Conversor analogico digital por seguimiento
A continuación se muestra el diagrama básico de un conversor analógico digital ADC por seguimiento.
Se puedo observar que este diagrama es parecido al de un conversor analógico digital ADC por rampa digital con la diferencia que ahora el contador no se reinicia a cero sino que de acuerdo al valor de Vcomp el contador aumenta o disminuye su valor siguiendo a la señal de entrada.
Funcionamiento.
Este convertidor ADC se genera a partir de un contador digital de n bits. La salida del contador se conecta a un registro de corrimiento con entrada paralelo y salida paralelo y a un convertidor digital analógico. La salida del conversor digital analogico ingresa juntamente con la señal analógica de entrada Vin a un comparador analógico (opamp), y la salida de este comparador se encarga de actualizar el registro corrimiento y también de indicarle al contador si debe aumentar o disminuir su valor. A continuación se muestran dos conversores ADC de 4 bits por seguimiento, en el primero se usa un ADC por suma ponderada para generar la señal de seguimiento y en el segundo se usa un ADC R-2R para generar la la señal de seguimiento.
Descarga la simulación en proteus 7.9 de Conversor analógico digital de 4 bits por seguimiento aquí.
Descarga la simulación en proteus 8.3 de Conversor analógico digital de 4 bits por seguimiento aquí.
Circuito ADC de 4 bits con DAC por suma ponderada
Circuito ADC de 4 bits con DAC por escalera R-2R
Tenga en cuenta
- La salida del conversor analógico digital ADC es la salida del circuito integrado 74HC174.
- Vtri es la señal que genera el conversor digital analógico y es una señal que sigue constantemente a la señal de entrada.
- Vcomp es la señal que se encarga indicarle al contador 74HC191 si debe aumentar o disminuir su valor y también de actualizar el registro de corrimiento 74HC174.
- El reloj en el montaje real es un 555 configurado como generador de pulsos. En la simulación su frecuencia es de 100Hz.
- Vi es la señal analógica de entrada que debe estar entre 0 voltios y 5 voltios. En la simulación es una señal seno de 2 voltios pico con un nivel offset de 2.5 voltios a una frecuencia de 1Hz. Se puede reemplazar por un potenciómetro conectado entre V+ (5 voltios) y tierra (0 voltios).
- Vsonda es la reconstrucción de la señal analógica de entrada a partir de la conversión analógica a digital. Tiene como fin verificar el correcto funcionamiento del conversor ADC.
- El conversor por seguimiento es mucho más rápido que el conversor por rampa digital ya que el contador no se reinicia a cero si no que sigue a la señal de entrada disminuyendo o aumentando su valor.
- El fin de estos circuitos es didáctico con el fin de poder observar cómo funcionan los conversores analógicos digitales. En la práctica los conversores ADC vienen completamente integrados y en circuitos programables (microcontroladores, DSPs, FPGAs y CPLDs) son uno de los muchos módulos que estos tienen.
-Ambos circuitos dan la misma respuesta. La simulación es la siguiente:
La línea de color amarilla es la señal de entrada, la línea de color azul es la señal la señal digital que sigue a la señal de entrada Vin, la línea de color morada es la señal Vcomp y la señal de color verde es la señal Vsonda que es la señal de entrada reconstruida a partir de la salida digital de la conversión.
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