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8/16/2019 Conversor Analogo a Digital
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1
CONVERSION ANALOGICA A DIGITAL (ADC)
2007
8/16/2019 Conversor Analogo a Digital
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2
INTRODUCCION
• Un convertidor AD to!" #n vo$t"%e de entr"d""n"$&'ico de*#+ de cierto tie!*o *rod#ce #n c&di'o
de "$id" di'it"$ ,#e re*reent" $" entr"d" "n"$&'ic"-
• E$ *roceo de converi&n AD e 'ener"$!ente !.
co!*$e%o $"r'o ,#e e$ *roceo DA/ e "n cre"do
#ti$i"do !#co !+todo-
• V"rio ti*o i!*ort"nte de ADC #ti$i"n #n DAC co!o
*"rte de # circ#ito-
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• L" te!*ori"ci&n ,#e re"$i" $" o*er"ci&n/ $"
*ro*orcion" $" e3"$ de re$o% de entr"d"-
• L" #nid"d de contro$ contiene $o circ#ito $&'ico *"r"
'ener"r $" ec#enci" de o*er"cione "dec#"d" en
re*#et" "$ co!"ndo de INICIO/ e$ c#"$ co!ien" e$
*roceo de $" converi&n-
• E$ co!*"r"dor con "!*$i4ic"dor o*er"cion"$ tiene do
entr"d" "n"$&'ic" #n" "$id" di'it"$ ,#e
interc"!5i" et"do/ de*endiendo c#"$ entr"d"
"n"$&'ic" e" !"or-
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ADC RA8A DIGITAL
Un" de $" verione !. enci$$" de$ ADC 'ener"$ e $"
4i'#r" 01/ en e$$" e e!*$e" #n Cont"dor 9in"rio co!o
Re'itro *er!ite ,#e e$ re$o% incre!ente e$ et"do de$cont"dor #n *"o " $" ve "t" ,#e V A:;V A- E$ v"$or de V A:
de5e #*er"r " V A en " $o !eno e$ vo$t"%e #!5r"$ VT-
Ete ti*o de convertidor reci5e e$ no!5re de ADC de R"!*"Di'it"$ de5ido " ,#e $" 4or!" de ond" en V A: e #n" r"!*"
(#n" ec"$er") co!o $" conocid" "$id" en ec"$" co!*$et"
de #n ADC R2R- Otro no!5re con e$ ,#e t"!5i+n e $e
conoce e ADC ti*o Cont"dor-
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<
CONVERSOR DE RA8A DIGITAL
=IGURA 01
A ! * - O *E n t r " d "A n " $ & ' i c "
V A
V A :
C o n v e r t i d o r D A
R e # $ t " d oD i ' i t " $
R e ' i t r o
U n i d " d d eC o n t r o $
C o ! " n d o d e
I n i c i o
R e $ o %
= D C= i n d e C o n v e r i & n
>
?
10
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@
CONVERSOR DE RA8A DIGITAL
• Un cont"dor • Un DAC
• Un co!*"r"dor "n"$&'ico• Un" co!*#ert" AND de contro$
En 'ener"$ $o e$e!ento ,#e co!*onen en 4or!" $&'ic" #n
Converor de e3"$ An.$o'" " Di'it"$ on de *re4erenci"
E$ *roceo de converi&n e e*ecB4ic"!ente *or co!*"r"ci&n
entre e$ vo$t"%e de entr"d" "n"$&'ico V A e$ vo$t"%e de$ converorDAC/ V A:-
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CONVERSOR DE RA8A DIGITAL
=IGURA 02
A ! * - O *E n t r " d "A n " $ & ' i c "V A
V A :
C o n v e r t i d o r D A
R e # $ t " d oD i ' i t " $
C o n t " d o r
>
?
I n i c i o
R e $ o %
= D C
C o ! * " r " d o r R e t " 5 $ e c e r I n i c i o
V A :
V A
= D C
t C
C o n v e r i & n c o ! * $ e t "e $ c o n t " d o r d e % " d ec o n t " r
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EE8LO-?
A#!" ,#e e$ ADC de $" 4i'#r" 02 tiene $" i'#ientec"r"cterBtic"
• =rec#enci" de re$o% de 1
• VT de 0-1 !V (vo$t"%e #!5r"$)
• S"$id" de$ DAC " ec"$" co!*$et" de 10-2 Vo$t• Un" entr"d" de 10 5it
Deter!ine $o i'#iente v"$ore
"- E$ e,#iv"$ente di'it"$ o5tenido *"r" V A-72 V-
5- E$ tie!*o de converi&n/ tcc- L" reo$#ci&n de$ convertidor
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F
SOLUCION
"-? E$ DAC tiene #n" entr"d" de 10 5it #n" "$id" de ec"$"
co!*$et" de 10-2 V- 8or t"nto/ e$ n!ero de *"o *oi5$e e
210 ? 1102 *"o/ de !"ner" ,#e e$ t"!"3o de *"o e
10.23V / 1023 = 10 mV
Eto i'ni4ic"/ ,#e V A: "#!ent" en *"o de 10 !V c#"ndo e$
cont"dor c#ent" "ci" "rri5" dede cero- H" ,#e V A-72 V
VT0-1 !V/ V A: tiene ,#e $$e'"r " -721 V & !. "nte de ,#e e$
co!*"r"dor c"!5ie "$ et"do 9AO- Eto re,#erir. ,#e
3.7281 V / 10 mV = 372.81 = 373 pasos
A$ t+r!ino de $" converi&n/ e$ converor contendr. e$ e,#iv"$ente
5in"rio de 7/ ,#e e 0101110101- Ete e e$ e,#iv"$ente di'it"$
dee"do *"r" V A-72 V ,#e *rod#ce ete ADC-
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5-? Se neceit"ron 7 *"o *"r" co!*$et"r $" converi&n- En
conec#enci"/ oc#rrieron 7 *#$o de re$o% " r"&n de #no
*or !icroe'#ndo- Eto d" #n tie!*o tot"$ de converi&n de
7 -
c-? L" reo$#ci&n de ete convertidor e i'#"$ "$ t"!"3o de*"o de$ convertidor DA/ ,#e e 10 !V- En *orcent"%e e
(1 / 1023 ) * 100% = 0.1 %
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EE8LO
8"r" e$ !i!o ADC de$ e%e!*$o "nterior/ deter!ine e$ r"n'o
"*roJi!"do de vo$t"%e de entr"d" "n"$&'ico ,#e *rod#cir.n
e$ !i!o re#$t"do di'it"$ 01011101012710
SOLUCION
En $" t"5$" i'#iente e !#etr" e$ vo$t"%e de "$id" ide"$ *"r"
e$ DAC/ V A:/ *"r" v"rio *"o "$rededor de$ n!ero 7-
PASO VAX
(V)
71 -71
72 -72
7 -7
76 -76
7< -7<
Si V 72 V ( tid d
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Si V A e #n *oco !enor ,#e -72 V (*or #n" c"ntid"d !enor ,#e
