Conversores Digital-analógicos (DAC) Conversores ADC y DAC

Presentación del tema: "Conversores Digital-analógicos (DAC) Conversores ADC y DAC"— Transcripción de la presentación:

1 Conversores Digital-analógicos (DAC) Conversores ADC y DAC
Clasificación de DAC: Formato Tecnología Serie Paralelo Resistencias pesadas (obsoleto) R-2R con fuente de tensión R-2R con fuente de corriente Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

2 Conversores ADC y DAC R1 R1 R2 R2
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

3 Conversores ADC y DAC R C
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

4 DAC Conversores ADC y DAC Conversor DAC tipo R-2R
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

5 DAC Conversores ADC y DAC Conversor DAC tipo R-2R
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

6 Limitaciones temporales y errores
DAC Conversores ADC y DAC Limitaciones temporales y errores Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

7 DAC Conversores ADC y DAC Errores
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

8 Limitaciones temporales
DAC Conversores ADC y DAC Limitaciones temporales Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

9 DAC Conversores ADC y DAC Ejemplo de DAC tipo multiplicativo: DAC0800
Permite el control de la corriente de referencia por tensión externa Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

10 DAC Conversores ADC y DAC Ejemplo de DAC tipo multiplicativo: DAC0800
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

11 DAC Conversores ADC y DAC Ejemplo de DAC tipo multiplicativo: DAC0800
Conversión corriente-tensión Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

12 Conversores Digital-analógicos (DAC) Conversores ADC y DAC
Ejemplo de DAC serie Data sheet DAC084S085 NSC Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

13 Conversores Digital-analógicos (DAC) Conversores ADC y DAC
Data sheet DAC084S085 NSC Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

14 Conversores Digital-analógicos (DAC) Conversores ADC y DAC
VO Data sheet DAC084S085 NSC Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

15 Diferencias entre S&H y T&H
Conversores ADC y DAC Ejemplo de S&H Diferencias entre S&H y T&H Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

16 Conversores ADC y DAC Para el cálculo de la velocidad máxima de
muestreo se deberá tener en cuenta los tiempos de adquisición y establecimiento del T&H ó S&H, tiempo de conversión del ADC y tiempo de lectura del sistema. Esto independientemente de cumplir con el teorema de muestreo (Nyquist). Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

17 Tiempos relevantes en el proceso de muestreo y retención
Conversores ADC y DAC Tiempos relevantes en el proceso de muestreo y retención Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

18 Conversores Analógico-Digitales
Conversores ADC y DAC Conversores Analógico-Digitales Clasificación de ADC: Tecnología Formato Rampa (simple, doble, triple y cuádruple rampa) Aproximaciones sucesivas (SAR) Flash Pipe-line (basada en ADCs Flash) Delta Modulación por tiempo de pulso (PTM: PWM y PPM) Sigma-delta Serie Paralelo Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

19 ADC tipo rampa Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

20 ADC tipo rampa Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

21 ADC tipo rampa Conversores ADC y DAC
Para lograr tener N proporcional a Va basta con invertir los roles de Va y Vreferencia Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

22 ADC tipo rampa Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

23 ADC tipo rampa Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

24 ADC tipo rampa Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

25 Ejemplo de ADC cuádruple rampa
ADC tipo rampa Conversores ADC y DAC Ejemplo de ADC cuádruple rampa Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

26 Modulación Delta Conversores ADC y DAC Está basado en el empleo de
un muestreador + integrador + comparador analógico Expresión del integrador Leon Couch II:Sistemas de Comunicación Digitales y Analógicos Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

27 Modulación Delta Conversores ADC y DAC
Leon Couch II:Sistemas de Comunicación Digitales y Analógicos Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

28 ADC tipo Sigma-delta Conversores ADC y DAC Diagrama en bloques de un
modulador Sigma-Delta elemental de primer órden Ejemplo de funcionamiento del conversor, suponiendo una entrada analógica de 0,6 V En general los conversores Sigma-dellta tienen resoluciones de 16 a 24 bits y se basan en el sobremuestreo y filtrado digital. Su aplicación principal es en el procesado de señales de audio. an10 de Crystal Semiconductor Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

29 ADC tipo Sigma-delta Conversores ADC y DAC
En el proceso de sobre muestreo se logra distribuir la energía del ruido a fin de quedarse sólo con la ayuda de un posterior filtrado, la parte que entra dentro del espectro de la señal a adquirir. an10 de Crystal Semiconductor Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

30 ADC tipo Sigma-delta Conversores ADC y DAC Eliminado por el filtrado
an10 de Crystal Semiconductor Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

31 ADC tipo Aproximaciones Sucesivas Conversores ADC y DAC
Comparador analógico DAC SAR Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

32 ADC tipo Aproximaciones Sucesivas Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

33 ADC tipo Aproximaciones Sucesivas Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

34 ADC tipo Aproximaciones Sucesivas Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

35 Conversores ADC y DAC Ejemplo ADC tipo SAR
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

36 Conversores ADC y DAC Ejemplo ADC tipo SAR
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

37 Conversores ADC y DAC Ejemplo ADC tipo SAR
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

38 ADC tipo Flash Conversores ADC y DAC Ejemplo n=3
Es el conversor comercial mas rápido. Se necesitan 2n - 1 comparadores analógicos para implementar un conversor de n bits. Tabla de síntesis del decodificador Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

39 ADC tipo Flash Conversores ADC y DAC Gráfico de discretización
de la señal analógica Gráfico de función de transferencia y evolución del error de cuantización Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

40 ADC tipo Flash multietapa Conversores ADC y DAC
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

41 Ejemplo ADC Flash multietapa
Conversores ADC y DAC Ejemplo ADC Flash multietapa Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

42 ADC tipo Pipeline Conversores ADC y DAC
Basado en bloques que contienen ADC Flash y DAC se logra por sucesivas adquisiciones sintetizar una conversión a alta velocidad. En cada cilco de reloj se tiene el resultado de una muestra pero existe una latencia (delay) que hay que considerar. DAC de 3 bits pero con precisión de 12 bits an1023 de Maxim Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

43 Latencia: En cada ciclo de reloj se convierte una muestra pero
ADC tipo Pipeline Conversores ADC y DAC Proceso temporal de una muestra Latencia: En cada ciclo de reloj se convierte una muestra pero aparece en el bus retrasada en este caso 4 ciclos. an1023 de Maxim Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

44 Ejemplo de ADC tipo Pipeline Conversores ADC y DAC
Hojas de Datos del ADC14L040 de NSC Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

45 Ejemplo de ADC tipo Pipeline Conversores ADC y DAC
Hojas de Datos del ADC14L040 de NSC Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

46 Ejemplo de ADC tipo Pipeline Conversores ADC y DAC
Latencia de 7 ciclos de reloj Hojas de Datos del ADC14L040 de NSC Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

47 Ejemplo de ADC tipo Pipeline Conversores ADC y DAC
Hojas de Datos del ADC14L040 de NSC Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

48 Conversores ADC y DAC Extracto Nota de aplicación de National Semiconductor "ABCs ofADCs: Analog-to-Digital Converter Basics" Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

49 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

50 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

51 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

52 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

53 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

54 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

55 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

56 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

57 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

58 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

59 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

60 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

61 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

62 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007

63 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
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64 Conversores ADC y DAC ABCs ofADCs
Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007