Conversores Digitais Analógicos

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Engenharia de Controle e Automação

CONTROLE DE PROCESSOS I
CONVERSORES AD/DA

Rafael Neves

BELO HORIZONTE
2014
Conversores Digital-Analógico
A função básica dos conversores D/A (digital para analógico) é a de transformar uma representação digital de um número em seu equivalente na forma de uma tensão analógica.
A tensão analógica pode ser representada pela seguinte equação: Onde representa a tensão que determina o valor máximo da tensão de saída do conversor, a representas os bits do numero na sua forma digital onde A1 é o bit de maior significância (MSB) e corresponde à metade do valor máximo da tensão de saída. Corresponde ao bit de menor significância (LSB), o seu valor é igual a menor mudança na saída analógica do conversor em volts, a sua resolução.

Figura 1 – Conversor Digital Analógico
A figura acima representa um dos conversores D/A mais simples. Este conversor usa um amplificador operacional somador e uma rede de resistores que ponderam os sinais de entrada. O sinal binário de entrada controla as chaves, onde um bit igual a 1 representa a chave fechada. Os resistores representam pesos que aumenta progressivamente por um fator igual a 2, produzindo então as contribuições binárias correspondentes aos seus pesos para a saída do conversor. São observados dois problemas: O primeiro é a necessidade de resistores precisos em uma larga escala de valores (de 1024 a 1 em um conversor de 10-Bits), o segundo decorre das chaves que precisam ter uma resistência muito baixa e não podem produzir nenhum efeito de atraso de tensão. O problema das chaves pode ser resolvido usando bons MOSFET ou JFET como as chaves. No entanto, uma faixa larga de valores de resistores não é apropriada para conversores de resolução moderada a alta.

Figura 2 – R-2R Ladder
A configuração mostrada acima, conhecida como R-2R ladder, evita o problema dos resistores e é apropriada para