7/25/2019 Cad Nyquist1/36CONVERTIDORES A/DNYQUIST-RATE
7/25/2019 Cad Nyquist2/36IntroduccinTipos convertidoresBaja a media velocidad,gran precisinVelocidad media,precisin mediaGran velocidad, baja amedia precisinIntegrador Aproximaciones sucesivas FlashSobremuestreoAlgortmico Dos-pasosInterpoladoDualidad funcionalPipelineIntercalado de tiempo
7/25/2019 Cad Nyquist3/361. Convertidoresinter!dores «1# Integrador de rampa simpleSe cuentan pulsos de reloj hasta que V integrador= Vin Para elinstante t = t1 alcanza el nivel de Vin:Si el reloj tiene un perodo T el nmero de pulsos n que reciir!elcontador hasta el instante t1 ser!:Fundamento:convertir un nivel devoltaje en una dimensinde tiempo !ue se midecon un contadortRCVVref=» TVRCVTtnrefin==»
7/25/2019 Cad Nyquist4/361. Convertidoresinter!dores «$# Integrador de dole rampa»ase #I$:$: intervalo de tiempo T1 en el que el contador cuenta%& ciclosde relojV’ crece en (orma de rampa proporcionalCaracterstica#los convertidores reali$anla conversin en dos fases%I& ‘ %II&clkNTT («=
7/25/2019 Cad Nyquist5/361. Convertidoresinter!dores «%#)l contador cuenta hasta que V’sea menor que cero*entonces elvalordel contador es igual al valor digitalizado de la se+al deentrada Vin,Fase (II)# amplitud detiempo variable) *(el contador se pone acero el interruptor S» seconecta a +ref),ampa +x constantedecreciente-«»»»»(.CRTVCRTVinref +==refinVVTT»(
7/25/2019 Cad Nyquist6/361. Convertidoresinter!dores » -esventajas: )l tiempo de conversi.n no es (ijo*depende del nivel de la se+alde entrada Vinla velocidad de conversi.n es mu/ lenta0tilizaci.n: realizaci.n de medidores de panel digitalesvoltmetros de continua)lecci.n de T1: los componentes superpuestos a esta(recuencia ala se+al de entrada signi(ica atenuaci.n
7/25/2019 Cad Nyquist7/36$. Convertidores de!’ro(i)!ciones sucesiv!s lgoritmo desquedainariaInicio/uestreo +in ) +D0A1 .) i 1 «+in2 +D0Abi1 » bi1 .+D0A +D0A 3 +ref0 (i3″ +D0A +D0A4 %+ref0 (i3″&i i 3 «i 5PararS5o5oS
7/25/2019 Cad Nyquist8/36$.1A’ro(i)!ciones sucesiv!s*!s!dos en un DACl (inal de la conversi.n* elvalor digital en el S2 esel voltaje V-3sin los 4,5V6S7de la se+al de entrada)l convertidor -3determina la precisi.n / lavelocidad del convertidor3- Se necesita un muestreo /retenci.n a la entradaSA,# registro digital deaproximaciones sucesivas6ontrol lgico totalmentedigital7jecutan la b8s!ueda binaria
7/25/2019 Cad Nyquist9/36$.$. A/D de redistri*ucinde c!r! uni’o+!r1. Modo muestreo: capacidades est!ncargadas a Vin el comparadorse poneal voltaje umral2. Modo mantenimiento: se are S%*todas las 8 se unen a tierra,V’*camia a 9Vin* con lo cual se lleva Vinalarra/ de condensadores,Vre( se aplicaal arra/ de capacidades durante unciclo3. Ciclo de bit: la capacidad m!s grandese conmuta a Vre(, /V’pasa a valer #Vin; Vre(3%$Si V'< 4 = Vin Vre(3% el 8>S7se conecta a Vre(,, 1se considera quees 1Si V’ 4 8>S7 se conecta atierra / 1pasa a ser 4111
7/25/2019 Cad Nyquist10/36$.%. A/D de redistri*ucin de c!r! desino con un vo+t!,e dereerenci! si)’+e1. Modo muestreo: todas las 6 secargan a +inmientras el comparadorse pone a la +umbral- 9a 6 ma’or seconecta a +ref0(2. Modo mantenimiento: elcomparador primero se resetea) ‘las6 se unen a tierra- +x) cambia a 4+in0(3. Ciclo de it:la 6 ma’or se conecta atierrasi+x2 .Si +x: . 12 +in2 .) b»1 «) laconversin procede como en el casounipolarSi +x 2 .) b» 1 .) la 6 ma’orcambia a tierra) +x llega a 4+in 0( 4+ 0; ‘ en la conversin seprocede
7/25/2019 Cad Nyquist11/366onvertidores flash o paralelosSon de mu’ altavelocidad+in se compara condiferentes niveles detensin-Si +in 2 +ref 12 Salidacomparador 1 .) si no 1 «7j# Si +in 1 %
7/25/2019 Cad Nyquist12/366onvertidores flash o paralelos»> 6arga de 6(> Si +in : +ri 12 Salida inversor 1 » %descarga de6&Si +in 2 +ri 12 Salida inversor 1 . %carga de 6&VriVin
7/25/2019 Cad Nyquist13/366onvertidores flash o paralelosAgunas cuestiones de diseo de convertidoresflash Carga de lacapacidad de entradaBowing (Inclinacin) de la cadena deresistenciasRetardo latch-to-track en el comparadorRetardo de la seal yo del relo!»#presin del error de $#r$#!a
