BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACION

MATERIA: CIRCUITOS ELECTRONICOS

PROFESOR: M.C JOSE LUIS HERNANDEZ AMECA

PRACTICA: 6 CIRCUITO DE MUESTREO APLICACIN DEL ADC0804

EQUIPO 4: SANCHEZ LEON IRIS ITZEL ROMERO MENESES KARINA MARTINEZ PEREZ AUGUSTO RAYMUNDO MANDUJANO GARCIA ANGEL REFUGIO SAMPABLO OLMOS LUIS JOSUE

PUEBLA, PUEBLA 8 DE JULIO DE 2010

PRACTICA 6

A - MUESTREO DE SEALES Introduccin La seal de salida de un sistema de medicin en general se debe procesar de una forma adecuada para la siguiente etapa de la operacin. La seal puede ser por ejemplo, demasiado pequea, y sera necesario amplificarla, lo cual podra contener interferencias que eliminar, ser no lineal , ser anloga y requerir su digitalizacin, o bien ser digital y convertirla en anloga. A todas estas modificaciones se les designa por lo general con el trmino de Acondicionamiento de seales Si bien el acondicionamiento de seales influye de forma radical la forma en que la seal resultante sea obtenida con los resultados deseados, es importante caracterizar el uso importante de un buen muestreo de seales- Los voltajes y corrientes de salida de muchos transductores son pequeas. Adems de los bajos niveles, a menudo es necesario transmitir la salida del transductor hacia un equipo de adquisicin de datos o de control, por lo cual el uso de los amplificadores operacionales tienen un uso bastante fuerte. De hecho el amplificador operacional presenta una ganancia muy grande, la cual es infinita en el caso ideal.

Fig. 1.1 ejemplo de una modulacin delta.

Justificacin La importancia del muestreo de seales es para que determinemos el tipo de seal que estamos recibiendo. Para aplicaciones ms prcticas, el muestreo nos permite conocer la forma y comportamiento de una seal a travs del tiempo, esto nos garantiza que los resultados esperados a travs de la aplicacin de diversas tcnicas de filtrado obtengamos una seal fina deseada. La implementacin de circuitos bsicos de muestreo nos permitir comprender de una forma mejor la forma en que se representa una seal, desde el momento en que pasa por los filtros y amplificadores operacionales. Objetivo Razonar y comprender el funcionamiento de un circuito que permite realizar un muestreo simple a partir de seales generadas Lista de materiales 2 Amplificadores operacionales LM741 1 Capacitor de 20 nF Protoboard 2 Generador de funciones Osciloscopio Digital

Desarrollo Construimos el circuito en base al siguiente diagrama

En este esquema se aprecia la aplicacin de los dos amplificadores operacionales, uno funcionara como entrada de seal y la segunda como una resultante .En este caso no empleamos un switch, si no que la seal pasa directamente ya que necesitamos hacer muestras en un n intervalo de tiempo. EL diagrama ms generalizado se representa a continuacin.

Para el manejo la generacin de muestras se usaron dos generadores, en el cual una se conect a la entrada Vi , con onda sinusoidal la segunda en el intermediario Chold (Capacitor) con una onda cuadrada. Los valores obtenidos en muestreo normal apreciamos lo siguiente Seal Resultado

Muestreo normal: Freq : 10 kHz 5V

Muestreo normal: Freq: 10 kHz. 5V

Muestreo normal: Freq: 10 kHz. 5V Canal 1: 372.04 Hz Canal 2 : 10.654 Khz

Muestreo normal: Freq: 10 kHz. 5V Canal 1: Variable Hz Canal 2 : 10.758 Khz

A continuacin se presenta el circuito elaborado. Ntese que las salidas (Cables naranja) corresponde a la descripcin de las entradas de la seal.

B CONVERSOR DE SEALES A/D IntroduccinUn conversor (o convertidor) analgico-digital (CAD), (o tambin ADC del ingls "Analog-to-Digital Converter") es un dispositivo electrnico capaz de convertir una entrada analgica de voltaje en un valor binario, Se utiliza en equipos electrnicos como ordenadores, grabadores de sonido y de vdeo, y equipos de telecomunicaciones. La seal analgica, que vara de forma continua en el tiempo, se conecta a la entrada del dispositivo y se somete a un muestreo a una velocidad fija, obtenindose as una seal digital a la salida del mismo.

Estos conversores poseen dos seales de entrada llamadas Vref+ y Vref- y determinan el rango en el cual se convertir una seal de entrada. El dispositivo establece una relacin entre su entrada (seal analgica) y su salida (digital) dependiendo de su resolucin. Esta resolucin se puede saber, siempre y cuando conozcamos el valor mximo que la entrada de informacin utiliza y la cantidad mxima de la salida en dgitos binarios. A manera de ejemplo, el convertidor anlogo digital ADC0804 tiene la capacidad de convertir una muestra analgica de entre 0 y 5 .

