UNIVERSIDADE Anhanguera-Uniderp Disc. Eletrônica Digital II Profª M. Sc Daniela Luiza Catelan Carneiro EE - Turma N50 JOHNNY M. MARQUES R.A.

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1 UNIVERSIDADE Anhanguera-Uniderp Disc. Eletrônica Digital II Profª M. Sc Daniela Luiza Catelan Carneiro EE - Turma N50 JOHNNY M. MARQUES R.A.: Campo Grande, 27 de Maio de 2010

2 01. DEFINA SINAIS ANALOGICOS E SINAIS DIGITAIS, CITE EXEMPLOS. Sinal analógico é um tipo de sinal contínuo que varia em função do tempo. Um velocímetro analógico de ponteiros, um termômetro analógico de mercúrio, uma balança analógica de molas, são exemplos de sinais lidos de forma direta sem passar por qualquer decodificação complexa, pois as variáveis são observadas diretamente. Sinal Digital é um sinal com valores discretos (descontínuos) no tempo e em amplitude. Isso significa que um sinal digital só é definido para determinados instantes de tempo, e que o conjunto de valores que pode assumir é finito. 02. CITE ALGUMAS VANTAGENS DOS SINAIS DIGITAIS A maior vantagem da representação digital da informação consiste na universalidade da representação. Dado que qualquer tipo de media é codificado de uma forma única, todos os tipos de informação podem ser manipulados da mesma forma e pelo mesmo tipo de equipamento, ou seja, pelo mesmo hardware. Para além disso, as transformações operadas sobre a informação digital são operações sem erros, ao passo que as transformações analógicas introduzem ruído e distorções. Ao nível de armazenamento de informação, a maior vantagem é o de permitir a utilização do mesmo dispositivo de armazenamento para todos os media. Ao nível da transmissão de informação, a grande vantagem da representação digital é permitir a utilização de qualquer sistema de comunicações com capacidade de transportar informação digital (bits), já que possui o potencial necessário para transmitir informação multimédia digital. Ao nível do processamento de informação, dado que toda a informação se encontra nos computadores, esta pode sempre ser manipulada, analisada, modificada, alterada e complementada por programas de computador. Este é o aspecto em que o potencial da representação digital é mais elevado. 03. CITE ALGUMAS VANTAGENS DOS SINAIS DIGITAIS A maior desvantagem da representação digital consiste na distorção introduzida durante a digitalização ou conversão A/D. O processo da amostragem, seguido de quantificação e codificação dos valores amostrados pode introduzir distorções e conduzir a perdas de informação. Consequentemente, o sinal que se obtém após a conversão D/A, e que é apresentado ao utilizador final tem poucas probabilidades de ser completamente idêntico ao sinal original. 04. DEMOSNTRE ATRAVES DO ESQUEMA EM BLOCO, O PROCESSO DE CONVERSÃO PARA UM TERMOMETRO

3 05. O AOP FOI DESENVOLVIDO PARA REALIZAR OPERAÇÕES ENTRE GRANDEZAS ANALÓGICAS E DIGITAIS? ONDE O AOP PODE SER APLICADO? É muito difícil enumerar a totalidade das aplicações deste fantástico componente, podemos dizer que sua utilização está presente na maioria dos equipamentos de sistemas de controle industrial, instrumentação nuclear e petroquímica, equipamentos médicos, computadores, etc. 6. DESENVOLVA UM CONVERSOR PROPORCIONAL COM AOP COM 4 BIT, COM R=1KΩ, R 0 =1KΩ E VCC= 5V.DESENHE O CIRCUITO, MONTE A TABELA VERDADE E INDIQUE O VALOR DO FATOR DE PROPORCIONALIDADE. Vs = -Ro. V (A + B + C + D) R FATOR DE PROP. = 0,625 Entradas ABCD VS (v) , , , , , , , , , , , , , ,375

4 7. UTILIZE A TEORIA DOS CIRCUITOS ELÉTRICOS E DEMONSTRE COMO É FEITO A CONVERSÃO PARA: A)1000 B)0100 C)0010 D)0001 E)1010 a) 2R, 4R, 8R E Ra estão em paralelo e Ra<<R, logo o Req terá praticamente o valor de Ra. Assim o circuito é reduzido para: Vs = Ra. I Vs = Ra. ( Vcc ) R + Ra Vs = Ra. Vcc R, como Ra<<R: b) Vs = Ra. I Vs = Ra. ( Vcc ) 2R + Ra Vs = Ra. Vcc 2R, como Ra<<R: c) Vs = Ra. I Vs = Ra. ( Vcc ) 4R + Ra Vs = Ra. Vcc 4R, como Ra<<R:

5 d) R//4R = R. 4R R//4R = 4R ² R//4R = 4R R+4R 5R 5 Vs = Ra. I Vs = Ra. ( Vcc ) Ra + R//4R Vs = Ra. ( Vcc ) Ra + 4R 5, como Ra<<R: Vs = Ra. Vcc 4R 5 8. PROJETE UM CONVERSOR D/A PROPORCIONAL COM R=10KΩ E, R 0 =10Ω E VCC= 5V PARA 4 BITS. DESENHE O CIRCUITO E A TABELA. Entradas ABCD VS (v) , , , , , , , , , , , , , ,375

