Regional Meta
Centro de Industria y servicios del META
MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL INDUSTRIAL
Producción y Transformación
2011
Regional META Centro de Industria y servicios del META
Fecha:
22 de junio de 2012 MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL
INDUSTRIAL Sistema de Gestión de la Calidad
PEDRO JAVIER ALVIS OSCAR FABIAN ROJAS PUENTE WILFREDO VARGAS UCHAMOCHA
Nº De Ficha 229393
NIS 11674983 NIS 8333329
NIS 12545216
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Control del Documento
Nombres
Cargo Dependencia
Firma
Fecha
Autores
PEDRO JAVIER ALVIS
OSCAR ROJAS
WILFREDO VARGAS
Aprendiz
Centro de
Industria y
servicios del
META
PEDRO ALVIS
OSCAR ROJAS
WILFREDO
VARGAS
22/06/2012
Tema
CONVERSOR DIGITAL / ANÁLOGO
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Fecha:
22 de junio de 2012 MANTENIMIENTO ELECTRONICO E INSTRUMENTAL
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CONTENIDO
CONVERSOR DIGITAL / ANÁLOGO
Amplificador Operacional
Resistencias Ponderadas
Diseño De Circuito
Construcción Del Circuito
Registro Fotográfico
R-2R o Escalera
Diseño De Circuito
Construcción Del Circuito
Registro Fotográfico
CONCLUCIONES
BIBLIOGRAFIA
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CONVERSOR DIGITAL / ANÁLOGO
Un conversor digital-análogo o DAC es un dispositivo para convertir datos digitales en
señales de corriente o de tensión analógica.
Se utilizan profusamente en los reproductores de discos compactos, en los
reproductores de sonido y de cintas de vídeo digitales, y en los equipos de
procesamiento de señales digitales de sonido y vídeo.
La mayoría de los DAC utilizan alguna forma de red reostática. Los datos digitales se
aplican a los reóstatos en grupos de bits. Las resistencias varían en proporciones
definidas y el flujo de corriente de cada uno está directamente relacionado con el
valor binario del bit recibido.
AMPLIFICADOR OPERACIONAL
El amplificador operacional (A.O.), es un circuito electrónico (normalmente se
presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la
diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G·(V+ − V−)
Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones
matemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc.) en
calculadoras analógicas. De ahí su nombre.
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho
de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo
y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que
las corrientes de entrada son cero.
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El símbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:
Los terminales son:
V+: entrada no inversora
V-: entrada inversora
VOUT: salida
VS+: alimentación positiva
VS-: alimentación negativa
Resistencias Ponderadas
En este montaje las resistencias cumplen un papel fundamental ya que cada
resistencia determina el peso de cada bit, siendo que la mayor resistencia
corresponde al bit menos significativo de la señal de 8 bits, este tipo de montaje es
adecuado para pocos bits, para resoluciones mayores de 8 bits los valores óhmicos
integrados son complicados de obtener y las derivas térmicas difíciles de compensar.
Diseño De Circuito
El objetivo de este circuito es visualizar en el osciloscopio una grafica en forma de
diente de sierra, debe ser positiva, tendrá que ascender de manera diagonal de
izquierda a derecha y tratando de que ocupe 10 Voltios Pico a Pico o lo más cercano
posible a este valor sin que se sature el amplificador, los voltajes de alimentación en
este circuito serán de +12 Voltios y -12Voltios y la señal debe tener una frecuencia de
200KHZ.
Para que esto sea posible Inicialmente montaremos un contador ascendente que vaya
desde cero (0) hasta 255 y que retorne a cero nuevamente para que sea un ciclo
infinito.
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Inicialmente montaremos en una protoboard el contador ascendente de 0 a 255, en
este utilizaremos 2 circuitos integrados 74ls193, este integrado es un contador de tipo
década.
Estos 2 contadores irán conectados a 8 leds los cuales me visualizaran el conteo de
de 0 a 255 y pero para poder verificar que el contador funcione correctamente
debemos establecer la frecuencia a 1Hz, allí es donde entramos a configurar el
integrado 555 como observamos en la siguiente imagen:
Como lo muestra la imagen la señal de reloj del 555 saldrá del pin 3 e ira al pin 5 del
74193 que vaya a llevar los primeros 4 bits.
