FACULDADE LEÃO SAMPAIO

Transcrição

1 FACULDADE LEÃO SAMPAIO Sistemas analógicos e digitais Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas 1

2 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. 2

3 Analógico x Digital Sinal analógico: Sistemas analógicos consistem, basicamente, na representação de grandezas estimuladas pela recepção de sinais em forma de ondas. 3

4 Analógico x Digital Sinal analógico: 4

5 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. 5

6 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). 6

7 Analógico x Digital - Discretização O processo de discretização é o processo de transformar um sinal analógico em um equivalente aproximado digital. 7

8 Analógico x Digital - Discretização 8

9 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. 9

10 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. 10

11 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. 11

12 Analógico x Digital Conversores AD Conversores Analógico-Digitais: 12

13 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 ( ). 13

14 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. 14

15 Analógico x Digital 15

16 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. 16

17 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. 17

18 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. 18