6 Vs = -Ro. V (A + B + C + D) R R 2R 4R 8R Fator de proporcionalidade = 0, PROJETE UM CONVERSOR D/A COM REDE R_2R COM AOP PARA 4 BITS, CONSIDERANDO R=1KΩ, R 0 = 4,7Ω E VCC= 5V. DESENHE O CIRCUITO, MONTE A TABELA VERDADE E INDIQUE O FATOR DE PROPORCIONALIDADE. Vs = -Ro. V (A + B + C + D) 2R Fator de proporcionalidade = 0,979 Entradas ABCD VS (V) , , , , , , , , , , , , , , ,687

7 10. FAÇA A DEMONSTRAÇÃO DA FORMULA DO CONVERSOR D/A COM REDE R_2R. 1º) P/ entrada = 1000 A=1 Proporção: Vs = R. I Vs = R. ( Vcc ) Vs = Vcc 2R + R 3 2º) P/ entrada = 0100 B=1 Proporção: Vs = Vcc. 1 Vs = Vcc º) P/ entrada = 0010 C=1 Proporção: Vs = Vcc. 1 Vs = Vcc

8 4º) P/ entrada = 0010 D=1 Proporção: Vs = Vcc. 1 Vs = Vcc Pelo teorema da superposição de efeitos temos: Vs = Vcc (A + B + C + D ) UTILIZANDO APENAS RESISTORES, ESQUEMATIZE UM CONVERSOR D/A DE 8 BITS PARA QUE A SAIDA SEJA NUMERICAMENTE PROPROCIONAL A ENTRADA. ADOTE VALORES CONVENIENTE PARA OS COMPONENTES, ESCOLHA O VCC E CALCULE A TENSÃO DE SAIDA PARA : E ) = 1710 Vs = 2,56. ( Vcc + Vcc + Vcc + Vcc + Vcc + Vcc + Vcc + Vcc ) R 2R 4R 8R 16R 32R 64R 128R Vs = 2,56. ( ) Vs = 2,56. ( ) Vs = 0,017V Vs = 17mV

9 2) = Vs = 2,56. ( ) Vs = 2,56. ( ) Vs = 2,56. ( ) Vs = 0,0198V Vs = 198mV 12. CALCULE PARA O CONVERSOR D/A A TENSÃO DE SAIDA PARA: 0101, 1001 E CONSIDERE R=10K OHMS, R0=16K OMHS, E A ALIMENTAÇÃO DO AMPLIFICADOR IGUAL A +/-10V. (CONVERSOR PORPORCIONAL COM AMPLIFICADOR). 1º) 0101 = 510 Vs = (0/1+1/2+0/4+1/8) Vs = -8. (1/2 + 1/8) Vs = -5V 2º) 1001 = 910 Vs = (1/1+1/8) Vs = -8. (9/8) Vs = -9V 2º) 1100 = 1210 Vs = (1/1+1/2) Vs = -8. (3/28) Vs = -12V

10 13. MOSTRE ATRAVES DO CONVERSOR A/D DO TIPO RAMPA COMO É FEITA A CONVERSÃO DE UMA TENSÃO DE 7V APLICADA A ENTRADA ANALOGICA. 1- Sinal de Reset 2- VE > Vr Habilita o clock 3- Saída do contador passa pelo conversor D/A para gerar o próximo Vr. 4- Enquanto VE > Vr o contador é convertido 5- Se Vr > VE desabilita o clock, habilita o clock do flip-flop e transfere para a saída do valor binário. 14. DESENHE A ESTRUTURA DE UM CONVERSOR A/D COM 3 ALGARISMOS DE PRECISÃO.

11 15. PARA UMA RAM DE 64k*16, DEFINA OS PASSOS PARA LER O CONTEÚDO DO ENDEREÇO SUPONHA QUE NO ENDEREÇO ESTEJA ARMAZENADO O VALOR FAÇA O DIAGRAMA DE MEMÓRIA. 64K* = Endereços de 16 bits = 2^16 Memória com: 16 linhas de endereço/linha de dados O dado está no endereço = , logo o dado tem 15bits O endereço existe nesta memória que possui 15bits e pode ser armazenado nesta memória que suporta dados de 16bits. 16. DEFINA MEMÓRIA FLASH È uma memória do tipo EEPROM (Eletrically Erasable Programmable Read Only Memory) que permite que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos numa só operação. È uma memória não volátil, ou seja, não precisa de energia para manter as informações armazenadas. 17. QUAL É A MEMÓRIA QUE ARMAZENA MAIS BITS, UMA DE 5M*8 OU UMA DE 1M DE PALAVRAS DE 16BITS? 5M* = Endereços de 8 bits, logo pode-se armazenar bits. 1M* = endereços de 16 bits, logo pode-se armazenar bits, assim a memória que armazena mais bits é a 5M*8.