El otro 74193 estará a cargo de los otros 4 bits faltantes pero no se conectara
directamente a la señal de reloj del 555 si no que en el pin 5 recibe esa misma señal
de reloj que proviene del pin 12, en ambos integrados polarizamos y configuramos de
la siguiente manera:
Pines 14, 15, 9, 10 y 1 a Tierra.
Pin 4 a Vcc
Ya los pines 3, 2, 6 y 7 son la salida de los bits que irán conectados a los leds
para poder visualizar el conteo.
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Esta es la imagen del circuito contador ascendente de 0 a 255.
Ya después de haber montado el contador y después de haber comprobado su
correcto funcionamiento a 1 Hz nos disponemos a establecer la frecuencia a 200Khz
configurando el 555 de la siguiente manera:
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Ya después de tener la nueva configuración del 555 a 200Khz, hacemos la conexión
del 555 con el primer 74193 tal como lo describimos anteriormente.
Continuando con la construcción del circuito entramos a montar en otra protoboard las
resistencias ponderadas utilizando el amplificador operacional TL084CN y lo
implementaremos de la siguiente manera:
Construcción Del Circuito
Para la construcción del circuito utilizamos los siguientes componentes
2 Protoboard
2 integrados 74LS193
2 integrado 555
1 integrado TL084CN
8 leds
8 resistencias de 1K
Resistencias de 1.2K, 6.8K, 1.8K, 30K, 2.2K, y 8.2
Resistencias variables
Potenciómetros de de 100K
Condensadores cerámicos y electrolíticos
Cable para protoboard
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Registro Fotográfico
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R-2R o Escalera
Una red R-2R o también llamada escalera de resistencias es un circuito electrónico
formado por resistencias alternando dos valores posibles, donde un valor debe ser el
doble del otro. Varias configuraciones son posibles.
Una red R-2R permite de una forma simple y económica implementar un convertidor
digital-analógico (DAC), enlazando grupos de resistencias de precisión alternando los
dos valores posibles en una escalera.
Los convertidores digital-análogos (DAC) de escalera o red R-2R hacen uso de la red
R-2R para generar una señal analógica a partir de los datos digitales que se
presenten en sus entradas. A diferencia del DAC de pesos ponderados, el de red R-
2R solo necesita dos valores de resistencias. Lo que lo hace mucho más sencillo.
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Diseño De Circuito
Ya para este montaje tomamos como R a 1K y como 2R el doble ósea 2K,
utilizaremos el mismo contador ascendente que debe ir alimentador a 5 voltios,
también utilizaremos el mismo amplificador operacional alimentado a +/- 12 Voltios, la
diferencia es que en este se utilizara un cristal de cuarzo para suministrar una
frecuencia 4MHz ya que el 555 no me suministraba una frecuencia tan alta, por ultimo
simplemente de simplemente sustituimos la parte de las resistencias ponderadas y
acoplamos el circuito de la configuración R-2R.
Construcción Del Circuito
Para la construcción de este circuito utilizamos los siguientes componentes:
2 Protoboard
2 integrados 74LS193
1 integrado 555
1 integrado TL084CN
28 resistencias de 1K
Condensadores cerámicos y electrolíticos
Cable para protoboard
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Registro Fotográfico
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CONCLUCIONES
Un problema a tener en cuenta en el montaje de resistencias ponderadas es que si
la impedancia de carga consume mucha corriente, la etapa de salida del DAC
puede saturarse y entonces los picos de la señal analógica de salida quedarían
recortados (distorsión).
E n e l m o n t a j e d e r e s i s t e n c i a s p o n d e r a d a s a medida que
íbamos aumentando el valor de las resistencias requeridas, se nos dificultaba
mas la precisión de las mismas, por ende nos vimos obligados a usar trimers ya
que estos tienes una mayor precisión.
Al probar el funcionamiento del contador nos toco cambiar unos leds y ya cuando
estábamos tratando de visualizar la señal, esta nos daba mucho ruido producto
de defecto del bando, por lo que implementamos condensadores electrolíticos
para así filtrar la señal.
En el montaje de las resistencias en escalera implementamos un cristal de
cuarzo que nos daba una alta frecuencia en vez del 555.
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NIS 12545216
BIBLIOGRAFIA
WWW.GOOGLE.COM
WWW.WIKIPEDIA.COM
WWW.DATASHEETCATALOG.COM
WWW.MONOGRAFIAS.COM
http://www2.uca.es
http://www.javiervalcarce.eu
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