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ELE 0316 / ELE 0937

Eletrônica Básica

Capítulo 11

Conversores Analógico-Digital (CAD) e

Digital-Analógico (CDA)

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Esquema Geral de Sistema de Processamento

Digital de Grandezas Analógicas

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Esquema Geral de Sistema de Processamento

Digital de Grandezas Analógicas

1 - Transdutor: Converte grandeza física qualquer em grandeza elétrica (tensão ou corrente)

Exemplos: termistores, fotocélulas, medidores de vazão, tacômetros, acelerômetros, etc

Sensor num tanque onde a temperatura varie de 80 a 150º C – transdutor que tenha saída de

800 mV a 1500 mV

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Esquema Geral de Sistema de Processamento

Digital de Grandezas Analógicas

2 - Conversor Analógico Digital (ADC): transforma o sinal elétrico analógico de entrada em um

valor binário

Exemplo anterior: entrada de 800 a 1500 mV tenha saída de 0101 0000 (80) a 1001 0110 (150),

proporcional a tensão de entrada (10 mV por bit)

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Esquema Geral de Sistema de Processamento

Digital de Grandezas Analógicas

3 - Sistema Digital: serve para processar, filtrar e/ou armazenar o dado digital

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Esquema Geral de Sistema de Processamento

Digital de Grandezas Analógicas

4 - Conversor Digital Analógico (DAC): transforma o sinal digital em grandeza elétrica

analógica.

Saida de 0000 0000 a 1111 1111 poderia gerar tensão de 0 a 10 V.

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Esquema Geral de Sistema de Processamento

Digital de Grandezas Analógicas

5 - Atuador: reforço de corrente ou tensão do sinal que sai do DAC para atuar no dispositivo

físico de controle

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Conversão Digital-Analógica

Saida Analógica = K x entrada digital

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Conversão Digital-Analógica

Exemplo: DAC tem cinco bits e saída em corrente.

Para uma entrada digital de 1 0100 é gerada corrente de saída de 10 mA.

Qual será a corrente I para entrada digital de 1 1101?

Solução:

VB = 1 0100 B = 20 D

K = 10 mA / 20 = 0,5 mA

Portanto I = 0,5 x VD [mA]

Saída Analógica para 1 1101B temos

I = 0,5 mA x 29 = 14,5 mA

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Saída analógica e resolução

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Conversão Digital-Analógica: Resolução

Número de bits necessários para produzir variação de 2 rpm?

1000/2 = 500 degraus

Com 8 bits: 256 degraus ( passo de 3,906 rpm)

Com 9 bits: 512 degraus (passo de 1,953 rpm)

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Conversão Digital-Analógica:

Circuitos Conversores

Vout = ?

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Conversor Digital-Analógica (DAC)

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Conversão Digital-Analógica:

Fonte de Referência de Precisão

Bits acionam chaves eletrônicas (semicondutor) para conectar Tensão de

Referencia de Precisão.

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DAC com Saída em Corrente

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DAC: Rede R-2R

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DAC: Circuito Integrado

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DAC: Resolução

• Saída de um DAC não é continua, pois gera um conjunto finito de valores;

• Resolução determina quantos níveis de tensão (ou corrente) serão

gerados na saída do DAC;

• 6 Bits: 63 degraus

• 8 Bits: 255 degraus

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Exercícios

1 – Qual o maior valor de tensão de saída de um DAC de oito bits

que gera 1V para uma entrada digital 0011 0010?

2 – Quantos niveis de tensão diferente um DAC de 12 bits pode produzir?

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DAC: Aplicações

Controle: Saida Digital do computador pode ser enviada a um DAC para

fornecer tensão ou corrente analógica para ajustar a velocidade de um motor

ou a temperatura de um forno.

Teste Automático: Saida Digital do computador pode ser enviada a um DAC

para fornecer tensão ou corrente analógica para teste de circuitos e

equipamentos continuamente e as respostas geradas podem ser observadas.

Reconstrução de Sinais: Sinal Analógico é digitalizado e armazenado na

memória. DAC pode ser utilizado para os dados digitalizados e reconstruídos

na forma analógica. Exemplo: Seno.

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DAC: Aplicações

Controle de Amplitude Digital

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Conversor Analógico-Digital (ADC)

Princípios:

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Conversor Analógico-Digital (ADC)

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Conversão Analógico-Digital

Tipos

• Conversor por contagem (rampa)

• Conversor por aproximações sucessivas

• Conversor por dupla inclinação

• Conversor flash

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ADC: Rampa

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ADC: Aquisição de Sinais

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ADC: Digitalização

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ADC: Digitalização

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ADC: Aproximação Sucessiva

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ADC: Aproximação Sucessiva - Exemplo

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ADC: Aproximação Sucessiva – CI

Comercial

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ADC: Flash

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ADC: Flash

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ADC: Flash

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ADC: Sample and Hold

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ADC: Multiplexação

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