Guia de Circuits Integrats i Convertidors Electrònics Fonamentals

CIRCUITS INTEGRATS:

Un circuit integrat és un circuit més o menys complex, que fa una funció mes o menys complexa i q tot ella esta construit o fabricat en un únic dau de silici o xip de mides molt petites. Les connexions dentrada/sortida, es fan per mitja de les potes o pins del circuit integrat. Els circuits integrats poden ser tant analogics com digitals. El dau de silici es fabricat en una capsula petita i les dimensions exteriors del protector de baquelita també son petites. Amb el pas dels anys, la tecnologia ha ant reduint les mides dels dispositius que es posen als daus de silici, amb aixo sha aconseguit psoar mes funcions per unitat d'area.

MONOESTABLE:

El circuit es bassa en carregar el condesador C per mitja de la resistencia R3 i descarregar el condensador C pel transistor T1. Quan engeguem el circuit es fa un reset, posant la sortida Q negada a 1 i el transistor T1 esta saturat i el condensador C descarregat. Sense ordre d'engegar el proces, estat estable, el condesador C es manté descarregat. Les resisntencia R1 i R2 s'escullen de forma q sense el pols d'engegada, la tensió
V del comprador 2, es mes gran que Vcc/3, tensió de l'entrada V+. Aleshores la sortida del comparador sera a nivell baix i lentrada S del biestable interpreta un 0 logic, de manera k no influeix per res. Quan volem iniciar el proces posem un pos de tensió Vin negativa aplicat a l'entrada dengegada per mitja del condesador C. Aqest pols fa q s'activi l'entrada S del biestable i provoca una acció de Set, es a dir, la sortida Q negada es posa a 0. Aleshores, el transistor T1 passa a l'estat de tall, permetent que comenci el cicle de temporització, doncs el condesador C es va carregant per la resistencia R3 i va augmentat la tensió de l'entrada llindar del comparador 1, fins que aqesta tensió arriba a 2/3 Vcc. En aqest moment, el comparador 1 posa a 1 la seva sortida i el biestable posa la seva sortida a Q=0 i la negada a 1, fent conduir el transistor T1 i descarregant el condesador C. Quan el condesador C s'ha descarregat, acaba el cicle. La durada delñ temps de carrega del condesador C es el temps del monostable.

CONVERTIDOR DC/AC

El circuit inversor te com a finalitat passar l'energia q esta emmagatzemada en forma de corrent continu a corrent altern. En un vaixell esta associat a energia electrica emmagatzemada en una bateria, q es pot tornar a lusari en forma de CA. La seva utilitat es veu si volem fer funcionar un motor asíncron amb una bateria. L'element q controla el proces de conversió DC/AC es un interruptor de potencia q treballa entre ON i OFF. (Dibuix) Xq pugui generar un senyal altern hem de fer commutar els transistors e grups de dos. Aleshores, la tensió a la sortida Vo primer valdra + Vb i després -Vb. Per tenir a la sortida un senyal sinusoidal, posem un filtre pas baix entre londulador i la carrega Zl que nomes deixi passar el component fonamental de la tensió alterna V0. Quan un inversor fa la conversió de DC a AC perd una petita quantitat d'energia. Per quantificar aqesta perdua definim el rendiment com la relació de lenergia obtenida dividida per lenergia que hi posem.

CONVERTIDOR Modulació AMPLE DE POLS:

Es coneix com PULSE WIDTH MODULATION, i fa servir aqesta modulació per reduir la mida del filtre. S'encarrega de variar lample de polsos en funció duna sinusoide que ens permet reduir el fintre final necessari (Dibuix). Subiministrem el senyal sinusoidal q volem obtenir i un senyal triangular de freqüència mes alta. Els senyals k genera el circuit modulador excita les entrades S1,s2,s3,s4. Si fem entrar Vs i Vtri a un amplificador operacional q actua de comparador, obtindrem le senyal modulat en PWM.
Quan el senyal triangular esta per sobre del sinusoidal, la sortida de Vo es baixa i condueix la branca S1,S2 de manera k la tensió de sortida es -Vb. Quan la sinusoide esta per sota del senyal triangular, aleshores Vo es alta i condueix la branca S1, S4 dwe manera k la tensió de sortida es +Vb.

CONVERTIDOR CA/CC:

Els reguladors de tensió també reben elnom de fonts lineals i fonts commutades. Basicament un regulador es un circuit electronic q subministra una tensió constant a una carrega. Els reguladors lineals funcionen amb senyals continus, pero tenen un redniment de conversió molt baix i sescalfen molt. En canvi, els reguladors commutats tenen un rendiment de conversió molt bo, pero radien molt. Un regulador consta dun transofrmador, un pont rectigficador, un filtre mes un regulador. (Dibuix) La tensió a la sortida Vc es bastant variable i te forma de dent de serra. Per evitarho, s'afegeix un regulador que te per funció subministrar una tensió Vl fixa a la resistencai de carrega Rl. Els reguladors son coonvertidors DC/Dc.

Conversió DIGITAL ANALOGICA:

En algunas aplicacions ens interessa reconstruir un senyal analogic provenint de mostres de codis digitals. Aquesta feina la fa el convertidor DAC.
El convertidor ens dona un valor continu proporcional al valor del codi. Si x exemple. Entrem un codi de 8bits a un DAC de 8 bits, la ocnversio es fa en un temps de resposta d'uns 100ns. (dibuix) Aquesta es l'estructura mes senzilla dun DAC, x al cas de 4 bits, on els bits s'han simulat amb quatre interruptors s1,s2,s3,s4. També veiem una xarxa de resistencia que tenen un valor ohmic, que es de potencia 2. Son la base de la conversió de binari a deciamal. El circuit convertidor te unes resistencies ponderadoes i un sumador fet amb aplificador operacional. La tensió a la sortida es Vo = .Vcc/2^3(S4·2^3+ S3·2^2...)

CONVERTIDOR DE TIPUS FLASH(analog-digital):

El convertidor flash es el convertidor q de forma mes rapida ens fabrica un codi per a una tensió continua a l'entrada. Aqest temps sanomena temps de conversió del convertidor. (dibuix flash de 2 bits). Per a Vin = 0, les tres sortides a,b i c son zero. Tal com anem augmentant la tensió Vin, anem generant a l'entrada de les portes logiqes els codis 100,110 i 111. El circuit de portes tradueix els quatre estats a un codi de 2 bits. De tots els convertidors, es el k te un temps de resposta mes curt, pero per raons tecnologiqes esta limitat a convertidors de 8 bits.