1. MATERIA: MICROCONTROLADORES
Interfazamiento de
Sistemas
 Conversión Digital a Analógica
(D/A)
 Conversión analógica a digital
(A/D)
Profesor: M.C. Rubén Loredo Amaro
Departamento de Electricidad y Electrónica Industrial
de la Universidad Tecnológica de Altamira

2. Introducción
 El interfazamiento es el proceso de hacer
dos o más dispositivos o sistemas
operacionalmente compatibles entre sí, de
manera que funcionen juntos como se
requiera.
 Muchas cantidades son de naturaleza
analógicas; esto es, son cantidades
continuas. Las cantidades físicas, tales
como temperatura, presión, tiempo y
velocidad son ejemplo de cantidades
analógicas

3. Señales Digitales y Analógicas
 Una cantidad analógica es aquella que
contiene un conjunto continuo de valores
dentro de un rango dado.
 En el caso de una representación digital
usando un código binario de 4 bits solo se
pueden representar 16 valores.

4. Señal análoga digitalizada

5. Señal reconstruida o aproximada

6. Ventajas de la señal digital
 Puede ser reconstruida gracias a los sistema de
regeneración de señales (usados también para
amplificarla, sin introducir distorsión)
 También cuenta, con sistemas de detección y
corrección de errores que, por ejemplo, permiten
introducir el valor de una muestra dañada,
obteniendo el valor medio de las muestras
adyacentes (interpolación).
 Facilidad para el procesamiento de la señal.
 La señal digital permite la multigeneración infinita
sin pérdidas de calidad. Esta ventaja sólo es
aplicable a los formatos de disco óptico

7. Inconvenientes de la señal digital
 La señal digital requiere mayor ancho de banda
para ser transmitida que la analógica.
 Se necesita una conversión analógica-digital
previa y una decodificación posterior, en el
momento de la recepción.
 La transmisión de señales digital requiere una
sincronización precisa entre los tiempos del
reloj de transmisor, con respecto a los del
receptor. Un desfase, por mínimo que sea,
cambia por completo la señal.

8.  La conversión D/A es una parte
importante de muchos sistemas. En esta
sección examinaremos dos tipos básicos
de conversores D/A (DACs) y
aprenderemos acerca de sus
características de desempeño.

9. Entrada Ponderada en Binario
 Un método de conversión D/A utiliza una
red de resistores con valores de
resistencia que representan los pesos
binarios de los bits de entrada del código
digital.
 Cada uno de los resistores de entrada
tendrá o no tendrá corriente, dependiendo
del nivel de voltaje de entrada.

10. Convertidor D/A de 4 bits
Un convertidor D/A de 4 bits (DAC)
con entradas ponderadas en binario.

11. Salida del Convertidor D/A

12. Desventajas
 Una de las desventajas de este tipo de DAC es el
número de valores de resistores distintos. Por
ejemplo, un conversor de 8 bits requiere ocho
resistores, variando desde cierto valor de R hasta
128R en pasos ponderados binariamente.
 Este rango de resistores requiere tolerancias de
una parte en 255 (menos del 0.5%) para
convertir exactamente la entrada, haciendo a
este tipo de DAC muy difícil de producir
masivamente

13. El conversor D/A de escalera R/2R
 Otro método de conversión D/A es la escalera
R/2R, para cuatro bits.
 Supera uno de los problemas en el DAC de
entrada ponderada binariamente, al requerir sólo
dos valores de resistores.

14. Características de desempeño de
conversores D/A
 Las características de desempeño de un
DAC incluyen:
 Resolución,
 Exactitud,
 Linealidad,
 Monotonicidad
 Tiempo de establecimiento

15. Resolución
 Resolución. La resolución de un DAC es el recíproco del
número de pasos discretos en la salida. Esto, por supuesto,
depende del número de bits de entrada.
 Por ejemplo, un DAC de 4 bits tiene una resolución de una
parte de:
2  1  15
4
 Expresada como un porcentaje es (1/15)100 = 6.67%.
El número total de pasos discretos es igual a
2 1 n
donde n es el número de bits
 La resolución también puede expresarse como el número
de bits que se convierten.

16. Ejercicios de Resolución
Calcule la resolución para un DAC de 16 bits.

17. Exactitud.
 La exactitud es una comparación de la
salida real de un DAC con la salida
esperada.
 Se expresa como un porcentaje de voltaje
de salida de escala completa o máximo.
 Por ejemplo, si un conversor tiene una salida de escala
completa de 10V y la exactitud es ±0.1%, entonces el error
máximo de cualquier voltaje de salida es (10 V)(0.001) =
10 mV.
 Idealmente, la exactitud debe ser, a lo mucho, ±1/2 de un
LSB. Para un conversor de 8 bits. 1 LSB es 1/256 = 0.0039
(0.39% de escala completa). La exactitud debe ser
aproximadamente ±0.2%.

18. Linealidad
 Un error lineal es una desviación desde la
salida de línea recta ideal de un DAC. Un
caso especial es un error de balance, que
es la cantidad de voltaje de salida cuando
los bits de entrada son todos ceros.

19. Monotonicidad
 Un DAC es monotónico si no toma ningún
paso inverso cuando se hace su secuencia
sobre todo su rango de bits de entrada.

20. Tiempo de establecimiento
 El tiempo de establecimiento se define
normalmente como el tiempo que toma un
DAC en ajustarse dentro de ±1/2de LSB
de su valor final cuando ocurre un cambio
en el código de entrada.

21. Repaso
 ¿Cuál es la desventaja de un DAC con
entradas ponderadas binarias?
 ¿Cuál es la resolución de un DAC de 4
bits?
 ¿Cuál es la resolución de un DAC de 8
bits?

22. DAC0808
 El DAC0808 es un circuito integrado
monolítico convertidor Digital – Análogo
tiene como características de salida de
corriente a escala completa de 150nS con
una disipación de 33mW a 5 Volts como
fuente de alimentación, tiene una
exactitud de +-0.19% con una resolución
de 8 bits y puede conectarse a dispositivos
con salidas TTL

23. Diagrama Interno

24. Aplicación Típica
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7

25. Interface con el Microcontrolador