Tema 2

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Tema 2

• Adquisición de datos
• Acondicionamiento y conversión A/D y D/A. Tipos
  de convertidores.Tarjetas adquisición de datos.
  Programación.

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Sistemas de adquisición de datos.
3
Canales multiplexados
4
Canales en paralelo
5
Acondicionamiento de la señal Amplificador de
instrumentación
6
Conversión A/D
Función de transferencia ideal
Error de cuantización. Errores de no
linealidad, de ganancia, de offset, etc
7
Errores
Error absoluto
Error relativo
Propagación de errores (k error relativo)
8
Ruido en la señal
Media(µ), desviación estándar(s) y varianza(s2)
9
Formas de onda más usuales
Relaciones entre el valor de pico a pico de una
señal y su desviación típica
10
Muestreo y retención (sample hold)
Interruptor de estado sólido
Circuito elemental de muestreo y retención
Frecuencia máxima de entrada
11
Muestreo ideal de la señal
12
Aliasing ó solape en frecuencia

• Señal original
• Señal correctamente muestreada
• Señal con aliasing (solapamiento de espectros)

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Aliasing de la señal muestreada. (Efectos
visuales)
14
Canales simples o diferenciales
15
Tipos de convertidores A/D
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Convertidor flash

• Es el más rápido.
• Supone 2N resistencias y 2N-1 comparadores.
• La complejidad del circuito crece demasiado para
  valores de N superiores a 7 ú 8.
• De utilidad para muestreo de señales rápidas, de
  vídeo, etc

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Convertidor semi-flash.

• Realiza la conversión en 2 etapas
• Primero se convierten los 4 bits de más peso,
  luego se obtiene la diferencia y se vuelven a
  convertir los 4 bits de menos peso.
• Permite reducir la complejidad del flash directo
  sin perder mucho en velocidad de conversión.
• Es una buena opción para convertidores rápidos.

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Convertidor de aproximaciones sucesivas

• Usa un algoritmo de prueba y error se comienza
  con el MSB1, si la salida está todavía por
  debajo de la entrada, queda confirmado el bit, si
  es superior, es MSB0 y se ensaya el siguiente.
  
• Cada ciclo, se obtiene un bit, por lo que tardará
  N ciclos de reloj la conversión.
• Se obtienen velocidades de conversión
  medias-altas por lo que es un buen candidato para
  ser empleado en tarjetas A/D.

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Convertidor de doble rampa

• Es el más preciso, pero también el más lento.
• Se emplea en instrumentos de precisión y de
  laboratorio.
• Cuesta 2N1 ciclos hacer una conversión.
• Si la señal es contínua y tiene ruido de alterna,
  el convertidor lo elimina casi por completo.

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Convertidor Delta-Sigma(?-S)

• Se trata de un convertidor de 1 solo bit que
  muestrea a gran velocidad. La secuencia binaria
  es filtrada digitalmente para obtener el valor
  medio con mayor precisión.
• A mayor precisión, mayor tiempo de conversión. Se
  puede variar dinámicamente, por lo que es un
  convertidor intermedio entre los de doble rampa y
  los flash.