VT)/ entonce (=DC)K no c"!5i"r. "$ et"do 9AO c#"ndo V A:
"$c"nce "$ *"o -72 V/ *ero $o "r. c#"ndo e$ *"o e" -7 V-
Si V A e #n *oco !enor ,#e -7 V (*or #n" c"ntid"d !enor ,#eVT)/ entonce (=DC)K c"!5i"r. "$ et"do 9AO &$o c#"ndo V A:
"$c"nce e$ *"o de -76 V- De ete !odo/ ie!*re c#"ndo V A
e enc#entre de !"ner" "*roJi!"d" entre -72 V -7 V/
(=DC)K c"!5i"r. "$ et"do 9AO c#"ndo V A: "$c"nce e$ *"ocorre*ondiente " -7 V-
E$ r"n'o eJ"cto de v"$ore *"r" VA e
-72 V ? VT " -7 V- ? VT
8ero " ,#e VT e !# *e,#e3o/ e *#ede "4ir!"r ,#e e$ r"n'o
e "*roJi!"d"!ente -72 V " -7 V/ r"n'o i'#"$ " 10 !V/ ci4r"
,#e e i'#"$ " $" reo$#ci&n de$ DAC- L" 4i'#r" 0 i$#tr" e$e%e!*$o-
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=IGURA 0
V A :
- 7 <
- 7 6
- 7
- 7 2
- 7 1
V o $ t
R " n ' o " * r o J i ! " d o d e v " $ o r e d e V A , # e * r o d # c e n # n "
" $ i d " d i ' i t " $ 7
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RESOLUCION H E:ACTITUD DEL ADC
• L" Reo$#ci&n de$ ADC e i'#"$ " $" reo$#ci&n de DAC ,#e
contiene-
• E$ vo$t"%e de "$id" V A: e #n" 4or!" de ond" en ec"$er" ,#e
"#!ent" " *"o dicreto "t" eJceder V A- De ete !odo/
V A: e #n" "*roJi!"ci&n "$ v"$or V A $o !e%or ,#e e *#ede
e*er"r e ,#e V A: e enc#entre dentro de 10 !V de V A i $"
reo$#ci&n (t"!"3o de *"o) e 10 !V-
• L" reo$#ci&n t"!5i+n *#ede conider"re co!o #n error ,#e
4or!" *"rte de$ convertidor "$ ,#e " !en#do e "cere4erenci" co!o error de c#"nti"ci&n-
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• E$ error de c#"nti"ci&n/ e *#ede red#cir !edi"nte e$
incre!ento de$ n!ero de 5it en e$ cont"dor en e$ DAC/ e
e*eci4ic" "$'#n" vece co!o error de >1 LS9M eto indic"
,#e e$ re#$t"do *#ede "$e%"re/ con !#co/ #n" c"ntid"d i'#"$"$ 4"ctor de *onder"ci&n "oci"do con e$ LS9-
• L" entr"d" V A *#ede to!"r #n n!ero in4inito de v"$ore de 0 "
=-S- Sin e!5"r'o/ $" "*roJi!"ci&n V A: o$o *#ede to!"r #nn!ero 4inito de v"$ore dicreto- Eto i'ni4ic" ,#e #n
*e,#e3o r"n'o de v"$ore de V A tendr. $" !i!"
re*reent"ci&n di'it"$- En e$ e%e!*$o "nterior e vi& ,#e todo
$o v"$ore de V A ,#e oci$"n entre -72 V " -7 V/ re,#erir.nde 7 *"o/ $o ,#e d" co!o re#$t"do $" !i!"
re*reent"ci&n di'it"$- En otr" *"$"5r"/ V A de5e c"!5i"r *or
10 !V (,#e e $" reo$#ci&n) *"r" *rod#cir #n c"!5io en $"
"$id" di'it"$-
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1@
• Co!o #cede con e$ DAC/ $" eJ"ctit#d no e re$"cion" con $"
reo$#ci&n ino ,#e de*ende de $" *recii&n de $o
co!*onente de$ circ#ito/ co!o e$ co!*"r"dor/ $" reitenci"
de *recii&n de$ DAC e interr#*tore de corriente/ $" 4#entede re4erenci"/ etc-
• Un" e*eci4ic"ci&n de error de 0-1 =-S- indic" ,#e e$
re#$t"do de$ ADC *#ede "$e%"re 0-1 de =-S- de5ido "co!*onente no ide"$e-
• Ete error "*"rece "de!. de$ error de c#"nti"ci&n de5ido "
$" reo$#ci&n- Et" do 4#ente de error on 'ener"$!ente de$
!i!o orden de !"'nit#d *"r" #n deter!in"do ADC-
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EE8LO
Cierto ADC de 5it tiene #n" entr"d" de ec"$" co!*$et"
de 2-
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E$ error e*eci4ic"do de 0-1 =-S- e
0/1 2-
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8or e%e!*$o/ "#!" ,#e $" entr"d" "n"$&'ic" 4#e de 1-2@
V- Si $" "$id" de$ DAC t#viee #n" eJ"ctit#d *er4ect"/ $"
r"!*" ec"$on"d" e detendrB" en e$ *"o 127 (1-27 V)-8ero di'"!o ,#e V A: e "$e%" ?2!V/ de !odo ,#e 4#e
1-2@ V en e$ *"o 127-
Ete n#evo v"$or erB" in#4iciente *"r" detener e$ *roceo
de converi&nM eto oc#rrir. en e$ *"o 12-
En conec#enci"/ $" "$id" di'it"$ erB" 10000000 12
*"r" #n" entr"d" "n"$&'ic" de 1-2@ V $o ,#e re*reent"
#n error de 12 !V-
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TIE8O DE CONVERSION tC
En $" 4i'#r" 02/ e !#etr" e$ tie!*o de converi&n co!o e$
interv"$o de tie!*o entre e$ 4in"$ de$ *#$o de INICIO $""ctiv"ci&n de $" "$id" (=DC)K-
E$ cont"dor co!ien" " cont"r dede 0 "t" ,#e e$ vo$t"%e V A:
eJced" V A
/ donde (=DC)K *"" " 9AO *"r" ter!in"r e$ *roceo
de converi&n- De5e ,#ed"r c$"ro ,#e e$ v"$or de$ tie!*o de
converi&n tC/ de*ende de V A- Un !"or v"$or de V A re,#erir. de
#n !"or n!ero de *"o *"r" ,#e e$ vo$t"%e de $" r"!*"
ec"$on"d" eJced" V A-
E$ !.Ji!o tie!*o de converi&n e *reent" c#"ndo V A tiene #n
v"$or #n *oco !enor ,#e e$ de $" ec"$" co!*$et"M en ete c"o
V A: tiene ,#e e*er"r "t" e$ $ti!o *"o *"r" "ctiv"r $" e3"$
(=DC)
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8"r" #n convertidor de N 5it e$ tie!*o de converi&n e de
tC(!"J) 2N ?1 cic$o de re$o%
8or e%e!*$o e$ DAC de$ e%e!*$o "nterior tendrB" #n tie!*o
!.Ji!o de converi&n de
tC(!"J) (210 ?1) J 1 # 102 #
A$'#n" vece e e*eci4ic" e$ tie!*o *ro!edio de converi&n/
co!o $" !it"d de$ tie!*o !.Ji!o de converi&n- 8"r" e$
convertidor R"!*" Di'it"$ ete er.
