Unidad de Estudios Superiores Tenango del Valle Reporte de la práctica #3:
Convertidores DAC Alumnos: Jacob Levi Montalvo Zavaleta Juan Miguel Ortiz Nava María Guadalupe Atilano Profesor: Ing. Juan Luis Salazar Terrón 18_SC_161 Fecha de presentación: 25 –Abril -2013.
Introducción:
En electrónica existen dos maneras de representar el valor numérico de las cantidades: la analógica y la digital. Cantidades analógicas: pueden variar gradualmente sobre un intervalo continuo de valores. Cantidades digitales: pueden variar en valores discretos dentro de ciertos rangos especificados. En electrónica, un convertidor de digital a analógico (DAC) es un dispositivo que convierte una señal digital (normalmente binario) del código de una señal analógica (corriente de carga, el voltaje o una descarga eléctrica). Los convertidores analógico digital (ADC) y digital analógico (DAC), son empleados para comunicar elementos analógicos como sensores, transductores, actuadores y otros con equipos digitales de cómputo.
Objetivo: Comprender el funcionamiento de un DAC y realizar su correcta conexión para observar dicho funcionamiento. Verificar el funcionamiento del dispositivo convertidor digital a analógico DAC0808.
Materiales: •
2 Capacitores de 1 microfaradio: Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.
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1 Capacitor ceramico de 0.1microfaradios: Este es un capacitor muy común de 0.1uF. Utilizado en todo tipo de aplicaciones para desacoplar circuitos integrados de sus fuentes de alimentación. Su espaciamiento estándar de 0.1" los convierte en candidatos perfectos para realizar prototipos en protoboard o tarjetas perforadas.
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1 Switch: Este tipo de interruptor se diseña para ser utilizado en un tablero de circuito impreso junto con otros componentes electrónicos y se utiliza comúnmente para modificar/personalizar el comportamiento hardware de un dispositivo electrónico en ciertas situaciones específicas.
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3 Resistencias de 1K: Una resistencia también llamado resistor es un elemento que causa oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión (un voltaje).
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Cable cobre
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1 Protoboard
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Cable UTP
Desarrollo: En esta práctica utilizamos un:DAC 0808 es un convertidor de analógico a digital. En esencia la conversión D/A es el proceso de tomar un valor representado en código digital (como binario directo o BCD) y convertirlo en un voltaje o corriente proporcional al valor digital. Un conversor (o convertidor) analógico-digital (CAD), (o también ADC del inglés "Analog-to-Digital Converter") es un dispositivo electrónico capaz de convertir una entrada analógica de voltaje en un valor binario, Como primer punto importante es necesario estudiar la hoja de datos del DAC0800 para entender su funcionamiento y la conexión de sus pines. Posteriormente se procede a conectar los componentes en el protoboard de acuerdo con el diagrama de conexión de los pines y al diagrama del circuito. Cabe mencionar que es muy importante medir las resistencias para que no haya confusión con otras resistencias. Otro punto importante es conectar tanto voltaje positivo como voltaje negativo en los pines correspondientes ya que en el interior del DAC0800 lleva un opam además de conectar el voltaje de referencia. Si no se toman las entradas digitales al DAC de las salidas del ADC se pueden conectar al voltaje positivo o al voltaje negativo de alimentación y el DAC las tomara como uno o cero dependiendo en que polo estén. Una vez hechos los pasos anteriores se procede a probar el circuito si en verdad funciona correctamente y para eso se hacen las mediciones a la salida con el multimetro. Se utiliza en equipos electrónicos como ordenadores, grabadores de sonido y de vídeo, y equipos de telecomunicaciones. La señal analógica, que varía de forma continua en el tiempo, se conecta a la entrada del dispositivo y se somete a un muestreo a una velocidad fija, obteniéndose así una señal digital a la salida del mismo. En la práctica se utilizará el DAC 0808 que es un convertidor digital análogo de 8 bits, para su correcto funcionamiento es necesario conectar a su salida un amplificador operacional que opera como sumador de voltajes, no se profundizará en el funcionamiento o configuración del amplificador operacional ya que está fuera del contenido de la materia. • Salida a escala completa: Valor máximo de voltaje cuando el valor digital en la entrada es el máximo alcanzable según el número de bits. • Precisión: La precisión se especifica con base en el posible error escala completa y error de linealidad, normalmente se expresa como un porcentaje de la salida a escala completa del convertidor.
Resultados obtenidos: Los pines B1 hasta B8 son las entradas de datos al conectar estos a 0 o 5 volts tendremos una salida analĂłgica, el pin B1 es el mĂĄs significativo, esto significa que si conectamos este a 5 volts tendremos la mitad del voltaje de referencia, el pin menos significativo es el B8. Si Conectamos todos los pines a 5 volts tendremos idealmente el voltaje de referencia. Esto se logra atreves del 741 que se encarga de convertir la corriente a seĂąales de voltaje,
La salida analógica correspondiente a cada una de las 16 combinaciones dependerá del voltaje de referencia que estemos usando, que a su vez dependerá del voltaje máximo que es posible tener a la salida analógica. Si el voltaje máximo es 10 Voltios, entonces el Vref. (Voltaje de referencia) será 10 / 16 = 0.625 Voltios. Si el voltaje máximo es 7 voltios, Vref = 7 / 16 = 0.4375 Voltios. Se puede ver estos voltajes de referencia serán diferentes (menores) si se utiliza un DAC de 8 o más bits. Con el de 8 bits se tienen 256 combinaciones en vez de 16. Esto significa que el voltaje Máximo posible se divide en más partes, lográndose una mayor exactitud.
Conclusiones: Jacob: En la práctica se realiza la conversión digital-analógica mediante una señal de referencia de “x” valor de voltaje. Se puede ver que a mayor cantidad de bits, mejor es reproducción “exacta” a la señal analógica, en este caso aumenta la intensidad del led es mayor la variación de voltaje. Miguel: Eh llegado a la conclusión de que los convertidores sirven para hacer las señales continuas, de tal modo podemos aumentar o disminuir la variación de voltaje y que sea más estable. Lupita: el Dac 0808 es un dispositivo que es capaz de convertir una entrada analógica de voltaje en un valor binario, en este caso aumentando la intensidad de luz del led para ver la variación del voltaje que entra como prueba.