UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHOMANN TACNA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICAInforme N 11 y 12

Nombre de la Prctica:

CONVERSORES ANALOGO DIGITAL/ DIGITAL ANALOGICO Y MULTIPLEXORES DE SEALES ANALOGICOS

Curso

Laboratorio de Sistemas Elctricos

Docente

Ing. Edith Paredes

Estudiante

Marcell Alessandro Paz Zegarra

Cdigo2012 - 36024

Fecha de Entrega21/07/15

TACNA PER2015

CONVERSORES ANALOGO DIGITAL/ DIGITAL ANALOGICO Y MULTIPLEXORES DE SEALES ANALOGICOS

Objetivos Entender la conversin A/D mediante el proceso de aproximaciones sucesivas. Entender la conversin D/A con ponderacin binaria. Realizar la configuracin de un C.I. 0804 para entender su funcionamiento Conocer el funcionamiento del multiplexor analgico.Materiales y Equipo Resistencias de 200 k, 50 k, 25 k, 10 k Potencimetro de 10 k Multitester Fuente de 0-5 v

Fundamento Terico

La conversin Digital-Analgica (D/A) con ponderacin binariaUtiliza una red resistiva en la que los valores de las resistencias representan los pesos binarios de los bits de entrada del cdigo digital. Por cada una de las resistencias de entrada puede circular o no corriente, dependiendo del nivel de tensin de entrada. Si la tensin de entrada es cero (o binario), la corriente tambin es cero. . Si la tensin de entrada es un nivel alto (1 binario), la corriente depende del valor de la resistencia de entrada y es diferente para cada una de las resistencias como se indica en la figura.Circuito 1:a) Arme el circuito como se muestraConvertidor analgico-digital por aproximaciones sucesivasEl ADC0804 es un ejemplo ADC por aproximaciones sucesivas. Este dispositivo funciona con una alimentacin de +5 v y tienen una resolucin de 8 bits, con un tiempo de inversin de 100s. Tambin garantiza la caracterstica de monotonicidad y dispone de un generador de reloj interno. Las salidas de datos triestado sirve para realizar la interfaz con el sistema de buses de un micro procesador. El AD0804 contiene el equivalente a una red DAC de 256 resistencias. La lgica de aproximaciones sucesivas secuencia para adaptar la tensin analgica de entrada diferencial (Vin+ Vin-) a la salida de la red relativa. En primer lugar, se comprueba el MSB. Despus de realizar ocho comparaciones (64 periodos de reloj), un cdigo binario de 8 bits se transfiere a los latches de salida y la salida de interrupcin (INTR) pasa a nivel bajo. El dispositivo puede funcionar en modo de marcha libre (free-running) conectando la salida INTR, a la entrada de escritura (WR) manteniendo la entrada de inicio de conversin, CS, a nivel bajo. Para garantizar una adecuada inicializacin bajo todas las posibles condiciones, se requiere un novel bajo en la entrada cuando se conecta la alimentacin. A partir de ah, si se pone a nivel bajo en cualquier instante. Se interrumpir el proceso de conversin.Cuando la entrada WR se pone a nivel bajo, el registro de aproximaciones sucesivas (SAR) interno y el registro de desplazamiento de 8 bits se ponen a 0. Mientras tanto CS como WR permanezcan a nivel bajo. El ADC permanecer en estado de RESET. Uno a ocho periodos de reloj despus de que CS o WR hagan una transicin de nivel bajo a nivel alto. Se inicia el proceso de conversin.Cuando ambas entradas CS y RD estn a nivel bajo, el latch de salida de 3 estados se habilita y el cdigo de salida se aplica a las lneas D0 a D7. Cuando la entrada CS o RD la entrada RD pasan a nivel alto, las salidas D0 a D7 se desactivan.Multiplexor analgico 74HC4051Permite conmutar entre 8 entradas o salidas analgicas, dependiendo para que lo usemos. En este caso particular el objetivo es conmutar 8 seales analgicas desde una entrada analgica.En la siguiente figura se observa las caractersticas de 74HC4051: Las 8 entradas, sealadas de A0 a A7 Los 3 bits para direccionar las 8 entradas, sealados como S0, S1 y S2 El enable, que habilita ponindolo a low (la inversa)

