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Fundamentos de Mecatrónica Clase 05: Señales Digitales Ricardo-Franco Mendoza-García [email protected] Ingeniería Mecatrónica Escuela Universitaria de Ingeniería Mecánica Universidad de Tarapacá Arica, Chile December 27, 2012 R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 1 / 11

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Fundamentos de MecatrónicaClase 05: Señales Digitales

Ricardo-Franco Mendoza-Garcí[email protected]

Ingeniería MecatrónicaEscuela Universitaria de Ingeniería Mecánica

Universidad de TarapacáArica, Chile

December 27, 2012

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 1 / 11

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1 IntroductionSeñales DigitalesNúmeros Binarios

2 Señales DigitalesConversión analógica a digitalTeorema del muestreoConversión digital a analógicaDigital-to-analog converter - DACAnalog-to-digital converter - ADC

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 2 / 11

Introduction

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1 IntroductionSeñales DigitalesNúmeros Binarios

2 Señales DigitalesConversión analógica a digitalTeorema del muestreoConversión digital a analógicaDigital-to-analog converter - DACAnalog-to-digital converter - ADC

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 3 / 11

Introduction Señales Digitales

Señales DigitalesLa salida analógica de los sensores tiene que ser convertida enuna equivalente digital antes de que se use como entrada a unmicrocontrolador.La salida digital de un microcontrolador tiene que ser convertidaen una equivalente análoga antes de que se use como entrada aun actuador.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 4 / 11

Introduction Números Binarios

Números Binarios

. . . 23

bit 322

bit 221

bit 120

bit 0

Ejemplo15 decimal = 1111 binario

1 byte == 8 bits

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 5 / 11

Señales Digitales

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1 IntroductionSeñales DigitalesNúmeros Binarios

2 Señales DigitalesConversión analógica a digitalTeorema del muestreoConversión digital a analógicaDigital-to-analog converter - DACAnalog-to-digital converter - ADC

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 6 / 11

Señales Digitales Conversión analógica a digital

Conversión analógica a digital

Muestreo y retención se utiliza para mantener cada valor hastaque el siguiente pulso ocurra.Tiempo de conversión es la cantidad finita de tiempo requeridapor el ADC para convertir la señal analógica a digital.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 7 / 11

Señales Digitales Teorema del muestreo

Teorema del muestreoEl reloj de muestreo debe correr a una frecuencia de por lomenos dos veces la frecuencia más alta de la señal analógica.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 8 / 11

Señales Digitales Conversión digital a analógica

Conversión digital a analógicaProceso inverso a la conversión análogica a digital.Se mantienen los mismos parámetros, como son resolución yniveles de cuantización.

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 9 / 11

Señales Digitales Digital-to-analog converter - DAC

Digital-to-analog converter - DAC

Circuito de resistores ponderados

Circuito en escalera R-2R

R.F. Mendoza-Garcia (Mecánica, UTA) Fund. Mecatrónica: Señales Digitales December 27, 2012 10 / 11

Señales Digitales Analog-to-digital converter - ADC

Convertidor de aproximaciones sucesivas

Convertidor instantáneo o flash

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Señales Digitales Analog-to-digital converter - ADC

Amplificador de muestreo y retención

Multiplexor

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Señales Digitales Analog-to-digital converter - ADC

Adquisición de datos - DAQ

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