MicroeletrônicaArtigo··por Denis Viana (DV)

DAC R-2R: como funciona a conversão digital-analógica

Entenda por que uma escada com só dois valores de resistor consegue converter bits em tensão.

Um conversor digital-analógico (DAC) transforma um número binário em uma tensão. O DAC de rede R-2R é popular porque usa apenas dois valores de resistor, R e 2R, o que facilita o casamento entre componentes em um circuito integrado.

A ideia

Cada bit liga ou desliga um ramo da escada. Pela forma como as resistências se combinam, cada ramo contribui com a metade do peso do anterior: o bit mais significativo vale 1/2 da referência, o seguinte 1/4, e assim por diante.

Para um DAC de N bits com tensão de referência Vref e código de entrada D, a saída ideal é:

Vout = Vref × D / 2^N

Em 12 bits, são 4096 níveis, e o menor degrau (o LSB) vale Vref / 4096.

O que limita a qualidade

O desempenho real depende do casamento dos resistores. Pequenos desvios entre R e 2R geram erros de linearidade (INL e DNL). Por isso o layout analógico, com atenção a simetria e posicionamento, pesa tanto quanto o esquema elétrico.

Onde encaixa

Um DAC assim costuma ser controlado por uma parte digital, como uma máquina de estados que gera os códigos, e por uma parte analógica, a própria escada R-2R. Essa mistura é justamente o que se chama de projeto de sinais mistos.

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