Tabla de valores necesaria para conmutar entre las 8 entradas:

Procedimiento y Resultadosa) Armar y simular el circuito 1Como se tiene en la imagen del circuito 1, se simula el Multisim para poder determinar tericamente el valor del voltaje de salida de este circuito.Entonces simulando el circuito:

b) Llene en el cuadro la salida correspondiente por cada combinacin binariaNivel de muestreoA BCDVoltaje de salida

100000 V

20001-1.997 V

30010-0.997 V

40011-2.997 V

50100-0.497 V

60101-2.497 V

70110-1.497 V

80111-3.497 V

91000-0.247 V

101001-2.247 V

111010-1.247 V

121011-3.247 V

131100-0.747 V

141101-2.747 V

151110-1.747 V

161111-3.747 V

c) Utilizando el mtodo de convertidor D/A con ponderacin binaria disee un conversor digital de 4 bitsd) Realice los clculos matemticos para hallar la corriente de voltaje

e) Grafique la salida de DAC Vout (y) versus Entrada binaria (x)Entrada BinariaSalida de DAC

ABCDVoltaje de salida

00000 V

0001-1.997 V

0010-0.997 V

0011-2.997 V

0100-0.497 V

0101-2.497 V

0110-1.497 V

0111-3.497 V

1000-0.247 V

1001-2.247 V

1010-1.247 V

1011-3.247 V

1100-0.747 V

1101-2.747 V

1110-1.747 V

1111-3.747 V

Circuito 2a) Arme el circuito de la figura N 2

b) Con la entrada Vin=0 v de 9 pulsos de reloj Qu ocurre en la salida? ExpliqueNinguno de los led se encienden, debido a que no se tiene un valor en el voltaje de entrada, no hay valor analgico que convertir, por lo tanto en la seal digital solo sale ceros.c) La salida de ADC EOC se activa en cada finalizacin de comparacin, SC debe ser activada con 0 cada vez que se desee hacer otra comparacin.d) Cul es el mtodo de conversin que usa en ADC?

Su funcionamiento bsico es el siguiente: los bits de entrada al DAC se habilitan (se ponen a 1) de uno en uno sucesivamente, comenzando por el bit ms significativo (MSB). Cada vez que se habilita un bit, el comparador produce una salida que indica si la tensin analgica de entrada es mayor o menor que la salida del DAC. Si la salida del DAC es mayor que la seal de entrada, la salida del comparador est a nivel BAJO, haciendo que el bit en el registro pase a cero.Si la salida es menor que la entrada, el bit 1 se mantiene en el registro. El sistema realiza esta operacin con el MSB primero, luego con el siguiente bit ms significativo, despus con el siguiente, y as sucesivamente. Despus de que todos los bits del DAC hayan sido aplicados, el ciclo de conversin estar completo.

e) Arme el circuito de la fig 3f) Ponga 3C=0 (resetee) ingrese una seal a la entrada.g) De 9 pulsos de reloj. Vea lo que pasa. ExpliqueSe enciende algunos leds, de acuerdo al valor en el voltaje del potencimetro. Esto se debe a que la seal analgica de entrada ha sido convertida en una seal digital, traducida en binario y mostrada a travs de los leds.h) Ponga SC=0 (reset) y vare el potencimetro a otro valor. De nuevamente nuevos pulsos de reloj Qu ocurre?Nuevamente se obtiene otros valores binarios, los cuales corresponden a los valores del potencimetro.i) Cual es resolucin del ADC 0804.Resolucin = (1/26 1)x100j) Cuntos niveles de cuantizacin tendr el ADC.La mayora de los ADC en circuito integrado utilizan entre 8 y 14 bits, y la funcin de muestreo y retencin suele estar incluida en el propio chip ADC. El valor al que se debe llegar es 2.50 vk) Con un multitester mida los valores de tensin de entrada (entre tierra y el pin 6) y anote la salida de los leds.

Conclusiones:

Bibliografa: