Conversor DA

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Sistemas Digitais
Conversor D/A
Conversor D/A
Circuito utilizado quando se necessita converter uma variável digital em variável analógica. 
A informação digitalizada geralmente é codificada e a partir desse código é feito a conversão para uma saída analógica. 
Nessa saída analógica, terem-se esta mesma informação em níveis de tensão correspondente ao valor binário aplicado na entrada. 
 
Esquematicamente temos:
Os conversores D/A podem ser do tipo:
Resistores ponderados
Com rede R-2R.
Resistores ponderados
Resistores ponderados
Podemos determinar a tensão de saída Vo como sendo:
Desprezando a queda de tensão no diodo de 0,7 e considerando R>>RL , concluímos que Vo será: 
Resistores ponderados
Exemplo: Considerando o valor de R = 5 kΩ e RL = 10 Ω, determine a resolução para o circuito conversor D/A com resistores ponderados e o valor de tensão Vo para todas as combinações possíveis para as variáveis digitais de entrada.
Resistores ponderados
Saída em mV ? 
Como resolver ?
OP-AMP ou AOP (Amplificador Operacional)
 
 Definição: amplificador CC multiestágio, com entrada diferencial, cujas características se aproximam às mesmas de um amplificador ideal.
 Características ideais:
a) resistência de entrada infinita;
b) resistência de saída nula;
c) ganho de tensão infinito;
d) resposta de frequência infinita;
e) insensibilidade à temperatura.
 Aplicações:
a) sistemas eletrônicos de controle industrial;
b) instrumentação industrial;
c) instrumentação médica;
d) computadores analógicos;
e) equipamentos de telecomunicações
f) equipamentos de áudio;
g) sistemas de aquisição de dados;
h) sistemas de controle
 Simbologia
-
+
A
B
Y
A - Entrada inversora
B - Entrada não-inversora
Y - saída
 Pinagem:
-
+
2
3
6
8
4
1
5
7
741/351
1 e 5 - balanceamento OFFSET
2 - entrada inversora
3 - entrada não inversora
4 - alimentação negativa (-3 V a -18 V)
7 - alimentação positiva ( 3V a 18V)
6 - Saída
8 - Não conectado
741
1
2
3
4
8
7
6
5
1
2
3
4
5
6
7
8
 Fabricantes e Códigos do 741:
 FAIRCHILD 	mA741
 NATIONAL 	LM741
 MOTOROLA 	MC1741
 RCA	 		CA741
 TEXAS		SN741
 SIGNETICS		SA741
 SIEMENS		TBA221(741)
 Tensão de Offset de Saída
Características do projeto do AOP originam um desbalanceamento interno que resulta numa tensão de OFFSET de saída, mesmo quando as entradas são aterradas. Podemos cancelar este erro ajustando o potenciômetro da seguinte figura:
-
+
2
3
6
8
4
1
5
7
751/351
-Vcc
Offset
Sem Offset
 Resistência de entrada e saída:
Fonte
AOP
Carga
Rs
RT
RL
iL
R1
Alimentação do AOP:
- Simétrica: exemplo +Vcc = +12 V, -Vcc = -12 V ou single supply (alguns)
 Realimentação:
Circuito com realimentação positiva
Circuito sem realimentação
Conhecido como
malha fechada
Circuito instável
Aplicação: osciladores
Conhecido como
malha aberta
Ganho não controlado
Aplicação: comparadores
 Circuito com realimentação negativa
Configuração mais importante nos AOPs
Aplicação: Amplificador não-inversor, inversor, diferencial; somador; diferenciador; integrador; filtros ativos; etc.
Ganho de tensão em malha aberta e fechada
curva em malha aberta
curva em malha fechada
20 dB/década
freqüência (Hz)
Ganho de tensão em decibéis (dB)
Avo (máx)
Av= 10 ( 20 dB)
 Slew Rate (SR): taxa de subida, taxa de resposta ou taxa de giro. Máxima taxa de variação de saída por unidade de tempo, V/s.	Determinado pelo fabricante.	
Distorção: Vp > Vp máximo
Para uma f determinada achamos um VP máximo
 Saturação:
Tensão máxima de saída
Associada a alimentação Vcc
Utilização dos Amplificadores Operacionais. 
Circuitos básico de amplificador inversor.
Circuitos básico de amplificador não inversor.
Circuito básico de um comparador 
Circuito básico de um somador. 
Conversor D/A com Amplificador Operacional
Conversor D/A com Amplificador Operacional
Exemplo: Considerando Rf=10kΩ, R=5kΩ, determinar os níveis de Vo para os valores digitais de entrada Va,Vb,Vc e Vd?
V !!
Conversor D/A utilizando rede R-2R 
Vantagem: Faz a conversão digital-analógica utilizando apenas dois valores de resistores
Conversor D/A utilizando rede R-2R
Considerando nível “1” em Va e as demais em nível “0”, temos:
Conversor D/A utilizando rede R-2R
Podemos chegar ao seguinte circuito equivalente:
Conversor D/A utilizando rede R-2R
Após determinar o valor de Vo para cada condição das variáveis digitais de entrada, podemos estabelecer uma expressão geral para o valor de Vo, sendo: