CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISSISTEMA DE CONTROLE DIGITAL BASEADO EM MICROCOMPUTADOR

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR DIGITAL ANALGICO

SAIDA ANALGICA = K .ENTRADA DIGITAL No caso do conversor acima K=1, pois a sada analgica corresponde ao binrio de entrada. Por exemplo 1000(oito binrio) na entrada gera oito volts na sada. A sada de um conversor digital analgico(DAC) pode ser uma tenso ou uma corrente.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR DIGITAL ANALGICOExemplo 1: Um conversor D/A de cinco bits tem sada em corrente. Para uma entrada digital de 10100 uma corrente de sada de 10mA produzida. Qual ser a corrente de sada Iout para uma entrada digital de 11101? SADA ANALGICA: A sada de um conversor no um sinal analgico real, pois constituda de nveis discretos. Para um conversor de quatro bits ela apresenta 16 nveis de tenso, possveis.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR DIGITAL ANALGICOExemplo 2: Qual o maior valor de tenso de sada de um conversor D/A de oito bits que produz 1V para uma entrada digital de 00110010? SADA ANALGICA: A sada de um conversor no um sinal analgico real, pois constituda de nveis discretos. Para um conversor de quatro bits ela apresenta 16 nveis de tenso, possveis. PESOS DE ENTRADA: A contribuio de cada bit de um sinal de entrada digital para a gerao da tenso de sada analgica varia de acordo com o seu peso no sinal digital, conforme mostrado para o conversor exemplo de 4 bits : DCBA = 0001 gera 1V. Peso de A(LSB) = 1V DCBA = 0010 gera 2V. Peso de B = 2V DCBA = 0100 gera 4V. Peso de C = 4V DCBA = 1000 gera 8V. Peso de A = 8V O valor digital 1111 gera uma tenso de sada: 1+2+4+8 = 15.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR DIGITAL ANALGICOExemplo 3: Um conversor D/A de cinco bits produz Vout = 0,2 V para uma

entrada digital de 00001. Determine o valor de Vout para uma entrada de 11111. RESOLUO DE UM CONVERSOR: a menor variao na sada analgica em funo de uma variao na entrada digital. A resoluo tambm pode ser vista como o peso do bit menos significativo (lsb). Tambm chamada de tamanho do degrau da sada analgica. A resoluo , tambm, o fator de proporcionalidade K da equao: saida analgica = K. entrada digital No conversor exemplo a resoluo de 1V.

NMERO DE ESTADOS E DE DEGRAUS: O nmero de estados de um conversor de N bits igual a 2N e o nmero de degraus da sada analgica igual a 2N -1

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR DIGITAL ANALGICOAnalisando a equao: saida analgica = K. entrada digital podemos dizer que: Entrada digital o nmero de degraus K a quantidade de corrente ou tenso por degrau Saida analgica o produto dos dois termos. Podemos dizer que K = resoluo = (sada de fundo de escala)/ 2N -1 Exemplo 4: Qual a resoluo(tamanho do degrau) do conversor D/A do exemplo 3. Descreva o sinal de sada do tipo escada deste conversor D/A. Exemplo 5: Para o conversor do exemplo acima determine Vout para uma entrada digital de 10001.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR DIGITAL ANALGICORESOLUO PERCENTUAL a resoluo expressa como uma porcentagem da sada de fundo de escala. RESOLUO% = TAMANHO DO DEGRAU .100 SAIDA DE FUNDO DE ESCALA Para o conversor exemplo: 1 .100 = 6,67% 15 Exemplo 5: Um conversor D/A de 10 bits tem um tamanho de degrau de 10mV. Determine a tenso de sada de fundo de escala e a resoluo percentual. FRMULA ALTERNATIVA PARA A RESOLUO PERCENTUAL: RESOLUO% = 1 .100 NMERO DE DEGRAUS Os fabricantes tambm especificam a resoluo como o nmero de bits do conversor.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR DIGITAL ANALGICOExemplo 6: A figura abaixo mostra um computador controlando a velocidade de um motor. A corrente analgica de 0 a 2mA do conversor D/A amplificada para produzir velocidades no motor de 0 a 1000 rpm. Quantos bits deveriam ser usados se o computador tivesse que ser capaz de produzir uma velocidade no motor que tivesse uma variao mnima de 2rpm? Para o nmero de bits encontrado, quo prximo de 326 rpm a velocidade do motor pode ser ajustada?

