CONVERSOR ANALOGICO DIGITAL CON REGISTRO DE APROXIMACIONES SUCESIVAS (SAR)

CONVERSOR ANALOGICO DIGITAL CON REGISTRO DE APROXIMACIONES SUCESIVAS (SAR)

Los conversores que utilizan este registro son mas rápidos que los conversores de escalera, son utilizados cuando se necesitan entre velocidades medias y altas. Se usan en los microcontroladores, consta de un conversor digital análogo, un comparador y un registro de aproximaciones sucesivas la conversión se realiza bit a bit desde el mas significativo hasta el menos probando si es menor o es mayor al valor del voltaje que convertimos. 

Para la conversión primero se pone el bit mas significativo en uno lógico, el DAC convierte este valor (10000000) y luego es comparado con el voltaje a convertir, luego es comparado con el voltaje de entrada, y define si es mayor o menor el Registro de Aproximaciones Sucesivas toma la decisión de Guardar o no el Bit que cambio de estado (Lo Guarda si es Menor, lo borra si es mayor), luego pone en uno lógico el siguiente bit en significancia, lo compara y el SAR decide si guardarlo o borrarlo, y así continua bit a bit hasta llegar al ultimo lo cual nos dará como resultado el valor digital del voltaje  analógico.

DIGITAL ANALOGUE CONVERTER WITH RECORD OF SUCCESSIVE APPROXIMATIONS (SAR)

The converters that use this register are faster than the ladder converters, they are used when needed between medium and high speeds. They are used in microcontrollers, it consists of an analog digital converter, a comparator and a register of successive approximations. The conversion is done bit by bit from the most significant to the least tested if it is smaller or is greater than the value of the voltage that we convert.

For the conversion first the most significant bit is put in a logical one, the DAC converts this value (10000000) and then it is compared with the voltage to be converted, then it is compared with the input voltage, and it defines if it is bigger or smaller of Successive Approximations makes the decision to Save or not the Bit that changes state (Saves it if Minor, deletes it if it is greater), then puts in logical one the next bit in significance, compares it and the SAR decides whether to save it or erase it, and so it continues bit by bit until it reaches the last one which will give us as a result the digital value of the analog voltage.

CIRCUITO EMPLEADO

Vemos en la Figura el conversor digital Analógico, el comparador y el SAR.

FUNCIONAMIENTO

en el circuito de la Figura, la conversión comienza desde el los registros de desplazamiento.

Registro de Desplazamiento, se encarga de borrar y activar cada parte del circuito, es decir, lo activa bit por bit

Este primero borra todas los registros y dejo el circuito listo para la próxima conversión (a traves de todos los suiches digitales 4066). Con su segundo pin se activa el primer suiche digital (4066) que pone en uno al flip flop RS es decir el bit mas significativo del circuito,  luego se convierte por el DAC y se compara con los amplificadores operacionales, el resultado pasa a la primera  AND(que están debajo de los flipflop RS) que esta activa debido al registro de desplazamiento (las otras AND están desactivadas ya que el resto de bits del registro se encuentran en cero lógico), en esta parte se decide si se borra o se guarda el estado lógico de salida del primer flipflop RS esto depende de si es mayor o menor el valor puesto por el SAR,  en caso de ser mayor el segundo suiche digital se encarga de borrar el bit, sino se deja guardado. Ahora pasamos al siguiente bit ya que el registro de desplazamiento pasa el uno lógico de A8 hacia A7 esto desactiva la parte del SAR del bit mas significativo es decir ya no se modifica, "Ya convertimos este bit". Al activarse A7 también se empieza a funcionar el tercer suiche digital que pone en uno logico el siguiente bit en significancia, y vuelve a pasar lo mismo que en el anterior bit.

Primer Suiche digital, pone en uno el bit mas significativo

Flip Flop RS, R=1 Y S=0 obtenemos para Q=1,  R=0 Y S=1 obtenemos Q=0, los otros estados no importan 

Conversor Digital analógico

Etapa de entrada y comparación

Compuerta AND que se encarga de decidir si deja en uno la salida del flipflop RS o si activa el suiche digital dos para que lo ponga en cero

Segundo suiche digital que pone en cero el bit mas sigificativo en caso de ser mayor el voltaje.

Etapa de registros y salida del Conversor Analgico digital

Cuando ya hemos convertido los 8 bits, es decir el registro de desplazamiento ha pasado A0, pasa a Mostrar que se encarga de guardar y mostrar lo convertido a traves de los contadores 74LS193 (que utilizamos como registros paralelos debido a que nos permiten cargar de donde comenzaran a contar y obvio no los ponemos a contar), el ultimo pin del registro de desplazamiento RSSS se encarga de volver a poner en uno lógico el primer pin del registro es decir Borrar para dejar listo el circuito para volver a convertir el voltaje analógico de entrada. 

NOTA IMPORTANTE

El reloj del circuito es de 1seg y el pulso que vemos que entra en un transistor y luego va al registro de desplazamiento, es un pulso de inicio y se encarga de iniciar el conversor, esta ajustado para crear un pulso en alto durante  el inicio con una duración de 1,5seg luego cae a cero y sale del funcionamiento del circuito. esto quiere decir que si deseamos cambiar la velocidad del conversor no solo debemos cambiar el reloj sino también la duración de este pulso, por ejemplo.

Clck =1ms,    Pulso inicio= 1,5ms, se debe cumplir que 

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