UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN DEPARTAMENTO DE SISTEMAS DIGITALES Y TELECOMUNICACIONES

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN DEPARTAMENTO DE SISTEMAS DIGITALES Y TELECOMUNICACIONES LIDER EN CIENCIA Y TECNOLOGIA Carrera Ing. Electrónica Guía de Laboratorio #3 Asignatura Electrónica Digital II I. PRÁCTICA DE LABORATORIO CONVERTIDORES DIGITAL / ANALOGICO Y ANALOGICO / DIGITAL II. MEDIOS A UTILIZAR Multímetro. Osciloscopio. Convertidores DAC y ADC. Software Electronic workbench. III. OBJETIVOS Objetivo General: Conocer la importancia de la aplicación digital que tienen los convertidores Digital / Analógico y Analógico / Digital. Objetivos Específicos: Estudiar los convertidores digital/analógico y analogico/digital. Utilizar el programa workbench para simular circuitos convertidores. Verificar el funcionamiento de los convertidores digitales. Analizar el comportamiento y salida de dichos circuitos en el osciloscopio del simulador workbench. IV. INTRODUCCION Muchas variables físicas son de naturaleza analógica y pueden tomar cualquier valor dentro de un rango continuo de éstos. Como Ejemplos de variables de este tipo se incluyen la temperatura, presión, intensidad luminosa, señales de audio. Velocidad rotacional y velocidad de flujo entre otras. Por ejemplo, la salida de voltaje de un amplificador de audio hacia los altavoces. Este voltaje

2 es una cantidad analógica porque cada uno de sus posibles valores produce una respuesta diferente en el altavoz, y por lo tanto su valor exacto si es significativo. Una cantidad digital tiene un valor que se especifica por una de las posibilidades como un 0 o 1, ALTO o BAJO, falso o verdadero, y así sucesivamente. En la práctica una cantidad digital, como corriente o voltaje, podría tener un valor dentro de cualquiera de los rangos especificados. Ahora los valores exactos de los voltajes no son significativos, ya que los circuitos digitales responden de la misma manera para todos los voltajes que se encuentran dentro de un rango dado. Básicamente, la conversión DAC es el proceso de tomar un valor representado en código digital (como binario directo o BCD) y convertirlo en un voltaje o corriente que sea proporcional al valor digital. Existen varios métodos y circuitos para producir la operación DAC que se ha descrito. Es importante conocer las características significativas de realización de los convertidores DAC. V. DESARROLLO I PARTE (DAC) 1. Utilice el programa workbench para simular el siguiente convertidor Digital/Analógico que utiliza un amplificador operacional sumador para obtener una salida analógica a partir de una entrada digital de 4 bits. 2. Observe los valores del voltaje de salida en el multímetro cuando se cambian los valores de la entrada, simulados con interruptores. Cambie la entrada de 0000 a 1111 variando la posición de los interruptores y dibuje la gráfica de salida. 3. Ahora quite los interruptores y conecte el generador de palabras, remueva también el voltímetro y conecte el osciloscopio a la salida del circuito. Presione el botón Cycle del generador de palabras y observe la gráfica que muestra el osciloscopio.

3 4. 5. Ahora utilizaremos el circuito tipo red de la escala R/2R para simular un convertidor digital/analógico de 8 bits. Ahora utilizaremos un contador binario de 8 bits y un generador de funciones como se muestra en la figura. Realice el siguiente circuito en el área de trabajo del programa Workbench y observe la gráfica que muestra el osciloscopio. S n-8 S n-7 S n-6 S n-5 S n-4 S n-3 S n-2 S n-1 Para hallar el voltaje de Salida de este convertidor la siguiente formula es de utilidad: Vref xr f Vo Sn 1 Sn 2 Sn 3 Sn 4 Sn 5 Sn 6 Sn 7 Sn 8 3R

4 El programa Workbench también tiene en su librería circuitos integrados DAC de voltaje y corriente. Utilice el DAC con salida de corriente y conéctelo adecuadamente para obtener los valores de voltaje del circuito anterior. II PARTE (ADC) 6. Un convertidor Analógico/Digital es un circuito que forma una serie de salidas digitales de acuerdo a una señal de entrada analógica. En la librería del programa se encuentra un circuito ADC genérico que puede utilizarse para nuestro objetivo. 7. Dibuje el esquema siguiente para probar un ADC genérico de 8 bits que se encuentra en la librería del programa de simulación Workbench.

5 8. Ahora acoplaremos ambos convertidores y observaremos en el osciloscopio la grafica resultante, para ello realice el esquema que se muestra a continuación. 9. Utilice los siguientes datos para el generador de funciones:función senoidal, 1 V de amplitud y 500 Hz de frecuencia. VI. OBLIGACIONES DEL ESTUDIANTE Salve todos los resultados en una memoria que tenga disponible y presente un reporte con lo desarrollado en esta práctica de laboratorio, e incluya conclusiones.

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