Trabalho de instrumentação industrial

Páginas: 11 (2579 palavras) Publicado: 20 de maio de 2012
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA
 
Conversores A/D D/A
Carlos Sica
Maringá, 1996

ÍNDICE ANALÍTICO
 1. CONVERSORES D/A
1.1. Conversor D/A de resistores com pesos ponderados ("D/A Converter With Binary-Weighted Resistor")
1.2. Conversor D/A tipo escada R-2R ("Ladder-Type D/A Converter")
 2. CONVERSORES A/D
2.1. Conversor A/D comparadorparalelo ("Parallel-Comparator A/D Converter")
2.2. Conversor A/D rampa tipo contador ("Counter-Ramp A/D Converter")
2.3. Conversor A/D por aproximação sucessiva ("Sucessive Approximation A/D Converter")
2.4. Conversor A/D rampa dupla tipo integrador ("Dual Slop A/D Converter")
 3. BIBLIOGRAFIA

CONVERSORES D/A E A/D
Funções geradas por blocos funcionais analógicos são muitas vezesprocessadas por circuitos digitais (por exemplo, um computador). Para processar este sinal usando circuitos digitais, deve-se necessariamente efetuar uma conversão para a forma digital. Tal conversão é efetuada por um conversor analógico/digital ("A/D converter" ou ADC). Este sinal processado (ou transformado) deve (na maioria das vezes) atuar, produzindo um efeito sobre o circuito analógico que gerou osinal original, ou outro similar.
Um sinal na forma digital, para ser processado por um bloco funcional analógico, deve ser previamente convertido (ou reconvertido) para a forma analógica equivalente. Este processo reverso é efetuado por um conversor digital/analógico ("D/A converter" ou DAC).

Figura 1. Ilustração de um computador "conversando" com o ambiente externo
Discutir-se-á a seguiralguns conversores, iniciando pelos D/A. Adota-se esta seqüência por considerar-se a mais didática dado a simplicidade destes conversores.
 

1.CONVERSORES D/A
 
Sistemas que aceitam uma palavra digital como entrada e traduzem ou convertem para uma voltagem ou corrente analógica são chamados de conversores digitais/analógicos.
1.1. CONVERSOR D/A DE RESISTORES COM PESOS PONDERADOS
("D/AConverter with Binary-Weighted Resistor")
É o mais simples dos conversores D/A. Construído a partir de um circuito básico de resistores em paralelo controlado por corrente, onde a corrente é somada num ponto em comum, passando por um resistor de carga, criando assim uma saída analógica. Os valores dos resistores são distribuídos ponderadamente, de forma a Obter pesos de acordo com a numeração binária.A numeração binário codificado decimal (BCD) usa quatro bits para representar números decimais de 0 a 9. O bit menos significativo (LSB) é expresso como (valor do bit x 20), o próximo bit como (valor do bit x 21), o terceiro como (valor do bit x 22), e o bit mais significativo (MSB) como (valor do bit x 23). Assim o peso de cada coluna da direita para a esquerda é 1, 2, 4 e 8.

Figura 2.Conversor D/A usando resistores com pesos ponderados
Nesta linha de raciocínio, num circuito conversor D/A que recebe um número BCD a ser convertido em analógico, o LSB deverá ser apresentado para um resistor de entrada com o maior valor de resistência do circuito, o segundo com a metade do LSB, o terceiro com um quarto do LSB e o MSB com um oitavo do LSB. A saída é então a soma das quatro voltagensatenuadas. Note que o maior valor de resistência refere-se ao LSB porque ele causa o menor fluxo de corrente resultante.
O resistor de carga (RL ) que é utilizado para criar a voltagem de saída (Va), que nada mais é, que uma diferença de potencial (ddp) intermediária, calculada entre o ponto onde as correntes são somadas (Va) e o terra.
A relação entre o valor de resistência de RL e de Req deveser tal que RL esteja entre o valor médio e o menor valor de Req (1KRL > 500). Isto deve-se ao fato de que a ddp sobre RL não deve ser nem muito maior nem muito menor que a ddp sobre Req.
A seguir apresenta-se um estudo onde é determinado a melhor relação entre RL e Req, baseado num exemplo de um conversor D/A para os seguintes valores de resistências:
R0= 8 K; R1= 4 K; R2= 2 K; R3= 1 K;...
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