tC(*ro!) tC(!"J) 2 2N?1 cic$o de re$o%
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L" devent"%" *rinci*"$ de$ !+todo de r"!*" di'it"$ e ,#e e$
tie!*o de converi&n e d#*$ic" eenci"$!ente *or c"d" 5it ,#e
e "'re'" "$ cont"dor/ de !"ner" ,#e $" reo$#ci&n *#ede er
!e%or"d" &$o con #n tC !"or o !. $"r'o-
Ete ADC/ e in"dec#"do *"r" "*$ic"cione donde tienen ,#e
e4ect#"re converione AD re*etitiv" de #n" e3"$ "n"$&'ic"
,#e c"!5i" r.*id"!ente- Sin e!5"r'o/ *"r" "*$ic"cione de 5"%"ve$ocid"d $" i!*$icid"d re$"tiv" de$ convertidor de r"!*" di'it"$/
e #n" vent"%" o5re $o ADC de "$t" ve$ocid"d !. co!*$e%o-
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ADPUISICION DE DATOS
Entre $" "*$ic"cione ,#e #e$en d"re " $o ADC DAC/ et. $"
de di'it"$i"ci&n de in4or!"ci&n contro$"d" *or co!*#t"dor"- E$*roceo *or e$ c#"$ #n" co!*#t"dor" "d,#iere in4or!"ci&n
"n"$&'ic" e conoce co!o adquisición de datos- En eenci"/ $"
co!*#t"dor" contro$" e$ *roceo de "d,#iici&n de $o d"to #
"$!"cen"!iento en !e!ori"- 9"%o et" *re!i"/ e$ co!*#t"dor*#ede *roce"r $o d"to "d,#irido $#e'o contro$"r #n"
"*$ic"ci&n di'it"$ " "n.$o'"- 8"r" eto $ti!o/ "ce #o de $o
convertidore ADC DAC-
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En $" 4i'#r" 06/ $" co!*#t"dor" et. conect"d" " #n convertidor
ADC de$ ti*o r"!*" di'it"$ de 5it con e$ 4in de "d,#irir d"to
"n.$o'o-
L" co!*#t"dor" 'ener" $o *#$o de INICIO de converi&n AD-
L" e3"$ (=DC)K de$ ADC e re"$i!ent" " $" co!*#t"dor" con e$
4in de "vi"r c#"ndo e " co!*$et"do #n" o*er"ci&n de
converi&n AD-
Un" ve veri4ic"d" $" *reenci" de et" e3"$ (=DC)K/ "$!"cen"
en # !e!ori" $o d"to di'it"$e-
T"!5i+n/ e *oi5$e o5erv"r $" e3"$ " convertir/ V A $" 4or!"
ec"$on"d" de V A: ,#e 'ener" intern"!ente e$ ADC-
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2@
E *oi5$e "*reci"r ,#e $o tie!*o de converi&n on ditinto
de5ido " $o c"!5io cont"nte de V A-
8or e%e!*$o e *#ede "*reci"r en $" i'#iente t"5$" tre d"to"$!"cen"do en !e!ori" # e,#iv"$ente " V A
Punto Voltaje eal(V)
!"u#$alente#tal
" 1-76 10101110
5 1-67 10010011
c 1-22 01111010
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En $" 4i'#r" 0
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=i'#r" 0<
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2F
A' '! APOX+AO,!S S-!SVAS (AS)
• Ete convertidor e #no de $o !. #ti$i"do " *e"r de
*oeer #n circ#ito !. co!*$e%o ,#e $o de r"!*" di'it"$-
• Co!o c"r"cterBtic"/ *oee #n tie!*o de converi&n !.
*e,#e3o ,#e $o de r"!*" di'it"$ e de v"$or 4i%o no
de*ende de$ v"$or de $" e3"$ "n"$&'ic"-
• En $" 4i'#r" 0@ Q" 5 e i$#tr" #n CAS- Se o5erv"/ ,#e e
*"recido "$ r"!*" di'it"$/ *ero ,#e no #ti$i" #n circ#ito
cont"dor / en ve de e$$o/ "ce #o de #n re'itro de
"$!"cen"!iento te!*or"$-
A O
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0=i'#r" 0@ "
A ! * - O *E n t r " d "A n " $ & ' i c "V A
V A :
L & ' i c " d eC o n t r o $
R e $ o %>
?I n i c i o
= D C
C o ! * " r " d o r
S 9 L S 9
R e ' i t r o d e C o n t r o $
V A :
D A C
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1=i'#r" 0@ 5
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Co!o e%e!*$o/ e " e$eccion"do #n convertidor enci$$o de
c#"tro 5it con #n t"!"3o de *"o i'#"$ " #n vo$t-
• En $" *r.ctic" $o CAS tienen !#co !. 5it ,#e $o de$
*reente e%e!*$o-
• Lo c#"tro 5it de$ re'itro ,#e irven co!o entr"d" "$ DAC
tienen co!o 4"ctore de *onder"ci&n / 6/ 2 1 vo$t re*ectiv"!ente-
• A#!" ,#e $" entr"d" "n"$&'ic" e V A10-6 vo$t-
• En $" =i'#r" 07 e "*reci" e$ circ#ito de$ e%e!*$o
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=i'#r" 07
E n t r " d "A n " $ & ' i c "
V A 1 0 - 6 V
V A X
C o ! * " r " d o r
>
?
