🧐 El CONVERTIDOR de SEÑAL DIGITAL a señal ANALÓGICA

Convertidor digital-analógico

😀  En una versión sencilla de convertidor digital a analógico se utiliza un amplificador sumador para formar una suma ponderada de todos los bits que no son ceros en la palabra de entrada (figura siguiente). El voltaje de referencia se conecta a los resistores por medio de interruptores electrónicos que responden al binario. Los valores de las resistencias de entrada dependerán de que bit de la palabra responde un interruptor, el valor de la resistencia para los bits sucesivos del LSB se reduce a la mitad. 

Por lo tanto, la suma de los voltajes es una suma ponderada de los dígitos de la palabra. Un sistema como el anterior se conoce como circuito de resistores ponderados. La función de los circuitos amplificadores operacionales es actuar como un búfer para asegurar que la corriente fuera del circuito del resistor no se ve afectada por la carga de salida y también para que la ganancia se pueda ajustar para dar un rango de salida de voltajes apropiados a una aplicación en particular. 💣

DAC con resistencias ponderadas

Circuito en escalera R-2R

👾  Un problema de este circuito es que requiere usar resistencias exactas para cada resistor, lo cual es difícil para el amplio intervalo que se necesita. Por ello, esta modalidad del DAC tiende a estar limitada a conversiones de 4 bits.

Otra versión más común, usa el circuito en escalera R-2R , lo podemos ver en la figura siguiente.  👇

DAC con escalera R-2R

😉  Esto resuelve el problema de obtener resistencias exactas en un intervalo de valores amplio, ya que sólo se necesitan dos valores. El voltaje de salida se genera conmutando las secciones de la escalera con el voltaje de referencia o a 0 V, dependiendo de si hay un l o un 0 en la entrada digital.

DAC ZN558D

Convertidor digital a analógico con entrada retenida de 8 bits

La figura anterior 👆 muestra los detalles del convertidor digital a analógico con entrada retenida de 8 bits GEC Plessey ZN558D con un circuito en escalera R-2R. Una vez concluida la conversión, el resultado de 8 bits se pone en una retención interna hasta que concluye la siguiente conversión. Los datos se guardan en la retención cuando HABILITAR es alta; se dice que la retención es transparente cuando HABILITAR es baja. Una retención es un dispositivo que retiene la salida hasta que una nueva la reemplaza. Cuando un DAC tiene una retención se puede conectar en forma directa con el bus de datos de un microprocesador que lo considerará como una dirección más para el envío de datos. Un DAC sin retención se puede conectar a través de un adaptador de interfase periférico (PLA), para proporcionar la retención.

En la figura siguiente 👇 se muestra cómo utilizar el ZN558D con un microprocesador.

Operación unipolar

👌  Cuando es necesario que la salida sea un voltaje que varíe entre cero y el voltaje de referencia, lo cual se denomina operación unipolar. Si Vref entrada = 2.5 V, el intervalo de salida es de + 5 V cuando R1 = 8 kΩ y R2 = 8 kΩ y el intervalo es de +10V cuando R1 = 16 kΩ y R2 = 5.33 kΩ.

💥  Las especificaciones de los DAC incluyen términos como los siguientes:

1. Salida a escala total, es decir, la salida cuando la palabra de entrada está formada sólo por números uno. En el ZN558D un valor típico es 2.550 V.
2. La resolución, los DAC de 8 bits en general son adecuados para la mayoría de los sistemas de control por microprocesador. El ZN558D es de 8 bits.
3. El tiempo de asentamiento es el tiempo que tarda el DAC para alcanzar un valor dentro de 1/2 de LSB de su nuevo voltaje, después de un cambio binario. En el ZN558D es de 800 ns.
4. La linealidad es la desviación máxima respecto a la línea recta que pasa por cero y el intervalo total de salıda. En el ZN558D es un máxımo de +-0.5 LSB.

Escrito por Archie Tecnology