Circuito práctico

Los diversos fabricantes de CI proporcionan ADC con un amplio rango de características de operación. A continuación se estudia uno de los dispositivos más populares con el objetivo de obtener una idea de lo que en realidad se emplea en las aplicaciones de sistemas.

La figura siguiente presenta la distribución de terminales para el ADC0804, que es un CI  de 20 terminales fabricado con tecnología CMOS y que lleva a cabo la conversión A/D utilizando el método de aproximaciones sucesivas.  Algunas de sus características más importantes son:

En mediciones hechas en un solo punto, la entrada analógica se aplica en VIN(+) mientras que VIN(-) se conecta a la tierra analógica.  Durante la operación normal, el convertidor utiliza VCC= +5 V como voltaje de referencia y la entrada analógica puede variar desde 0 hasta 5 V, que es el valor de escala completa.

– Convierte el voltaje analógico de entrada en una salida digital de ocho bits. La salida es de tres estados, lo que permite conectar el convertidor con facilidad en canales de datos.  Con ocho bits la resolución es de 5 V/255 = 19.6 mV.

– Tiene un circuito de reloj interno que produce una frecuencia igual con f = 1/(1.1RC), donde R y C son los valore de los componentes conectados al convertidor de manera externa.

Una frecuencia típica de reloj es 606 kHz y se obtiene con  R=10K? y C = 150 pF.  Si se desea también puede utilizarse un reloj externo ; éste se conecta a la terminal CLK IN del CI.

– Al utilizar una frecuencia de 606kHz, el tiempo de conversión es, aproximadamente, igual con 100?s.

– Tiene conexiones a tierra por separado para los voltajes analógicos y digitales.  La terminal ocho corresponde a la tierra analógica y se conecta al punto común que sirve como referencia en el circuito analógico que genera el voltaje analógico.

La terminal 10 es la tierra digital, que es la que utilizan todos los dispositivos digitales que integran el sistema.  (Note que se emplean símbolos diferentes para tierras diferentes.).  La tierra digital es inherentemente ruidosa como consecuencia de los rápidos cambios de corriente que tienen su origen cuando los dispositivos digitales cambian de estado.

Aunque no es necesario utilizar una tierra analógica aparte, hacerlo asegura que el ruido de la tierra digital no sea la causa de un  cambio prematuro en la salida del comparador analógico que se encuentra dentro del ADC.

Este CI esta diseñado para ser conectado con facilidad al canal de datos de un microprocesador.  Por esta razón, los nombres de algunas entradas y salidas del ADC0804 tienen su origen en las funciones que son comunes en los sistemas basados en un microprocesador.  Las funciones de estas entras y salidas son las siguientes :

CS Habilitación del microcircuito [Chip Select]  .- Esta entrada debe encontrarse en su estado activo BAJO  para que las entradas (RD)’ o (WR)’ tengan efecto.

RD Habilitación de la salida  [Output Enable].- Esta entrada se emplea para habilitar los buffers de las salidas digitales.

WR Inicio de conversión [Start Conversion].- En esta entrada se aplica un pulso BAJO para dar inicio a un nuevo proceso de conversión.

INTR Fin de conversión [End of Conversion].- Esta señal cambia hacia el estado ALTO al inicio de la conversión cuando la conversión termina, regresa al estado BAJO.

Salida de reloj (CLK OUT).- Para utilizar el reloj interno, se conecta un resistor en esta terminal. La señal del reloj interno aparece en esta terminal.

Entrada de reloj (CLK IN).- Se utiliza como entrada del reloj externo o para conectar un capacitor cuando se hace uso del reloj interno.