D A CT " ! " 3 o d e
8 " o
1 V
REGISTRO
P
P 2
P 1
P 0
S 9
" c i " $ "
$ & ' i c " d ec o n t r o $
d e d e $ "$ & ' i c " d ec o n t r o $
1 2
1 1
1 0
F
v o $ t
V A :
C o n v e r i & nc o ! * $ e t "
T i e ! * ot 1t 0 t 2 t t 6 t < t @
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!!+PO
Un CAS de 5it tiene #n" reo$#ci&n de 20 !V- C#.$ erB" $"
"$id" di'it"$ *"r" #n" entr"d" "n"$&'ic" de 2-17 V
SO-O,
N!ero de 8"o 2-17 20 !V 10-<
L#e'o e$ *"o 10 *rod#cir. V A:2-1@ V/ !ientr" ,#e e$ *"o
10F *rod#cir. #n V A:2-1 V-
E$ CAS ie!*re *rod#ce #n V A: 4in"$ ,#e e e$ *"o "nterior " V A-
8or coni'#iente/ *"r" e$ c"o donde V A2-17 V/ $" "$id" e
1010011011002-
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<
!+PO '! O,V!SO, '! AS
• En e$ CAS/ $" $&'ic" de contro$ recorre #n 5it de$ re'itro/ #no
" $" ve $o *one en 1 decide i $o !"ntiene o no en 1 v""ci" e$ i'#iente 5it
• E$ *roce"!iento de c"d" 5it re,#iere de #n cic$o de re$o%/ *or
$o t"nto/ e$ tie!*o tot"$ de converi&n *"r" #n CAS de N 5ite de N cic$o de re$o%/ eto e
tC *"r" e$ CAS N J 1 cic$o de re$o%
• Ete tie!*o de converi&n ie!*re er. e$ !i!o/ in
i!*ort"r c#"$ er. e$ v"$or de V A- Eto e de5e " ,#e $" $&'ic"
de contro$ tiene ,#e *roce"r #n 5it " $" ve *"r" deter!in"r i
e nece"rio !"ntener$o en 1-
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@
!!+PO
Co!*"re $o tie!*o !.Ji!o de converi&n de #n convertidor
ADC de r"!*" di'it"$ #n convertidor ADC de "*roJi!"cione
#ceiv" CAS de 10 5it/ i "!5o #ti$i"n #n" 4rec#enci" dere$o% de
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7
Conc$#i&n
• H" ,#e $o CAS tienen tie!*o de converi&n re$"tiv"!ente
r.*ido/ # #o en "*$ic"cione de "d,#iici&n de d"to*er!ite ,#e e "d,#ier"n !. v"$ore en #n interv"$o de
tie!*o d"do-
• Eto e i!*ort"nte c#"ndo $o d"to "n"$&'ico c"!5i"n "
#n" 4rec#enci" re$"tiv"!ente r.*id"-
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A' e apo#ma#ones sues#$as A'0804
Lo divero 4"5ric"nte de CI *ro*orcion"n ADC con #n
"!*$io r"n'o de c"r"cterBtic" de o*er"ci&n- A
contin#"ci&n e !#etr" #no de $o di*oitivo !.
*o*#$"re *"r" tener #n" ide" de $o ,#e en re"$id"d e
e!*$e" en $" "*$ic"cione de ite!"-
L" =i'#r" 0 *reent" $" ditri5#ci&n de $o ter!in"$e de$
ADC006/ ,#e e #n CI de 20 ter!in"$e 4"5ric"do con
tecno$o'B" COS ,#e $$ev" " c"5o $" converi&n AD
#ti$i"ndo e$ !+todo de "*roJi!"cione #ceiv"-
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F
=i'#r" 0
( 1 1 )
A D C 0 0 6 ? 9 I T
> < V
V C C
T i e r r "D i ' i t " $
D 7
D @D <
D 6
D D 2
D 1
D 0
S 9
I N T R
V I N ( > )
V I N ( ? )T i e r r "A n " $ & ' i c "
V R E = 2
R E L O S A L
R E L O E N T
C S
R D
R
" $ i d " d i ' i t " $ e
( 1 2 )
( 1 )
( 1 6 )
( 1 < )
( 1 @ )
( 1 7 )( 1 )
( < )
( 1 0 )
( @ )
( 7 )
( )
( 1 F )
( F )
( 6 )( 1 )
( 2 )
( )
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61
• Tiene #n circ#ito de re$o% interno ,#e *rod#ce #n" e3"$
de 4rec#enci" i'#"$ " 41(1-1RC)/ donde R C on $o
v"$ore de $o co!*onente conect"do "$ convertidor de
!"ner" eJtern"-
• Un" 4rec#enci" tB*ic" de re$o% e de @0@ WX #"ndo
R10WΩ C1
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• Tiene coneJione " tierr" *or e*"r"do *"r" $o vo$t"%e
"n"$&'ico di'it"$e-
• L" ter!in"$ corre*onde " $" tierr" "n"$&'ic" e conect"
"$ *#nto co!n ,#e irve co!o re4erenci" en e$ circ#ito
"n"$&'ico ,#e 'ener" dico vo$t"%e-
• L" ter!in"$ 10 e $" tierr" di'it"$/ ,#e e $" ,#e #ti$i"n todo
$o di*oitivo di'it"$e ,#e inte'r"n e$ ite!"- (O5erve,#e e e!*$e"n di4erente B!5o$o *"r" tierr" di4erente)-
L" tierr" di'it"$ e inerente!ente r#ido" co!o
conec#enci" de $o r.*ido c"!5io de corriente ,#e tienen
# ori'en c#"ndo $o di*oitivo di'it"$e c"!5i"n de
et"do- A#n,#e no e nece"rio #ti$i"r #n" tierr" "n"$&'ic""*"rte/ "cer$o "e'#r" ,#e e$ r#ido de $" tierr" di'it"$ no e"
$" c"#" de #n c"!5io *re!"t#ro en $" "$id" de$
co!*"r"dor "n"$&'ico ,#e e enc#entr" dentro de$ ADC-
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6
Ete CI et. die3"do *"r" er conect"do con 4"ci$id"d "$
c"n"$ de d"to de #n !icro*roce"dor- 8or et" r"&n $o
no!5re de "$'#n" entr"d" "$id" de$ ADC006 tienen# ori'en en $" 4#ncione ,#e on co!#ne en $o ite!"
