Conversão Digital-Analógica: Fundamentos, ADCs e DACs

Integrar circuitos digitais com dispositivos sensores é direto quando os próprios sensores são digitais — chaves, relés e encoders naturalmente interfaceiam com lógica de portas porque seus sinais são binários ligado/desligado.

Quando dispositivos analógicos entram em cena, a interface se torna consideravelmente mais envolvida. Para preencher a lacuna, componentes eletrônicos devem traduzir sinais analógicos contínuos em valores digitais discretos e vice-versa. Um conversor analógico-para-digital (ADC) realiza a primeira conversão, enquanto um conversor digital-para-analógico (DAC) lida com a reversa.

Em um ADC, um sinal elétrico analógico — tipicamente tensão ou corrente — é amostrado e quantizado em um número binário que pode ser processado por sistemas digitais. A representação em diagrama de blocos de um ADC é mostrada abaixo:

Inversamente, um DAC aceita uma entrada binária e sintetiza uma tensão ou corrente analógica correspondente. O diagrama de blocos para um DAC é ilustrado aqui:

Juntos, ADCs e DACs fornecem uma interface completa para sistemas digitais que devem interagir com sensores e atuadores analógicos. Uma aplicação comum é em unidades de controle de motor automotivo, onde leituras de sensores são convertidas em dados digitais para processamento, e comandos de controle são convertidos de volta em sinais analógicos para acionar atuadores.

Na prática, converter um sinal digital em analógico é tipicamente mais simples que realizar a operação reversa. Portanto, começamos examinando circuitos DAC antes de explorar o projeto de ADC.

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