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CONJUNTO DIDÁTICO DE ELETRÔNICA DIGITAL 
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Apostila de Treinamento 
Experiência 13: Conversor D/A 
 
Objetivo 
 Montar um circuito com um conversor D/A do tipo R-2R 
 Estudar e discutir as principais características deste tipo de circuito. 
 
Material utilizado 
 Bastidor LEG2000 
 Módulo MED25 – Conversor D/A 
 Multímetro e cabos banana 
Introdução 
Até este ponto de nosso estudo da eletrônica digital, vimos uma vastidão circuitos 
que realizam uma série de operações, todas elas em âmbito digital. Isto é, onde 
cada sinal pode apresentar dois níveis lógicos distintos (0 ou 1), representados por 
valores de tensão específicos (conforme vimos nos primeiros ensaios), e que 
geralmente são convencionados como 0V e 5V, respectivamente. Muito embora, em 
âmbito digital possamos realizar uma grande gama de operações de cunho 
aritmético e lógico – o que forma a base do processamento de dados, muitas vezes 
desejamos que os resultados destas operações fossem levados ao mundo 
analógico. 
Um exemplo imediato é som. Atualmente, com os avanços dos filtros digitais, novos 
padrões para a codificação e compressão de som (como o MP3), além da difusão 
das comunicações digitais (com transmissão de voz em meios intrinsecamente 
digitais), o som é geralmente tratado, armazenado e transmitido em formato digital. 
Porém, para que ele seja reproduzido é necessário que ele volte ao formato 
analógico. Para isso são empregados os Conversores Digitais–Analógicos, 
abreviados como Conversores D/A, que utilizaremos neste experimento. 
A conversão D/A é um processo que consiste em transformar um valor numérico, 
representado por um conjunto de bits, em um valor de tensão pré-determinado. 
Geralmente ele é representado por um bloco como o mostrado abaixo: 
 
 
 
Conversor D/A 
4 bits 
D0 
D1 
D2 
D3 
Saída 
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Obviamente, se esta conversão utiliza como operando de entrada um determinado 
valor numérico, então a forma como este valor é representado pelos bits é 
relevante. Ou seja, um conversor D/A que possui entrada BCD, é diferente de um 
conversor D/A que apresenta a entrada em código Gray, que por sua vez, é 
diferente de um conversor D/A que possui entrada em formato binário. Como vimos 
em ensaios anteriores, os mesmos conjuntos de bits representam valores numéricos 
diferentes em cada um destes padrões. Por sorte, a vasta maioria dos conversores 
D/A existentes trabalham com entradas em formato binário, então a 
incompatibilidade dos padrões não chega a ser um problema no dia a dia. 
Embora estes conversores D/A trabalhem com entradas em padrão binário, não 
significa que uma entrada 0001b, correspondente ao decimal 1, produz uma saída 
de 1V, e que uma entrada 0010b, correspondendo ao decimal 2, leva a uma saída 
de 2V. Isso porque existe um fator de escala, ou seja, a saída de um conversor D/A 
é sempre proporcional a valor numérico da entrada, mas não necessariamente o 
mesmo valor em volts. O valor na saída de um conversor D/A geralmente é 
calculado a partir da tensão de referência, que é justamente o maior valor de tensão 
que pode haver na saída do conversor e que muitas vezes corresponde à própria 
tensão de alimentação do conversor. A fórmula é bastante simples: 
 
 
 
 
Assim por exemplo um conversor D/A de 4 bits, alimentado com 5V, e cuja entrada 
está com o valor 0010b, terá o seguinte valor de saída: 
 
 
 
 
 
 
 
Note que o denominador da fórmula (2Num.Bits), corresponde justamente ao valor 
máximo que pode ser inserido na entrada, em outras palavras, a saída é sempre 
uma fração da tensão de referência. Calculando a saída deste conversor para o 
próximo valor de entrada (0011b) temos: 
 
 
 
 
 
 
 
Este incremento no valor da saída, quando passamos de um valor numérico para 
seu sucessor é conhecido como degrau da Conversão D/A. No nosso caso o degrau 
é de 0,3125V. Note que é impossível obtermos na saída um valor de tensão entre 
0,625V e 0,9375V, por esta razão, é desejável que o um conversor D/A tenha o 
menor degrau possível, para que mais valores analógicos possam ser 
 
