Conversores Analógico-Digital

Sistemas Digitais

Técnicas de Conversão Analógica-Digital

A determinação de qual utilizar leva em conta: a precisão desejada; e o tempo máximo aceitável para se realizar uma conversão.

As técnicas de conversão A/D São: Codificação Paralela (Conversor A/D Flash); Contador Gerador de Rampa; Aproximações Sucessivas.

Conversor A/D Flash

Necessita-se de um conjunto de resistores precisos, de forma que as frações de tensões de referência sejam bem-definidas.

Conversor A/D Flash

Tem como vantagem a velocidade de conversão. Mas é expressivamente caro por necessitar de 2N-1 comparadores para converter N bits.

Conversor A/D Flash

Ve Vs(1/4Vref) Vs(2/4Vref)

Vs(3/4Vref)

0 a Vref/4 0 0 0

1/4Vref a 2/4Vref 1 0 0

2/4Vref a 3/4Vref 1 1 0

3/4Vref a Vref 1 1 1

Funcionamento

Conversor A/D Flash

Rede de Codificação

Johnson BCD

0 0 0 0 0

0 0 1 0 1

0 1 1 1 0

1 1 1 1 1

Código Johnson

Código BCD D0=E0+E1’E2

D1 = E1

E2 E1 E0 D1 D0

Conversor A/D Tipo Rampa

1) É gerado um sinal de clear para resetar o contador

Conversor A/D Tipo Rampa

2) Ve é a tensão analógica de entrada. Se Ve > Vr (no início Vr=0) o clock é habilitado para o contador (saída do comparador é positiva)

Conversor A/D Tipo Rampa

3) A saída do contador passa por um conversor D/A para gerar a tensão de referência (Vr)

Conversor A/D Tipo Rampa

4) Enquanto Vr < Ve o contador é incrementado

Conversor A/D Tipo Rampa

5) Se Vr > Ve, o clock é desabilitado (saída do comparador é zero) ao mesmo tempo que é fornecido um sinal de clock para os FF-tipo D (sensíveis à borda de descida do controle clock) que armazenam a saída do contador, que é o valor binário correspondente à entrada analógica

Conversor A/D Tipo Rampa

A desvantagem deste conversor está no tempo de resposta. Como o contador sempre começa em zero e realiza a contagem por meio de uma seqüência binária normal, podem ser necessárias (no pior caso) 2n contagens antes da conversão ser completada!

Conversor A/D Tipo Rampa

Ve

Conversor A/D Por Aproximação Sucessiva

Conversor A/D Por Aproximação Sucessiva

1) O sistema é zerado e o bit mais significativo do registrador é colocado em 12) O conversor D/A converte os dígitos binários, gerando a tensão Vr para o comparador3) No comparador: se Ve > Vr este dígito é deixado em 1; se Vr < Ve este dígito é zerado4) O bit mais significativo seguinte é colocando em 15) O processo continua voltando ao passo 2 até o último bit ser verificado

Conversor A/D Por Aproximação Sucessiva

A vantagem deste conversor está na velocidade de conversão, sendo necessário, para um sistema de N bits, o tempo de N períodos de clock!

Aplicação de Conversor A/D – Voltímetro Digital

Conversor A/D

Decodificador BCD/7 Seg

Decodificador BCD/7 Seg

7

7Ve