aula 16 - sistemas analógicos e digitais

FACULDADE LEÃO SAMPAIO
Sistemas analógicos e digitais
Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas
ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES – PROFESSOR FLÁVIO MURILO
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital
• Sinal analógico:
 O sinal analógico varia continuamente ao longo de uma faixa de
valores proporcionalmente em relação a outra variável temporal.
Ex: O velocímetro de um carro marca a velocidade de 50km/h
quando é aplicada uma tensão em seus terminais de 5V e marca
73km/h quando é aplicada uma tensão de 7,3V em seus terminais.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital
• Sinal analógico:
 Sistemas analógicos consistem, basicamente, na representação de
grandezas estimuladas pela recepção de sinais em forma de ondas.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital
• Sinal analógico:
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital
• Digital:
 O sinal digital varia discretamente (passo a passo). Não existe
variação contínua, mas em degraus, em saltos ao decorrer do
tempo. Ex: Mostrador de um relógio digital.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital
• Digital:
 Nos sistema digitais o sinal é feito por pulsos que geram um gráfico
com formatos retangulares em períodos, onde os valores apenas
podem ser zero (ausência de um pulso) ou um (presença de um
pulso).
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital - Discretização
 O processo de discretização é o processo de transformar um sinal
analógico em um equivalente aproximado digital.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital - Discretização
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital – Conversores AD
• Conversores Analógico-Digitais:
 Captam uma grandeza analógica e geram uma representação
digital que varia de acordo com níveis de tensão ou intensidade de
corrente elétrica.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital – Conversores AD
• Conversores Analógico-Digitais:
 Existem Circuitos Integrados (CI’s) fabricados especificamente para
a recepção de um sinal analógico e conversão a um equivalente
aproximado digital.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital – Conversores AD
• Conversores Analógico-Digitais:
 Depois de convertidos, os dados são entregues a um processador
que irá interpretar as informações. Comumente se utilizam
microcontroladores para esta finalidade.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital – Conversores AD
• Conversores Analógico-Digitais:
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital – Conversores AD
• Conversores Analógico-Digitais:
 A precisão do conversor depende da quantidade de bits no qual o
mesmo é capaz de trabalhar.
• Exemplos:
 Conversor de 4 bits: Até 15 níveis de sinais (1111)
 Conversor de 8 bits: Até 255 níveis de sinais (11111111).
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital – Amplificador
• Amplificadores operacionais:
 Transformam os valores físicos de tensão ou corrente que são
injetados na entrada numa dimensão muito pequena em valores
maiores e que são mais fáceis de serem tratados pelo processador.
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Inteligência Artificial
Analógico x Digital
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Inteligência Artificial
Exercícios
• Exercício 01:
 Um robô é movimentado por meio de motores que funcionam com
tensão de alimentação de 12V. Deseja-se variar a sua velocidade
de acordo com a proximidade do mesmo em relação a um
obstáculo à sua frente. A uma distância de 15cm ou superior, o
robô desempenha a sua velocidade máxima (0,5m/s), enquanto
que a uma distância de 5cm o robô irá parar (0m/s), evitando uma
colisão. Considerando que as grandezas serão tratadas de forma
diretamente ou inversamente proporcionais entre si, determine:
 Velocidade do robô e tensão média aplicada nos motores a
uma distância de 8cm.
 Velocidade do robô e tensão média aplicada nos motores a
uma distância de 11cm.
 Velocidade do robô e tensão média aplicada nos motores a
uma distância de 14cm.
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Inteligência Artificial
Exercícios
• Exercício 02:
 Para atender aos dados especificados no exercício anterior, a
velocidade do motor irá variar por meio de PWM (Modulação de
largura de pulso), onde a distância máxima permite com que seja
aplicado 12V nos motores 100% do tempo e na distância mínima,
12V a 0% do tempo. Determine o duty cycle (ciclo ativo) em cada
um dos exemplos citados.
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Inteligência Artificial
Exercícios
• Exercício 03:
 Para o mesmo exemplo, indique o valor em decimal e em binário
lido pelo conversor analógico e digital em cada um dos casos.
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