Algunas aplicaciones de microcontroladores utilizan convertidores de digital a analógico. Muchas de estas aplicaciones requieren DAC complejos, mientras que otras requieren solo un DAC simple de un solo canal. Dado que la mayoría de los MCU no tienen un DAC incorporado y los DAC externos suelen ser costosos, se utiliza otro método para implementar un DAC de un solo canal. Este método es una generación de modulación de ancho de pulso (PWM), luego integrada por un filtro de paso bajo RC pasivo. La ventaja de este método es que la resolución DAC se puede configurar en el software. Sin embargo, el principio básico de este tipo de DAC es la generación de PWM. Esta nota de aplicación describe cómo usar el periférico Zilog ZNEO MCU PWM como un convertidor de digital a analógico.
Hay varias formas de generar PWM. La forma más fácil es generar el PWM directamente desde el temporizador PWM dedicado de la MCU. Un temporizador PWM incorporado no es una característica de todas las MCU, pero Zilog ZNEO incluye un temporizador PWM. En muchas aplicaciones de circuitos, es útil tener una técnica para generar voltajes arbitrarios o señales analógicas. El uso de una MCU Zilog para generar niveles programables o ajustar niveles en respuesta a eventos externos abre una gama de posibilidades para los diseñadores de sistemas. Esta nota de aplicación demuestra varias formas de generar señales PWM y generar DAC utilizando periféricos Zilog MCU. Este documento también explica los conceptos básicos de PWM y cómo filtrar la salida para usar PWM como un DAC de bajo costo.
discusión
Un DAC produce una salida analógica que es proporcional a la entrada digital que recibe. Un DAC de n bits tiene un voltaje de referencia comúnmente llamado Vref. La salida del DAC varía de 0 a Vref en respuesta a la entrada. La entrada varía de 0 al valor digital máximo (2N-1) permitido en la entrada del DAC unipolar. Un DAC bipolar ve su entrada digital como un número con signo y varía su salida de – a + según la codificación digital y/o la interpretación de la entrada.
Esta nota de aplicación describe:
- Conceptos básicos de PWM
- Precisión PWM cuando se usa para generar voltajes analógicos
- Filtro básico para salida PWM
- Ejemplo de código PWM
Fundamentos de la modulación de ancho de pulso
Un pulso con una señal moduladora es una señal digital de frecuencia constante. Aquí el ciclo de trabajo, el porcentaje de tiempo que la señal es alta o baja, representa la variable de modulación. Esta es una señal digital que se puede utilizar para representar valores analógicos. Es decir, el valor es el ciclo de trabajo.
Conceptos básicos de la modulación de ancho de precisión
Una señal modulada por ancho de pulso es una señal digital con una frecuencia constante. Aquí el ciclo de trabajo, el porcentaje de tiempo que la señal es alta o baja, representa la variable de modulación. Esta es una señal digital que se puede utilizar para representar valores analógicos. En otras palabras, el valor analógico es el ciclo de trabajo.