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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-EXTENSION LATACUNGA

CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ INFORME DE SISTEMAS DIGITALES Nivel: 5to

Fecha: jueves 19 de diciembre de 2013

Integrantes

: Alex Altamirano Henry Pabón

A.

TEMA. Conversores DAC

B.

OBJETIVOS.  Teoría básica de los Convertidores Digitales Analógicos.  Aplicaciones de los Convertidores Digitales Analógicos.  Características Básicas de los Convertidores.  Tipos de Convertidores.  Tabla de calibración.  Calibración del Convertidor DAC.

C.

MATERIALES Y EQUIPOS.  2 cargadores de 9V.  1 circuitos integrados DAC0808.  1 circuito integrado LF353.  1 Dip Switch 8 pines.  3 Resistencia 5.1 K

Paralelo: “A”

 1 Capacitor 0.1 uF.  Cables.  Protoboard.

D.

MARCO TEÓRICO.

Conversión Digital-Analógica (DAC) En esencia la conversión D/A es el proceso de tomar un valor representado en código digital (como binario directo o BCD) y convertirlo en un voltaje o corriente proporcional al valor digital. La figura muestra el símbolo para un convertidor D/A ordinario de 4 bits. Observe que hay una entrada para una referencia de voltaje Vref. Esta entrada se utiliza para determinar la salida a escala completa o valor máximo que puede producir el convertidor D/A. Las entradas digitales D, C, B, A se derivan por lo general del registro de salida de un sistema digital. Los 24 = 16 números binarios distintos representados por estos cuatro bits. Para cada número de entrada, el voltaje de salida del convertidor D/a es un valor único. Para este caso el voltaje de salida VSAL es igual en voltios al número binario. La misma idea se aplicaría si su salida fuera de corriente.

Características de funcionamiento de los convertidores analógico - digital.

Resolución. Se define como el menor cambio que puede obtenerse en la salida como resultado de un cambio en la entrada digital. La resolución es el reciproco del número de escalones discretos en la salida, el cual depende del número de

bits de entrada. El número total de escalones discretos es igual a 2n - 1, donde n es el número de bits de entrada. Para nuestro ejemplo de 4 bits, el convertidor tiene una resolución de 1 entre 24-1 (1 / 15). La resolución también puede expresarse como el número de bits que se convierten. Exactitud (Accuracy). La exactitud es una comparación entre la salida real de un DAC y la salida esperada, por lo general expresada como un porcentaje de la tensión de salida a fondo de escala o máxima (% F.S.) 

Error a plena escala: Es la desviación máxima de la salida del DAC de su valor esperado.



Error de linealidad: Es la desviación máxima en el tamaño del escalón respecto al tamaño del escalón ideal.



Error de Offset: Es la tensión de salida cuando los bits de entrada son todos ceros.

Monotonicidad. Un DAC es monotonico si no produce escalones invertidos cuando se le aplica secuencialmente su rango completo de bits de entrada.

Tiempo de establecimiento. Se define como el tiempo que tarda un DAC en quedar dentro de +-1/2 LSB del valor final luego de producirse un cambio en el código de entrada.

Integrado DCA0808 El DAC0808 es un Convertidor Digital Analógico de 8 bits el cual puede sacar un voltaje analógico a partir de una entrada digital, esto es usado en varias aplicaciones de comunicaciones y audio, entre otras.

Es bastante fácil de usar con cualquier microcontrolador o inclusive, sin necesidad de el para algunas aplicaciones de enseñanza.

Integrado LF353 Es un amplificador de operación dual de alta velocidad.

E.

PROCEDIMIENTO. 1. Investigar las hojas de datos de los circuitos LF353 y DAC0808. 2. Realizar el montaje del circuito mostrado en la figura.

3. Verificar el correcto funcionamiento del circuito.

4. Realizar las simulaciones del circuito. (Software Proteus Versión 7.)

F.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Implementación de la práctica propuesta

Cálculo de la ganancia de voltaje.

Se utilizaron dos baterías de 9V para polarizar el circuito integrado HA17741 (amplificador operacional), mientras que el voltaje de referencia se reguló con un regulador de voltaje 7805, 5V.

Por lo tanto:

Cálculo del voltaje de salida

(

)

Ejemplo: para el bit 00000001 (

G.

)

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es la ventaja de usar un conversor DAC R/2R sobre un conversor DAC de resistencias ponderadas?

El conversor DAC R/2R resuelve uno de los problemas del DAC con ponderación binaria, ya que sólo requiere dos valores de resistencia. En el conversor DAC R/2R solamente se utilizan dos valores de resistencias. Esto hace posible una más fácil integración dentro de un circuito integrado. 2. ¿Cuál es la fórmula para calcular el voltaje de salida en un conversor DAC de resistencias ponderadas?

∑

3. ¿Cómo se logra la conexión entre fuentes voltaje para conseguir voltajes positivo y negativo? Se necesitan dos fuentes de voltaje de la misma tensión, se conecta el terminal negativo de una de las baterías al terminal positivo de la otra (de esta manera obtenemos tierra común en esta unión),

posteriormente obtendremos un voltaje positivo en el terminal positivo de la primera batería y un voltaje negativo en el terminal negativo de la segunda batería. Como se ilustra en la figura.

H.

CONCLUSIONES 

Un conversor digital analógico, CDA o DAC es un dispositivo para convertir señales digitales con datos binarios en señales de corriente o de tensión analógica.



En el conversor DAC R/2R solamente se utilizan dos valores de resistencias. Esto hace posible una más fácil integración dentro de un circuito integrado.



Es posible lograr una conexión con dos fuentes de 9V que nos permita obtener voltajes positivo y negativo para la correcta polarización de los circuitos integrados utilizados en un conversor DAC.

I.

Referencias Bibliográfica 

Ronald J. Tocci,Neal S. Widmer, “Sistemas digitales”, 8va. Ed. Prentice Hall, México, pp 44, 2003.



http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/7/4/L/S/74LS76.shtml



Thomas L. Floyd. “Fundamentos de sistemas digitales”. 7 Ed. Pearson Educación, S.A., Madrid, 2000.