Conversão A/D e D/A - Parte II

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Conversão A/D e D/A - Parte II por Mind Map: Conversão A/D e D/A - Parte II

1. Digital -> Analógico

1.1. Converte um valor binário em um valor de tensão ou corrente proporcional

2. Analógico -> Digital

2.1. Um valor de tensão ou corrente é convertido em um valor binário com um código proporcional

3. Linearidade ou precisão relativa

3.1. |E| : erro de linearidade

3.1.1. Maior distancia entre o esperado e o obtido

3.2. Delta : Resolução

3.2.1. Variação nominal de tensão correspondente a 1 LSB

3.3. |E| < 1/2 x delta

3.3.1. O fator 1/2 é o limite que garante um conversor monotônico

4. Aquisição e envio de dados

4.1. Os dados são armazenados nos registradores após saírem dos atuadores, onde são mantidos até o fim da conversão D/A

4.1.1. Sinais de controle

4.1.1.1. EOC - End of Conversion

4.1.1.1.1. Indica o fim da conversão A/D

4.1.1.2. START / CONVST - Conversion Start

4.1.1.2.1. Envia sinal para o conversor ADC inicie a leitura

4.1.1.3. CS e WR - Chip Slect and Write

4.1.1.3.1. Permite selecionar e escrever em um DAC o valor digital que será convertido.

4.2. Como é feita?

4.2.1. A conversão inicia com pulsos START que iniciam a cada conversão

4.2.1.1. O Sinal EOC monitora o conversor para terminar quando termina

4.2.1.1.1. Por fim a saída do conversor é transferida para a memória

4.2.2. Amostragem e Retenção

4.2.2.1. O sinal analógico não pode variar durante a conversão para não alterar o resultado

4.2.2.1.1. O sinal de entrada deve ser retido após a amostragem

5. Multiplexação em ADC

5.1. ADC tem alto custo, logo uma alternativa é usar um multiplexador

5.1.1. Todos os canais são enviados a um circuito multiplexador que, através de entradas de seleção, envia para conversão apenas uma entrada por vez.

5.1.1.1. Esta implementação reduz custo mas aumenta o tempo entre leituras de um mesmo canal.

6. Conversor D/A em CI

6.1. CI CMOS - AD 5424 – 8-bit DAC (mais moderno) com interface paralela. Saída de corrente pode ser unipolar ou bipolar.

6.2. CI CMOS – AD 7880 – A/D de 12 bits por aproximações sucessivas (SAR – successive approximation register) com entrada diferencial.

6.2.1. Converte em 15 us, contando o tempo de T/H de 3.

6.2.2. Tem duas faixas de operação unipolar (0-5V ou 0-10V) e uma bipolar (-5 a +5V).

6.3. CI CMOS – AD 7829-1 – A/D de 8 bits Flash de 8 canais.

6.3.1. Converte em 420 ns

6.3.2. Possui circuito de T/H (Track and Hold).

6.3.3. Entrada analógica selecionada por multiplexador de 8 para 1.

7. Processamento digital de sinais

7.1. Dados analógicos convertidos em digitais são enviados a um processador digital de sinais

7.1.1. Este processador tem alto desempenho para processar dados em tempo real, entre amostragens dos sinais analógicos.

7.1.1.1. São usados para realizar algumas tarefas que seriam de difícil realização em circuitos analógicos

7.1.1.1.1. Sobreamostragem

7.1.1.1.2. Filtros

7.1.1.1.3. Transformada rápida de Fourier

8. Aplicações

8.1. ADC's

8.1.1. Medição e precisão

8.1.1.1. Ex: Multímetros digitais

8.1.1.1.1. Rampa dupla (não usa DAC)

8.1.2. Voz/áudio

8.1.2.1. Ex: Mesas digitalizadoras

8.1.2.1.1. Sigma/Delta (converte sinal em fluxo de bits modulado)

8.1.3. Aquisição de dados

8.1.3.1. Ex: Sistemas com múltiplas entradas analógicas

8.1.3.1.1. Aproximação sucessiva

8.1.4. Alta velocidade

8.1.4.1. Ex: Osciloscópios, vídeo digital, comunicações.

8.1.4.1.1. Arquitetura pipeline ou Flash

8.2. DAC's

8.2.1. Geradores de forma de onda

8.2.1.1. Ao se controlar a sequência de bits apresentados à entrada de um DAC, pode-se determinar uma forma de onda arbitrária na saída

8.2.1.1.1. é possível com um circuito sequencial

8.2.2. Controle de atuadores

8.2.2.1. Uma saída de um sistema digital pode ser convertida em um sinal analógico para controle velocidade de motores, abertura proporcional de válvulas, controle de temperatura etc

8.2.3. Testes automáticos

8.2.3.1. Sinais provenientes de sistemas digitais podem ser convertidos em fontes de corrente e tensão controladas para realizar testes em dispositivos de proteção de equipamentos de subestações