ADC de 3 bits

8/16/2019 ADC de 3 bits

1/6

Práctica 3

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de Ciencias de la Electrónica

Sistemas Analógicos Integrados

Practica #3 “AC de 3 bits!

Alumnos"

Brandon o$%ui &óme'

(uis Ubaldo &arc)a elgado

*)ctor +iguel ,errera &u'm-n

Pro.esor"

/osé +auro ,uerta 0ivera

Puebla, Puebla. 12 de noviembre 2015

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias de la Electrónica

Área de Analógicos www.ece.buap.mx 1

http://www.ece.buap.mx/http://www.ece.buap.mx/

8/16/2019 ADC de 3 bits

2/6

Practica 3. (ADC) Convertidor Analógico Digital de 3 bits

ADC de 3 bits (Analogic Digital Converter)

1. Introducción

El mundo real es analógico y este está cambiando constantemente lo vemos en las olas del

mar, la temperatura del medio, la luz del día y tambin la !umedad por mencionar algunos casos y!oy en día muc!os de nuestros aparatos modernos re"uieren procesar las se#ales analógicas "ue

reciben y convertirlas en se#ales digitales para poder $uncionar%A!ora, las se#ales analógicas por su naturaleza son muy irregulares además de "ue son muy

di$íciles de procesar, guardar y despus recuperarlas con e&actitud, por otro lado si estas se#ales$uesen digitales estos problemas serian sencillos de resolver, es por ello "ue surge la necesidad de

crear dispositivos capaces de traducir las se#ales analógicas en simple código binario%

'n ADC es un dispositivo "ue es capaz de entregar una se#al digital en respuesta a una se#alanalógica y esto se puede !acer de di$erentes maneras, para nuestro caso particular este proceso se

llevara a cabo mediante comparaciones de voltae usando ampli$icadores operacionales%

El ADC tambin es conocido como las! ADC debido a su rapidez para convertir las se#ales,!oy en día es de las $ormas más usadas para convertir se#ales analógicas en digitales%

*uc!as taretas de desarrollo como las +A-. y los Arduinos contienen cientos y !asta

miles de convertidores analógicos/digitales y estos son de muc!os bits de entre 0, 31 y !asta 2 bitsen los modelos más compleos%

2. Obetivos

• Entender la importancia de convertir las se#ales analógicas a digitales%

• Dise#ar un ADC (Convertidor analógico/digital) de 3 bits%

• Entender el $uncionamiento de un ampli$icador operacional en lazo abierto%

• Conocer di$erentes ampli$icadores operacionales y sus $unciones%


!iste"as Analogicos Integrados www.ece.buap.mx 2


8/16/2019 ADC de 3 bits

3/6


3. #arco $eórico

'n ampli$icador operacional puede ser utilizado para determinar cuál de sus dos se#ales en sus

entradas es mayor, es decir se utiliza como comparador, basta con "ue una de sus se#ales sea

ligeramente mayor para "ue nuestro dispositivo nos entregue a la salida un valor má&imo o mínimo

dependiendo de la con$iguración y tipo de ampli$icador "ue utilicemos%

El principio es muy sencillo, aplicamos una tensión de re$erencia a la entrada inversora del

ampli$icador (4re$) mediante un divisor de voltae y en la entrada no inversora aplicamos nuestra

se#al a comparar (4in) si esta es mayor "ue nuestra tensión de re$erencia la salida (4out) nos

entregara el voltae má&imo con el "ue

alimentamos nuestro ampli$icador, por el

lado contrario, si nuestro voltae de entrada

es menor "ue el de re$erencia la salida nos

entregara el voltae mínimo del "ue se

alimenta el ampli$icador, este principio se

puede apreciar en el es"uema de la imagen

a la derec!a%

A"%li&icador o%eracional

'#32

Este C5 es un encapsulado con ampli$icadores, el !ec!o de "ue

lo usemos como comparador es "ue se alimenta con 4CC y

6D y entrega estos mismos valores a la salida dependiendo de

si la comparación es mayor o menor, lo "ue lo !ace ideal para

trabaar con se#ales 778% A la iz"uierda se encuentra la imagen

de nuestro integrado%

. Desarrollo del *+%eri"ento o !iste"a


!iste"as Analogicos Integrados www.ece.buap.mx


8/16/2019 ADC de 3 bits

4/6

Decodifcador


+ara calcular el n9mero de ampli$icadores "ue se necesitan para determinado n9mero de bits tenemosla $ormula siguiente:

