En primer lloc s'indica una informació mínima sobre el convertidor a assajar, extreta dels fulls de característiques d'aquest convertidor, facilitada pel fabricant.

            • Convertidor Analògic/Digital (ADC) d'aproximacions successives, tecnologia CMOS i una resolució de 8 bits.         

                 • A la fig. 1 s'indica la identificació dels terminals del xip:

fig. 1

            • Per assegurar el correcte funcionament del circuit, es requereix un polsador normalment obert connectat entre el terminal  3  i massa, que servirà per fer un  reset  abans d'iniciar les comprovacions, tal com s'indica a la fig. 3.

            A la fig. 2 s'indica el funcionament del convertidor i l'error de quantificació.

fig. 2

            • Una manera senzilla d'assajar el convertidor consisteix a aplicar-li una tensió analògica coneguda i emprar LEDs que ens indiquin el valor digital corresponent de sortida, tal com s'indica a la fig. 3.

fig. 3

            A la fig. 5 s'indica l'esquemàtic del circuit complet a assajar, on al circuit bàsic de la fig. 3 s'han afegit:

            • Un circuit regulador de tensió, variable, per poder aconseguir els  5,12 V  d'alimentació que indica el fabricant.  A  la  fig. 4  s'identifiquen  els  terminals  del  circuit  regulador   L78L05   emprat :   1 sortida regulada,  2 massa o regulació i  3 entrada.

fig. 4

           • Un divisor de tensió format per dues resistències en  sèrie  de   1 kΩ   connectades  als   5,12 V.  En  el  punt  central  de  les  resistències  tenim   5,12 / 2 = 2,56 V   que es connecten al terminal   V_REF .

           • Un divisor de tensió amb un potenciòmetre multivolta, per aconseguir una tensió analògica d'entrada  V_IN  des dels  5,12 V  fins a  0 V,  regulable fàcilment de forma manual.

             • Una tensió estabilitzada amb un díode zener de  5,1 V per a l'alimentació dels LEDs.

fig. 5

            A la fig. 6 s'indica la planificació del muntatge a la protoboard i a la fig. 7, una fotografia.

fig. 6

fig. 7

            A la fig. 8 s'indica el detall del polsador emprat, al qual se li han soldat trossets de conductor rígid als seus terminals, per poder inserir-lo a la  protoboard .

fig. 8

            Observacions:

           • En aquesta pràctica s'empren dos mòduls de protoboards de nodes, la qual cosa facilita el muntatge del circuit.

            • L'esquemàtic de la fig. 3, diferencia entre les masses analògica i digital, això no obstant, per fer aquest assaig s'han unit en una única massa.

            • A la fotografia es veu que no es tenen en compte els colors que puguin tenir les línies d'alimentació superiors de la protoboard : per conveniència, la marcada amb color blau s'empra per al positiu i la marcada amb vermell per al negatiu (massa).    

            • Els  LEDs  s'alimenten de manera que quan un d'ells s'encén significa que la sortida a la qual està connectat hi ha un  "0"  -raoneu-ho. I viceversa: LED apagat significa que la sortida a la qual està connectat hi ha un  "1" . Així, quan la tensió analògica d'entrada sigui de  0 V, tots els LEDs estaran encesos i quan tingui el valor màxim de  5,12 V, tots ells estaran apagats.

            Relació de components:

            Totes les resistències fixes són de  0,25 W  de dissipació.

             Procediment:

            • Alimenteu el circuit a   V_CC = 8 V. 

            • Comproveu que la tensió d'alimentació dels LEDs és la tensió zener prevista.

            • Comproveu que la tensió de sortida del regulador de tensió és de   5,12 V.  Si és inferior a aquest valor augmenteu lleugerament el valor de   R₂ ,  o disminuïu-lo si és superior.

            • Comproveu que la tensió   V_REF  val   5,12 / 2 = 2,56 V.  Això s'aconsegueix seleccionant prèviament el parell de resistències d' 1 kΩ  del divisor de tensió, de manera que els seus valors siguin el més semblants possible.

            • Gireu el vis del potenciòmetre multivolta totalment en sentit contrari al de les busques d'un rellotge, amb la qual cosa la tensió analògica d'entrada serà de  0 V. Premeu el polsador per fer un reset amb la qual cosa tots els LEDs s'hauran  d'encendre,  el  què  voldrà  dir  que  totes  les  sortides  del  convertidor  estaran  a   "0" , és  a  dir,  la  sortida serà:  0000 0000.

            • Per mesurar la tensió analògica d'entrada, en el multímetre seleccioneu l'escala de  200 mV  de tensió contínua. Gireu poc a poc el vis del potenciòmetre en el sentit de les busques d'un rellotge fins que justament s'apagui el LED del LSB i comproveu que aquesta tensió és d'uns  10 mV.  El valor digital de la sortida serà  0000 0001. Continueu girant poc a poc el vis del potenciòmetre i el següent valor digital serà   0000 0010  i es produirà a uns  30 mV.  Continueu augmentant la tensió analògica d'entrada per comprovar que a intervals de  20 mV  es van produint els corresponents valors digitals de sortida. Canvieu l'escala del voltímetre quan convingui.

            • En un DAC de 8 bits, el marge de la tensió analògica d'entrada es divideix en  2⁸ = 256  nivells de quantificació. En aquesta pràctica:  5120 mV / 256 nivells = 20 mV / nivell. Feu una taula de valors amb alguns parells de valors analògics i els corresponents digitals per comprovar que els resultats obtinguts estan d'acord amb les previsions. 

Escriure un comentari