DAC (conversor digital-analógico). PARTE 1

Summary

El video explica el funcionamiento de un DAC (convertidor digital a analógico) que convierte bits digitales en tensiones analógicas proporcionales. Con ejemplos claros y un enfoque práctico, se muestra cómo diferentes entradas producen salidas de voltaje específicas. El profesor destaca la importancia de la resolución, explicando cómo se determina a través de los bits y el fondo de escala. Además, se utiliza una analogía de una escalera para ilustrar cómo los escalones representan diferentes niveles de voltaje. La explicación es accesible y sin fórmulas complicadas, haciendo énfasis en la comprensión intuitiva.

Takeaways

• 📐 Un DAC (Convertidor Digital a Analógico) convierte bits digitales en una tensión proporcional.
• 🔢 El circuito del DAC tiene tres entradas (E2, E1, E0) y una salida (Vout).
• 💡 Las salidas pueden variar dependiendo de las entradas, por ejemplo, 0 voltios para 000, 1 voltio para 001, etc.
• 📊 Un DAC con resolución de 3 bits puede tener salidas desde 0 hasta 7 voltios.
• 🔧 La proporcionalidad no siempre es directa; el número de entrada no tiene que ser igual al número de voltios de salida.
• ⚖️ El fondo de escala (FS) es el máximo voltaje que el DAC puede producir.
• 📏 La resolución de un DAC se refiere al tamaño de un escalón en voltios.
• 🔀 Los contadores en los DACs permiten crear una salida escalonada que sube y baja de forma repetitiva.
• 📘 La resolución del DAC puede calcularse dividiendo el fondo de escala entre el número de escalones (ej. 5V / 255 escalones = 19.6 mV por escalón).
• 🔍 Los datasheets muestran una gráfica de escalera que indica el fondo de escala y la resolución del DAC.

Q & A

¿Qué es un DAC y qué función cumple?

Un DAC, o convertidor analógico digital, es un aparato que convierte señales digitales en señales analógicas, es decir, toma bits y produce una tensión proporcional a estos.

¿Cómo se relacionan las entradas E2, E1 y E0 con la salida Vout de un DAC de tres entradas?

Las entradas E2, E1 y E0 son bits que determinan la tensión en la salida Vout. Cada combinación de estos bits corresponde a una tensión diferente, y la relación no tiene que ser proporcional.

¿Por qué los ingenieros no suelen ser creativos al nombrar las entradas y salidas de un DAC?

Los ingenieros no suelen ser creativos al nombrar las entradas y salidas de un DAC porque su creatividad se enfoca en otros aspectos del diseño, y los nombres son más bien convencionales para mantener la claridad técnica.

¿Cómo se determina la tensión de salida Vout para un DAC de tres bits si las entradas son 000?

Si las entradas E2, E1 y E0 son 000, la tensión de salida Vout será de 0 voltios, según la tabla de verdad mencionada en el guion.

¿Cuál es la resolución de un DAC con una profundidad de 3 bits?

La resolución de un DAC con una profundidad de 3 bits es de 7 voltios, ya que puede representar 2^3 (8) diferentes niveles de tensión, pero en el ejemplo dado, se limita a 7 voltios.

¿Cómo se calcula la resolución de un DAC si se sabe el número de bits y el fondo de escala (FS)?

Para calcular la resolución de un DAC, se divide el fondo de escala (FS) entre el número de escalones, que es 2^n - 1, donde n es el número de bits. Por ejemplo, un DAC de 8 bits con 5 voltios de FS tendría una resolución de 5 / 255 ≈ 19,6 mV.

¿Qué es el fondo de escala (FS) en un DAC y cómo afecta a la resolución?

El fondo de escala (FS) es la máxima tensión que puede producir la salida de un DAC. Afecta a la resolución ya que, una mayor FS permite una mayor diferencia entre los niveles de tensión, lo que implica una mayor resolución.

¿Qué es un contador y cómo se relaciona con la salida de un DAC?

Un contador es un dispositivo que recibe una señal de reloj y produce una secuencia de salidas que aumentan de forma secuencial. En un DAC, un contador puede ser utilizado para generar una secuencia de tensión que cambia de forma proporcional a los valores binarios del contador.

¿Cómo se visualiza la resolución de un DAC en un diagrama de escalones?

La resolución de un DAC se visualiza en un diagrama de escalones como la diferencia de tensión entre cada escalón. Un DAC con más resolución tendrá más escalones y, por lo tanto, una diferencia de tensión más pequeña entre ellos.

¿Por qué los profesores y los libros de texto suelen asociar un contador a un DAC en los ejemplos?

Los profesores y los libros de texto asocian un contador a un DAC para ilustrar cómo varía la tensión de salida con los diferentes valores de entrada. Esto ayuda a entender cómo un DAC convierte señales digitales en una secuencia de tensión analógica.