A conversão digital-analógica (DAC) é essencial para transformar sinais digitais em tensões analógicas, permitindo a interface entre sistemas digitais e analógicos. Entre as técnicas de conversão DAC, o uso da modulação por largura de pulso (PWM) em conjunto com um filtro passa baixas se destaca por sua simplicidade, eficiência e baixo custo. Com relação a esse contexto e sobre o conteúdo estudado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I. O conversor DAC PWM com filtro passa baixas utiliza a modulação por largura de pulso (PWM) para gerar um sinal digital discreto que, após passar por um filtro passa baixas, torna-se um sinal analógico contínuo. PORQUE II. A frequência de corte do filtro passa baixas deve ser menor que a frequência de comutação do sinal PWM para garantir a suavização do sinal digital e a obtenção de um sinal analógico preciso. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:

Análise da asserção I Um “DAC por PWM + filtro passa-baixas” funciona assim: o sistema digital gera um sinal PWM (dois níveis, alto/baixo), cuja razão cíclica (duty cycle) representa o valor desejado. Ao passar esse PWM por um filtro passa-baixas, os componentes de alta frequência (principalmente na frequência de comutação e seus harmônicos) são atenuados, e a saída tende ao valor médio do PWM, resultando em uma tensão “quase contínua” (analógica) com ondulação (ripple) pequena. Logo, a asserção I é verdadeira.

Análise da asserção II Para o filtro “suavizar” o PWM e produzir uma saída analógica, é necessário que o filtro atue como integrador/atenuador das componentes rápidas do chaveamento. Isso é obtido escolhendo uma frequência de corte $f_c$ bem menor do que a frequência de comutação do PWM $f_{PWM}$, isto é, tipicamente $f_c \ll f_{PWM}$. Assim:

• o filtro atenua as componentes em $f_{PWM}$ e acima;
• a saída fica próxima do valor médio do PWM, com ripple reduzido. Portanto, a asserção II é verdadeira.

Relação entre I e II A II explica por que o sinal PWM, ao atravessar o passa-baixas, pode se transformar em uma tensão analógica “suavizada”: porque o passa-baixas precisa cortar abaixo da comutação para remover as componentes de alta frequência e manter apenas a variação lenta (o valor médio associado ao duty cycle). Assim, a II justifica a I.

Alternativa correta: (A).