ADC0804LCN/NOPB — Texas Instruments

O ADC0804LCN/NOPB, da Texas Instruments, é um conversor analógico-digital (ADC) de 8 bits, desenvolvido para converter uma tensão analógica em um valor digital que possa ser processado por um microcontrolador, microprocessador ou circuito lógico digital.

É um ADC do tipo aproximações sucessivas (SAR), com 8 bits de resolução, entrada analógica simples e interface digital paralela. O componente é bastante utilizado em projetos industriais, instrumentos de medição, sistemas de aquisição de dados e equipamentos eletrônicos mais antigos.

Descrição técnica

O ADC0804 possui uma resolução de 8 bits, portanto consegue representar a tensão de entrada através de:

2⁸ = 256 níveis

Assim, para uma faixa de entrada de 0 a 5 V, por exemplo, cada passo digital corresponde aproximadamente a:

2565V​=19,53mV

A saída digital varia de:

00000000 → 0

até

11111111 → 255

Portanto, quando uma tensão analógica é aplicada à entrada, o ADC converte essa tensão para um número binário proporcional ao seu valor.

---

Principais características

Característica	ADC0804LCN/NOPB
Fabricante	Texas Instruments
Tipo	Conversor Analógico-Digital
Resolução	8 bits
Arquitetura	SAR — aproximações sucessivas
Número de canais	1
Entrada	Analógica simples
Saída	Digital paralela
Saídas digitais	8 bits
Interface	Paralela
Alimentação	5 V
Tensão de referência	Externa ou interna através de configuração
Tempo de conversão	aproximadamente 100 µs
Clock	Interno/externo
Encapsulamento	PDIP-20
Montagem	THT
Temperatura	versão comercial
Aplicação principal	Aquisição e conversão de sinais analógicos

---

Funcionamento

O processo pode ser representado de maneira simples:

       Sinal analógico
             │
             ▼
       ┌───────────┐
       │  ADC0804  │
       │           │
       │   ADC     │
       └─────┬─────┘
             │
       8 bits digitais
             │
             ▼
      Microcontrolador

Por exemplo, se o circuito estiver configurado para uma faixa de aproximadamente 0 a 5 V e aplicarmos:

Vin = 2,5 V

o resultado digital será aproximadamente:

52,5​×255 ≈127

Portanto:

2,5 V → aproximadamente 01111111

O valor exato depende da configuração da referência e das características elétricas do componente.

---

Conversor SAR

O ADC0804 utiliza o princípio de aproximações sucessivas.

Durante a conversão, o circuito testa diferentes combinações dos bits para determinar qual código digital representa melhor a tensão presente na entrada.

Conceitualmente:

Entrada analógica
       │
       ▼
   Comparador
       │
       ▼
 Registro SAR
       │
       ▼
Código de 8 bits

Esse método oferece um bom compromisso entre:

• velocidade;
• resolução;
• complexidade;
• custo.

---

Interface paralela

Uma das características mais interessantes do ADC0804 é sua interface digital paralela.

Os oito bits de resultado são disponibilizados simultaneamente:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
│  │  │  │  │  │  │  │
└──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──► MCU

Isso facilita a conexão com microprocessadores e microcontroladores que possuem várias GPIOs disponíveis.

---

Controle de conversão

O ADC0804 possui sinais específicos para controlar o processo de conversão.

Entre os principais estão:

• CS — Chip Select
• WR — Write
• RD — Read
• INTR — Interrupt

O fluxo básico é:

1. Inicia conversão
       ↓
2. ADC realiza a conversão
       ↓
3. INTR indica término
       ↓
4. MCU realiza a leitura
       ↓
5. D7...D0 fornecem o resultado

A saída INTR é especialmente útil porque permite ao microcontrolador saber quando a conversão terminou.

---

Clock

O ADC0804 necessita de um clock para realizar a conversão.

Uma característica interessante é que o circuito pode utilizar um oscilador interno, configurado externamente através de componentes RC.

Também é possível fornecer um clock externo.

Isso permite ajustar a velocidade de operação conforme a aplicação.

---

Entrada analógica

O ADC0804 possui uma entrada analógica para o sinal que será convertido.

O circuito também possui entrada diferencial, permitindo diferentes configurações da tensão de entrada e da referência.

A tensão de entrada deve permanecer dentro dos limites especificados pelo fabricante.

---

Referência de tensão

A referência é extremamente importante em qualquer ADC.

A resolução é determinada pela relação entre a faixa de tensão utilizada e os 256 níveis disponíveis.

Por exemplo, considerando uma faixa de:

0 a 5 V

temos:

LSB=2565​ LSB≈19,53mV

Se a referência for reduzida, a resolução efetiva em volts também pode ser melhorada para uma determinada faixa de entrada.

Isso permite adaptar o ADC para sinais analógicos menores.

---

Exemplo prático

Suponha um sensor fornecendo:

0 a 5 V

O sensor pode ser conectado ao ADC:

Sensor
  │
  │ 0–5 V
  ▼
AIN+ 
ADC0804
  │
  ├── D0
  ├── D1
  ├── D2
  ├── D3
  ├── D4
  ├── D5
  ├── D6
  └── D7
       │
       ▼
Microcontrolador

O microcontrolador pode então interpretar o código de 8 bits.

Por exemplo:

0 V       → 0
1 V       → ~51
2 V       → ~102
2,5 V     → ~127
3 V       → ~153
4 V       → ~204
5 V       → 255

Esses valores são aproximados para uma escala ideal de 0–5 V.

---

Aplicações

O ADC0804 pode ser utilizado em:

• Sistemas de aquisição de dados;
• Instrumentação;
• Medidores digitais;
• Termômetros eletrônicos;
• Sistemas de controle;
• Monitoramento de tensão;
• Leitura de sensores;
• Equipamentos industriais;
• Interfaces entre circuitos analógicos e digitais;
• Projetos educacionais;
• Sistemas embarcados.

É particularmente interessante para estudos porque permite visualizar claramente a interface entre o mundo analógico e o mundo digital.

---

Encapsulamento

O código ADC0804LCN corresponde à versão em encapsulamento PDIP de 20 pinos, adequada para montagem convencional THT.

O sufixo:

/NOPB

indica a versão sem chumbo (Lead-Free) da Texas Instruments.

Portanto:

ADC0804LCN/NOPB

pode ser entendido como:

ADC0804 + versão comercial LCN + encapsulamento PDIP + versão Lead-Free.

---

Diferença em relação aos ADCs modernos

O ADC0804 é um componente relativamente antigo quando comparado aos ADCs integrados modernos.

Sua grande vantagem é a simplicidade didática e a interface paralela.

Hoje é comum encontrar microcontroladores como:

• STM32;
• ESP32;
• CH32V003;
• PIC;
• AVR;

com ADC integrado.

Porém, estudar o ADC0804 é bastante interessante porque permite entender claramente:

sensor → tensão analógica → ADC → código binário → microcontrolador.