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Electrónica Digital II - Lab #3.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN
DEPARTAMENTO DE SISTEMAS DIGITALES Y TELECOMUNICACIONES
LIDER EN CIENCIA Y TECNOLOGIA
Carrera
Guía de Laboratorio
Asignatura
I.
Ing. Electrónica
#3
Electrónica Digital II
PRÁCTICA DE LABORATORIO
CONVERTIDORES DIGITAL / ANALOGICO Y ANALOGICO / DIGITAL
II.
MEDIOS A UTILIZAR
Multímetro.
Osciloscopio.
Convertidores DAC y ADC.
Software Electronic workbench.
III.
OBJETIVOS
Objetivo General:
Conocer la importancia de la aplicación digital que tienen los convertidores
Digital / Analógico y Analógico / Digital.
Objetivos Específicos:
Estudiar los convertidores digital/analógico y analogico/digital.
Utilizar el programa workbench para simular circuitos convertidores.
Verificar el funcionamiento de los convertidores digitales.
Analizar el comportamiento y salida de dichos circuitos en el
osciloscopio del simulador workbench.
IV. INTRODUCCION
Muchas variables físicas son de naturaleza analógica y pueden tomar cualquier
valor dentro de un rango continuo de éstos. Como Ejemplos de variables de
este tipo se incluyen la temperatura, presión, intensidad luminosa, señales de
audio. Velocidad rotacional y velocidad de flujo entre otras. Por ejemplo, la
salida de voltaje de un amplificador de audio hacia los altavoces. Este voltaje
Elaborado por:
Ing. Carlos Ortega.
Electrónica Digital II - Lab #3.
es una cantidad analógica porque cada uno de sus posibles valores produce
una respuesta diferente en el altavoz, y por lo tanto su valor exacto si es
significativo.
Una cantidad digital tiene un valor que se especifica por una de las
posibilidades como un 0 o 1, ALTO o BAJO, falso o verdadero, y así
sucesivamente. En la práctica una cantidad digital, como corriente o voltaje,
podría tener un valor dentro de cualquiera de los rangos especificados. Ahora
los valores exactos de los voltajes no son significativos, ya que los circuitos
digitales responden de la misma manera para todos los voltajes que se
encuentran dentro de un rango dado.
Básicamente, la conversión DAC es el proceso de tomar un valor representado
en código digital (como binario directo o BCD) y convertirlo en un voltaje o
corriente que sea proporcional al valor digital.
Existen varios métodos y circuitos para producir la operación DAC que se ha
descrito. Es importante conocer las características significativas de realización
de los convertidores DAC.
V. DESARROLLO
I PARTE (DAC)
1. Utilice el programa workbench para simular el siguiente convertidor
Digital/Analógico que utiliza un amplificador operacional sumador para
obtener una salida analógica a partir de una entrada digital de 4 bits.
2. Observe los valores del voltaje de salida en el multímetro cuando se
cambian los valores de la entrada, simulados con interruptores. Cambie la
entrada de 0000 a 1111 variando la posición de los interruptores y dibuje la
gráfica de salida.
3. Ahora quite los interruptores y conecte el generador de palabras, remueva
también el voltímetro y conecte el osciloscopio a la salida del circuito.
Presione el botón “Cycle” del generador de palabras y observe la gráfica
que muestra el osciloscopio.
Elaborado por:
Ing. Carlos Ortega.
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4.
5. Ahora utilizaremos el circuito tipo red de la escala R/2R para simular un
convertidor digital/analógico de 8 bits. Ahora utilizaremos un contador
binario de 8 bits y un generador de funciones como se muestra en la figura.
Realice el siguiente circuito en el área de trabajo del programa Workbench y
observe la gráfica que muestra el osciloscopio.
Sn-8
Sn-7
Sn-6
Sn-5
Sn-4
Sn-3
Sn-2
Sn-1
Para hallar el voltaje de Salida de este convertidor la siguiente formula es de
utilidad:
Vo
Vref xR f
3R
Elaborado por:
Sn
1
1
1
1
1
Sn 2
Sn 3
Sn 4
2
4
8
16
Sn
5
1
32
Sn
6
1
64
Ing. Carlos Ortega.
Sn
7
1
1
Sn 8
128
256
Electrónica Digital II - Lab #3.
El programa Workbench también tiene en su librería circuitos integrados DAC
de voltaje y corriente. Utilice el DAC con salida de corriente y conéctelo
adecuadamente para obtener los valores de voltaje del circuito anterior.
II PARTE
(ADC)
6. Un convertidor Analógico/Digital es un circuito que forma una serie de
salidas digitales de acuerdo a una señal de entrada analógica. En la librería
del programa se encuentra un circuito ADC genérico que puede utilizarse
para nuestro objetivo.
7. Dibuje el esquema siguiente para probar un ADC genérico de 8 bits que se
encuentra en la librería del programa de simulación Workbench.
Elaborado por:
Ing. Carlos Ortega.
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8. Ahora acoplaremos ambos convertidores y observaremos en el osciloscopio
la grafica resultante, para ello realice el esquema que se muestra a
continuación.
9. Utilice los siguientes datos para el generador de funciones:Función
senoidal, 1 V de amplitud y 500 Hz de frecuencia.
VI. OBLIGACIONES DEL ESTUDIANTE
Salve todos los resultados en una memoria que tenga disponible y presente
un reporte con lo desarrollado en esta práctica de laboratorio, e incluya
conclusiones.
Elaborado por:
Ing. Carlos Ortega.