Conversor a/d

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UNIVERSIDADE TECNOLOGICA FEDERAL DO PARANÁ
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

BRUNO
FLAVIO LORI GRANDO
VANDERLEI AZZOLINI

CONVERSOR A/D POR APROXIMAÇÃO SUCESSIVA

TRABALHO SOBRE CONVERSORES A/D E D/A

PATO BRANCO
2010
FLAVIO LORI GRANDO

CONVERSOR A/D POR APROXIMAÇÃO SUCESSIVA

Trabalho individual apresentado à disciplina de Sistemas Digitais do curso de Engenharia Elétrica daUniversidade Tecnológica Federal do Paraná, para obtenção de nota parcial na disciplina.
Profº. Fernando Schenatto.

PATO BRANCO
2010
Sumário

1. INTRODUÇÃO 4
2. FUNÇÃO DOS CONVERSORES 4
3. O CONVERSOR A/D POR APROXIMAÇÃO SUCESSIVA 4
4. CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES 7
4.1. Resolução 7
4.2. Tempo de conversão 7
4.3. Aplicações 8
5. CI ADC 0804 8
6. ANÁLISE DE DESENPENHO 117. CONCLUSÕES 11
8. REFERÊNCIAS 12



1. INTRODUÇÃO

Um conversor analógico-digital recebe uma tensão analógica de entrada e após um certo tempo, produz um código digital de saída que representa a entrada analógica. O processo de conversão A/D é geralmente mais complexo e consome mais tempo do que o processo D/A, diversos métodos diferentes tem sido desenvolvidos e usados, nestetrabalho será abordado o ADC “conversor analógico digita de aproximações sucessivas”. Analisaremos este método em detalhes.
O conversor de aproximações sucessivas é um dos tipos de ADCs mais amplamente usados. Ele tem um circuito mais complexo do que um ADC de rampa digital, mas um tempo de conversão muito menor. Alem disso, conversores de aproximações sucessivas tem um valor fixo de tempo deconversão que não depende do valor analógico de entrada.

2. FUNÇÃO DOS CONVERSORES

Os ADC’s são usados para compatibilizar a interface entre instrumentos digitais ou computadores com o mundo analógico. Em qualquer sistema de instrumentação típico, algum tipo de sinal deve ser aplicado ao computador. Este sinal, geralmente proveniente de um amplificador, representará o valor de algum fenômenoanalógico que foi convertido para sinais elétricos através de transdutores.
Existem vários tipos de conversores A/D. As características de cada tipo definem as aplicações típicas, portanto devemos ter o conhecimento das técnicas empregadas para uma melhor caracterização dos conversores A/D integrados.1

3. O CONVERSOR A/D POR APROXIMAÇÃO SUCESSIVA

O conversor A/D por aproximaçõessucessivas e a técnica mais comumente usada, possuindo a vantagem de poder ser implementada por software. A operação deste conversor é baseada em n comparações sucessivas entre a entrada analógica, Vin, e a tensão de realimentação, Vf. Este processo é similar ao processo de pesagem em uma balança de dois pratos, na qual o peso desconhecido é comparado cor um peso padrão.
A configuração básica,mostrada da Figura 2(a) é similar a de um A/D de rampa digital. Entretanto, o conversor de aproximações sucessivas não usa um contador para fornecer a entrada do bloco D/A, mas sim um registrador. A lógica de controle modifica bit a bit o conteúdo do registrador ate que o dado do registro seja o equivalente digital da entrada analógica Va dentro da resolução do conversor. A seqüência básica deoperações é dada pelo fluxograma mostrado na Figura 2.

Figura 2 – Fluxograma de operação.
Fonte: Tocci, (2000)

Para esse exemplo escolhemos um conversor simples de quatro bits com um tamanho de degrau de 1V. Ainda que a maioria desses conversores na prática tenham mais bits e melhor resolução do que o usado no exemplo, porém a operação será exatamente a mesma.
Vamos supor que a entradaanalógica seja Va = 10,4 V. A operação começa com a lógica de controle inicializando com 0 todos os bits do registrador de forma que Q3 = Q2 = Q1 = Q0 = 0 . Expressamos isso como [Q] = 0000. Isso faz a saída do DAC Vax = 0, conforme indicado no instante t0 da Figura 3. Com Vax<Va, a saída do comparador esta em nível alto.
No próximo passo (instante t1), a lógica de controle faz o MSB do...
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