Convertidor adc de aproximaciones sucesivas

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PABLO NICOLAS LUNA HERNANDEZ 4 UNIDAD 
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Convertidor adc de aproximaciones 
sucesivas 
TEORIA BASICA DE LOS ADC'S. 
 
 Un convertidor analogico-digital toma un voltaje de antrada analogico y despues de cierto tiempo 
produce un codigo con salida digital que representa a la entrada analogica con una precision y 
resolución determinada. 
TIPOS DE ADC'S 
 Dado que el número de bits que se obtienen de un convertidor es finito, el código de salida 
deberá ser siempre deberá ser siempre el correspondiente al valor mas cercano que puede 
representarse mediante los bits, la conversión digital efectúa una cuantificación en la entrada 
analógica, acotándola entre dos niveles consecutivos cuya distancia es precisamente el grado de 
resolución obtenido. 
 Existen diversos tipos de convertidores en igual forma utilizados para efectuar la conversion, en 
unos casos se efectua la conversion directa, por comparacion contra una tension de referencia, en 
otros casos se efectua una transformacion a una variable intermedia, como puede ser el tiempo, 
tambien puede efectuarse la conversion AD efectuando una conversion inversa DA, usando al mismo 
tiempo una estructura de retroalimentacion, si se usa lazo cerrado reciben entonces el nombre de 
servoconvertidores, segun sea el metodo utilizado se obtienen distintas caracteristicas de precision, 
rapidez de conversion y costo. 
 
 El proceso de conversión AD es generalmente mas completo y largo que el proceso inverso DA, 
se han creado y utilizado muchos metodos de convesion AD como es: Aproximaciones sucesivas. 
 
 Se discute únicamente el metodo de aproximaciones sucesivas ya que el que usa el ADC 
0809, el método AD de aproximaciones sucesivas es uno de los tipos mas ampliamente utilizados. 
Los convertidores de aproximaciones sucesivas contienen un valor fijo en su tiempo de conversión 
que no depende del valor de la entrada analógica, la disposición básica es semejante a la de ADC de 
rampa digital, sin embargo, el convertidor de aproximaciones sucesivas no utiliza ningún contador 
para dar la entrada en el bloque del convertidor DAC, pero en cambio usa un registro con lógica de 
control que modifica el contenido del registro bit a bit hasta que los datos del registro son el 
equivalente digital de la entrada analógica. 
 
 El tiempo de convesion de los convertidores de aproximaciones sucesivas de "n" bits requieren 
"n" ciclos de reloj para ralizar su conversion sin importar la magnitud del voltaje que esta presente en 
su entrada, esto se debe a que los circuitos de control tienen que ensayar un 1 logico en cada 
posicion del bit para ver si se necesita o no, es por esto que los convertidores de aproximaciones 
sucesivas tienen tiempos de conversion muy rapidos, su uso en aplicaciones de sistems con 
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adquisicion de datos permitiran que se adquieran mas valores de datos en un intervalo de tiempo 
dado. Esto puede ser muy importante cuando los datos analogicos cambian su valor rapidamente. 
METODO DE APROXIMACIONES SUCESIVAS. 
 
 En el metodo de conversion AD por "Conversion Inversa", utiliza un convertidor DA y tiene la 
ventaja de su simplicidad, pero se obtiene el inconveniente del retardo de tiempo de conversion que 
se precisa para ralizar el contaje de los "n" bits, la adicion de un comparador adicional, para acelerar 
el contaje cuando e error es mayor que un cierto nivel, nos permite reducir apreciablemente el tiempo 
de conversion del orden de 2n al de orden 2n/2+1 ; tiempo que aun es posible de acotar si se 
efectuan "n" comparaciones sucesivas entre la tension de entrada Vx y la tension Vh generada 
durante la conversion, para esto se substituye el contador de "convertidor inverso" por una unidad 
logica de comparacion que determina la secuencia de conversion del diagrama de converision de un 
convertidor ADC de aproximaciones sucesivas. 
 
 La primera comparacion se debera efectuar entre la tension de entrada Vx y la tension 
Vh=Vmax/2, correspondiente a la palabra 1000, se Vh es mayor o igual a Vx, se determina que el bit 
de mayor peso debe ser uno, pero si Vh<Vx, se debe memorizar un cero en el registro de salida, en 
el siguiente impulso de reloj se efectua una segunda comparacion de Vh correspondiente a la 
palabra 1100, si la comparacion anterior habia dado positiva, o se compara contra 0100 en caso 
contrario, la salida del comparador determina el valor que debe memorizarse con un bit de peso 
Vmax/4, configurandose de esta forma, la palabra de salida digital una vez efectuadas las "n" 
comparacones sucesivas. El registro de aproximaciones sucesivas esta constituido basicamente por 
un contador y un decodificador, que efectua el direccionamiento de los "n" biestables del registro. 
 
 El ciclo se inicia mediante un impulso de inicio de conversion, que pone a cero el contador al 
mismo tiempo que se desbloquea el oscilador, durante cada fase, mientras que el reloj esta en nivel 
alto, el biestable direcionado es puesto en estado " 1 " y al bajar a cero la señal de reloj, queda 
memorizado el estado del comparador, al quedar abierta la entrada R del biestable correspondiente, 
de esta forma, al sucederse los " n " impulos de reloj se producen las sucesivas aproximacioanes de 
la palabra de salida. 
 
 Los convertidores de aproximaciones sucesivas tienes la presicion del convertidos DAC que 
contienen y poseen un tiempo de conversion que puede llegar a se del orden de 0.1 &micro;sg, estos 
bajo tiempos de conversion y su relativamente bajo costo, hacen que sean los convertidores de 8, 10 
y 12 bits mas utilizados, incluso en la mayoria de los sitemas de adquisicion de datos en que se 
requiere de exploracion de todas las entradas con un reducido tiempo de ciclo. 
 
 
 
 
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SIMULACION DEL ADC EN PROTEUS 
se diseñó el convertidor adc de aproximaciones sucesivas realizándolo en proteus 
 
 
 
 
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CONCLUCION: Los sistemas ADC y DAC son necesarios cuando se realiza procesamiento digital de señales, permiten 
el nexo entre ambos espacios, del mundo real y el digital. Son muy utilizados en sistemas de instrumentación y 
adquisición de datos. Cada convertidor posee su propia característica y parámetros que lo definen.