Convertidores Analogicos Digital Con Transformador

Convertidores Analógicos Digital con Transformador

DE SIMPLE RAMPA

Se hace la conversión en un sólo paso. Disponemos de un integrador y la tensión VIN debe ser positiva (unipolar). Cuando SC=1, entonces:

1. Se cierra el interruptor cortocircuitando el condensador C, de manera que se descarga a través de la RON del interruptor.

2. Se resetea el contador colocándolo a cero.

3. La unidad de control permite que la señal de reloj llegue al contador. Para ello coloca a 1 a tercera entrada de la puerta AND.

Tras estos pasos el integrador comienza en cero y como VIN es positivo, la salida del amplificador estará en saturación positiva. Con ello, a la salida del comparador tendremos un 1 lógico, lo cual permitirá que la señal de reloj CLK alcance al contador. A medida que se carga el condensador aumenta el valor de salida del integrador VI. Esto continua igual hasta que en un momento determinado VIN es mayor o igual que VI lo que hace que el comparador se sature negativamente, y por tanto, VC = 0. En ese momento el resultado de la puerta NAND es un uno lógico, con lo cual impedimos que la señal CLK llegue al contador, terminando así el proceso de conversión.

Lo que se ha hecho ha sido convertir VIN en una magnitud de tiempo t y ese tiempo lo evaluamos con un contador.

en donde se observa que el número de pulsos que tiene el contador al final de proceso es directamente proporcional a VIN ya que todo lo demás es una constante. Con esto vemos que la salida del contador es la salida del convertidor A/D. El factor de proporcionalidad dependerá de la estructura del circuito.El principal problema que presenta este tipo de convertidores es que la salida depende de muchos factores, como: Vref, R, C y T. Por ello Vref y T deben ser muy estables en el tiempo para que la conversión sea correcta. Los valores de RC no afectan mucho ya que su contribución pueden dar errores de ganancia fácilmente subsanables. La dependencia con el reloj, a través de T, es más importante ya que la estabilidad del mismo debe ser siempre la misma "de por vida". Por ello, esta estructura es muy simple y barata si prescindimos de las características extremas que necesitamos para el reloj, esto hace que no se utilice esta estructura. Veamos ahora otra estructura que evita este problema: doble rampa.

Tensión de Frecuencia

En este tipo de convertidor se realiza una conversión de la señal analógica de entrada a frecuencia, midiéndose después el valor de la misma (antes la convertíamos en tiempo). Este circuito, por tanto, tendrá dos partes bien distintas: la primera convierte la señal a frecuencia y la segunda mide esa frecuencia. midiéndose después el valor de la misma (antes la convertíamos en tiempo). Este circuito, por tanto, tendrá dos partes bien distintas: la primera convierte la señal a frecuencia y la segunda mide esa frecuencia.

está formada por un integrador y un comparador. El control detecta cuando VI es igual a VREF y en ese momento cortocircuita, momentáneamente, el condensador, comenzando así otro período de integración. El valor de VI será:

para t = T (tiempo de integración) VI = -VREF , sustituyendo en la expresión anterior:

El comportamiento, por tanto, de VREF y de V0 se aprecia en la siguiente figura.

Se observa la salida de pulsos rectangulares en el comparador, se trata de una señal periódica. Este período dependerá de dos cosas: T, tiempo de integración y TD, tiempo de descarga del condensador. Ver figura anterior. El período de la señal obtenida será T + TD aunque como TD <<< T consideraremos que el período es igual a T. Despejando de la expresión obtenida anteriormente tenemos:

Que efectivamente la frecuencia es proporcional a VIN. Una de las principales

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