Instituto Politcnico NacionalUnidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnologa

Freyre Basulto AlexisHuerta Prez Yael AlonsoMorales Espinosa DiegoPais Martnez Ibeth

Ingeniera Biomdica

Electrnica III

Prctica simulada:R-2R

Profesor:M. en C. Arturo Aguilar Chvez

Mxico, D. F. a 18 de febrero de 2015OBJETIVO Describir el funcionamiento de la red R2R como elemento convertidor digital-analgico.

INTRODUCCINEl empleo de tcnicas digitales para accionar elementos analgicos requiere la utilizacin de un elemento traductor de un sistema a otro, este es el Convertidor Digital Analgico (DAC). Existen muchos diseos para realizar un circuito de Conversin Analgica Digital y viceversa, en general se utilizan ICS que realizan estas funciones en forma directa o con un mnimo de componentes extras. Sin embargo existen casos en que debemos, por costo, practicidad, disponibilidad o por lo especfico de nuestra aplicacin, aplicar otros sistemas. Los primeros parmetros de eleccin sern Precisin y Velocidad aunque tambin pesan sobre la eleccin la simplicidad de uso, consumo, entre otros.Conversin digital analgicaUn DAC (Digital to Analog Converter) es un dispositivo que generara una corriente o una tensin proporcional a una palabra binaria presente en sus entradas. El DAC ms sencillo que se puede concebir consta simplemente de una tensin de referencia y de un grupo de resistencias que se conectan o no de acuerdo al estado de un interruptor asociado.

Los parmetros caractersticos de un convertidor DAC son: Escala de salida (Full-Scale output). Se define como el mximo valor analgico de salida posible, es decir, cuando se aplica a la entrada el mximo valor binario. Resolucin. Se define como la diferencia en voltios que se produce a la salida del convertidor para un cambio sucesivo de su valor binario. Precisin. Es la comparacin entre la salida real de un DAC y la salida esperada. Linealidad. Es la desviacin (error lineal) de la salida ideal. Un caso especial es el error de offset(cuando todos los bits estn a cero) Monotonicidad. Un DAC es montono si no produce escalones inversos cuando se le aplica secuencialmente su rango completo de bits de entrada.

DESARROLLO EXPERIMENTALArmar el circuito R-2R con los siguientes valores: Vin=10 V R=10 Kohms 2R=20 KohmsRealizar mediciones de: La corriente en cada rama El voltaje total de salida La corriente total de salida La corriente de entrada

I entradaI 3I 2I 1I 0

1mA500micoA250micro125microA62.5microA

TericoSimulacin

Entrada binariaIoVoIoVo%E I%E V

0000000

10.0000625-0.06250.00009-0.0930.5555630.55556

20.000125-0.1250.00017-0.16626.4705924.6988

30.0001875-0.18750.00022-0.21814.7727313.99083

40.00025-0.250.00027-0.2727.4074078.088235

50.0003125-0.31250.00033-0.3325.303035.873494

60.000375-0.3750.00038-0.3741.3157890.26738

70.0004375-0.43750.00041-0.4116.7073176.447689

80.0005-0.50.0005-0.49900.200401

90.0005625-0.56250.00059-0.594.6610174.661017

100.000625-0.6250.00067-0.6666.7164186.156156

110.0006875-0.68750.00072-0.7184.5138894.247911

120.00075-0.750.00077-0.7722.5974032.849741

130.0008125-0.81250.00083-0.8322.1084342.34375

140.000875-0.8750.00087-0.8740.5747130.114416

150.0009375-0.93750.00091-0.9113.0219782.908891

Esta tabla muestra los valores obtenidos de la simulacin como del clculo terico. Los valores en un principio difieren, y el error tanto en corriente como en voltaje es elevado. Con forme se va aumentando la corriente y el voltaje el error disminuye. En la entrada binaria 7 por ejemplo el valor de error para corriente fue tan solo de 6.70%, y en la entrada del valor de 15 el error fue an menor ya que en corriente fue de 3.02% y en voltaje fue de 2.90%. Por consiguiente los valores no estuvieron muy alejados uno de otro.Entonces ya con los valores binarios asignados es posible recibir o enviar informacin, teniendo en cuenta que los valores son posibles de convertir en un rango de voltaje.

CONCLUSIONESFreyre Basulto AlexisEn la configuracin vista se observa tener la entrada binaria la cual nosotros podemos configurar para obtener distintos valores, en este caso tuvimos 4 bits para realizar valores que van desde el cero hasta el 15. En cada cambio que realizbamos se observaba un la variacin de la corriente y el voltaje, por lo mismo podemos asignar valores a cada rango de los valores binarios.Huerta Prez Yael AlonsoEsta configuracin es bsica y bastante importante, ya que es til en el intercambio de informacin, por ejemplo un micrfono es capaz de recibir el audio y convertirlo en energa la cual se convierte en informacin binaria, la cual puede ser almacenada y reproducida, o ser compartida, al igual que el cambiar la informacin binaria a energa la cual podamos transmitir en audio. Por lo tanto debemos entender claramente su funcionamiento y en qu momentos debemos utilizar alguna configuracin de este tipo.Morales Espinosa DiegoUna red R-2R permite de una forma simple y econmica implementar un convertidor digital-analgico (DAC), enlazando grupos de resistencias de precisin alternando los dos valores posibles en una escalera. Esto nos permite construir circuitos que puedan transformar una seal digital a analgica de forma sencilla para implementar en circuitos de alta complejidad como pudiera ser la traduccin de una seal binaria a una seal analgica.Pais Martnez IbethEste tipo de circuitos nos permite traducir seales digitales en analgicas con lo cual nos es posible crear seales y simular ritmos biolgicos como puede ser un electrocardiograma o un encefalograma. La configuracin de un DAC como el que simulamos en esta prctica es bsica y se puede construir de manera rpida y sencilla, lo cual nos puede ser til cuando no disponemos de ms materiales para construir un circuito.BIBLIOGRAFA [1] Boylestad L., Nashelsky L.; Electrnica: Teora de circuitos y dispositivos electrnicos. 8a. edicin; Mxico, 2003; Pearson Education. [2] Coughlin R.L, Driscoll F. F.; Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. 5a. edicin; Pearson Prentice Hall.