5""do en #n !icro*roce"dor- L" 4#ncione de entr"d"
"$id" on $" i'#iente
• (CS)K X"5i$it"ci&n de$ !icrocirc#ito YCi* Se$ectZ- Et"entr"d" de5e encontr"re con # et"do "ctivo en 9AO
*"r" ,#e $" entr"d" (RD)K o (R)K ten'"n e4ecto/ Con
(CS)K en e$ et"do ALTO/ $" "$id" di'it"$e e
enc#entr"n en # et"do de "$t" i!*ed"nci" no e $$ev"" c"5o nin'#n" converi&n-
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• (RD)K YREADZ- Se e!*$e" *"r" "5i$it"r $o 5#44er de $"
"$id" di'it"$e- Con (CS)K (RD)K 9AO/ $" ter!in"$e
corre*ondiente " $" "$id" $&'ic" tienen nive$e $&'ico
,#e re*reent"n e$ re#$t"do de $" última converi&n AD- L"
!icroco!*#t"dor" *#ede entonce leer eto d"to di'it"$e
en e$ c"n"$ de d"to de$ ite!"-
• (R)K YESCRI9IRZ- Un *#$o 9AO e "*$ic"do " et"entr"d" *"r" e3"$"r e$ inicio de #n" n#ev" converi&n- De
eco e #n" entr"d" de inicio de converi&n- E $$"!"d"
entr"d" ESCRI9IR *or,#e en #n" "*$ic"ci&n tB*ic"/ #n"
!icroco!*#t"dor" 'ener"r. #n *#$o ESCRI9IR (i!i$"r "$
#ti$i"do *"r" ecri5ir en !e!ori") ,#e !"ne%"r. et" entr"d"-
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6<
• (INTR)K YINTERRU8IRZ- Et" "$id" ir. " et"do ALTO "$
inicio de #n" converi&n retorn"r. " 9AO "$ 4in"$ de $"
!i!"- E en re"$id"d #n" e3"$ de "$id" de 4in deconveri&n *ero e $$"!"d" INTERRU8IR *or,#e en #n"
it#"ci&n tB*ic" e envB" " $" ter!in"$ corre*ondiente de #n
!icro*roce"dor *"r" o5tener "tenci&n de$ !i!o "cer$e
conocer ,#e $o d"to de$ ADC et.n $ito *"r" $eere-
• VRE=2 Et" e #n" entr"d" o*cion"$ ,#e *#ede e!*$e"re
*"r" di!in#ir e$ vo$t"%e de re4erenci" interno con e$$o
c"!5i"r e$ r"n'o "n"$&'ico de entr"d" ,#e e$ convertidor
*#ede !"ne%"r-
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6@
• C#"ndo et" entr"d" VRE= no et. conect"d"/ *er!"nece en
2-< vo$t (VCC2)/ de5ido " ,#e en ete c"o VCC e e!*$e"
co!o re4erenci"- Si e conect" #n vo$t"%e eJterno en ete
ter!in"$/ $" re4erenci" intern" c"!5i" # v"$or e e$ do5$e de$corre*ondiente "$ vo$t"%e eJterno- En $" T"5$" i'#iente e
i$#tr" ete eco
V!6
/2 an&o e entaa
analo (V)
esolu#n
(mV)
A5ierto 0 ? < 1F-@
2-2< 0 ? 6-< 17-@
2-0 0 ? 6 1
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• S"$id" de Re$o% YCL OUTZ- 8"r" #ti$i"r e$ re$o% interno/ e
conect" #n" reitenci" " et" "$id"- L" e3"$ de re$o% interno
"*"rece en ete ter!in"$-
• Entr"d" de Re$o% YCL INZ- Se #ti$i" co!o entr"d" de re$o%
eJterno/ o *"r" conect"r #n" c"*"citor c#"ndo e "ce #o de
re$o% interno-
L" =i'#r" 0F(") !#etr" #n" 4or!" de coneJi&n co!n entre
e$ ADC006 #n" !icroco!*#t"dor" *"r" #n" "*$ic"ci&n de
"d,#iici&n de d"to-
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6=i'#r" 0F
A' PAA!O 6AS
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6F
A' PAA!O 6AS
• E$ convertidor *"r"$e$o (4$") e e$ ADC !. r.*ido
di*oni5$e en $" "ct#"$id"d/ *ero re,#iere de !. circ#ito,#e $o otro ti*o de convertidore-
• Un ADC *"r"$e$o de @ 5it re,#iere de @ co!*"r"dore
"n"$&'ico/ #no de 5it neceit" de 2
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V-
=i'#r" 11
SO-O,
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@0
• S#*on'" ,#e e$ VCO 'ener" #n" 4rec#enci" de 10 WX *or
c"d" Vo$t de entr"d" (eto e/ 1 vo$t *rod#ce 10 WX/ 1-< vo$t
*rod#cen 1< WX/ 2-7 vo$t *rod#cen 27- WX/ etc)- Si e$
vo$t"%e "n"$&'ico de entr"d" e de 6-
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@1
Convertidor An"$&'ico " Di'it"$ de Do5$e 8endiente
• E$ convertidor de do5$e *endiente/ e #no de $o ,#e tienen
!"or tie!*o de converi&n (*or $o 'ener"$ 10 " 100 !)/
*ero o4rece $" vent"%" de #n coto re$"tiv"!ente 5"%o " ,#eno re,#iere de co!*onente de *recii&n t"$e co!o DAC o
#n VCO-
• En # 4#ncion"!iento/ #ti$i" #n" r"!*" de *endiente v"ri"5$e
otr" de *endiente 4i%"-• Ete ti*o de convertidor e "*$ic" co!n!ente " vo$tB!etro
di'it"$e otro ti*o de intr#!ento de !edid"-
• Uti$i" #n 'ener"dor r"!*" (inte'r"dor)/ A1/ *"r" 'ener"r $"
c"r"cterBtic" de *endiente do5$e- En $" =i'#r" 16/ e *reent"
e$ e,#e!" de #n ADC de *endiente do5$e co!o re4erenci"-
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@2=i'#r" 16
R
C L
O , 0 A ' O
/ a t 3 9 e s
D OD 1D 2D D 6D
?
