ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO

FACULDADE DE ENGENHARIA DE RESENDE

ENGENHARIA ELÉTRICA/ELETRÔNICA

JOÃO VITOR BALBINO 20970062

CAPÍTULO 7 - CONVERSORES

RESENDE28/11/2011

JOÃO VITOR BALBINO 20970062

FILTRO PASSA-BAIXA E PASSA-ALTA

Relatório apresentado à Associação

Educacional Dom Bosco, Faculdade de

Engenharia de Resende, como requisito parcial

da disciplina Eletrônica I, no 3º ano do Curso

de Engenharia Elétrica/Eletrônica.

Orientadora: Profª Bruna Taveres

RESENDE28/11/2011

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 4

2. CONVERSOR DIGITAL-ANALÓGICO 4

3. CONVERSOR ANÁLOGO-DIGITAL 9

5. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 15

1. INTRODUÇÃO

Neste resumo iremos tratar dos conversores Digital-analógicos e Análago-digitais.

Entende-se por analógico toda variação contínua de uma variável. Istoé para se atingir um

valor desejado de uma grandeza qualquer, é necessário que esta passe por todos os valores

intermediários de forma contínua. Um exemplo são as grandezas físicas, como velocidade e

aceleração.

Entende-se por digital toda variação discreta , ou seja, a passagem de um valor a outro se

dá em saltos.

2. CONVERSOR DIGITAL-ANALÓGICOS

Este circuito é utilizado quando necessitamos converter uma variável digital em analógica. A informação digitalizada, geralmente, é codificada no código BCD 8421, e é a partir deste que faremos a conversão para uma saída analógica. Na saída analógica, teremos esta mesma informação em níveis de tensão correspondentes ao valor binário injetado na entrada.

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Abaixo estão representados os tipos existentes de circuitos de conversores D/A, bem como as formulas para o cálculo da tensão de saída analógica VS.

Conversor Digital-Analógico Básico

Para A em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

Para B em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

Para C em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

Para D em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

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Como exemplo iremos considerar as entradas como (1010), termos VS como:

Conversor Digital-Analógico com Amplificador Operacional

Conversor Digital-Analógico com chave Seletora Digital

Conversor Digital-Analógico Utilizando R-2R

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Para A em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

Para B em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

Para C em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

Para D em nível lógico 1 e zero nas demais entradas termos:

Como exemplo iremos considerar as entradas como (1100), termos VS como:

Conversor Digital-Analógico com Rede R-2R Utilizando o amplificador Operacional

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O valor de V1 pode ser calculado como é mostrado no item anterior (Conversor

Digital-Analógico Utilizando R-2R).

Conversão de um Número de mais Algarismos

Este tipo de conversão pode ser efetuada também utilizando um circuito cem redes R-

2R.

Conversão de um Código qualquer para Analógico

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Primeiramente efetuar a conversão deste código para o código BCD 8421 e em seguida

efetuar a conversão D/A utilizando um dos processos mostrados acima.

3. CONVERSOR ANÁLOGO-DIGITAL

Circuito:

Funcionamento

A é o bit mais significativo da saída.

O contador de décadas apresenta o seguinte diagrama de saída:

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A ligação das saídas A’, B’, C’ e D’ do contador na nas entradas de um conversor D/A

fará com que este transforme esta informação digital em analógica. A tensão de saída é

mostrado no gráfico:

O comparador possui na sua entrada não inversora, o sinal analógico a ser convertido

(Ve), e na outra entrada o sinal de referência (VR) fornecido pelo circuito conversor D/A. A

comparação desses sinais resultará na saída do comparador a seguinte condição:

A chave digital (porta E) tem em uma entrada o clock e na outra entrada a saída do

comparador. Enquanto a saída do comparador estiver em nível 1, a chave dará passagem ao

pulso de clock que aciona as mudanças de estado do contador. A partir do momento que a

saída do comparador for para zero, esta chave bloqueia a passagem do clock, fazendo com

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que o contador permaneça no seu estado que será, numericamente, igual à tensão de entrada

analógica.

Gerador de Formas de Ondas Digitais

Estrutura básica:

Existem três tipos de geradores de ondas digitais.

1ª - Gerador de Rampa Digital:

Fazendo n igual a 9, por exemplo, teremos a forma de onda de saída vista na figura

abaixo:

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Esta forma de onda é uma aproximação do dente de serra. Se quisermos uma

aproximação melhor, basta colocar um valor de n maior, isto fará com que teremos um

numero maior de degraus.

2ª – Gerador de forma de Onda Triangular

O processo de obtenção é análogo ao anterior, bastando então, projetar um contador

que faça inicialmente a contagem crescente e em seguida a contagem decrescente. O circuito e

a forma de onda estão representados abaixo:

3ª – Gerador de Forma de Onda Qualquer

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Para gerar uma forma de onda qualquer com geradores de forma de ondas digitais,

devemos primeiramente digitalizar a forma de onda a qual queremos gerar e acompanhar o

processo mostrado abaixo:

Forma de onda a ser digitalizada

Verificar os estados que o contador deve assumir. Neste caso o diagrama de estado é o

seguinte:

Para que o diagrama de estado seja executado pelo contador, utilizamos uma variável

auxiliar X. Assim será montada a tabela verdade abaixo.

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Considerando essa variável auxiliar, o diagrama de estados passa a ser:

A partir do diagrama, montamos a tabela verdade do contador com as situações das

entradas J e K dos flip-flops.

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Da tabela verdade tiramos as expressões simplificadas de j e K. Com as expressões é

possível montar o esquema do contador mostrado abaixo:

Na figura abaixo temos o diagrama de blocos do gerador da forma de onda triangular

assimétrica:

Seguindo o esquema acima é possível esquematizar um gerador de forma de onda

qualquer.

4. EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1) Elabore um conversor digital-analógico, utilizando amplificador operacional, com as características:

Nível 1 = 5V

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Nível 0 = 0V

Alimentação: +15V/-15V

A saída analógica deverá ser lida na escala de um voltímetro de 0 a 20V para uma entrada, variando de 0 a 1510.

2) Desenhe a estrutura de um voltímetro digital de 0a 9.9V, de modo que a tensão de saída seja escrita em display de 2 dígitos.

3) Esboce a forma de onda na saída para o circuito da figura 7.71 sendo o nível 1 do contador igual a 5V e a freqüência de clock 200 KHz.

4) Projete o circuito para gerar a forma de onda vista na figura 7.73. Determine a freqüência de clock necessária.

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