Nome do Aluno A

UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
Faculdade de Ciências Exatas e de Tecnologia
Curso de Engenharia Elétrica
RESUMO DO CAPITULO 10.1 ao 10.5
DO LIVRO SISTEMAS DIGITAIS
Curitiba
Setembro / 2005
Davi Francis Jenzura
José Roberto Ribeiro Alves
Luiz Carlos Creplive
Sandro da Silva Pereira
RESUMO DO CAPITULO 9.4 DO LIVRO
ELEMENTOS DA ELETRÔNICA DIGITAL
Resumo do Capitulo 10.1 ao 10.5, do livro
Sistemas Digitais, para a disciplina de Circuitos
Digitais II do Curso de Engenharia Elétrica da
Faculdade de Ciências Exatas e de Tecnologia da
Universidade Tuiuti do Paraná como parcela
avaliativa para o 3º. Bimestre do 4º ano.
Professor Ricardo Aires
Curitiba
Setembro / 2005
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1.
INTERFACE COM O MUNDO ANALÓGICO
O capitulo 10 do livro trata da interface com o mundo analógico, abordando
todos os itens descritos abaixo. A apresentação deste Capítulo foi dividida por
equipes, sendo os itens 10.1 ao 10.5, de responsabilidade da nossa equipe.
Em todo o Capitulo 10, serão abordados os itens abaixo:
o Teoria de operação e as limitações dos circuitos de diversos tipos de
conversores digital-analógico (DACs);
o Especificações dos fabricantes de DACs;
o Procedimentos de testes para análise de defeito em circuitos com DACs;
o Vantagens e desvantagens entre os ADCs de rampa dupla de aproximações
sucessivas e do tipo flash;
o Analisar o processo pelo qual um computador em conjunto com um ADC
digitaliza um sinal analógico e então reconstrói aquele sinal analógico a partir dos
dados digitais;
o Operação básica de um voltímetro digital;
o Uso de circuitos de amostragem e retenção em conjunto com ADCs;
o Operação de um sistema de multiplexação analógico;
o Características e a operação básica de um osciloscópio de memória digital;
o Conceitos básicos do processamento digital de sinais.
1.1. INTERFACE COM O MUNDO ANALÓGICO (Item 10.1)
Uma quantidade digital terá um valor que é especificado entre duas
possibilidades, como 0 e 1, Baixo ou Alto, Verdadeiro ou Falso e assim por diante.
Na prática, uma quantidade digital tal como uma tensão pode, na realidade, ter um
valor que está dentro de faixas especificadas, e definimos que valores dentro de
uma determinada faixa possuem o mesmo valor digital. Por exemplo, para a lógica
TTL, sabe-se que:
o V a 0,8 V = nível lógico 0
o 2 V a 5 V = nível lógico 1
Para qualquer tensão na faixa de 0 a 0,8 V, atribui-se o valor digital 0 e para
qualquer tensão na faixa 2 a 5 V, associa-se o valor digital 1. Os valores exatos de
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tensão não são importantes, porque os circuitos digitais respondem da mesma forma
a todos os valores de tensão dentro das faixas determinadas.
Por outro lado, uma quantidade analógica pode assumir qualquer valor ao
longo de uma faixa contínua de valores e, o que é mais importante, seu valor exato é
importante. Por exemplo, a saída de um conversor analógico temperatura-tensão
pode ser medida como 2,76 V, que pode representar uma específica de 27,6 °C.
A maioria das variáveis físicas é analógica por natureza e pode assumir
qualquer valor dentro de uma faixa de valores contínuos. Como exemplo podemos
citar temperatura, pressão, intensidade luminosa, sinais de áudio, posição,
velocidade rotacional e velocidade de fluxo. Os sistemas digitais realizam todas as
operações internas usando circuitos digitais e operações digitais. Qualquer
informação que tenha de entrar em um sistema digital, tem de primeiro ser colocada
no formato digital. De modo similar, as saídas de um sistema digital estão sempre no
formato digital.
Quando um sistema digital, tal como um computador, é usado para
monitorar e/ou controlar um processo físico, temos de lidar com as diferenças entre
a natureza digital do computador e a natureza analógica das variáveis do processo.
Como pode ser visto na figura 01.
Figura 01 – Conversor
Segue abaixo o descritivo de cada módulo:
1.1.1. Transdutor: É dispositivo que converte a variável física em uma variável
elétrica. Alguns transdutores comuns são termistores, fotocélulas, fotodiodos,
medidores de vazão, transdutores de pressão e tacômetros.
1.1.2. Conversor AnaIógico-Digital (ADC). Converte uma entrada analógica em
uma saída digital. Essa saída digital consiste de um número de bits que representa o
valor da entrada analógica.
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1.1.3. Computador: A representação digital da variável de processo é transmitida
do ADC para o computador digital, que armazena o valor digital e o processa de
acordo com as instruções do programa que está sendo executado.
1.1.4. Conversor Digital-AnaIógico (DAC): A saída digital do computador está
conectada em um DAC, que a converte para uma tensão ou corrente analógica.
1.1.5. Atuador: O sinal analógico do DAC é freqüentemente conectado em algum
dispositivo ou circuito que serve como um atuador para controlar a variável física.
Assim, os ADCs e DACs funcionam como interfaces entre um sistema
completamente digital, como um computador, e o mundo analógico. Essa função se
torna cada vez mais importante à medida que os computadores de baixo custo têm
sido usados em áreas de controle de processos, em que antes o Controle
computacional não era praticável.
1.2. CONVERSÃO DIGITAL-ANALÓGICO (Item 10.2)
1.3. CIRCUITOS CONVERSORES D/A (Item 10.3)
1.4. ESPECIFICAÇÕES DE DAC’s (Item 10.4)
1.5. UM CIRCUITO INTEGRADO DAC (Item 10.5)
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