Conversores a/d e d/a

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS | TRABALHO CONTROLE DE PROCESSOS | Conversores A/D e D/A | | Thais Magalhães Felicíssimo | 11/1/2011 |

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3.8 – CONVERSOR DIGITAL/ANALÓGICO A funçao básica de um conversor digital-analógico (DAC ou D/A) é converter uma representação digital de um número em sua tensão análoga. A tensão de saída do conversor D/A pode ser representada como:

Vfs representa a tensão de referência a qual determina a escala total da tensão de sa’ida do corverson, e de A1 a An representa os digitos binários ou bits da palavra de entrada. A1 é tido como o bit mais significativo (MSB) e corresponde a uma tensão de Vfs/2. An é o bit menos significativo (LSB) e corresponde a Vfs/2n.

Figura 3-20

Um dos circuitos D/A mais simples é dado na figura 3-20a e utiliza um amplificador somador e uma rede de resistores com pesos ponderados. A palavra de entrada binária controla os switches com o bit 1 indicando fechado e bit 0 indicando aberto. Os resistores são ponderados progressivamento por um fator de 2, produzindo assim a contribuição binária ponderada desejada para a saída. Dois problemas surgem. O primeiro problema é que o D/A requer relações precisas do resistor a ser mantido em uma faixa muito ampla de valores (faixa de 1024 – 1 para 10-bit DAC). E também, como os switches estão em série com os resistores, esta resistência “ligada” (bit 1) tem que ser muito baixa e ter tensão de offset = 0. Estes dois ultimos requisitos podem ser atendidas usando bons MOSFETs ou JFETs como switches. Entretanto, a ampla faixa de valor do resistor não é adequada para conversores monolíticos de moderadas a altas resoluções.
A escada R-2R mostrada na figura 3-20b evita o problema de uma ampla faixa de valores de resistência. É bem adaptado para circuitos integrados uma vez que necessitam de apenas 2 valores de resistência, R e 2R. O valor de R tipicamente varia de 2.5 a 10 k. Tomando sucessivos circuitos equivalentes de Thévenin para