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Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007 Conversores ADC y DACConversores Digital-analógicos (DAC) Serie Paralelo Clasificación de DAC: Formato.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

16 Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007 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).

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

18 Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

28 Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007 Conversores ADC y DACADC tipo Sigma-delta an10 de Crystal Semiconductor 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.

29 Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007 Conversores ADC y DACADC tipo Sigma-delta an10 de Crystal Semiconductor 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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

42 Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007 Conversores ADC y DACADC tipo Pipeline an1023 de Maxim DAC de 3 bits pero con precisión de 12 bits 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.

43 Introducción a los Sistemas Lógicos y Digitales 2007 Conversores ADC y DACADC tipo Pipeline an1023 de Maxim 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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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