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Conversores Digital/Analógicos (D/A)

A conversão de números digitais para valores analógicos é realizada por conversores Digital/Analógico (D/A). Em sua maioria estes conversores são circuitos assíncronos e que se utilizam de circuitos analógicos para realizar a conversão. Suas aplicações são amplas e seu uso é muito comum quando sistemas digitais e analógicos se misturam para formar um único circuito. Um controle digital de atuadores eletroeletrônicos ou eletromecânicos pode ser realizada a partir de um circuito digital. O resultado do controlador, entretanto, deve ser um valor analógico compatível com o sinal de controle dos atuadores.

A conversão de números binários (valores digitais) para valores analógicos é realizada por circuitos lineares capazes de somar tensões ou correntes com pesos proporcionais aos pesos dos bits que produziram individualmente cada corrente ou tensão. Alguns CIs realizam a conversão D/A e oferecem recursos para se trabalhar com números binários positivos e negativos, complemento de dois e ajuste de ganhos (escalas de tensão de saída). Estes costumam utilizar uma das técnicas apresentadas nas seções subsequentes.

Correntes Ponderadas

Um modelo clássico de conversor D/A é o circuito com correntes ponderadas onde cada bit do número digital é transformado em uma corrente proporcional ao seu peso no número. Um circuito somador é utilizado para somar todas as correntes provenientes de cada bit mostra um circuito capaz de implementar este conversor.

Conversor D/A com correntes ponderadas.

O circuito das chaves, no exemplo anterior, poderia ser substituído diretamente pelas entradas digitais e neste caso VCC corresponderia ao nível lógico “1” destes circuitos digitais. Entretanto, como sabemos, a saída digital zero (0) ou um (1) não corresponde a tensões com valores exatos como +5V ou +0V. Existe uma faixa de valores possíveis para “1” lógico e “0” lógico que podem vir a produzir tensões analógicas diferente da desejada. Para evitar este tipo de problema podemos usar transistores funcionando como chave (aberto ou saturado) para comutar uma tensão fixa a cada entrada do circuito somador como mostrado no exemplo da figura.

Conversor D/A com correntes ponderadas e chaves eletrônicas

Apesar da simplicidade do método ele não costuma ser empregado quando o número binário apresenta muitos bits. Supondo que o circuito da figura, com R=10Ω, seja construído para operar com números binários de 12 bits. Neste caso a diferença entre a maior e a menor resistência será de 4096 vezes, ou seja as resistências utilizadas devem assumir valores entre 10Ω e 40kΩ aproximadamente. Isto faz com que a diferença entre a menor e a maior corrente também seja de 4096 vezes. Como resultado, um erro 1% na maior corrente é maior que as correntes produzidas pelos cinco bits menos significativos.

Redes R-2R

Um circuito semelhante ao de correntes ponderadas, com relação ao princípio de funcionamento, é o circuito de redes R-2R. Neste circuito, entretanto, a soma das correntes é realizada numa malha de resistores que apresenta