7/25/2019 Cad Nyquist14/366onvertidores flash o paralelosCarga de la capacidad de entrada- %l gran n&mero de comparadoresconectados a ‘in prooca #n gran cargaparsita en el n#do ‘in*- +a carga de #na gran capacidad amen#do limita la elocidaddelconertidor ,lash- ormalmente re.#iere #n /#erte ypoderoso $#//er para cond#cir’in*
7/25/2019 Cad Nyquist15/366onvertidores flash o paralelosBowing (Inclinacin) de la cadena deresistencias- +as corrientes de entrada de loscomparadores $ipolares0prod#cenerrores en las tensiones de los nodos dela cadena deresistencias*- «# correccin p#ede ser o$tenida#sando circ#iter1a adicionalpara /or2ar a.#e s# tensin central sea correcta*
7/25/2019 Cad Nyquist16/366onvertidores flash o paralelosRetardo latch-to-track en el comparador- 3iempo .#e tarda #n latch del comparador enen pasar de modolatch a modo track c#ando sepresenta #na pe.#ea seal de entrada de lapolaridad op#esta a ladel periodo anterior*- %sto se p#ede minimi2ar manteniendo lasconstantes de tiempope.#eas* %sto seconsig#e a eces manteniendo la ganancia delos latchespe.#ea*
7/25/2019 Cad Nyquist17/366onvertidores flash o paralelosRetardo de la seal yo del relo!- Incl#so m#y pe.#eas di/erencias en lallegada del relo! o de las seales deentrada a los di/erentescomparadoresp#eden ca#sar errores- 4na de las /ormas de sol#cionar esto espreceder al conertidor de #n circ#ito dem#estreo y retencin («56 «ample and5old)*
7/25/2019 Cad Nyquist18/366onvertidores flash o paralelosR#ido de alimentacin y de s#strato»e acoplan /cilmente a tra7s de la circ#iter1ao el s#stratoprod#ciendo errores*8ara minimi2ar este pro$lema9- el relo! de$e ser protegido del s#strato y de lacirc#iter1aanalgica*- relo!es di/erenciales !#ntos9 se preiene .#elas seales se acoplen en el s#strato o a tra7sdel aire*- /#entes de alimentacin analgicas separadasde lasdigitales*
7/25/2019 Cad Nyquist19/366onvertidores flash o paralelos»#presin del error de $#r$#!a- : eces #n slo ;
7/25/2019 Cad Nyquist20/366onvertidores flash o paralelos- :hora de$e ha$erdos errores seg#idospara prod#cir error*- 8ero este circ#ito noelimina el pro$lemadel todo*
7/25/2019 Cad Nyquist21/36Conertidores 😕 de dos pasos (o des#$rango)Convertidores A/D de dos pasos»on los ms pop#lares para alta elocidad yprecisin media* %stapop#laridad es de$ida aarias enta!as .#e tienen so$re los /lash*-menor rea desilicio0-menor potencia0-menor carga de capacidad0-olta!es menos estrictos0:#n.#e9-tienen #n retardo mayor0-necesitan C:? ms comple!os*
7/25/2019 Cad Nyquist22/36Conertidores 😕 de dos pasos(o de s#$rango)
7/25/2019 Cad Nyquist23/36Conertidores 😕 de dos pasos (o de s#$rango)9Correccin digitalde erroresRa2n para la correccin digital de errores9 /acilitar losre.#isitos del conertidor :?»B de $its* «in correccin de errores0este primer conertidor 😕 necesita #naprecisin del al menos F $its*Con correccin de errores slo necesita $its*C#riosidad9 :#n.#e el seg#ndo «5 no es necesario0 s# propsito espermitir .#e elprimer «5 m#estree #na n#ea seal de entrada antes de.#e el ampli/icador deganancia haya terminado de ampli/icar el aloranterior*
7/25/2019 Cad Nyquist24/36Conertidores 😕 de interpolacin- %l /#ncionamiento es m#y similar al /lash*- %l n&mero deampli/icadores de entrada #nidos a ‘in sered#ce signi/icatiamente*%sto prod#ce9
7/25/2019 Cad Nyquist25/36Conertidores 😕 interpolacin
7/25/2019 Cad Nyquist26/36Conertidores 😕 interpolados+os nieles lgicos se as#men = y E oltios0 con loscomparadores deentrada teniendo s# m>imaganancia en torno a –
7/25/2019 Cad Nyquist27/36Conertidores 😕 /olding (plega$les)Aunque el n de amplificadores de entrada puede reducirse atravsdel uso de una arquitectura interpolada, el n decomparadores delatch sigue siendo 2N para un convertidor de Nits!»ste alto n#mero de comparadores puede reducirseconsideralementeusando una arquitectura folding!$n convertidor A/D folding es similar en funcionamiento al dedesurango en que un grupo de %&’s se encuentra separado deungrupo de (&’s!De todos modos, mientras que un convertidor de dos pasosrequiereuna convertidor A/D de precisin, un convertidor A/Dfoldingdetermina el con)unto %&’ m*s directamente a travs deluso de unpreprocesamiento analgico mientras que el con)unto(&’ sedetermina al mismo tiempo!