>
C L O C
( V i n )
C
R
L & ' i c " d e [
C o n t r o $
! ,
o m p a a % o
/ ! A
o n t o l % e * n t e u p t o
V ! 6
S 1
* n t e & a % o ( & e n e a % o % e
a m p a )
A 1A 2
L" =i'#r" 1
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@
L" =i'#r" 1
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@6
=i'#r" 1
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@<
=i'#r" 1
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@@
=i'#r" 1
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@7
• L#e'o/ conden"dor e dec"r'" $ine"$!ente de5ido " $"
corriente cont"nte *rocedente de ?VRE=/ ver =i'#r" 1
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@
• C#"ndo $" teni&n de "$id" de$ inte'r"dor (A1) "$c"n" e$ v"$or
cero/ e$ co!*"r"dor A2 con!#t" "$ et"do 5"%o de"5i$it" $"
e3"$ de re$o% "*$ic"d" "$ cont"dor-
• L" c#ent" 5in"ri" e "$!"cen" en $o $"tce co!*$et"ndo #n
cic$o de converi&n- L" c#ent" 5in"ri" e *ro*orcion"$ " V in/ "
,#e e$ tie!*o ,#e t"rd" e$ conden"dor en dec"r'"re &$o
de*ende de ?V/ e$ cont"dor re'itr" ete interv"$o de tie!*o-
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@F
=i'#r" 1
C L O C
( V i n ) C
R
L & ' i c " d e [C o n t r o $
! ,
o m p a a % o
/ ! A
o n t o l % e * n t e u p t o
V ! 6
S 1
* n t e & a % o ( & e n e a % o % e
a m p a )
A 1A 2
I
+ -
0 V
? v a m p a p e n % # e n t e= # j a
T e n s i ó n
V a r i a b l e
I n t e r v a l o v a r i a b l e
"
c a r g a d e l a c u e n t a
e n l o s l a t c h e s
#u#tos e +uesteo > eten#n (Sample an ole)
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#u#tos e +uesteo > eten#n (Sample an ole)
• C#"ndo #n vo$t"%e "n"$&'ico e conect" direct"!ente " $"
entr"d" de #n ADC/ e$ *roceo de converi&n *#ede er"4ect"do de4"vor"5$e!ente i +te v"rB" d#r"nte e$ !o!ento
de $" converi&n-
• L" et"5i$id"d de$ *roceo de converi&n *#ede !e%or"re
#ti$i"ndo #n circuito de muestreo # retención, ,#e !"ntienecont"nte e$ vo$t"%e "n"$&'ico de entr"d" !ientr" $"
converi&n AD e $$ev" " c"5o-
• Un di"'r"!" i!*$i4ic"do de$ circ#ito de !#etreo retenci&n(SX) e !#etr" en $" =i'#r" 1@-
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=i'#r" 1@
?
>
?
>A 1A 2
$ n t r a d a d ec o n t r o l d i g i t a l
$ n t r a d a % n a l ó g i c a
C &
' a l i d a
h a c i a l a
e n t r a d a % ( C
C o n t r o l = ) c e r r a d o * * + m o d o m u e s t r e oC o n t r o l = " a b i e r t o * * + m o d o r e t e n c i ó n
V %
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• E$ circ#ito SX contiene #n "!*$i4ic"dor de entr"d" A1 ,#e
*reent" #n" "$t" i!*ed"nci" " $" entr"d" "n"$&'ic" tiene
#n" i!*ed"nci" de "$id" 5"%" ,#e *#ede c"r'"r r.*id"!entee$ c"*"citor de retenci&n/ CX-
• E$ c"*"citor er. conect"do " $" "$id" de A1 c#"ndo e$
interr#*tor di'it"$!ente contro$"do et+ cerr"do- Eto e $$"!"
o*er"ci&n de muestreo-
• E$ interr#*tor et"r. cerr"do e$ tie!*o #4iciente *"r" ,#e CX
e c"r'#e "$ v"$or en c#ro de $" entr"d" "n"$&'ic"- 8or
e%e!*$o/ i e$ interr#*tor et. cerr"do "$ tie!*o t0/ $" "$id" A1
r.*id"!ente c"r'"r. CX "t" #n vo$t"%e Vo-
• C#"ndo e$ interr#*tor e "5re/ CX retendr. ete vo$t"%e de
!"ner" ,#e $" "$id" de A2 "*$i,#e ete vo$t"%e "$ ADC-
• E$ "!*$i4ic"dor 5#44er con '"n"nci" #nit"ri" A2 *reent" #n"
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• E$ "!*$i4ic"dor 5#44er con '"n"nci" #nit"ri" A2/ *reent" #n"
"$t" i!*ed"nci" de entr"d" ,#e no dec"r'"r.
"*reci"5$e!ente e$ vo$t"%e de$ conden"dor d#r"nte e$
!o!ento de $" converi&n de$ ADC/ de !odo ,#e e$ ADCreci5ir. eenci"$!ente #n vo$t"%e de entr"d" de corriente
contin#" de Vo-
• En #n ite!" de "d,#iici&n de d"to contro$"do *or
co!*#t"dor"/ e$ re'itro de !#etreo retenci&n et"rB"contro$"do *or #n" e3"$ di'it"$ de $" co!*#t"dor"- L" e3"$
cerr"rB" e$ interr#*tor " 4in de c"r'"r CX " #n n#evo !#etreo
de$ vo$t"%e "n"$&'icoM $" c"ntid"d de tie!*o ,#e e$ interr#*tor
tendrB" ,#e *er!"necer cerr"do e $$"!" tiempo deadquisición de*ende de$ v"$or de CX de $" c"r"cterBtic"
de$ circ#ito SX-
+ult#pleaje
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p j• C#"ndo $" entr"d" "n"$&'ic" de v"ri" 4#ente v"n " er
convertid"/ e *#ede #ti$i"r #n" t+cnic" de !#$ti*$eJ"%e/ de
!"ner" ,#e #n convertidor AD *#ed" co!*"rtir # tie!*o- • E$ e,#e!" 5.ico e i$#tr" en $" =i'#r" 17 *"r" #n ite!"
