Se realizó un circuito que cumpliera la función convertir una señal analógica a una señal digital utilizando integrados diseñados (ADC 0804) para ello.

1. Universidad Autonoma de Baja California
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ADC
Marcos Marcos Fernando
fmarcos@uabc.edu.mx
RESUMEN: Se realizó un circuito que cumpliera la
función convertir una señal analógica a una señal digital
utilizando integrados diseñados para ello.
2 INTRODUCCIÓN
En su estado natural, las variables portadoras de
información, como el voltaje, la corriente, la carga, la
temperatura y la precisión, se encuentran en forma
analógica. Sin embargo, para los propósitos de
procesamiento, transmisión y almacenamiento, con
frecuencia es más conveniente representar la
información en forma digital. Por ejemplo, se tiene un
amplificador operacional que se requiere para sacar
una señal v en el rango de 0V a 1V con una exactitud
de 1mV, o bien 0.1%. Dados los efectos de las no
idealidades, el corrimiento, el envejecimiento, el ruido,
los cableados imperfectos y las interconexiones del
componente, hasta un requerimiento de exactitud así
de moderado puede ser difícil de cumplir.
Las demandas acerca del rendimiento del circuito
pueden relajar significativamente si la información se
representa de manera digital.
A pesar de que la expresión de señales en forma
digital facilita un problema, al mismo tiempo también
genera otro, es decir, crea la necesidad de convertir de
analógico a digital (A-D) y digital a analógico (D-A).
3 TEORIA
Los convertidores A/D son dispositivos
electrónicos que establecen una relación biunívoca
entre el valor de la señal en su entrada y la palabra
digital obtenida en su salida. La relación se establece
en la mayoría de los casos, con la ayuda de una
tensión de referencia. La conversión analógica a digital
tiene su fundamento teórico en el teorema de
muestreo y en los conceptos de cuantificación y
codificación.
Una primera clasificación de los convertidores
A/D, es la siguiente:
Conversores de transformación directa.
Conversores con transformación (D/A) intermedia,
auxiliar.
Especificaciones de un convertidor A/D.
 Tiempo de conversión:es el tiempo requerido
para completar una conversión de la señal de
entrada.Establece el límite de la frecuencia
más alta de la señal que puede ser
muestreada sin “aliasing”
 Resolución:el número de bits del convertidor
da la resolución y por lo tanto la señal análoga
de entrada más pequeña para la cual el
convertidor producirá un código digital.Puede
ser dada en términos de la señal de entrada
de plena escala:
Frecuentemente la resolución se da solo con
el número de bits,n, o como un porciento del
máximo.
 Exactitud: La exactitud relaciona la señal más
pequeña con la señal medida.La exactitud es
dada como un por ciento y describe que tan
cerca es la medición del valor real.
 Linealidad:Es la desviación de los códigos de
salida de la línea recta trazada entre el cero y
el valor de plena escala.La mejor que se
puede conseguir es ±1/2 del bitsignificativo
(±1/2 LSB)
Figura 1.
Errores de los convertidores A/D.
 Errores fundamental es una conversión es
llamado error de cuantizacion. Este se debido
a la resolución del convertidos y no puede ser
menor de ½ LSB.
 Hay tres fuentes de error en una conversión
A/D.
- Ruido
- Traslapamiento (Aliasing)
- Y tiempo de apertura
La siguiente figura muestra un diagrama de
bloques de un convertidor A/D de aproximaciones
sucesivas típico como un circuito integrado.
Figura 2.

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4 DESARROLLO
El desarrollo de la práctica fue con los siguientes
materiales y/o equipo:
- Integrado ADC 0804
- 8 Leds
- 8 Resistencias de 330Ω
- 2 Resistencias de 10kΩ
- 1 Potenciometro de 5kΩ
- Cables para conexión
- 2 Protoboard
- 3 Pares Cable banana-caimán
- 1 Fuente de Voltaje
Con los siguientes componentes se arma un circuito
convertidor analógico digital, primero se realizó la
simulación del circuito y se puede observar en la
siguiente figura.
Figura
El circuito armado en el protoboard se aprecia en la
siguiente figura.
El ADC0804 es un convertidor de señal analógica a
digital de 8 bits. Este ADC0804 cuenta con un solo
canal de entrada analógica con una salida digital de
ocho bits que puede mostra 256 valores de medidas
diferentes. El tamaño de paso se ajusta mediante el
establecimiento de la tensión de referencia en pin9 la
entrada de referencia de voltaje puede ser ajustado
para permitir que codificar cualquiera rango de tensión
analógica más pequeña para la totalidad de 8 bits de
resolución.Cuando en el adc0804 no se conecta el pin
tensión de referencia, la tensión de referencia por
defecto es la tensión de funcionamiento, es decir, Vcc.
El tamaño del paso a 5V es 19.53mV (5V/255), es
decir, por cada aumento de 19.53mV en la entrada
analógica,la salida varía por 1 unidad. Para establecer
un nivel de tensión determinado como valor de
referencia, esta clavija está conectada a la mitad de la
tensión.Por ejemplo,para establecer una referencia de
2V (Vref), pin9 está conectado a 1V (Vref / 2),
reduciendo de este modo el tamaño del paso a 7.84mV
(2V/255).
5 DATOS EXPERIMENTALES Y DATOS
CALCULADOS
Tabla 1. Relacion de voltaje y Salida binaria
Voltaje Practica
(Bits)
Multisim
(Bits)
5 V 255 255
4.5 V 228 230
4 V 203 204
3.5 V 177 179
3 V 152 153
2.5 V 126 128
2 V 101 102
1.5 V 75 77
1 V 50 51
0.5 V 24 26
19.6 mV 1 1
0 V 0 0
El voltaje necesario para aumentar un bits es de 19.6
milivots
6 ANALISIS DE RESULTADOS
6.1 Discusión de la precisión y exactitud de
las mediciones.
En realidad no hay discusión con lo obtenido en la
práctica, en realidad es muy sencilla la conversión de
datos con este integrado, la salida digital fue de
acuerdo a la señal analógica de entrada.
6.2 Análisis de los posibles errores de
medición.
No surgieron errores de medición, al circuito se le
puede aplicar cualquier voltaje de entrada (Claro
tomando en cuenta en rango de señal que soporta el
integrado), y la transforma en digital.
6.3 Descripción de cualquier resultado
anormal.
No se obtuvieron resultados anormales, solo
problemas al momento de realizar el circuito, ya que los

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primeros circuitos integrados utilizados eran
defectuosos.
6.4 Interpretación de los resultados
Se obtuvieron buenos resultados, se realizó la
misma practica de manera simulada para verificar que
el circuito a realizar fuera correcto, y se simulo y los
resultados obtenidos fueron perfectos, ya que la
simulación como siempre trabaja con componentes
ideales,el circuito se procedió a armar en el protoboard
y también se obtuvieron resultados similares, solo
variaciones en los voltajes de salidas.
7 CONCLUSION
El objetivo de la practica fue solo hacer el circuito
convertidor analógico-digital, fue algo sencillo de
realizar, el utilizar este integrado en realidad facilita
demasiado la conversión de señales, no es muy
complejo, por lo tanto el armado es sencillo.
Las variaciones de voltaje para activar cada bits
varía de acuerdo a la señal de entrada en el integrado,
el aumento de bits es proporcional al voltaje de entrada.
8 BIBLIOGRAFIA
http://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%20
8.%20Convertidores%20A-D.pdf
http://www.ifent.org/lecciones/digitales/secuenciales/con
verta_d.htm