Abr 162016

 
Convertidor Analógico a digital ADC0804

Convertidor Analógico a digital ADC0804

Este esquema es compatible para los modelos ADC0801, ADC0802, ADC0803, ADC0804 y ADC0805, la descripción de pins:

  • 1 CS  Chip Select
  • 2 RD  Read
  • 3 WR  Write
  • 4 CLK in  External Clock input or use internal clock gen with external RC elements
  • 5 INTR  Interrupt request
  • 6 UIN(+)  Differential analog input+
  • 7 UIN(–)  Differential analog input–
  • 8 AGND  Analog ground pin
  • 9 VREF/2  Reference voltage input for adjustment to correct full scale reading
  • 10 D GND  Digital ground pin
  • 11 DB7  Data bit 7
  • 12 DB6  Data bit 6
  • 13 DB5  Data bit 5
  • 14 DB4  Data bit 4
  • 15 DB3  Data bit 3
  • 16 DB2  Data bit 2
  • 17 DB1  Data bit 1
  • 18 DB0 (LSB)  Data bit 0
  • 19 CLK r  RC timing resistor input pin for internal clock gen
  • 20 VCC (or VREF)  +5V supply voltage, also upper reference input to the ladder


Abr 152016

 

Los tipos mas comunes que son implementados en circuitos integrados son:

  • ADC Delta-Encoded (Codificación Delta).
  • ADC Sigma-Delta.
  • ADC de conversión directa o ADC Flash.
  • ADC de Aproximación Sucesiva.
  • ADC Comparador de Tipo Rampa.
  • ADC Pipeline (Tipo tubería).

ADC Delta-Encoded (Codificación Delta), tiene un contador arriba abajo que provee un convertidor digital analógico (DAC). Tanto la señal de entrada como el DAC ambos van a un comparador. El comparador controla el contador. El circuito utiliza retroalimentación negativa del comparador para ajustar el contador mientras la salida del DAC está lo suficientemente cerca de la entrada de la señal. El número es leído del contador. Los convertidores Delta tienen rangos muy amplios, y una alta resolución, pero el tiempo de conversión depende del nivel de la señal de entrada, por lo que siempre tendrá una garantía aún en el peor de los casos. Los convertidores Delta son muchas veces buenas opciones para leer señales del mundo real. Muchas señales de sistemas físicos no cambian abruptamente. Algunos convertidores combinan las aproximación delta y la de aproximación sucesiva, Esto trabaja bien con altas frecuencias que son conocidas para ser pequeñas en magnitud.

ADC Sigma-Delta, muestrea la señal deseada con un factor grande y filtros deseados de la banda de señal. Generalmente un número más pequeño de bits que requiere y convierte utilizando un ADC tipo Flash después del filtro. La señal resultante, junto con el error generado por la discretizacion de niveles del Flash, es el resultado y substracción de la entrada al filtro. Esta retroalimentación negativa ha afectado la forma ruido de error debido al Flash así que si no aparecen las señales de frecuencias deseadas. Un filtro digital (Filtro de conversión digital) sigue el ADC que reduce el tiempo de muestreo, los filtros apagan la señal de ruido no deseada e incrementan la resolución de la salida.

ADC de conversión directa o ADC Flash, tiene un comparador que lo enciende para cada rango de voltaje decodificado. El banco comparador introduce un circuito lógico que genera un código para cada rango de voltaje. La conversión directa es muy rápida, pero usualmente solamente tiene 8 bits de resolución (256 comparadores) o menos, y necesita un circuito caro y grande. Los ADCs de este tipo son físicamente grandes, tienen una alta entrada de capacitancia, y son propensos a producir fallos en las salidas (Al poner en las salidas un código fuera de secuencia). Hay muchos de estos utilizados para señales de vídeo u otras rápidas.

ADC de Aproximación Sucesiva, utiliza un comparador para rechazar rangos de voltajes, eventualmente establecidos en los rangos de voltaje final. Por ejemplo, la primera comparación debe decidir cual bit más significativo de la salida, la siguiente comparación decide el siguiente bit más significativo, etcétera. Esto también es llamado conversión bit-weighting (Bit de mayor peso), y es similar a la búsqueda binaria. Los ADCs de este tipo convierten muy rápido, y tienen buenas resoluciones y rangos muy amplios y completos. Son más complejos que algunos de otros diseños.

El circuito ADC0804, utiliza esta tecnología y esta compuesto por un convertidor de 8 bits y un tiempo de acceso de unos 135 nS.

ADC Comparador de Tipo Rampa, (También llamado ADC Integrador, ADC Doble rampa, o ADC Multi rampa). Produce una señal de tipo diente de sierra que se eleva, luego rápidamente cae a cero. Cuando la pendiente inicia, el contador inicia a contar. Cuando la pendiente encuentra la entrada, un comparador inicia, y el valor del timer (temporizador) se almacena. Los convertidores de pendientes en tiempo requieren el menor número de transistores. El tiempo de la rampa es sensible a la temperatura por que el circuito que genera la rampa es muchas veces un oscilador simple. Hay dos soluciones: Utilizar un contador de reloj para manejar el DAC y después utilizar el comparador para preservar el valor del contador, o calibrar el tiempo de la rampa. Una ventaja especial del sistema comparador de rampas es que compara una segunda señal solo requiere otro comparador, y otro registro para almacenar los valores de voltaje.