 
 
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representados. Por exemplo, se desejamos ter uma saída de 0,8V, teríamos de 
aproximar para 0,625 ou 0,9375V (provavelmente o primeiro, pois é mais próximo). 
Para diminuir o degrau de um conversor D/A é necessário aumentar sua resolução, 
isto é, o numero de bits de entrada. Veja na figura abaixo a comparação entre dois 
conversores, de 4bits e 8bits, ambos alimentados com 5V. Veja como em 8 bits o 
valor do degrau é sensivelmente inferior ao valor do degrau do conversor de 4bits. 
 
Porém, a informação nem sempre se encontra com uma maior quantidade de bits e, 
além disso, quanto maior a resolução, mais complexo o conversor. A figura a seguir, 
mostra o diagrama de um circuito muito empregado para realizar a conversão 
digital-analógica, a malha R-2R, o qual será estudado neste ensaio. Este circuito 
recebe este nome, pois é construído com resistores de valores R (um valor qualquer 
arbitrário, preferencialmente da ordem de alguns milhares de ohms) e seu dobro, 
2R. 
 
 
 
É relativamente simples demonstrar que a saída é dada por (faça como exercício): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Considerando-se que cada tensão pode assumir apenas um de dois valores de 
tensão possíveis (0V ou Vref), então esta fórmula é equivalente a fórmula que vimos 
anteriormente. Faça o teste, para uma determinada combinação binária. 
0
1
2
3
4
5
6
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
1
0
0
1
1
1
1
2
2
1
3
3
1
4
4
1
5
5
1
6
6
1
7
7
1
8
8
1
9
9
2
1
0
2
2
1
2
3
2
2
4
3
2
5
4
V
al
o
r 
d
a 
Sa
íd
a 
(V
) 
Valor da Entrada 
Saida Conv. 4Bits
Saida Conv. 8Bits
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Procedimento 
Nesta experiência iremos utilizar um conversor D/A, construído com malha R-2R, 
para converter valores digitais em analógico. 
 
Exemplo de aplicação: 
Os conversores D/A estão presentes sempre que um circuito digital deve possui 
alguma interface com o mundo analógico, como ocorre em placas de som, 
tocadores de MP3, celulares, etc., para converter o áudio, geralmente armazenado 
e transmitido em formato digital, em valores analógicos reproduzidos pelo alto-
falante. 
 
1. Inicialmente, utilizando cabos banana de tamanho apropriado, realize as ligações 
no bastidor do conjunto didático conforme mostrado na figura a seguir: 
 
Nota: Para sua maior segurança, realize estas ligações com o conjunto didático 
desligado. 
 
2. Note que ligamos a entrada do nosso conversor D/A aos geradores de nível 
lógico. Além disso, perceba que o circuito é um pouco diferente daquele mostrado 
na introdução teórica, isto porque ele possui um amplificador operacional na saída. 
Porém, a função deste amplificador é atuar apenas como buffer de corrente, 
 
 
 
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reproduzindo o valor de tensão na entrada não-inversora, na saída do circuito 
(consulte sua apostila de eletrônica analógica para maiores detalhes). 
3. Com auxílio de um multímetro, vamos medir o valor da tensão de saída, para 
alguns valoresde entrada, conforme a tabela a seguir: 
Entrada Dec. Entrada Bin. Tensão na Saída 
0 
1 
4 
8 
16 
32 
64 
128 
129 
132 
136 
144 
160 
192 
193 
200 
208 
216 
232 
255 
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4. Com os dados levantados no item anterior, plote um gráfico da tensão de saída 
em função dos valores na entrada: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Qual o valor do coeficiente angular do gráfico levantado no item anterior? Ao que 
ele corresponde? 
 
 
 
 
 
6. A partir de suas observações nesta experiência, esboce como seria possível 
construir um gerador de rampa utilizando um conversor D/A: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 7. Cite algumas aplicações em que o conversor D/A poderia ser utilizado em 
conjunto com outros dispositivos que aprendemos ao longo do curso: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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