Conversor ADC O conversor ADC, Analog to Digital Converter, é um dispositivo que converte uma grandeza analógica para uma grandeza digital. Estes circuitos integrados são utilizados, por exemplo, para ler um valor de tensão proveniente de uma máquina, convertendo-os numa grandeza digital, de forma que um microcontrolador, ou mesmo um computador, o possa interpretar. Os ADC’s podem ser classificados de acordo com o circuito que faz a conversão; no entanto, a sua classificação não será alvo de análise no artigo apresentado.
Neste caso, utilizando dois bits para quantificar o sinal de entrada, o que obtemos são quatro níveis de tensão diferentes, correspondentes a 2n em que n é o número de bits. Os níveis obtidos são (00, 01,10 ,11).
CONCLUSÃO Podemos então concluir que quanto maior o número de níveis utilizados maior é a precisão com que se representa o sinal analógico. Vejamos o seguinte exemplo prático:
UREËWLFD
VIN
ADC Analog to Digital Converter
1 2 3 N
OUTPUT N-BITS
digital word
VIN – Tensão de Entrada João Dias ATEC – Academia de Formação
),&+$ 35ò7,&$ GH (/(75ù1,&$
DIAGRAMA DE BLOCOS SIMPLIFICADO Número de bits
Número de Níveis
1
21 = 2
2 4 8 10
22 = 4 23 = 8 28 = 256 210 = 1024
OUTPUT – Valores Digitais de Saída
LEI DA QUANTIFICAÇÃO Representa todos os valores analógicos de entrada, num número limitado de códigos digitais de saída; cada um dos quais representa uma fração da gama analógica total da entrada. Vejamos então os seguintes exemplos:
RESOLUÇÃO A resolução é caraterizada pelo número de bits que um ADC possui, ou então pelo número de degraus que descrevem o valor da tensão analógica de entrada. R=
VFS 2n – 1
onde: VFS – Tensão máxima aplicada ao conversor ADC, FS Full Scale n – Número de bits do ADC
ADC 1 BIT Tensão (V)
Exemplo: para um ADC com 12 bits de resolução e com uma tensão VFS = 10 V, calcule a resolução. Tempo (s) R=
Nesta situação temos um sinal com uma determinada amplitude “A”. A tensão ao longo do tempo t pode tomar dois valores possíveis: “A” ou zero. Todos os sinais cuja amplitude sejam iguais à amplitude “A” produzem uma saída igual a 1; caso contrário produzem uma saída igual a zero, isto é, dois níveis correspondentes a 2n em que n é o número de bits.
ADC 2 BITS Tensão (V)
Tempo (s)
10 2 –1 12
= 2,4 mV
Isto significa que para transitar de um nível para o nível seguinte, a tensão de entrada deve variar pelo menos 2,4 mV.
EXEMPLO PRÁTICO Vamos então estudar o exemplo prático do ADC0808