introducción

Conversin A/D

INGENIERACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA INDUSTRIAL

TEMA:CONVERSION ANALOGICA/DIGITAL

ASIGNATURA:Electricidad y ElectrnicaDOCENTE: Luis A. Mendoza QuispeALUMNO:Muoz Len, Wencci JoelCDIGO:013100047-E

CUSCO-PERUMayo del 2015

Introduccin:Dentro de nuestro mundo tan desarrollado tecnolgicamente la mayora de los ordenadores son de sistemas digitales, prcticamente podemos definir que nuestro mundo es analgico. Por eso a partir de la revolucin tecnolgica se dej de usar los sistemas analgicos por su poca precisin y su dbil durabilidad, entonces al momento de comparar resultados o transformar podemos observar: La conversin de analgico a digital corre a cargo de un dispositivo llamado ADCAnalog to Digital Converter La conversin de digital a analgico corre a cargo de un dispositivo llamado DACDigital to AnalogConverter

ndice:I..Definicin I.I...Seal Analgica I.IISeal Digital I.III......................Un sistema electrnico analgico

I.IV...............Sistema que utiliza mtodos digital y analgico

II..Conversin Anlogo Digital II.I..Conversin bsica II.II.Conversin II.IIIRelacin analgica digitalIII.Especificaciones del convertidor III.I ...Resolucin III.II...La linealidad integral y el de linealidad diferencial III.II....Monotocinidad IV.Conclusiones V...Bibliografas

I) Definicin:Cuando la mayora de nosotros escucha el trmino 'digital' inmediatamente pensamos en una calculadora digital' o 'computadora digital'. Lo anterior probablemente puede atribuirse a la forma tan impresionante en que ahora la persona promedio tiene acceso a poderosas computadoras y calculadoras, a bajo costo. Nos dice (Floyd, 2006) en su primer captulo:

El trmino digital se deriva de la forma en que lascomputadoras realizan las operaciones contando dgitos. Durante muchos aos, las aplicaciones de la electrnica digital se limitaron a los sistemas informticos.Hoy da, la tecnologa digital tiene aplicacin en un amplio rango de reas adems de la informtica. Aplicaciones como la televisin, los sistemas de comunicaciones, de radar, sistemas de navegacin y guiado, sistemas militares, instrumentacin mdica, control de procesos industriales y electrnica de consumo, usan todos ellos tcnicas digitales. A lo largo de los aos, la tecnologa digital ha progresado desde los circuitos de vlvulas de vaco hasta los transistores discretos y los circuitos integrados, conteniendo algunos de ellos millones de transistores. I.I) Seal analgica:El mundo real es fundamentalmente analgico y la mayor parte de las cantidades fsicas son deNaturaleza analgica, y a menudo estas cantidades son las entradas y salidas de un sistema que las monitorea, que efecta operaciones con ellas y que las controla. Algunos ejemplos son la temperatura, la presin, la posicin, la velocidad, el nivel de un lquido, la rapidez de flujo y varias ms.Para aprovechar las tcnicas digitales cuando se tienen entradas y salidas analgicas, deben seguirse tres pasos:1. Convertir las entradas analgicas del 'mundo real" a la forma digital.2. Procesar (realizar operaciones con) la informacin digital.3. Convertir las salidas digitales a la forma analgica del mundo real.

I.II) Seal digital:Las seales digitales basan su funcionamiento en dos estados nicamente, nivel alto (uno lgico) y nivel bajo (cero lgico), aunque la lgica de trabajo puede ser de dos clases que podran definirse como complementarias: Positivas: funciona a nivel alto. Negativas: funciona a nivel bajo.

(Fundamentos de Sistemas Digitales, (Floyd, 2006) )I.III) Un sistema electrnico analgicoUn sistema de altavoz, que se emplea para amplificar el sonido de modo que pueda ser escuchado por una gran audiencia, es un ejemplo de una aplicacin de electrnica digital. El diagrama bsico de la Figura 1.3 ilustra cmo estas ondas sonoras, que son analgicas por naturaleza, son captadas por un micrfono y convertidas en una pequea variacin analgica de tensin denominada seal de audio. Esta tensin vara de forma continua a medida que el volumen y la frecuencia del sonido varan, y se aplica a la entrada de un amplificador lineal. La salida del amplificador, que es una reproduccin amplificada de la tensin de entrada, se aplica al altavoz. El altavoz convierte de nuevo la seal de audio amplificada en ondas sonoras con un volumen mucho mayor que el sonido original captado por el micrfono.

I.IV) Sistema que utiliza mtodos digital y analgicoUn reproductor de CD es un ejemplo de un sistema en que se emplean tanto circuitos digitales como analgicos.El diagrama de bloques simplificado de la Figura 1.4 ilustra el principio bsico. La msica en formato digital se almacena en el CD. Un sistema ptico de diodos lser lee los datos digitales del disco cuando ste gira y los transfiere al convertidor digital-analgico (DAC, Digital-to-AnalogConverter). El DAC transforma los datos digitales en una seal analgica que es una reproduccin elctrica de la msica original. Esta seal se amplifica y se enva al altavoz para que podamos disfrutarla. Cuando la msica original se grab en el CD se utiliz el proceso inverso del descrito aqu, y que utilizaba un convertidor analgico-digital (ADC,Analog-to-Digital Converter).

