CONVERSOR  ANALÓGICO / DIGITAL

Um conversor analógico-digital fornece um código binário correspondente à tensão analógica de entrada. 

Conversor A/D tipo rampa

A figura a seguir mostra o diagrama de blocos desse tipo de conversor:

 

Funcionamento:

1 – É gerado um sinal de clear para resetar o contador.

2– Ve é a tensão analógica de entrada. Se Ve > Vr (no início Vr=0) o clock é habilitado para o contador (saída do comparador é positivo).

3 – A saída do contador passa por um conversor D/A para gerar a tensão de referência (Vr).

4 – Enquanto Vr < Ve o contador é incrementado.

5 – Se Vr > Ve, o clock é desabilitado (saída do comparador é zero) ao mesmo tempo que é fornecido um sinal de clock para os FF-tipo D (sensíveis à borda de descida do controle clock) que armazenam a saída do contador, que é o valor binário proporcional à entrada analógica.

 

OBS:Comparador de tensão

Nesta configuração simplesmente o amplificador satura para  para Vcc ou para 0 V.

 

A desvantagem deste conversor está no tempo de resposta. Como o contador sempre começa em zero e realiza a contagem por meio de uma seqüência binária normal, podem ser necessárias (no pior caso) 2n contagens antes da conversão estar completa, onde n representa o número de bits do conversor

 

 

Conversor A/D por aproximação sucessiva

A figura a seguir mostra um conversor A/D por aproximação sucessiva:

Este conversor opera da seguinte maneira:

1 – O sistema é zerado e o bit mais significativo do registrador é colocado em 1.

2 – O conversor D/A converte os dígitos binários gerando a tensão Vr para o comparador.

3 – No comparador: se Ve > Vr este dígito é deixado em 1

se Vr < Ve este dígito é zerado.

4 – O bit mais significativo seguinte é colocando em 1.

5 – O processo continua voltando ao passo 2 até o último bit ser verificado.

 

A vantagem deste sistema está na velocidade de conversão sendo necessário para um sistema de N bits o tempo de N períodos de clock.

 

Conversor A/D Comparador Paralelo

Tem como vantagem a velocidade de conversão extremamente rápida, mas é expressivamente caro por necessitar de 2N-1 comparadores para converter N bits. Sua configuração é mostrada a seguir:

Funcionamento:

1 – O sinal analógico é aplicado simultaneamente nos comparadores, os quais possuem em sua entrada negativa uma tensão de referência igualmente espaçada. Para 2 bits, teremos 3 comparadores (1/4 Vref, 2/4 Vref e 3/4 Vref).

2 – Se o sinal da entrada analógica excede a tensão de referência para qualquer comparador, este fornecerá em sua saída um nível lógico alto. No caso anterior de 2 bits, poderemos ter:

Tensão de entrada analógica

Saída do Comparador

 Vs (1/4 Vref)

Vs (2/4 Vref)

Vs (3/4 Vref)

0 a Vref/4

0

0

0

de Vref/4 a 2/4Vref

1

0

0

de 2/4 Vref a 3/4 Vref

1

1

0

de 3/4 Vref a Vref

1

1

1

3 – A saída do comparador é ligada a um codificador para transformar essa saída nos dígitos binários correspondentes.

 

 

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