09 adc

Conversor analógico-digital
Guilherme Luiz Moritz1
1 DAELT - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
16 de julho de 2014
Moritz, G.L. Conversor analógico-digital

Modo Captura
1 Transdutor: Dispositivo que converte a variável física em uma variável
elétrica.
2 Conversor Analógico-Digital (ADC)
3 Sistema Digital: Gera os sinais de controle ou realiza o
monitoramento.
4 Conversor Digital-Analógico (DAC)
5 Atuador: O sinal analógico pode ser conectado em algum dispositivo
que modiﬁcará a variável física.

Conversores A/D

Deﬁnições
O conversor A/D realiza a conversão de uma tensão analógica em
valores digitais, isto é, em números binários;
Para o PIC16F877A, a conversão do valor analógico em digital é
realizada com comprimento de 10 bits;
Quanto maior a quantidade de bits, maior a resolução e precisão do
A/D;
Por exemplo, supondo que a tensão aplicada ao pino de A/D varia entre
0 e 5 V, e que o conversor possui 8 bits, a resolução é:
Resolução =
∆V
2N − 1
=
5
28 − 1
=
5
255
= 19, 61 mV
Alterando o conversor A/D para 10 bits, temos:
Resolução =
∆V
2N − 1
=
5
210 − 1
=
5
1023
= 4, 88 mV

Exemplos de Cálculo para Conversão A/D
Parâmetros:
A/D de 8 bits
+ Vref = Vdd = 5V
- Vref = Vss = 0V
Resolução de 19,61 mV/bit
1,3 V = ?
Parâmetros:
A/D de 10 bits
+ Vref = Vdd = 5V
- Vref = Vss = 0V
Resolução de 4,88 mV/bit
1,3 V = ?
5 V → 255
1,3V → X
X = 51
5 V → 1023
1,3V → X
X = 265,9 266

Módulo A/D - PIC16F877A
10 bits de conversão
8 canais de entrada
AN0 – RA0
AN1 – RA1
AN2 – RA2
AN3 – RA3
AN4 – RA5
AN5 – RE0
AN6 – RE1
AN7 – RE2
Tensões de referência
conﬁguráveis:
Vref+ (superior)
Vref- (inferior)

Diagrama em Blocos do A/D

Registradores de Conﬁguração do A/D
ADCON0 (A/D Control Register 0):
Controla a operação do módulo A/D
ADCON1 (A/D Control Register 1):
Conﬁgura as funções do PORTA e PORTE, e como o resultado
será armazenado
ADRESH (A/D Result High Register):
Parte alta do resultado do A/D
ADRESL (A/D Result Low Register):
Parte baixa do resultado do A/D

Registrador ADCON0
ADCS1:ADCS0: Seleção do clock de
conversão do A/D
Em conjunto com o ADCON1.
CHS2:CHS0: Seleção do canal analógico
000 – canal 0 (AN0)
001 – canal 1 (AN1)
010 – canal 2 (AN2)
011 – canal 3 (AN3)
100 – canal 4 (AN4)
101 – canal 5 (AN5)
110 – canal 6 (AN6)
111 – canal 7 (AN7)
GO/DONE: Bit de status da conversão
A/D
0 – conversor A/D em espera
1 – conversão A/D em progresso
setar esse bit para iniciar
conversão!
ADON: Bit para ligar o módulo A/D
0 – conversor A/D desligado
1 – conversão A/D ligado

Registrador ADCON1

Conversores D/A

Reconstruindo um Sinal Digitalizado
Quando se armazena uma forma de onda digitalizada, as
amostras são obtidas em intervalos ﬁxos a uma taxa
(frequência de amostragem) pelo menos duas vezes maior
que a maior frequência presente no sinal analógico
Critério de Nyquist!

Circuitos Conversores D/A
Resistores Ponderados:
Vout = − VD +
1
2
VC +
1
4
VB +
1
8
VA

Circuitos Conversores D/A
Rede R-2R:

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