6. Convertidor Analogico Digital.pptx

EXCELENTE TRABAJO DIDACTICO

1. Fundamentos de Electrónica Aeronáutica CONVERTIDOR ANALÓGICO-DIGITAL

2. SEÑAL ANALÓGICA Es una señal continua en amplitud y tiempo (toma infinitos valores de amplitud).

3. SEÑAL DIGITAL Es una señal con valores de amplitud discretos que pueden cambiar cada cierto periodo de tiempo definido. T T T T T   : Frecuencia de reloj  

4. ¿ANALOGICO O DIGITAL? El procesamiento de señales digitales ha demostrado ser largamente superior al de señales analógicas, sin embargo el mundo que nos rodea es analógico por lo que es necesario digitalizar las señales analógicas para poder procesarlas y reconvertir estas señales procesadas nuevamente en señales analógicas, como se hace con el sonido, la fotografía, el control de velocidad de un motor, el control de las superficies de vuelo, los sistemas de radar, etc. Digital Analógico

5. ¿ANALOGICO O DIGITAL? Digital Analógico Ventajas Desventajas Mayor inmunidad al ruido. La señal puede ser reconstruida. Poca inmunidad al ruido. No se puede reconstruir la señal. Procesamiento de la señal complejo, se requieren circuitos más complejos. El procesamiento analógico requiere de circuitos más sencillos en comparación.

6. CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL Codificar Muestrear Cuantificar Tomar muestras periódicas de amplitud. Para convertir una señal analógica a una digital hay que seguir los siguientes pasos: Aproximar las muestras de amplitud a valores discretos. Asignar un código a cada nivel de amplitud discreto.

7. MUESTREO Consiste en convertir la señal analógica en una señal discreta en el tiempo. Para lo que se deben tomar muestras de las amplitudes de la señal a una “frecuencia de muestreo” . La frecuencia de muestreo debe ser como mínimo el doble de la máxima frecuencia de la señal a muestrear.

8. MUESTREO La señal muestreada es discreta en el tiempo pero sigue siendo continua en amplitud. Con la señal ya muestreada se pasa a la etapa de cuantificado.

9. LABORATORIO Realizar la actividad 1 de la Guía de Laboratorio N° 6

10. CUANTIFICADO Consiste en convertir l a señal muestreada en una señal discreta en amplitud. Para lo que se define la “resolución” del convertidor (cantidad de bits), lo que define la cantidad de niveles discretos. La amplitud de cada nivel es igual a la amplitud total entre la cantidad de niveles de resolución. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024

11. CUANTIFICADO Con la resolución definida ya puede dividirse la amplitud de la señal en la cantidad de niveles discretos correspondiente. Mientras más niveles mejor será la señal digitalizada. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 7 6 5 4 3 2 1

12. LABORATORIO Realizar la actividad 2 de la Guía de Laboratorio N° 6

13. CUANTIFICADO Con los niveles trazados se aproximan las amplitudes al nivel discreto más próximo. Los cambios de amplitud se dan en cada valor discreto de tiempo. Para mantener el valor de amplitud hasta el próximo pulso de reloj es necesario utilizar registros (grupos de Flip-Flops ). Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 7 6 5 4 3 2 1

14. LABORATORIO Realizar la actividad 3 de la Guía de Laboratorio N° 6

15. CUANTIFICADO Con los niveles trazados se aproximan las amplitudes al nivel discreto más próximo. Luego del paso por el registro la señal queda de esta forma. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 7 6 5 4 3 2 1

16. CUANTIFICADO La señal obtenida es discreta en el tiempo y en amplitud. El grado de similitud de la señal digitalizada con la señal analógica dependerá de la resolución del convertidor. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 7 6 5 4 3 2 1

17. CUANTIFICADO A mayor cantidad de bits, mejor resolución, mayor cantidad de niveles de amplitud. Mientras más niveles mejor será la señal digitalizada. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

18. CUANTIFICADO Una señal cuantificada con mayor resolución se aproxima mejor a la señal analógica original. Mientras más niveles mejor será la señal digitalizada. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

19. CUANTIFICADO Con la resolución definida ya puede dividirse la amplitud de la señal en la cantidad de niveles discretos correspondiente. Mientras más niveles mejor será la señal digitalizada. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

20. CODIFICADO Consiste en convertir los niveles cuantificados a un código para su transmisión, almacenamiento o procesamiento. El código más utilizado es el binario. Resolución Niveles 2 bits 4 3 bits 8 4 bits 16 8 bits 256 10 bits 1024 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

21. CODIFICADO Se asigna el código correspondiente a cada nivel, todos los códigos conforman la señal digitalizada. 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0000 1011 1100 1010 1010 0011 0001 011 1000 1101 1110 1101 1100 1010 1010 1101 1100 1110 1111 1110 1101 1010 1000

22. CODIFICADO Una menor resolución implica una menor cantidad de datos. 7 6 5 4 3 2 1 Se asigna el código correspondiente a cada nivel, todos los códigos conforman la señal digitalizada. 000 100 101 100 011 001 000 001 011 101 110 110 101 100 100 101 101 110 110 110 101 100 011

23. LABORATORIO Realizar las actividades 4 y 5 de la Guía de Laboratorio N° 6

24. CONVERSIÓN DIGITAL-ANALÓGICO Es el proceso contrario a la conversión analógica digital en la que debemos convertir los códigos en sus niveles de amplitud correspondientes.  

25. LABORATORIO Realizar la actividad 6 de la Guía de Laboratorio N° 6

26. BIBLIOGRAFÍA Boylestad , Robert L. (2003). Electrónica: Teoría de circuitos. México D.F. : Prentice Hall Floyd, Thomas (2006) Dispositivos Electrónicos. México D.F. : Limusa Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales. New Jersey. : Pearson Prentice Hall Malvino , Albert Paul (2000) Principios de electrónica. Madrid.: McGraw-Hill Savant , C.J. (1992) Diseño electrónico. Circuitos y Sistemas. Wilmington: Addison Wesley Sears – Zemansky , Pearson (2009) Física Universitaria