(Fundamentos de Sistemas Digitales, (Floyd, 2006) )

II) Conversores Anlogo Digital:El objetivo bsico de un ADC es transformar una seal elctrica anloga en un nmero digital equivalente. De la misma forma, un DAC transforma un nmero digital en una seal elctrica anloga.(Huircn, 2002) Hace referencia a los procesadores y microprocesadores:

El desarrollo de los microprocesadores y procesadores digitalesde seal (DSP), ha permitido realizar tareas que durante aos fueron hechas por sistemas electrnicos analgicos.Por otro lado, como que el mundo real es anlogo, una forma de enlazar las variables analgicas con los procesos digitales es a travs de los sistemas llamados conversores de analgico - digital (ADC- Analogue to Digital Converter) yconversores digital - analgico (DAC- Digital to AnalogueConverter).II.I) Conversin bsica:

Un transductor permite relacionar las seales del mundo real y sus anlogas elctricas. Para compatibilizar la informacin con un sistema digital, se requiere de convertidores de datos del tipo ADC o DAC, segn corresponda. El diagrama de bloques de la Fig.1 muestra la secuencia desde que la variable fsica entra al sistema hasta que es transformada a seal digital (cdigo binario). Para dicha seal ingrese al convertidor anlogo - digital, sta debe ser muestreada, es decir, se toman valores discretos en instantes de tiempo de la seal anloga, lo que recibe el nombre de SAMPLING. Matemticamente es el equivalente a multiplicar la seal anloga por una secuencia de impulsos de periodo constante. Como resultado se obtiene un tren de impulsos con amplitudes limitadas por la envolvente de la seal analgica.

(Conversores Anlogo-Digital:Conceptos Bsicos(Huircn, 2002))II.II) Conversin:

Para garantizar la toma de muestra y la conversin de forma correcta se debe considerar la velocidad de muestreo, para lo cual el Teorema de Nyquist, establece que la frecuencia de muestreo fS, debe ser como mnimo el doble que el ancho de banda de la seal muestreada como se indica.en (1). Si no ocurre esta situacin, se tiene lugar el fenmeno denominado ALIASING.

fs> 2 fm (1)

En el proceso inverso indicado en la Fig.2, en la cual la seal digital es transformada en seal elctrica, para la recuperacin de la seal elctrica, la seal digital debe pasar por un convertidor del tipo digital - anlogo. Esta seal modulada, es recuperada a travs de un filtro pasa bajo e interpolada, obtenindose la seal anloga equivalente.

(Conversores Anlogo-Digital:Conceptos Bsicos(Huircn, 2002))

II.III) Relacin analgica y digital

Cada conversor ADC DAC, est determinado por una funcin de transferencia ideal de entrada salida que muestra la equivalencia entre el mundo digital y el anlogo.


III) Especificaciones del Convertidor:III.I) Resolucin:Expresada en unidades de tensin, depender del escaln tomado como referencia con respecto a los niveles de tensin dado por el nmero de bit, por ejemplo, con n bit, habr 2n niveles de tensin. En la prctica corresponde el valor de un LSB (bit menos significativo).

Fullscale resolucin=f ullscale /2n

III.II) La linealidad integral y el de linealidad diferencial:Analizando la grfica de transferencia entrada-salida enel caso ideal, el resultado es una lnea recta formada porlos puntos de transicin de los valores de entrada que determinan cambios de nivel en la salida. Mientras ms se ajuste el comportamiento real a esta recta, ms preciso se considera al convertidor

III.III) Monotonicidad:Un conversor es monotnicocuando un incremento de tensin en la entrada le corresponda un incremento en la salida, y para una disminucin de la entrada, el correspondiente descenso. Si un convertidor no es monotnico, el resultado es la prdida del cdigo. Si para una determinadacombinacin de bit no hay un aumento en funcin de un incremento de la entrada, sino un descenso, se identificar el valor analgico con el cdigo que viene a continuacin lo que provoca la no monotonicidad.


Conclusiones:Los sistemas ADC y DAC son necesarios cuando se realiza procesamiento digital de seales, permiten el nexo entre ambos espacios, del mundo real y el digital. Son muy utilizados en sistemas de instrumentacin y adquisicin de datos. Cada convertidor posee su propia caracterstica y parmetros que lo definen. Estos parmetros y medidas se toman con respecto a curvas ideales de transferencia, o sea, cuando ms se ajuste un determinado modelo en su funcionamiento a estas curvas, ms preciso ser Para obtener un buen funcionamiento de cada convertidor, es importante destacar los parmetros que aporta el fabricante de cada dispositivo y las condiciones de trabajo en que fueron medidas.

BibliografaBarrientos, M. M. (2004). Sistemas Digitales. Universidad Tecnolgica de Puebla.Floyd, T. L. (2006). Fundamentos de Sistemas Digitales. Vuelapluma.Huircn, J. I. (2002). Conversores Anlogo-Digital y Digital-Anlogo. Madrid, U. P. (2002). Circuitos y Sistemas Digitales. Madrid.

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