CIRCUITOS CONVERTIDORES DE SEÑAL DISPOSITIVOS ANALÓGICOS. OCTUBRE/2016.

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2 CIRCUITOS CONVERTIDORES DE SEÑAL DISPOSITIVOS ANALÓGICOS. OCTUBRE/2016.

3 C IRCUITOS CONVERTIDORES DE SEÑAL. Entre los circuitos convertidores de señal los más característicos son: Circuito convertidor de corriente a voltaje. Circuito convertidor de voltaje a corriente. Circuito convertidor de voltaje a frecuencia.

4 Circuito convertidor de Frecuencia a Voltaje. Circuito convertidor de C.A a C.D. Circuito conversor de C.D a C.A

5 CIRCUITO CONVERTIDOR DE CORRIENTE A VOLTAJE. El conversor de corriente a voltaje, se conoce también como Amplificador de transimpedancia, llegada a este una corriente (I in), la transforma en un voltaje proporcional a esta, con una impedancia de entrada muy baja, ya que esta diseñado para trabajar con una fuente de corriente.

6 Con el resistor R como factor deproporcionalidad, la relación resultante entre lacorriente de entrada y el voltaje de salida es… Un amplificador de alta eficiencia para un fotodiodo es muchas veces indispensable. * Si se toma en cuenta que la corrien

7 CIRCUITO CONVERTIDOR DE CORRIENTE A VOLTAJE. LA SIGUIENTE FIGURA MUESTRA UN CIRCUITO CONVERTIDOR DE CORRIENTE A VOLTAJE. =1MΩ =100pF = 0.01µF =1MΩ LM308T

8 Poder amplificar la señal que recibe un amplificador de fotodiodo es de gran utilidad. Aunque se pueden utilizar un gran número de amplificadores operacionales diferentes para realizar esta conversión.

9 SE UTILIZA EN ESTE CASO UN LM308,DEBIDO A QUE TIENE UNA EXCELENTE GANANCIA, ES MAS INMUNE AL RUIDO QUE OTROS OPERACIONALES Y SU RESPUESTA DE FRECUENCIA ES MEJOR. HAY QUE TOMAR EN CUENTA QUE LA GANANCIA DE UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL DISMINUYE AL AUMENTAR LA FRECUENCIA.

10 FUNCIONAMIENTO Este circuito convertidor tambien se diseña para recibir pulsos de luz. Si se desea que funcione como detector de luz, hay que retirar el capacitor C1 y el foto-detector (fotodiodo) debe de conectarse directamente a la entrada inversora del OPAMP.

11 El amplificador esta configurado como un amplificador inversor. La ganancia del amplificador se puede controlar con ayuda del potenciometro R2

12 El voltaje de salida es el producto de la corriente del fotodiodo por la resistencia R2. El capacitor C2 se utiliza en el LM 308 para mejorar su respuesta en frecuencia.

13 C IRCUITO CONVERTIDOR DE VOLTAJE A CORRIENTE. Los convertidores se vuelven necesarios cuando se desea disponer de una corriente proporcional a una tensión dada. Partiendo de la utilización de la ley de Ohm se podría lograr lo mismo: I = V / R, donde la relación entre la corriente y la tensión está dada por 1/R. Pero en este caso la corriente dependerá de la resistencia de carga. Lo ideal sería tener una fuente de corriente con la capacidad de entregar una corriente constante, sin importar la carga que se le ponga.

14 Observamos que la corriente de salida en la carga es función del voltaje de entrada, multiplicado por un factor (inverso de la resistencia) y además la corriente de salida tiene un valor dado por: I = Vin / R. Si la tensión de entrada Vin cambia, la corriente también, sin importar el valor de RL, Este circuito tiene la desventaja de que los dos terminales de la carga “flotan”, ya que ninguno de los terminales de salida está a tierra.

15 CIRCUITO CONVERTIDOR DE VOLTAJE A CORRIENTE.

16 CIRCUITOS CONVERTIDORES DE VOLTAJE A FRECUENCIA. LOS CONVERTIDORES DE VOLTAJE A FRECUENCIA SON CIRCUITOS INTEGRADOS QUE CONVIERTEN UN VOLTAJE DE ENTRADA ANÁLOGO EN UN TREN DE PULSOS CUYA FRECUENCIA DE SALIDA ES PROPORCIONAL AL NIVEL DE VOLTAJE DE ENTRADA.

17 DEL CIRCUITO ANTERIOR DEBEMOS CONSIDERAR LO SIGUIENTE: VLOG : Valor de voltaje de acuerdo a la lógica usada en el circuito donde se conectará f out. El circuito es lineal en el rango de 10Hz a 11KHz. Hay que utilizar componentes estables con un coeficiente de temperatura bajo.

18 ESTE CIRCUITO SE UTILIZA EN APLICACIONES DE CONVERSIÓN ANÁLOGO A DIGITAL DONDE LA VELOCIDAD NO ES UN FACTOR CRÍTICO. TAMBIEN OPERAN COMO CONVERTIDORES DE FRECUENCIA A VOLTAJE Y PUEDEN SER UTILIZADOS COMO CONVERTIDORES DE SEÑALES DIGITALES A ANÁLOGAS DE BAJA FRECUENCIA.

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20 DENTRO DE LOS CIRCUITOS CONVERTIDORES DE SEÑALES DE VOLTAJE A FRECUENCIA SE ENCUENTRAN : LM331 NATIONAL SEMICONDUCTOR. AD650 ANALOG DEVICE. VFC 32 BURR BROWN. XR 4151 EXAR.

21 ALGUNAS APLICACIONES DE LOS CIRCUITOS CONVERTIDORES DE VOLTAJE A FRECUECIA SON: *CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTORES. *TRANSMISIÓN DE DATOS EN ENLACES DE COMUNICACIÓN OPTICOS.

22 INTERFASE DE TRANSDUCTORES CON SISTEMAS DIGITALES. MULTIPLEXACIÓN ANÁLOGA. AISLAMIENTO DE SEÑALES ANÁLOGAS.

23 CARACTERÍSTICAS DE LOS CONVERTIDORES DE VOLTAJE A FRECUENCIA. LIMITE DE FRECUENCIA.- ES LA FRECUENCIA MÁXIMA DE LA SALIDA,PARA UN VOLTAJE NOMINAL DE ENTRADA. ESTA CARACTERÍSTICA DEPENDE FUERTEMENTE DEL TIPO DE CONVERTIDOR.

24 LINEALIDAD.- SE DEFINE COMO LA MINIMA DESVIACIÓN ENTRE LA FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA REAL Y LA RECTA TRAZADA ENTRE FRECUENCIA CERO Y MÁXIMA. SE EXPRESA EN % DE LA FRECUENCIA MAXIMA, Y CONDICIONA DIRECTAMENTE LA PRECISIÓN DEL CIRCUITO.

25 TEMPERATURA.- ES LA MÁXIMA TEMPERATURA DE OPERACIÓN DEL DISPOSITIVO O CIRCUITO, PARA UN BUEN FUNCIONAMIENTO LAS UNIDADES DE 0 A 10 KHz SON LOS MAS POPULARES POR SU BUENA LINEALIDAD Y PRESICIÓN.

26 LOS CONVERTIDORES DE VOLTAJE A FRECUENCIA SE PUEDEN ENCONTRAR COMO CIRCUITOS INTEGRADOS. EN SU SALIDA ENTREGAN UN TREN DE PULSOS DIGITALES CON UNA FRECUENCIA PROPORCIONAL A LA AMPLITUD DE VOLTAJE LINEAL DE ENTRADA.

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