2.1. VENTAJAS DEL PROCESADO DIGITAL DE SEALES

Hasta el momento hemos visto qu son y cmo se desarrollaron los DSPs durante los ltimos 30

aos, pero seguimos sin saber nada acerca de porqu hemos de usarlos. Antes que nada, decir que es posible realizar mediante circuitos analgicos la mayor parte del trabajo realizado por los procesadores digitales de seal. A pesar de esto, los grandes fabricantes de semiconductores han invertido gran cantidad de dinero en desarrollar dispositivos que sean ms y ms rpidos cada vez. Qu es lo que hace a los DSPs tan populares?.

La respuesta no es breve. Existen varias ventajas en usar las tcnicas digitales para proceso de

seales de propsito general. Estas ventajas tambin se aplican a ms aplicaciones especficas, pero tambinhay algunas aplicaciones que pueden llevarse a cabo mediante la utilizacin de DSPs y no mediante sistemasanalgicos. Las ventajas de la utilizacin de tcnicas digitales en proceso de seales pueden estructurarse endiversas categoras muy amplias: repetibilidad, elevada estabilidad trmica, reprogramabilidad, adaptacin,Viendo esta lista podra entenderse que los DSP son la panacea universal. Desafortunadamente lavida no es as de simple. Existen lmites a lo que actualmente pueden hacer los sistemas de DSP e inclusoexisten reas en las que la solucin analgica sigue siendo preferible. Seguidamente veremos las ventajas ycapacidades del DSP. Prestaremos especial atencin al rea del control de sistemas en los cuales las tcnicas deDSP suponen una mejora no solo sobre el control analgico, sino tambin sobre las soluciones tradicionalesbasadas en el uso de microcontroladores.

2.1.1 REPETITIVIDAD Los sistemas digitales son, inherentemente, repetibles. Si hacemos que quinientos ordenadores realicen la misma secuencia de sumas, todos ellos nos darn igual resultado, exactamente el mismo. Si aplicamos una seal a quinientos circuitos analgicos, construidos utilizando componentes de idnticas especificaciones, posiblemente no obtengamos la misma respuesta en ninguno de ellos. La razn de esto es muy simple, hay una distribucin de las caractersticas de los componentes en los sistemas analgicos. Las resistencias tienen una especificacin de tolerancia, normalmente del 5% de su valor, pero componentes mucho ms caros pueden tener tolerancias del 2% del 1%. Los condensadores tpicos tienen tolerancias que oscilan alrededor de un 20% o peor. De forma similar, los circuitos analgicos (lineales) tienen un rango de tolerancias dentro del cual se garantiza su funcionamiento, pero las variaciones normales debidas al proceso de fabricacin significan que las caractersticas varan de un dispositivo a otro. Esto significa que es imposible predecir el comportamiento preciso de un sistema analgico. Como consecuencia se obtiene que para obtener precisin de un sistema analgico es preciso incorporar en l CAPITULO 2 Ventajas del DSP Pgina 10 elementos ajustables (resistencias variables, condensadores variables, etc.) para poder calibrar el dispositivo durante el proceso de prueba. 2.1.2 ELEVADA ESTABILIDAD TRMICA Cuando evaluamos el rendimiento (es decir, cual es la respuesta de un sistema durante un periodo de tiempo) la situacin se empeora. Los componentes que incluyen resistencias, condensadores y amplificadores operacionales cambian sus caractersticas en funcin de los cambios de temperatura. Esto significa que un circuito analgico puede responder de muy diferente forma a 0 C de lo que lo hace a 70 C. Por el contrario, los circuitos digitales no muestran variacin mientras trabajen dentro del rango de temperatura garantizado por el fabricante. El tercer factor de variacin para los circuitos analgicos es el envejecimiento. Los condensadores en particular son propensos a que se les produzca un envejecimiento del dielctrico. Esto representa un cambio en la impedancia del componente y por tanto una alteracin en el comportamiento del circuito. Para

compensar las variaciones trmicas y de envejecimiento de los componentes se deben prever ciertas compensaciones en los circuitos. Esto complica en gran medida el proceso de diseo y el rendimiento general previsto para el circuito. A parte de todo esto, hay que decir que existen miles de sistemas analgicos en uso para proceso de seales, an as, el problema no es menos significativo. Sin embargo la existencia y uso de los procesadores digitales de seal eliminan estas variables. Adems, los circuitos de DSP pueden ser programados para detectar y compensar los cambios que se produzcan en las partes analgicas y mecnicas del sistema completo. 2.1.3 REPROGRAMABILIDAD Una de las razones del veloz desarrollo de los ordenadores digitales (en forma de PC) es que son programables, y reprogramables. Damos esto por sentado puesto que podemos estar usando nuestro PC como un procesador de textos y pocos segundos despus hacerlo funcionar como consola de juegos. La tecnologa de los microprocesadores ofrece las mismas ventajas a un sistema de proceso digital de seales. Es perfectamente viable disear una configuracin hardware que pueda ser programada para realizar una amplia variedad de tareas de proceso de seales, simplemente cambindole el programa de funcionamiento. Por ejemplo, un filtro digital puede pasar de funcionar como pasa bajo a pasa alto sin necesidad de tocar para nada el hardware. En un sistema analgico sera necesario cambiar el diseo completamente