LUIS ALBERTO PEÑA PATIÑO: ¡¡¡PROCESO DE CONVERSION DIGITAL-ANALOGICO Y ANALOGICO-DIGITAL!!!

MATERIA:OPERACION A SISTEMAS DE CONVERSION DIGITALTRABAJO DE CONVERSIONES LUIS ALBERTO PEÑA PATIÑO

PROF:NEFTALI BRITO ALCANTARA

ALUMNO:PEÑA PATIÑO LUIS ALBERTO

GPO:5°DE

INTRODUCCION:

Los procesos de conversión de señales digitales a analógicas (D/A) y viceversa (A/D)
son esenciales en interfaces de equipos electrónicos para medida y control basados en
microprocesadores.

PROCESO DIGITAL-ANALOGICO:

Esta conversion es sencilla ya que se puede obtener de una tención de referencia y de un grupo de resistencias que se conectan o no de acuerdo al estado de un interruptor asociado.

Su utilización puede ser en lo siguiente:

EN INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL AUTOMATICO:

Permite obtener, de un istrumento digital, una salida analogica para propositos de graficación, indicación y monitoreo.

EL CONTROL POR COMPUTADORA DE PROCESO:

En este se requiere de una interface que transfiera las instrucciones digitales de la computadora al lenguaje de los actuadores del proceso que normalmente es analogico.

EN COMUNICACIONES:

Se refiere a telemetria o comunicación de datos, que se traducen con información de los transductores de forma analogica original.

Sus ventajas de este proceso son las siguientes:

La ventaja principal de la transmisión digital es la inmunidad al ruido. Las señales analógicas son más susceptibles que los pulsos digitales a la amplitud, frecuencua y variaciones de fase. Esto se debe a que con la transmisión digital, no se necesita evaluar esos parámetros, con tanta precisión, como en la transmisión analógica. en cambio, los pulsos recibidos se evalúan durante un intervalo de muestreo y se hace una sola determinación si el pulso está arriba (1) o abajo de un umbral específico (0).

Almacenamiento y procesamiento: Las señales digitales se pueden guardarse y procesarse fácilmente que las señales analógicas.

Los sistemas digitales utilizan la regeneración de señales, en vez de la amplificación, por lo tanto producen un sistema más resistente al ruido que su contraparte analógica. 4.- Las señales digitales son más sencillos de medir y evaluar. Por lo tanto es más fácil comparar el rendimiento de los sistemas digitales con diferentes capacidades de señalización e información, que con los sistemas analógicos comparables.

Sus desventajas son las siguientes:

La transmisión de las señales analógicas codificadas de manera digital requieren de más ancho de banda para transmitir que la señal analógica.
Las señales analógicas deben convertirse en códigos digitales, antes que su transmisión y convertirse nuevamente a nalaógicas en el receptor.
La transmisión digital requiere de sincronización precisa, de tiempo, entre los relojes del transmisor y receptor.

PROCESO ANALOGICO-DIGITAL:

A continuación se muestra el diagrama a bloques del proceso analogico digital y tambn se muestra los pasos de este mismo proceso:

MUESTREO:
Toda la tecnología digital (e.g. audio, video) está basado en la técnica de muestreo (sampling en inglés). En música, cuando una grabadora digital toma una muestra, básicamente toma una fotografía fija de la forma de onda y la convierte en bits, los cuales pueden ser almacenados y procesados. Comparado con la grabación analógica, la cual está basada en registros de voltaje como patrones de magnetización en las partículas de óxido de la cinta magnetica. El muestreo digital convierte el voltaje en números (0s y 1s) los cuales pueden ser fácilmente representados y vueltos nuevamente a su forma original.

CUANTIZACION:

Es el proceso de convertir valores continuos [e.g voltajes] en series de valores discretos. Por ejemplo el audio digital [e.g. MP3, WAV, etc] tienen dos características bien importantes, el muestreo (tiempo) y la cuantización (nivel). Mientras que el muestreo representa el tiempo de captura de una señal, la cuatización es el componente amplitud de el muestreo. En otras palabras, mientras que el muestreo mide el tiempo (por instancia 44,100 muestras por segundo), la cuantización es la técnica donde un evento analógico es medido dado un valor númerico. Para hacer esto, la amplitud de la señal de audio es representada en una serie de pasos discretos. Cada paso está dado entonces por un número en código binario que digitalmente códifica el nivel de la señal.

CODIFICACION:

La codificación es la representación númerica de la cuantización utilizando códigos ya establecidos y estándares. el código más utilizado es el código binario, pero también existen otros tipos de códigos que son empleados. A continuación se presenta una tabla donde se representan los números del 0 al 7 con su respectivo código binario. Como se ve, con 3 bits, podemos representar ocho estados o niveles de cuantización.

CIRCUITO DE FILTRO PASA BAJAS:
El circuito pasa bajas es un filtro el cual esta formado por una resistor y un capacitor conectados en serie, como se muestra en el gráfico más abajo.

El filtro paso bajo permite sólo el paso de frecuencias por debajo de una frecuencia en particular llamada frecuencia de corte (Fc) y elimina las frecuencias por encima de esta frecuencia.

CIRCUITOS DE MUESTREO Y RETENCION:
El muestreo y retención son circuitos los cuales estan formado por una entrada y una salida que dispone de una entrada de control como a continuación se muestra una imagen.

Las señales de este circuito son periódicas, manteniéndolos estables a su salida el tiempo necesario para que el ADC realice la conversión, el momento en el que se toman los valores(instantes de muestreo) y el tiempo que son retenidos están marcados por una señal de control.

CIRCUITO CONTADOR Y COMPARADOR DE NIVEL (CUANTIFICACION Y CODIFICACION:

El circuito contador es secuencial de aplicación general, cuyas salidas representan en un determinado código el numero de pulsos que se meten a la entrada

Están constituidos por una serie de biestables conectados entre si de modo que las salidas de estos cambian de estado cuando se aplican impulso. a la entrada.

La capacidad de un contador es el numero mas elevado, expresado en cualquiera de los códigos binarios, que puede ser representado en sus salidas.

El circuito comparador de nivel funciona y analiza una señal y la compara con otra emitiendo un resultado digital estos circuitos tambien suelen ser de codigos binarios como se muestra en el siguiente circuito.

CIRCUITO DE RETENCION:

El circuito que se mostrara a continuacion se debe observar con detenimiento para ver que esta constituido por diodos, pro esto no significa que deja de ser de retención.