de "d,#iici&n de 6 c"n"$e- E$ con!#t"dor rot"torio S e
#ti$i" *"r" conect"r c"d" entr"d" "n"$&'ic" " $" entr"d" de$
ADC/ #no " $" ve en ec#enci"-
• L" circ#iterB" de contro$ !"ne%" $" *oici&n de$ con!#t"dor de
"c#erdo con $o 5it de e$ecci&n de direcci&n A1/ A0 de$
cont"dor !&d#$o 6-
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7<
=i'#r" 17
C o n v e r t i d o r
% (
C i r c u i t e r - a d e
c o n t r o l
. / ( * 0
' e l e c c i ó n d e d i r e c c i ó n
R e l o j d e m u l t i p l e 1 a j e
I n i c i o2 ( C
R e l o j d e l % (
' a l i d a s
d i g i t a l e s$ n t r d a s
a n a l ó g i c a s
V % )
V % "
V % 3
V % 4
'V %
% ) % "
• 8or e%e!*$o con A A 00 e$ con!#t"dor conect" V " $"
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7@
• 8or e%e!*$o/ con A1 A000 e$ con!#t"dor conect" V A0 " $"
entr"d" de$ ADCM c#"ndo A1 A001 conect" " V A1 " $" entr"d"
de$ ADC "B #ceiv"!ente-
• C"d" c"n"$ de entr"d" tiene #n c&di'o de direcci&n e*ecB4ico/
,#e c#"ndo et. *reente conect" c"d" c"n"$ de$ ADC-
• #co ADC inte'r"do contienen circ#iterB" de !#$ti*$eJ"%een e$ !i!o circ#ito inte'r"do t"$ co!o e$ ADC00/ e$ c#"$
*#ede !#$ti*$eJ"r oco entr"d" "n"$&'ic" di4erente en e$
ADC- Uti$i" #n c&di'o de entr"d" de e$ecci&n de 5it *"r"
deter!in"r ,#e entr"d" "n"$&'ic" e conect" "$ ADC
#empo e on$es#on > a?on e ou&9put el on$et#o
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• De*#+ ,#e e$ co!"ndo de *"rtid" o inicio e reci5ido *or e$
ADC/ +te re,#iere de #n tie!*o 4inito de converi&n *"r"
entre'"r #n" "$id"- Ete e $$"!"do e$ tie!*o de converi&n
tc-
• Vo$t"%e ,#e c"!5i"n en $" entr"d" de$ convertidor d#r"nte e$
*roceo de converi&n/ *rod#cen "$id" indee"d" oinciert"- L" eJ"ctit#d de $" converi&n tot"$/ e re"$i" &$o i
et" incertid#!5re de c"!5io e !"ntiene en v"$ore !.
5"%o ,#e $" reo$#ci&n de$ convertidor- AB/ *"r" #n
convertidor de n 5it/ ,#e tiene #n tie!*o de converi&n tc/ etiene ,#e
c
n t
S F
dt
dV
×≤
2
..
max
E%e!*$o
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Conidere #n" e3"$ de entr"d" in#oid"$ d"d" *or v i A
Sen (2Π 4 t)/ con "!*$it#d A 4rec#enci" f ,#e et. iendoconvertid" *or #n convertidor !ono$Btico de 5it ,#e tiene
#n tie!*o de converi&n de 100µ-
L" r"&n de c"!5io de $" e3"$ de entr"d" et. d"d" *or
$" !.Ji!" r"&n de c"!5io et. d"d" *or
)2(2 ft Cos A f dt dvi π π ×××=
A f dt
dvi ××=
π 2
max
Si e tiene ,#e $" ec"$" co!*$et" =S e i'#"$ " 2A e$ v"$or
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7F
Si e tiene ,#e $" ec"$" co!*$et" =S/ e i'#"$ " 2A/ e$ v"$or
cret" " cret" de $" e3"$/ e tiene ,#e
An "B/ *"r" e3"$e de entr"d" in#oid"$/ #"ve/ con
*oco c"!5io/ e et"rB" ie!*re 4rente " #n" $i!it"d"
4rec#enci" de converi&n de 12-6 X- Et" 4rec#enci" de
converi&n *odrB" er "ce*t"5$e en *oc" "*$ic"cione-
Hz t f
t
A A f
c
n
c
n
4.1222
1
2
22
max =××≤
×≤××
π
π
8"r" "#!ent"r e$ v"$or de et" 4rec#enci"/ e #ti$i" #ncirc#ito S"!*$er "nd Xo$d SX Ete to!" #n" !#etr" de $"
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circ#ito S"!*$er "nd Xo$d/ SX- Ete/ to!" #n" !#etr" de $"
e3"$ "n.$o'" de entr"d" $" retiene "t" ,#e e$ converor
ADC " re"$i"do $" converi&n-
E$ interv"$o de tie!*o conider"do *"r" $" converi&n de $"
e3"$ de entr"d" e deno!in" t"/ e inc$#e "$ interv"$o de
tie!*o de$ SX- Ete interv"$o de tie!*o oc#rre entre e$
int"nte en ,#e e !#etre" #n" e3"$ de entr"d" e$
int"nte de !#etreo-
Si *"r" e$ c"o "nterior e e!*$e" #n circ#ito SX ,#e ten'"
#n tie!*o de "*ert#r" de 20 ne'/ e rec"$c#$" $" !.Ji!"
4rec#enci" *er!ii5$e e tiene ,#e
f ma1 @2-17 X
,#e e #n v"$or r"on"5$e *"r" #n converor-
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L" r"&n de tro#'*#t de #n convertidor/ e otro
*"r.!etro i!*ort"nte-
Et. de4inid" co!o e$ n!ero de vece ,#e $" e3"$ deentr"d" *#ede er !#etre"d" !"nteniendo #n" co!*$et"
eJ"ctit#d-
Se c"$c#$" co!o e$ v"$or invero de$ tie!*o tot"$ re,#erido
*"r" re"$i"r eJito"!ente #n" converi&n- E i'#"$ " $"inver" de$ tie!*o de converi&n i nin'n circ#ito SX et.
