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El objetivo de la práctica es realizar la simulación de un DAC con estrada de 4bits.
Se realizará la simulación en el programa proteus donde posteriormente se graficarían los
resultados y se compararan con los cálculos realizados. En la figura 1 se muestra un ejemplo de
DAC con ent...

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Datos generales: Materia: Control Digital Presenta: Villatoro Ruiz Brian Alexander Numero de control: 17212660 Docente: Miguel Aurelio Duarte Villaseñor Tijuana, Baja California, viernes 20 de noviembre de 2020.

Simulación de DAC para 4 bits 1.INTRODUCCION El objetivo de la práctica es realizar la simulación de un DAC con estrada de 4bits. Se realizará la simulación en el programa proteus donde posteriormente se graficarían los resultados y se compararan con los cálculos realizados. En la figura 1 se muestra un ejemplo de DAC con entrada de 8bits.

Figura 1: ejemplo de DAC de 8 bits.

2.MATERIAL UTILIZADO ➢ Simulador proteus ➢ Opamp 741 iddeal ➢ Resistencias: 1K, 2K, 4K, 8K.

3.DESCRIPCION DE LA PRACTICA Se realizará la simulación de un DAC con 4bits de entrada en el cual se tomará lectura de las salida en cada una de las configuración posibles (16 entradas de datos en binario “0-15”), donde ‘RF’ será igual a ‘R’. Posteriormente será comparará con los cálculos realizados.

4.DESARROLLO En la figura 2 se muestra el circuito armado en el simulador (proteus), en el cual se utilizó una alimentación de 5V, un switch por entrada, 5 resistencias, 1 opamp ideal y un voltímetro para realizar la lectura de la salida. Vref

Vo

Figura 2: Simulación de DAC con 4 bits.

Para el desarrollo de los cálculos su utilizo la siguiente formula: 𝑉𝑜 = −

𝐷2 𝐷1 𝐷0 𝑅𝐹 (𝐷3 + + + )𝑉𝑟𝑒𝑓 𝑅 2 4 8

Donde D3, D2, D1 y D0 son ‘0’ y ‘1’, en el cual el ‘0’ representa que del switch esta conectada a tierra y el ‘1’ que esta conectado al voltaje, y al ser FR = R la formula queda de la siguiente manera: 𝑉𝑜 = −(𝐷3 +

𝐷2 𝐷1 𝐷0 + + )𝑉𝑟𝑒𝑓 2 4 8

5.RESULTADOS En la tabla 1 se muestran los valores medidos y los valores calculados, en el cual los valores calculados se realizaron en Excel quedando la ecuación de la siguiente manera: =-(B2+(C2/2)+(D2/4)+(E2/8))*5 Donde B2, C2, D2 y E2 representan las celdas donde se encuentran los valores para D3, D2, D1 y D0.

Tabla1. Mediciones y cálculos realizados. VALOR ENTERO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

D3 D2 D1

D0

Vo MEDIDO

Vo CALCULADO

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0 -0.62 -1.25 -1.87 -2.5 -3.12 -3.75 -4.37 -5 -5.62 -6.25 -6.87 -7.5 -8.12 -8.75 -9.37

0 -0.625 -1.25 -1.875 -2.5 -3.125 -3.75 -4.375 -5 -5.625 -6.25 -6.875 -7.5 -8.125 -8.75 -9.375

0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

A continuación, se muestran las graficas de los resultados donde la figura 3 representa la grafica de los valores medidos, la figura 4 los valores calculados y la figura 5 la comparación entre las dos graficas.

Vo MEDIDO 0 -1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

12

13

14

15

-2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 Vo MEDIDO

Figura 3: valores de salida medidos.

Vo CALCULADO 0 -1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

-2 -3 -4 -5 -6

-7 -8 -9 -10 Vo CALCULADO

Figura 4: valores de salida calculados.

Voltaje de salida calculado VS voltaje de salida medido 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

-2

-4 -6 -8

-10 Vo MEDIDO

Vo CALCULADO

Figura 5: Voltaje de salida calculado VS voltaje de salida medido. 6.CONCLUSIONES Se puede observar en la tabla que los valores medidos son prácticamente iguales, la única diferencia es que el voltímetro del simulador solo nos da valores con dos decimales y algunos de los valores calculados tienen 3, al momento de hacer la grafica para compararlos son iguales, también podemos ver que es un circuito inversor, por lo cual el voltaje de salida es negativo. Para poder ver variaciones con las mediciones y cálculos se tendría que realizar físicamente debido a que el simulador nos da los valores ideales (por ejemplo, no toma en consideración que las resistencias tienen tolerancia y nos da exactamente el valor nominal) y en físico no. 7.REFERENCIAS Katsuhiko Ogata, Sistemas de Control en Tiempo Discreto, PRENTICE HALL, Segunda edición....