31 PRACTICA 5 CIRCUITOS CONVERTIDORES ANALÓGICO A DIGITAL (ADC) Y DIGITAL A ANALÓGICO (DAC) OBJETIVOS Verificar el funcionamiento del dispositivo convertidor analógico a digital ADC080. Verificar el funcionamiento del dispositivo convertidor digital a analógico DAC0808. Estudiar el fenómeno de Aliasing en la conversión de la señal analógica a digital. PREPARACIÓN TEÓRICA Defina los siguientes términos: Cuantización Error de cuantización Resolución. Aliasing. Rango dinámico. Span. Tiempo de Adquisición Tiempo de conversión Investigue sobre los diferentes tipos de codificación en la conversión analógica a digital. Investigue sobre los diferentes tipos de convertidores analógicos a digital. Establezca las características de funcionamiento de los convertidores analógico a digital ADC080 y digital a analógico DAC0808. Actividad 1. Prueba del ADC080 TRABAJO DE LABORATORIO La figura 1 corresponde al esquema eléctrico para la prueba del convertidor ADC080, en esta actividad se verifica como un voltaje de entrada analógico es convertido a un código de salida digital. Monte el circuito de la figura 1.
32 R 1 1 2. R k 0% k 99.2% -1 V8 1-1 R D9 0 R 0pF U R 19 CLKIN VCC 9 CLKR 8 VREF/2 VIN 7 VIN- 2 5 RD D 3 INT 1 WR D0 CS DGND D8 R R D6 V D R6 0/ Figura 1. Prueba del ADC080 Conecte la salida del regulador a los terminales, V,,,. Mida la tensión de alimentación VCC en el pin del ADC080 Ajuste el potenciómetro para suministrar la mitad del voltaje presente en el pin del ADC080 al terminal VREF/2 (pin 9) del ADC080. Realice los ajustes necesarios al potenciómetro R, para aplicar un voltaje al terminal (pin 6) VIN del ADC080, igual al 99% del voltaje medido en el terminal (pin ) VCC del ADC080. frecuencia del generador de pulsos, salida TTL.. Ajuste el potenciómetro hasta que el código de salida digital cambie de (solamente Led encendido) a (todos los Leds apagados). Mida la resolución del convertidor en mv/lsb. Realice variaciones en todo el rango del potenciómetro R y observe los códigos digitales de salida y compruebe la correspondencia con el voltaje de entrada, construya una tabla de valores distribuidos de forma equidistante en todo el rango dinámico, donde refleje el código en hexadecimal y su voltaje correspondiente. Actividad 2. Ajuste del Span.
33 Monte el circuito de la figura 2. R 1 1 2. -1 k 58.08% R k 0% V8 1-1 R D9 0 R 0pF R U CLKIN VCC 19 9 CLKR 8 VREF/2 7 VIN D VIN- 2 RD 5 3 INT 1 WR D0 CS DGND D8 R R D6 R V D R6 k % 0/ Figura 2. Ajuste del Span Conecte la salida del regulador a los terminales, V,,,. Ajuste el potenciómetro para suministrar 1.DC al terminal VREF/2 (pin 9) del ADC080. Ajuste el potenciómetro para suministrar 0.DC al terminal VIN- (pin 7) del ADC080. frecuencia del generador de pulsos, salida TTL. Realice variaciones del potenciómetro R para obtener voltajes en la salida de desde 0.DC hasta 3.DC y verifique que el código digital de salida esta comprendido desde 0000 0000 hasta, construya una tabla de valores distribuidos de forma equidistante en todo el rango dinámico, donde refleje el código en hexadecimal y su voltaje correspondiente. Actividad 3. Prueba del DAC0808 Monte el circuito de la figura 3.
3 1 V 1 U7 C5 2. V R k 0% k 99.99% V8-1 3 1 U V -1 0pF CLKIN 19 VCC CLKR 9 VREF/2 8 AGND 6 VIN 7 VIN- D 2 RD 5 INT 3 WR D0 1 CS DGND U6 DAC0808 VCC 5 A1 VEE 3 6 A2 P 7 A3 Io 8 A 9 A5 Vref A6 Vref- A7 A8 GN 0. R6-1 R 2.2k 1 Vo -1 0/ Figura 3. Prueba del DAC0808 Conecte la salida del regulador a los terminales,,,, V. Ajuste el potenciómetro para suministrar 2.DC al terminal VREF/2 (pin 9) del ADC080. frecuencia del generador de pulsos, salida TTL. Realice variaciones del potenciómetro R para obtener voltajes en la salida de U desde 0VDC hasta DC y compruebe que el voltaje de salida Vo en, corresponde al voltaje ajustado en U. Construya una tabla de valores distribuidos de forma equidistante en todo el rango dinámico, donde refleje el voltaje de salida en y el voltaje de salida en U. Actividad. Aliasing Monte el circuito de la figura.
35 1 V 1 U7 V C5 k 99.99% V8-1 0/ 1kHz 3 1 U V -1 0pF 19 CLKIN VCC 9 CLKR 8 VREF/2 7 VIN D 2 VIN- 5 RD 3 INT WR D0 1 CS DGN0 U6 DAC0808 5 VCC A1 6 VEE 3 A2 0. 7 P 8 A3 Io 9 A A5 R6 Vref A6 Vref- A7 A8 GN -1 R 2.2k 1 Vo -1 0/ 1.kHz Figura. Aliasing Conecte la salida del regulador a los terminales,,,. Ajuste el potenciómetro para suministrar 2.DC al terminal VREF/2 (pin 9) del ADC080. frecuencia del generador de pulsos, salida TTL. Ajuste una onda sinusoidal con una frecuencia de 60 Hz y una amplitud de 0 a 5 V en el generador de funciones Observe y dibuje la onda de salida Vo en ; compruebe que tiene la misma forma y frecuencia de la onda del generador Ajuste a 62 Hz, la frecuencia del generador de pulsos, observe la onda de salida y explique que ocurre. Determine cual es el valor de la frecuencia mínima a la cual se puede ajustar el generador, para seguir obteniendo en la salida del circuito, una onda de igual frecuencia a la de la onda de entrada. Realice conclusiones basado en los resultados.