*reente-
Entr"d" S"$id" en $o Convertidore
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• Entr"d" de Se3"$ An.$o'"- L" !"orB" de $o convertidore
inte'r"do o !ono$Btico/ et.n die3"d" *"r" "ce*t"r
e3"$e di4erenci"$e o entr"d" de ter!in"ci&n nic" de #n"*o$"rid"- L" !"orB" de $o r"n'o de $" entr"d" de $o
convertidore et.n entre 0 " >10 vo$t de 0 " >< vo$t-
• Si $" e3"$ de entr"d" "$ convertidor no *er!ite ,#e # "$id"
$$e'#e " entre'"r vo$t"%e " ec"$" co!*$et" (=S) *orconi'#iente " $" no #ti$i"ci&n de todo $o c&di'o de "$id"/
e dice ,#e eJite #n" *+rdid" en $" din.!ic" de$ convertidor-
• E$ *ro5$e!" *#ede er o$#cion"do 5#c"ndo e$ convertidor
,#e ten'" #n r"n'o de entr"d" $o !. cerc"no " $o vo$t"%ede $" e3"$ de entr"d" " convertir $#e'o re"$i"r #n
ec"$"!iento de $" e3"$ de entr"d"-
• E$ ec"$"!iento/ conite en "'re'"r #n *e,#e3o vo$t"%e
44 t $ $t % d t d ti 5i d $$ $
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o44et "$ vo$t"%e de entr"d" " convertir/ c"!5i"ndo con e$$o $o
r"n'o de$ vo$t"%e de entr"d"- Eto/ t"!5i+n e v.$ido *"r"
e3"$e 5i*o$"re- O5erve eto $ti!o/ en $" 4i'#r" 1
0
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>
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• C"d" ADC re,#iere de e3"$e de entr"d" "n.$o'" de
re4erenci" *"r" convertir $" e3"$ entr"d" en #n" r"&n- 8or $ot"nto/ de5e tr"t"r ie!*re de !"ntenere et" e3"$ de
re4erenci" $o !. et"5$e *oi5$e evit"ndo "$ter"cione en #
v"$or-
• En "$'#no c"o e e!*$e"n di*oitivo re'#$"dore devo$t"%e ,#e et+n $i5re de v"ri"cione de vo$t"%e *or e4ecto de
$" te!*er"t#r"-
Sal#as el A'
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• L" "$id" di'it"$ de #n convertidor e c"r"cteri" *or e$ n!ero
de 5it ,#e entre'" e$ ti*o de c&di'o #ti$i"do-
• Convertidore con reo$#ci&n de 12 5it on $o de #o
!. co!n- En todo c"o/ convertidore con reo$#cione de
10 5it/ de \? di'it 9CD/ 16 5it 1@ 5it et.n t"!5i+n
di*oni5$e- • L" "$id" !. co!n en convertidore #ni*o$"r e 5in"ri"-
• A$'#no ADC ,#e et.n die3"do e*ecB4ic"!ente *"r" er#ti$i"do en !edidore de *"ne$e/ oc#*"n "$id" 9CD-
Se3"$e de Contro$ de$ ADC
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• Todo $o ADC re,#ieren de e3"$e de te!*ori"ci&n de
contro$- Et" e3"$e 4or!"n *"rte de$ cic$o de converi&n
tB*ic" de #n ADC-• X" e3"$e eJtern" ,#e indic"n "$ convertidor e$ int"nte en
,#e de5e inici"r # converi&n/ co!o "B !i!o/ e$ convertidor
'ener" e3"$e "$ eJterior ,#e indic"n c#"ndo #n" converi&n
" " tenido $#'"r (EOC)-• Et" e3"$e de contro$/ "dvierten "$ di*oitivo eJterno/ de $"
*reenci" de #n" e3"$ de "$id" en e$ convertidor- De et"
!"ner"/ c#"$,#ier di*oitivo eJterno/ et"r. condicione de
rec"t"r #n" "$id" de$ converor/ co!o "B !i!o de envi"r#n" n#ev" "cci&n de converi&n (START) "$ convertidor ADC-
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• X" convertidore de reo$#cione !"ore ,#e 5it/ ,#e
#ti$i"n #n 5te?"$to (X9E) #n 5te?5"%o (L9E)- Eto ADC/
de5en tener e3"$e de entr"d" de "5i$it"ci&n envi"d" *or e$
di*oitivo eJterno *"r" eJtr"er en 4or!" orden"d" $"
converi&n X9E L9E-
Inter4" de$ ADC "$ icroco!*#t"dor
L" !"orB" de $o 4"5ric"nte de ADC/ $o contr#en *"r""cer$o de 4.ci$ conect"r " $o !icro*roce"dore- So$o
5"t" #n" *e,#e3" $&'ic" de co!*#ert" *"r" *er!itir #nir
"!5o ite!"- En 'ener"$ " !. de #n !+todo de
conect"r #n ADC " #n !icro*roce"dor-
De4inici&n de $" Inter4" de O*er"ci&n
U d $$ d $ d t . i t t t
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• Uno de e$$o/ e,#e!" de$ d"to !. reciente/ tr"t" con #n
e,#e!" de !"ntener #n 5#44er de "$id" e$ c#"$ et.
*er!"nente!ente "ct#"$i.ndoe con d"to de $" $ti!"
converi&n- E$ !icro*roce"dor/ i!*$e!ente $ee dede ete
5#44er $o d"to !. reciente en c#"$,#ier int"nte ,#e $o
deee-
• Otro/ e,#e!" de inicio e*er" de coneJi&n e*eci4ic"tener #n" !icro*roce"dor ec$"vi"do "$ ADC/ *re'#nt"ndo
en todo int"nte i e *oi5$e convertir #n n#evo d"to
$eendo " c"d" !o!ento $o " convertido- Ete !+todo
!"ntiene "$ !icro*roce"dor e%ec#t"ndo e" t"re" ei!*idi+ndo$e re"$i"r otr" 4#nci&n-
• 8or $ti!o et. $" !. #ti$i"d" *or $o e,#i*o ,#e conect"n
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8C ADC/ ,#e e $" de $" interr#*cione/ interr#*cione de$
!icro*roce"dor - 9"%o ete !+todo/ c#"ndo e 4in"$i" $"
converi&n de$ ADC/ reci+n e o$icit" $" "tenci&n "$
!icro*roce"dor *"r" *roceder " # $ect#r" "ci" $" !e!ori"-
Ete !+todo/ *er!ite ,#e e$ !icro*roce"dor e enc#entre
$i5re *"r" re"$i"r otr" 4#ncione !ientr" e e*er" e$
re#$t"do de #n" n#ev" converi&n-