Justificacin El desarrollo de los circuitos digitales, especialmente con la aparicin de los microprocesadores, ha impulsado la sustitucin de muchas tcnicas analgicas por otras digitales. Sin embargo, las magnitudes que se obtienen del mundo en que vivimos son parmetros fsicos como la temperatura, la presin, etc. , que vienen determinados por seales analgicas, mientras que en nuestros circuitos estn procesadas por seales digitales. De ah la necesidad de tener unos circuitos que nos permitan esta transformacin de seales.

Objetivo Entender y explicar el funcionamiento del ADC 0804 utilizado en la prctica para representar la informacin de las lecturas binarias tomadas a partir de su salida. Para ello se debe utilizar un generador de seales.

Lista de Materiales: 1 ADC 0804 Convertidor Analgico a Digital 8 Resistencias de 220 ohms 8 Led Diodos emisores de luz. 2 capacitores de 150 nF 1 capacitor de 100nF 1 Potencimetro de 10k

Desarrollo Para el desarrollo de la prctica B , se realiz bajo el siguiente esquema del ADC 0804,que por cuestiones de diseo , se tuvo que consultar otro datasheet del ADC para verificar que los pines correspondieran exactamente al del diseo.

Fig 1.2 Especificacion del ADC 0804

La configuracion y armado del circuito se baso en el siguiente diagrama.Notese que el circuito corresponde a una aplicacin de decodificacion de la seal analogica con salida en el bus de datos, (que en este caso son los 8 leds) y los pines 1, 2, 3 son los que conectamos a tierra,ya que no es necesario el uso de estos y por tanto hacemos un puente entre los pines 19 y 4 con una resistencia de 10 k.

Para la configuracin del pin 8, es donde tendremos un voltaje de referencia, en este caso introducimos una onda a travs del generador de funciones para establecer una oscilacin en la salidas de los leds, creando un efecto de destello simultaneo , esto es debido al tipo de seal introducida, la frecuencia y la amplitud en la que es generada. A continuacin establecimos la tabla de valores de acuerdo a los voltajes variados en potencimetro, conectado a los pines 6 y 7 respectivamente. El potencimetro regulara la entrada de voltaje y este generara una secuencia de encendido de los leds conectados a partir del DB7 al DB0, por ejemplo cuando el voltaje es 5, entonces la secuencia de leds encendido deber ser 11111111, 8 bits secuenciales que representan el nmero 256. A continuacin se muestran los valores usados a partir de las regulaciones de voltaje: Entrada (Volts) 5 4.5 3.5 3 2.5 2 0.78 ~ 1.5 Salida (Codificacin binaria) 11111111 11100110 10011101 10011010 01010011 00100111 00000000

Presentamos a continuacin el diseo del circuito funcional. En este caso introducimos una onda senoidal para generar los encendidos y apagados de los leds

ConclusionesEn lo referente a la prctica A aprendimos a cmo construir un pequeo y sencillo circuito de muestreo, que nos permiti comprender de como una seal analgica, obtenida por el generador de funciones puede refinarse conforme a una serie de amplificadores operacionales, que constituyen la parte ms importante de la ganancia de voltaje en la salida original. De hecho cuando observamos las salidas de las diferentes seales, nos dimos cuenta que se incrementaba considerablemente la amplitud y frecuencia de la seal de salida , originndose una seal de forma cuadrada.

En lo referente a la prctica B comprendimos el funcionamiento bsico de un convertidor analgico a digital ADC, que por medio de un variacin del voltaje se pueden obtener una secuencia de encendido de los leds, esto es debido a que la seal de entrada, que es una seal senoidal se codifica en una seal cuadrada obteniendo valores de 0 y 1 dependiendo la cuantizacion y codificacin de la seal de entrada, como se muestra en la siguiente figura

Bibliografa (Referencias Web)

1 - http://es.wikipedia.org/wiki/Conversi%C3%B3n_anal%C3%B3gica_digital 2 - http://www.eecs.tufts.edu/~dsculley/tutorial/opamps/sampleAndHold.JPG 3 - http://www.eecs.tufts.edu/~dsculley/tutorial/opamps/opamps7.html 4http://www.inele.ufro.cl/apuntes/Instrumentacion_y_Control/Ivan_Velazquez/Catedra/Capitulo% 203.%20Acondicionamiento%20de%20senales.pdf 5 - http://148.202.12.20/~osalas/instrumentacion/DAC.htm