Convertitore D/A 2 bit con operazionale

Premetto che questo tipo di convertitore non è adatto ad applicazioni precise,è un rudimentale convertitore eseguito con un operazionale,giusto per capire le sue infinite possibilità di utilizzo (come se non lo sapeste già).

Adatto ai neofiti che vogliono sperimentare un po' di semplice elettronica per capirne le fondamenta,per questo l'ho messo sotto la categoria "tutorial".

Il convertitore digitale/analogico è nato con la funzione di convertire un numero binario in un segnale analogico. Nel nostro caso,essendo un convertitore a due bit avremo 2^2 combinazioni,rispettivamente:

00 - 01 - 10 - 11

Ognuna di queste combinazioni determinerà un diverso valore di tensione in uscita dall'operazionale.

Si tenga conto che la tensione di fondoscala (Vfs) equivale alla tensione che andremo ad usare per indicare il valore logico alto (V) definibile a piacere dall'utilizzatore. Nel mio caso ho utilizzato Vcc.

La tensione in uscita quindi sarà: Vout = V * [(B1/2)+(B0/4)]  

dove B0 e B1 sono i bit in ingresso (dal meno significativo al più significativo).

Quindi quando B0 e B1 saranno entrambi a 0 in uscita avremo una tensione prossima allo 0,quando sarà a livello alto solo B0 avremo una tensione analogica in uscita pari a 1/4 della tensione Vfs,quando sarà a livello alto solo B1 avremo in uscita una tensione pari a 1/2 della Vfs e quando avremo entrambi i bit attivi alti in uscita ci sarà una tensione prossima a Vfs (3/4). 

Per vedere concretamente la variazione di tensione ho collegato l'uscita dell'operazionale alla base di un transistor,il cui emettitore andrà a Vcc e il cui collettore andrà al motore CC (il transistor ha la funzione di dare la corrente necessaria al motore visto che l'operazionale in uscita da una scarsa corrente).

Cambiando gli stati degli switch noteremo una variazione di velocità del motore appunto perchè varia la tensione in uscita in base alla combinazione di bit in ingresso,come descritto sopra.

I pin che andremo ad utilizzare son il 2 (ingresso - dell'op.), il 3 (ingresso + dell'op.), il 4 (V-,collegato a massa), il 7 ( V+,collegato a Vcc), il 6 (uscita dell'op.).

Un operazionale,va bene anche il classico LM741.

Diverse resistenze,io per la rete a scala ho usato resistenze da 100K per la R e due resistenze da 100k in serie per la 2R.

2 switch.

...e per dare un tocco in più a questo piccolo progetto aggiungete un BJT NPN di media potenza (io ho usato il BD137,anche se eccessivo perchè non ne avevo altri) ed un motorino in corrente continua.

FOTO DELLA REALIZZAZIONE

Spero possa esservi d'aiuto come tutorial,non ha grandi fini pratici,ma è un semplice modo per imparare cosa sta dietro ad un semplice convertitore D/A. Se dovete votare per la semplicità del progetto astenetevi pure. Non è nulla di complicato ne originale,ma non avendo trovato articoli simili su grix ho pensato che potesse essere interessante per coloro che si stanno avvicinando al mondo dell'elettronica.

Cordiali saluti...e al prossimo progetto! :)

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