3.- Doble Rampa 4.- Rampa Digital Bipolar 5.- Rafaga 6.- Conversion Serie Paralelo 7.- Aproximaciones suscecivas

Se discute unicamente el metodo de aproxiamciones sucesivas ya que el el que usa el ADC 0809, el metodo AD de aproximaciones sucesivas es uno de los tipos mas ampliamente utilizados ya que tiene circuitos mas complejos que el AD de rampa digital, cuenta con un tiempo de conversion mas corto. Los convertidores de aproximaciones sucesivas contienen un valor fijo en su tiempo de conversion que no depende del valor de la entrada analogica, la disposicion basica es semejante a la de ADC de rampa digital, sin embargo, el convertidor de aproximaciones sucesivas no utiliza ningun contador para dar la entrada en el bloque del convertidor DAC, pero en cambio usa un registro con logica de control que modifica el contenido del registro bit a bit hasta que los datos del registro son el equivalente digital de la entrada analogica. El tiempo de convesion de los convertidores de aproximaciones sucesivas de "n" bits requieren "n" ciclos de reloj para ralizar su conversion sin importar la magnitud del voltaje que esta presente en su entrada, esto se debe a que los circuitos de control tienen que ensayar un 1 logico en cada posicion del bit para ver si se necesita o no, es por esto que los convertidores de aproximaciones sucesivas tienen tiempos de conversion muy rapidos, su uso en aplicaciones de sistems con adquisicion de datos permitiran que se adquieran mas valores de datos en un intervalo de tiempo dado. Esto puede ser muy importante cuando los datos analogicos cambian su valor rapidamente. METODO DE APROXIMACIONES SUCESIVAS. En el metodo de conversion AD por "Conversion Inversa", utiliza un convertidor DA y tiene la ventaja de su simplicidad, pero se obtiene el inconveniente del retardo de tiempo de conversion que se precisa para ralizar el contaje de los "n" bits, la adicion de un comparador adicional, para acelerar el contaje cuando e error es mayor que un cierto nivel, nos permite reducir apreciablemente el tiempo de conversion del orden de 2n al de orden 2n/2+1 ; tiempo que aun es

posible de acotar si se efectuan "n" comparaciones sucesivas entre la tension de entrada Vx y la tension Vh generada durante la conversion, para esto se substituye el contador de "convertidor inverso" por una unidad logica de comparacion que determina la secuencia de conversion del diagrama de converision de un convertidor ADC de aproximaciones sucesivas. La primera comparacion se debera efectuar entre la tension de entrada Vx y la tension V h=Vmax/2, correspondiente a la palabra 1000, se Vh es mayor o igual a Vx, se determina que el bit de mayor peso debe ser uno, pero si Vh