N opam´ s=2n−1

Donde n es igual al n9mero de bits, para nuestro caso necesitamos un ADC de 3 bits por lo "ue

sustituyendo tenemos "ue:

N opam´ s=23−1=7

Así "ue necesitamos ; ampli$icadores operacionales para obtener los 3 bits en nuestra salida digital%

Además nuestra tensión de re$erencia será de > > > > ? > > ?


!iste"as Analogicos Integrados www.ece.buap.mx !

O7

O6

!alid

de

3 bit

B3O5

B2O4

B1

O3

O2

O1


8/16/2019 ADC de 3 bits

5/6


/ > > > > ? ? ? ? >/ > > > ? ? ? > ? ?/ > > ? ? ? ? ? > >/ > ? ? ? ? ? ? > ?/ ? ? ? ? ? ? ? ? >1 ? ? ? ? ? ? ? ? ?

6uestras ecuaciones booleanas nos "uedan de la siguiente manera:

B1=O1 xorO 2+O3 xor O 4+O5 xor O6+O7 xor GND

B2=O2 xorO3+O3 xorO 4+O6 xorO7+O7 xorGND

B3=O4 xorO5+O5 xorO6+O7 xor GND

+ero debido a "ue !ay más de una combinación "ue activa cada una de nuestras salidas en binario y

nuestro sistema combinacional estará compuesto de compuertas @B pondremos un diodo para

proteger nuestras compuertas cuando una combinación este activa y la otra no% +or lo "ue nuestrocircuito $inal nos "uedó de la siguiente manera:

,. Conclusiones


!iste"as Analogicos Integrados www.ece.buap.mx "

Decodi&icador Protección deco"%uertas

Co"%aradorDivisor de

voltae

!alida enbinario

B1B2

B3


8/16/2019 ADC de 3 bits

6/6


'na vez armado el circuito y comprobado su $uncionamiento nos dimos cuenta de laimportancia de convertir una se#al analógica a una digital además de "ue se comprobó una tcnica

para llevar a cabo esta conversión como lo $ue el ADC (Analógic Digital Converter) cuya $orma de

procesar los datos es bastante e$iciente así como rápida%

Aprendimos "ue se puede convertir una se#al analógica a una digital mediante simples

comparaciones de voltae y esto se puede llevar a cabo usando ampli$icadores operacionales encon$iguración de lazo abierto%

Algo importante "ue sucedió durante la practica $ue "ue en un principio usamos ampli$icadores

operacionales 8*33 y sus salidas no se disparaban esto debido a "ue estos ampli$icadores teníanuna condición de utput pen Collector, por lo "ue necesitaban una resistencia del orden de ? para

"ue su salida se disparara, el es"uema viene en el apndice%

0. e&erencias ibliogra&a

?F !ttp:GG!yperp!ysics%p!y/astr%gsu%eduG!baseesGelectronicGadc%!tml1F !ttp:GGHHH%allaboutcircuits%comGte&tbooIGdigitalGc!pt/?3G$las!/adcG

3F !ttp:GGHHH%allaboutcircuits%comGte&tbooIGdigitalGc!pt/?3G$las!/adcG

4. A%5ndices

Debido a "ue se tuvo un problema al disparar el

ampli$icador operacional 8*33 por la condición de

utput pen Collector agregamos un es"uema

simple de como activarlo%

8a resistencia B? puede variar entre :

16 7 1 7 2.26


!iste"as Analogicos Integrados www.ece.buap.mx #

ADC de 3 bits

Documents

Transcript of ADC de 3 bits