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCIRCUITO D/A COM AMPLIFICADOR OPERACIONAL SOMADORA corrente em cada ramo dada pela tenso digital de entrada ( 5V ou 0V) dividida pelo valor do resistor naquele ramo. A corrente total que passa pelo resistor Rf a soma das correntes de todos os ramos. Como os resistores mantm entre si uma relao idntica aos pesos de um nmero binrio, a corrente total proporcional ao nmero binrio de entrada. Exemplo 7: Encontre a tenso de sada Vout em funo dos nveis binrios de entrada(VD,VC,VB,VA) do conversor D/A de quatro bits mostrado na figura.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCIRCUITO D/A COM AMPLIFICADOR OPERACIONAL SOMADORExemplo 8: Determine o peso de cada bit de entrada e a resoluo Do conversor. Exemplo 9: Determine para o conversor a tenso Vout de fundo de escala. Determine o valor de Rf que far com que a tenso de fundo de escala seja igual a 7V. Qual a nova resoluo?

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCIRCUITO D/A COMPLETO

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCIRCUITO D/A COMPLETOAs chaves so implementadas com transistores MOS, sendo o nvel digital de entrada aplicado s suas entradas, fazendo-os conduzir(chave fechada) ou cortar(chave aberta). Quando a chave estiver aberta o resistor correspondente ser conectado a 5V(nvel binrio alto). Quando a chave estiver fechada, o resistor correspondente ser conectado ao terra(nvel binrio baixo). As chaves semicondutoras so necessrias pois os circuitos lgicos que geram as entradas digitais no garantem uma tenso fixa (5V por exemplo), podendo haver variaes que cheguem perto de um 1V ou mais. Com as chaves os nveis digitais so fixos, sendo o nvel alto gerado pela fonte de referncia de preciso e o nvel baixo sendo o terra ou massa de referncia do circuito.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCIRCUITO D/A COM SADA EM CORRENTE

Este conversor no possui um amplificador operacional interno. A gerao de corrente total idntica ao circuito anterior. necessrio conectar um amplificador operacional externo sada do circuito.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCIRCUITO D/A COM SADA EM CORRENTEAMPLIFICADOR OPERACIONAL EXTERNO, ATUANDO COMO CONVERSOR CORRENTE-TENSO

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR BSICO DO TIPO R/2RConversores com muitos bits apresentam uma grande diferena de valores entre o resistor do bit de entrada menos significativo e o resistor do bit de entrada mais significativo. Os processos de fabricao de circuitos integrados no permite manter uma razo precisa entre resistores com uma faixa de resistncia muito extensa. Logo, necessrio diminuir a faixa de resistncias da rede de resistores. A rede que resolve este problema a rede R/2R, mostrada abaixo.

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR BSICO DO TIPO R/2R

Exemplo 10: Demonstre que a sada deste conversor dada por Vout = -VREF . B 8

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR INTEGRADO AD7524

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR A/D PADRO

CONVERSORES DIGITAIS-ANALGICOS E ANALGICOS-DIGITAISCONVERSOR A/D PADROFuncionamento: 1. O pulso START inicia a operao. 2. Sob o comando do clock a unidade de controle modifica o nmero binrio Que est armazenado no registrador. 4. O nmero binrio no registrador convertido para uma tenso analgica Vax pelo conversor D/A. 5. O comparador compara Vax com a entrada analgica Va. Enquanto Vax