AMPLIFICADOR TRANSIMPEDANCIA. PARTE II
El objetivo de la práctica es desarrollar un amplificador transimpedancia, cuya función es convertir una corriente de entrada a voltaje.
Anteriormente, se presentó un circuito analógico con componentes externos al PSoC, el cual se propuso para manipular la corriente de entrada al PSoC, sin embargo, al final se optó por usar componentes y configuraciones internas de la tarjeta.
A continuación se describe el desarrollo final de la práctica.
Para comprobar el
funcionamiento del amplificador transimpedancia, utilizamos el IDAC8, que es
una fuente de corriente que tiene integrado el PSoC 5. Este tipo de fuente
interna se puede usar como fuente o como consumidor de corriente dependiendo el
uso que se necesite.
Fuente de corriente Consumidor de corriente
Debido a ciertos problemas
obtenido por el IDAC8 como consumidor de corriente (corriente negativa) lo
utilizamos como fuente de corriente en positivo por lo cual el voltaje de
salida del amplificador transimpedancia resulta negativo por la fórmula:
Vout = Vref - RI.
En donde Vref, al inicio lo conectamos a tierra.
Para corregir este detalle
de la corriente negativa se colocó un VDAC8 que como el IDAC8 es una fuente de
voltaje, el cual conectamos a la
terminal no inversora del amplificador operacional(Vref).
Así nos aseguramos que la
salida del operacional siempre va a ser positivo, debido a que será la suma entre
nuestro voltaje de referencia y nuestra conversión de corriente a voltaje, pero
como éste es negativo, se restan los dos valores, esta resta entra a un
convertidor digital SAR_ADC el cual se integra a la pantalla LCD 16*2 y
obtenemos así el voltaje de referencia menos el voltaje que nos da la
conversión de corriente a voltaje.
(nota: se colocó un pin de
salida y de entrada debido a que así se nos permitiría medir la corriente que
suministraba el IDAC8, pero también se puede conectar internamente)
Las siguientes imágenes son
las cofiguraciones de nuestros componentes usados:
A continuación los pines
usados como analógicas o digitales.
Y por último el código de
nuestro proyecto
Para que funcione el IDAC8,
el VDAC8 y el TIA, es necesario inicializarlos con el star(); y en caso del
IDAC8 y VDAC8 es necesario poner un el número binario que más convenga en el
SetValue(número); para el VDAC8 fue el 255 y el valor que se va a cambiar es el
amp, que podría ser de 0 a 255.
Esto sirve para definir la
cantidad de corriente que queremos tener que nuestro caso es 1/8 µA del número
de bit. Ejemplo: 80 bits = 10 µA, esto multiplicado por la resistencia de 20 KΩ
nos da 0.2 volts. Si se lo restamos al voltaje de referencia 4.31 volts, nos da
4.11 volts; el cual es el resultado que mostrará la pantalla LCD 16*2.
A continuación dos ejemplos del PSoC funcionando, en donde se puede observar la salida de voltaje en la pantalla LCD.
Variable amp = 35 (variable del código, la cual regula los amperes de entrada)
Variable amp = 255 (variable del código, la cual regula los amperes de entrada)
.
Referencias
Hoja de datos Amplificador transimpedancia
Hoja de datos IDAC8
Hoja de datos VDAC8
