Anotações & Informações | Índice | Fim pág | Voltar |


Eletrônica Digital XIX

| Índice do grupo | Página anterior | Próxima página |

Tópicos: Conversor Digital-analógico Tipo R-2R | Exemplo de Circuito Integrado |


1) Conversor Digital-analógico Tipo R-2R

(Topo | Fim pág)

O conversor visto na página anterior apresenta uma desvantagem de implementação: há necessidade de várias resistências com valores múltiplos de potências inteiras de 2. Considerando que, em geral, o número mínimo de bits com que se trabalha é oito, a resistência da entrada do dígito menos significativo deve ser 256 vezes a do mais significativo. Tanta diferença pode levar a correntes ou outras características fora da faixa de operação dos circuitos, além da necessidade de resistores com valores especiais. Mas se pode imaginar usar apenas resistores de valor R e fazer séries destes para os demais. Nesse caso, o número deles seria consideravelmente aumentado.

O conversor da Figura 1-I usa a chamada malha R-2R, nome dado em razão da existência de apenas 2 valores de resistências no circuito de entrada (R e 2R). Para análise do circuito, deve ser lembrado que o ponto O tem potencial nulo ou próximo. É o chamado terra virtual, que pode ser visto na série sobre Amplificadores Operacionais.


Fig 1-I

O circuito equivalente para a entrada é dado na Figura 1-II: a tensão de entrada para o amplificador operacional pode ser considerada a tensão entre o ponto P e a massa.


Fig 1-II

Na análise, considera-se V a tensão do nível lógico 1. Para a situação 0000 (Va = Vb = Vc = Vd = 0), há tensão nula na entrada e saída também nula.

Para a condição 0001 (Va = 0, Vb = 0, Vc = 0, Vd = V, onde Va é o dígito mais significativo), pode-se considerar as entradas nulas com o mesmo potencial da massa e o circuito equivalente é dado na Figura 1-II.


Fig 1-III

Simplificando o circuito por associações sucessivas de resistências em paralelo e em série, pode-se deduzir que a resistência entre o ponto Z e a massa é R. Assim, a tensão Vzo = V/3.

A resistência entre o ponto Y e o ponto O é R e, portanto, a tensão Vyo = Vzo/3 = V/6. De forma análoga pode-se concluir que Vxo = Vyo/2 = V/12 e Vpo = Vxo/2 = V/24.

A Figura 1-IV dá o diagrama equivalente para a situação 0010 (Va = 0, Vb = 0, Vc = V, Vd = 0). A resistência entra y e massa é R. Assim Vyo = V/3. E, de forma análoga à anterior, Vpo = V/12.

O mesmo procedimento pode ser repetido para as demais combinações, mas é possível deduzir que, para 0100, Vpo = V/6 e, para 1000, Vpo = V/3.


Fig 1-IV

Para combinações com mais de um dígito 1, a tensão resultante é a soma do desmembramento. Exemplo: para 0011, Vpo é a soma do caso 0001 com o caso 0010, ou seja, Vpo = V/12 + V/24.

A fim de simplificar as divisões, considera-se a tensão do nível 1 V = 4,8 volts. E a resistência de realimentação do circuito (Figura 1-I) Rr = 4R. De acordo com a igualdade (1A) da página anterior (considerando, conforme já dito, apenas uma resistência de entrada igual a 2R),

Vs = − Rr2R Vpo = − 2 Vpo

A Tabela 1-I pode ser montada com essas hipóteses e os valores calculados.

Tab 1-I
A(Va)B(Vb)C(Vc)D(Vd)Vpo(V)|Vs|(V)
00000,000,00
00010,200,40
00100,400,80
00110,601,20
01000,801,60
01011,002,00
01101,202,40
01111,402,80
10001,603,20
10011,803,60
10102,004,00
10112,204,40
11002,404,80
11012,605,20
11102,805,60
11113,006,00


2) Exemplo de Circuito Integrado

(Topo | Fim pág)

A Figura 2-I dá a identificação dos pinos do circuito integrado DAC7621. É um conversor digital analógico de 12 bits, fabricado pela Burr-Brown, para aplicações como controle de processos, periféricos de computadores, instrumentos, etc.

As entradas digitais são marcadas por DB0 a DB11 e existe um terra específico para as mesmas (DGND). O pino AGND é o terra analógico, para a saída analógica (Vout) e tensão de alimentação. Cada unidade binária de entrada corresponde a 1 mV de saída, que varia portanto de 0 V (000H na entrada) até 4,095 V (FFFH na entrada).


Fig 2-I

As entradas digitais passam antes da conversão por dois registradores temporários: registrador de entrada (Reg in) e do conversor (Reg DAC).

Tab 2-I
R/WCSLDDACReg InReg DACModo
000escreveescreveescrever
001escrevemantémescr entr
101mantémler entr
Ø10mantématualizaatualizar
Ø11mantémmantémmanter

As entradas auxiliares (R/W, CS e LDDAC) manipulam as operações conforme Tabela 2-I. A entrada CS ("chip select") é para o caso de mais de um dispositivo no circuito. A entrada CLR ("clear") zera o dispositivo. Alimentação Vdd de 4,75 a 5,25 volts.
Referências
Brophy, James J. Basic Electronics for Scientists. USA: McGraw-Hill, 1977.
U. S. Navy. Basic Electronics. Hemus, 1976.

Topo | Rev: Dez/2007