Conversor Digital-Analógico

Olá, pessoal!

Este é o primeiro vídeo da série de 3 vídeos que iremos ensiná-los como implementar um gerador de sinais de EletroCardioGrama (EDG), o qual é utilizado para medir a variação dos potenciais elétricos gerados pelo coração.

Neste primeiro vídeo iremos ensiná-los a montar um conversor digital-analógico de 4 bits com escada R/2R. O conversor deve transformar um sinal digital, que é discreto no tempo e em amplitude, em um sinal analógico. O RaspberryPi fará o controle do chaveamento da escada R/2R, determinando, assim, qual será a tensão de saída analógica. Este controle via RaspberryPi é crucial para que seja possível a implementação de um gerador de funções (neste caso, senoidais e triangulares), que é exatamente o que ensinamos neste vídeo.
Neste primeiro momento, o circuito foi implementado para 4 bits e pode ser visto abaixo, após a sua simulação no PSpice. Nele, o amplificador operacional é o LM324, alimentado em V+ com 5V e em V- com -5V, e as chaves são representadas pelo fio que pode estar ligado à entrada negativa do amplificador, o terra virtual, ou ao terra.

Para implementar o seu próprio conversor digital-analógico de 4 bits com escada R/2R assista o vídeo abaixo:

Para ter acesso ao código utilizado neste experimento acesse o link a seguir:

https://github.com/victoriaceleri/conversorda

No próximo vídeo o conversor digital analógico será ampliado para 8 bits de resolução, no qual os bits serão carregados de forma serial e a saída irá excursionar entre -3 e 3 volts. O funcionamento deste novo conversor é análogo ao estudado no anterior, com a diferença da inclusão de mais chaves devido à expansão do número de bits e do registrador de deslocamento 74HC595 (Shift-register). Esta expansão resultará no aumento da resolução do conversor, o que o torna mais robusto. O registrador de deslocador compila vários registradores em sua estrutura, de forma que a informação é deslocada pelo circuito conforme o mesmo é ativado. O RaspberryPi envia serialmente os 8 bits de dados que irão determinar o valor de saída através do controle das 8 chaves do conversor analógico-digital de 8 bits com escada R/2R. Assim, a cada pulso de clock, o dado de entrada deve ser transferido para a saída no bit menos significativo, assim como este novo bit é inserido, os bits anteriores são deslocados para a esquerda.
Esta foi somente uma introdução para a continuação deste experimento, a segunda parte da implementação do gerador de sinais de EletroCardioGrama.

Obrigada pela atenção :)
Até o próximo vídeo!

Grupo 1:

Bárbara Rosado    RA: 145393

Victória Celeri       RA: 148161