O documento discute conversores analógico-digitais (ADCs) e digitais-analógicos (DACs), incluindo suas aplicações, tipos, circuitos e características. Explica que ADCs convertem sinais analógicos em digitais enquanto DACs fazem o oposto, e descreve conversores por contagem, aproximação sucessiva e em paralelo, além de circuitos R-2R e sample-and-hold.

1. Conversores A/D e D/A
SEL 0414 – Sistemas Digitais
Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira
PAE: Lucas Rodrigues Borges
Aula 19

2. Analógico × Digital
Digital
Variação discreta de
valores (passos,
degraus).
Analógico
Variação em uma faixa
conJnua de valores.

3. Conversores AD/DA
• A maioria dos sinais encontrados na natureza
são analógicos
• Para processá-los em um sistema digital deve-se:

4. • Interface entre o mundo analógico e o digital
Conversores AD/DA
Conversor A/D
Conversor D/A

5. Conversores AD/DA

6. Conversor
Digital – Analógico
(DAC)

7. DAC – 4 bits, saída em tensão
Fundo de Escala
Fator de Proporcionalidade = Resolução

8. DAC - Sobreposição
0 0 0 1 1V (K)
0 0 1 0 2V (2K)
0 1 0 0 4V (4K)
1 0 0 0 8V (8K)
1001 = 8V + 1V = 9V
0110 = 4V + 2V = 6V

9. Resolução
•

10. Exemplo
• Calcule o fundo de escala e a resolução de um
conversor D/A de 8 bits com saída de 1,0V para a
entrada (00110010)2.
K = 0,02V e FS=5,10V
• Calcule a resolução em % para este mesmo
conversor.
0,39%

11. DAC – BCD, saída em tensão
•

12. Circuitos D/A

13. DAC por rede proporcional

14. DAC por rede proporcional

15. DAC por rede proporcional
• Problemas:
• Conversores com muitos bits exigem valores o
elevados de R;
• Correntes reduzidas para os LSB (ruído);
• Necessidade de precisão nos valores de
resistência.

16. Conversor por rede R-2R
• Elimina a variação de
valores de resistência
do conversor de
rampa proporcional;
• Somente 2 valores de
resistores.
Conversor por rede R-2R
• 𝑉𝑠 𝐷 𝑛−1 =
𝑉𝑐𝑐
3
• 𝑉𝑠 𝐷 𝑛−2 =
𝑉𝑐𝑐
6
• 𝑉𝑠 𝐷 𝑛−3 =
𝑉𝑐𝑐
12
• ...
• 𝑉𝑠 𝐷0 =
𝑉𝑐𝑐
(2 𝑛−1) ∗3
• Elimina a variação de
valores de resistência
do conversor de
rampa proporcional;
• Somente 2 valores de
resistores.

17. Conversor
Analógico – Digital
(ADC)

18. Conversor ADC contador
(rampa simples)

19. Conversor ADC contador
(rampa simples)
• Realiza a comparação a cada iteração;
• Valor contado é armazenado quando a entrada
alcança o valor do contador.
• Problemas:
• Tempo de conversão elevado;
• Tempo dependente do valor converddo.

20. Conversor de Aproximação
Sucessiva

21. Conversor de Aproximação
Sucessiva
•

22. Conversor de Aproximação
Sucessiva
•

23. Conversor
Paralelo
(“Flash”)
• Rápido;
• Muitos comparadores
• 3 bits = 7 comp.;
• 10 bits = 1023
comp.;

24. Circuitos Sample and Hold (S/H)
• Mudanças bruscas na entrada dos conversores
afeta o processo de conversão;

25. FIM