conversión digital-analógico - Universidad Santiago de Cali

conversión digital-analógico - Universidad Santiago de Cali

GUIAS ÚNICAS DE LABORATORIO
CONVERSIÓN DIGITAL / ANALÓGICO
AUTOR: ALBERTO CUERVO
SANTIAGO DE CALI
UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI
DEPARTAMENTO DE LABORATORIOS
DDEEPPAARRTTAAM
MEENNTTOO DDEE LLAABBOORRAATTOORRIIOOSS
GGUUIIAASS DDEE CCOONNVVEERRSSIIÓÓNN DDIIGGIITTAALL//AANNAALLÓÓGGIICCOO
CONVERTIDOR DIGITAL/ANALÓGICO
OBJETIVO
Muchos sistemas aceptan una información digital como señal de entrada y la transforman
o convierten en una señal analógica. Estos sistemas se denominan convertidores
digitales/analógicos. La información digital se puede presentar en infinidad de códigos
siendo los más comunes el binario puro o el decimal codificado-binario (BCD).
Muy a menudo también es necesario que datos obtenidos de un sistema físico se
transformen a la forma digital. Estos datos aparecen en forma eléctrica analógica como
por ejemplo, la temperatura de un horno obtenida de un transductor de temperatura, el
cual genera una tensión eléctrica proporcional a la temperatura medida, etc. Al
dispositivo que convierte una señal analógica en información digital se le denomina
convertidor analógico/digital.
Esta práctica tiene como objetivo reforzar los conocimientos que tiene el estudiante del
convertidor digital/analógico (D/A), empleando al mismo en el diseño de un circuito
para generar señales periódicas.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
voltaje
4.68v
voltios
3.12v
1.56v
tiempo
período
Diseñar un sistema que genere una señal periódica en el tiempo de frecuencia igual a
1.25 KHz cuya forma de onda se muestra en la figura anterior.
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El diagrama funcional en bloques del sistema se muestra en la figura siguiente, donde se
hace uso de un convertidor Digital/Analógico para generar la señal a partir de los datos
almacenados en una memoria EEPROM 8 x 4.
EEPROM
3 BITS
CONTADOR
BINARIO
4 BITS
CONVERSOR
DATO
DIRECCIÓN
pulsos de reloj
D/A
Señal de
salida
(calcular la frecuencia
requerida)
Utilice los siguientes elementos del módulo DIGI-BOARD2:
• Contador binario CTRDIV16 (39)
• Convertidor DA de 4 bits (14)
• EEPROM 8x4 (41) y
• Cualquier compuerta lógica que estime conveniente
En la solución del problema debe venir bien especificado lo siguiente:
• El circuito con todas las interconexiones entre los elementos relacionados
anteriormente
• Una tabla donde se especifique todos los datos que deben estar guardados en cada
dirección de memoria de la EEPROM
Utilice el generador y divisor de frecuencias (27) y (28) para obtener los pulsos de reloj
de la frecuencia requerida.
Trabajo en el laboratorio
Montaje y verificación de su sistema
Para lo anterior :
•
•
•
Grabe la memoria EEPROM con los datos especificados en la solución del problema.
Monte su sistema y aplique los pulsos de reloj
Utilice un osciloscopio para ver la señal de salida del convertidor digital/analógico y
compruebe que la forma de onda coincide con la especificada y mida con el
osciloscopio la frecuencia de esta señal.
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SOLUCIÓN
A continuación se muestra la configuración del circuito conjuntamente con una tabla de
los contenidos de la memoria EEPROM para obtener la señal periódica especificada. Los
pulsos aplicados a la entrada para conteo creciente del contador tienen una frecuencia
de 10 KHz, pués en un período de la señal hay 8 pulsos. Por tanto, la frecuencia de los
pulsos será igual a 8 x 1.25 = 10 KHz.
CTRDIV16
CT=0
10 KHz
0
1
2
2+
G1
1
EEPROM
WE
1G2
OE
C3
CS
Dirección
000
001
010
011
100
101
110
111
A 0/7
D/A
DO salida
D1 analógica
D2
D3
Contenido
0000
0100
1000
1011
1110
1100
1111
0100
En la dirección 0 el contenido es 0000 para producir 0 voltios, en la dirección 1 el
contenido es 0100 (#4), para producir 4 x 312 milivoltios = 1.248 voltios debido a que la
resolución del Conv D/A ≅ 312 milivoltios, etc.
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