7/25/2019 Cad Nyquist28/36Conertidores 😕 /olding (plega$les)Pregunta dee’amen:-ise+ar el loquel.gico
7/25/2019 Cad Nyquist29/36Conertidores 😕 /olding (plega$les)+os $lo.#es /oldingp#eden reali2arse#sandoparesdi/erencialestren2ados detransistores*’o#t6’a GR ‘$’$6< si ‘rAH’inH’r’a6< si ‘r
7/25/2019 Cad Nyquist30/36Conertidores 😕 /olding (plega$les)8ro$lema9 tiene #na gran capacidad de entradasimilar a la delconertidor /lash*?e hecho0 los conertidores /lash tienen similaresetapas de entrada de pares di/erenciales detransistores paracada comparador*4na alternatia es #sar /olding e interpolacin a lae2*
7/25/2019 Cad Nyquist31/36Conertidores 😕 pipelined(en t#$er1a)+a ar.#itect#ra de dos pasos descritaanteriormente p#edegenerali2arse a m<iplesetapas0 donde cada etapa enc#entra #nslo$it* 8ero0 #na implementacin correcta de estaapro>imacin ser1a m#y lenta0 ya .#e cada $ittiene .#e esperarpor el anterior*8ara ello se incorpora pipelining* C#ando laprimera etapatermine s# tra$a!o0inmediatamente empie2a a tra$a!ar conlasig#iente m#estra*
7/25/2019 Cad Nyquist32/36Conertidores 😕 pipelined(en t#$er1a)
7/25/2019 Cad Nyquist33/36Conertidores 😕 pipelined(en t#$er1a)%l diagrama de $lo.#es de #n ?:8RJ sem#estra en la /ig#ra
7/25/2019 Cad Nyquist34/36Conertidores 😕 pipelined(en t#$er1a)+lea ciclos de relo! procesar cada seal deentrada (si pore!emplo la latencia es )0 #nan#ea m#estra p#ede entrar en laestr#ct#rapipeline cada ciclo de relo!*:#n.#e la tasa de procesamiento es slo de #nam#estra por ciclo0la comple!idad es sloproporcional a lo .#e es menor .#eotrasar.#itect#ras .#e tam$i7n procesan #nam#estra por seal*%sto hace de los conertidores 😕 pipelined#na $#ena opcin dondeel rea pe.#ea esimportante*
7/25/2019 Cad Nyquist35/36Conertidores 😕 pipelined(en t#$er1a)%n alg#nas implementaciones pipelined0 ms de#n $it se coniertepor etapa*%l estado act#al del arte es de
7/25/2019 Cad Nyquist36/36Conertidores 😕 de tiempoentrela2ado (compartido)%as conversiones A/D de mu+alta velocidad se puedenrealiaroperando en paralelocon m#ltiples convertidoresA/D!Aqu- . es un relo) de 0 vecesla velocidad de .1, .2, .,.0!Adem*s de .1 a .0 est*ndesfasados entre s- el periodode ., talque cadaconvertidor otendr*sucesivamente muestras de laseal deentrada 3inmuestreadas a la velocidad de.! De esta forma, los0convertidores operan a uncuarto la velocidad de lafrecuencia demuestreo deentrada!
![Valuación de Inmuebles Urbanos – [XLSX Document]](https://cdn.vdocuments.es/wp-content/uploads/2023/10/valuacion-1-768x768.jpg)
