Projete um
de rede ponderada com amp-op para operar com
e resolução de, no máximo, 50 mV . Apresente os cálculos e desenhe o circuito.
Passo 1
O enunciado pede um conversor D/A do tipo rede ponderada (binary-weighted) com amplificador operacional, que deve fornecer tensão de full-scale
e ter passo (resolução) máximo de
.
Conteúdo usado: conversor D/A por resistores binários e somador inversor com amp-op. Precisamos calcular o número de bits , escolher
, os valores dos resistores e projetar o circuito de somador inversor.
Conteúdo usado: conversor D/A por resistores binários e somador inversor com amp-op. Precisamos calcular o número de bits
Passo 2
Determinar
tal que a menor mudança de saída (LSB) seja
. Para um conversor
-bits com intervalo
a
:
Logo escolhemos
bits (com 8 bits teríamos LSB
, que excede 50 mV).
Passo 3
Usamos um somador inversor com amp-op: cada bit
(de 0 a 1) alimenta a entrada inversora através de resistor binário
. A saída é
No caso full-scale
,
Queremos
, então
Passo 4
Escolhemos
(tensão padrão) e tomamos
. Então
Em prática, usa-se
. Os resistores binários são
Passo 5
Verificação da resolução:
que é menor que
, conforme desejado.
Passo 6
Desenho esquemático do circuito (somador inversor binário-ponderado):
b1 b2 b3 b9
\(V_ref\) ──o/ ──┐ │ │ │
R ├─R2 R4 R256
b\(1=1\to\)fecha 10k│ 20k 40k 2.56M
b\(1=0\to\)abre │ │ │ │
+------>o(-) │
| Rf\(=15\)k
| |
GND Vout
(-15…\(+15\)V)
Explicação do desenho: cada chave
conecta o respectivo resistor
a
(quando
) ou a
V (quando
). Todos os resistores convergem ao nó “
” (entrada inversora do amp-op), que tem feedback
. A entrada não inversora do amp-op está aterrada.
Resposta
– Número de bits:
.
– .
– Rede binária:
– Feedback: .
– Resolução obtida: (
mV).
–
– Rede binária:
– Feedback:
– Resolução obtida: