DAC AD7524 y ADC de rampa digital: funcionamiento y características

Resumen

El documento explica el funcionamiento del conversor digital-analógico AD7524, basado en una red escalera R/2R, con sus entradas de control, su tiempo de establecimiento y su exactitud. También describe el principio básico de un conversor analógico-digital y el proceso de conversión de un ADC de rampa digital, paso a paso.

Puntos clave

El AD7524 es un DAC de 8 bits que utiliza una red escalera R/2R.
Su salida analógica OUT1 se genera cuando CS y WR están en bajo; al poner cualquiera a 1, los datos se mantienen.
El tiempo de establecimiento es de 100 ns y la exactitud a escala completa es de +/- 0.2%.
La corriente de salida del DAC puede convertirse en voltaje mediante un amplificador operacional.
Un ADC toma una tensión analógica y produce un código digital que la representa tras cierto tiempo.
En el ADC de rampa digital, el contador aumenta un paso a la vez hasta que la salida del DAC supera a VA en una cantidad mayor o igual a VT, momento en que FDC pasa a bajo.

Ponte a prueba

DAC en CI (AD7524)

Utiliza una red escalera R/2R.
Tiene entrada de 8 bits que se pueden enclavar en el interior bajo el control de las entradas de selección de microcircuito (CS: Chip Select) y escribir (WR). Cuando ambas entradas de control CS y WR están en bajo, las entradas digitales de datos D7 a D0 producen una señal de salida analógica OUT1 (OUT2 por lo general está a tierra). Cuando cualquiera de las entradas de control se pone a 1, se mantienen los datos digitales de entrada y la salida analógica permanece en el valor correspondiente a los datos digitales fijados.
El tiempo establecido es de 100 ns. Su exactitud a escala completa es +/- 0.2%. El VREF puede variar entre voltaje positivo y negativo.
La corriente de salida se puede convertir a voltaje empleando un operacional.

Conversor ADC

Toma el voltaje de entrada analógica y, después de cierto tiempo, reproduce en un código de salida digital que representa la entrada analógica.

Operación Básica de un ADC

El comando de inicio pasa a 1, dando inicio a la conversión.
A una frecuencia determinada por el reloj, la unidad de control continuamente modifica el número binario que está almacenado en el registro.
El comparador compara VAX con la entrada analógica VA.
La lógica de control activa la señal del fin de conversión (FDC).

ADC de Rampa Digital

Se aplica el pulso de inicio para poner el contador a 0 en estado alto de inicio. También inhibe el paso de los pulsos de reloj por la puerta AND y hacia el contador.
Cuando las entradas ADC son todas cero, la salida de este es VMAX = 0.
Dado que VA > VAX, la salida del comparador FDC es alto.
Cuando el inicio regresa al estado bajo, se habilita la puerta AND y los pulsos pasan al contador.
A medida que el contador avanza, la salida del DAC aumenta un paso a la vez.
Este proceso continúa hasta que VMAX alcanza un paso que excede a VA por una cantidad mayor o igual a VT. En este momento, FDC cambia al estado bajo.
El proceso de conversión está terminado, lo que es señalado por la transición de alto hacia bajo de la señal FDC.
El contador retiene el valor digital hasta que el siguiente pulso de inicio dé comienzo otra vez al proceso.

Preguntas frecuentes

¿Qué tipo de red utiliza el DAC AD7524?

El AD7524 utiliza una red escalera R/2R. Tiene entrada de 8 bits con enclavamiento interno controlado por las señales CS y WR.

¿Cómo funciona el ADC de rampa digital?

Un contador parte de cero y avanza con los pulsos de reloj, aumentando la salida del DAC un paso cada vez. La conversión termina cuando la salida del DAC excede la entrada analógica en VT o más, y la señal FDC pasa a bajo.