ADC Pipeline (Tipo tubería), también llamado cuantificador de subrangos, utiliza dos o más etapas de sub rangos. Primero, una conversión amplia es hecha. Como segundo paso, la diferencia de la señal de entrada es determinada con un convertidor digital analógico (DAC). La diferencia es el convertidor fijo, y los resultados son combinados en un último paso. Este tipo de ADC es rápido, tiene una alta resolución y ocupa un tamaño pequeño.



Oct 282013

 
SAIs de regleta, torre pequeña y para rack informático.

SAIs de regleta, torre pequeña y para rack informático.

Un SAI (sistema de alimentación ininterrumpida) o también llamado UPS (Uninterruptable Power Supply) es un aparato que permite mantener la alimentación eléctrica mediante baterías cuando falla el suministro de la compañía eléctrica, o si se produce una anomalía (por ejemplo, una sobre tensión o disminución del voltaje). Sirven para proteger por tanto los dispositivos que tienen conectados y mantenerlos en funcionamiento ante cortes breves del suministro eléctrico. Según su forma de funcionamiento se distinguen tres tipos de SAI ó UPS:

  1. Off-line: la alimentación viene de la red eléctrica y en caso de fallo de suministro el dispositivo empieza a generar su propia alimentación. Debido a que no son activos, hay un pequeño tiempo en el que no hay suministro eléctrico. Generan una forma de onda que no es sinusoidal, por lo que no son adecuados para proteger dispositivos delicados o sensibles a la forma de onda de su alimentación. Su uso más común es en la protección de dispositivos domésticos como ordenadores, monitores, televisores, etc.
  2. In-line: también conocido como de “línea interactiva”. Es similar al Off-line, pero dispone de filtros activos que estabilizan la tensión de entrada. Sólo en caso de fallo de tensión o anomalía grave empiezan a generar su propia alimentación. Al igual que los SAI de tipo Off-line tienen un pequeño tiempo de conmutación en el que no hay suministro eléctrico. Generan una forma de onda pseudo-sinusoidal o sinusoidal de mayor calidad que los SAI Off-line. Su uso más común es en la protección de dispositivos en pequeños comercios o empresas, tales como ordenadores, monitores, servidores, cámaras de seguridad y vídeo grabadores, etc…
  3. On-line: es el más completo de todos en cuanto a prestaciones. El dispositivo genera una alimentación limpia con una onda sinusoidal perfecta en todo momento a partir de sus baterías. Las baterías se cargan al mismo tiempo que se genera la alimentación. Por tanto, en caso de fallo o anomalía en el suministro los dispositivos protegidos no se ven afectados en ningún momento porque no hay un tiempo de conmutación. Su principal inconveniente es que las baterías están constantemente trabajando, por lo que deben sustituirse con más frecuencia. Su uso más común es en la protección de dispositivos delicados o de mucho valor en empresas, tales como servidores, electrónica de red, ordenadores de monitorización, vídeo grabadores y cámaras de seguridad, etc…
Conexiones de un SAI.

Conexiones de un SAI.

Aparte del modo de funcionamiento los SAI o UPS poseen otras características que los diferencian:

Los SAI pueden disponer de dos conectores RJ11 (clavija telefonica) o dos RJ45 (clavija de datos o red) que son usados para proteger los equipos conectados a una línea telefónica o linea de datos.

Del mismo modo, la mayoría de los SAI tienen una salida RS-232, USB o RJ45 para conectarlos a un ordenador que sirve para comunicar el estado del SAI y de auto apagarse en caso de que tras un fallo de suministro prolongado, el ordenador vaya a quedarse sin alimentación. Esta función es muy útil en servidores empresariales donde un fallo eléctrico necesita ser tratado automáticamente.

La potencia de un SAI o UPS  nos la pueden dar en watts o vatios (W) que es la potencia activa o eficaz consumida por el sistema, o también en volt-amperio (VA) que es la potencia aparente. Si conocemos VA para obtener W se multiplica VA x 1,4 para dar un margen por el pico de corriente que se da al arrancar los equipos.
Fórmulas y equivalencias para trabajar en corriente alterna.

En los SAIs de gran tamaño que proporcionan corriente en los centros de proceso de datos la alimentación suele estar respaldada por un grupo electrógeno que entra en servicio cuando la alimentación de la compañía eléctrica falla dando mas autonomía al SAI. La alimentación es trifásica cuando se trabaja con potencias elevadas.

Baterías usadas en SAIs

Baterías usadas en SAIs

Control del SAI por ordenador.

Control del SAI por ordenador.