Eletrnica Digital

prof. Victory Fernandes victoryfernandes@yahoo.com.br www.tkssoftware.com/victory

Captulo 07IDOETA; CAPUANO. Elementos de Eletrnica Digital. Livros rica Ltda., 1998.

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Conversores A/D e D/AExemplo da placa de audioConversor A/D para capturar a voz no microfone e grava-la como arquivoConversor D/A para reproduzir o som gravado nas caixas de som

Conversores A/D e D/AAnalgico x DigitalAnalgicoVariao contnua de uma varivelTodas as grandezas fsicas naturais velocidade, presso, temperatura, corrente eltrica, tenso, resistnciaPara atingir o valor desejado qualquer preciso passar por todos os valores intermediriosExistem infinitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer

Conversores A/D e D/AAnalgico x DigitalDigitalVariao discretaPassagem de um valor a outro se d por saltosExistem finitos valores assumidos entre dois pontos quaisquer

Analgico x Digital

Converso A/D e D/A

Conversores A/D e D/AArmazenamentoInformaes armazenadas em arquivos em forma de bits

Conversores A/D

Conversores D/A

Conversores A/D e D/AAmostragemO sinal originalmente contnuo discretizadoO sinal amostrado em intervalos fixos de tempo e a essa taxa d-se o nome de taxa de amostragem com freqncia dada em Hertz [Hz]Quantidade de vezes que o sinal amostrado por unidade de tempo1 Hz = 1 Ciclo/Segundo

Conversores A/D e D/AExemplo do CD

Conversores A/D e D/AExemplo do CD44,1 KHzSo amostradas 44100 valores do sinal por segundoQuanto maior a taxa de amostragem mais precisa a representao discreta do sinal originalmente contnuoQuanto maior a taxa de amostragem mais informaes (pontos) devero ser armazenados e/ou transmitidos

Conversores A/D e D/A

Conversores A/D e D/A

Conversores A/D e D/A

Conversores A/D e D/ATeorema de NyquistTaxa de amostragem deve ser pelo menos 2 vezes maior que a freqncia que a frequncia do sinal que se deseja registrar

Caso o teorema no seja obedecido ocorre o fenmeno de alising e h distoro do sinal do sinal original

Conversores A/D e D/AExemplo do CDComo s ouvimos sons de 20Hz a 20 kHzA taxa de amostragem deveria ser de pelo menos 40 kHz para que todas as freqncias audveis fossem ser registradas

Conversores A/D e D/A

Conversores A/D e D/ATeorema de NyquistUtilizando o teorema de Nyquist pode-se escolher a melhor freqncia de amostragem de forma a economizar banda pois para que o sinal possa ser reconstitudo basta atender ao teorema, e o aumento da taxa de amostragem com a melhor representao da onda no implica na melhor qualidade do sinal mas sim em mais informaes a serem armazenadas

Conversores A/D e D/AQuantizaoRepresentao dos valores amostrados em uma quantidade finita de bitsQuanto maior a quantidade de bits melhor mais precisa a representao do sinal

Conversores A/D e D/AQuantizaoUtilizando 8 bits possvel representar 256 valores (0-255)Supondo que os valores dos pulsos variem de 0 a 255VDigamos que um pulso tenha valor de 147,39VEle ter de ser quantizado como 147V ou 148V pois no existe valor intermedirio100100112 = 14710100101002 = 14810

Conversores A/D e D/AQuantizao

Conversores A/D e D/AQuantizaoDigamos que um pulso tenha valor de 147,39VEle ter de ser quantizado como 147V ou 148V pois no existe valor intermedirioOcorrer ento um erro de -0,39V ou +0,61V chamado erro de quantizao

Conversores A/D e D/AErro de Quantizao

Conversores A/D e D/ATamanho de ArquivosTamanho do arquivo diretamente proporcional taxa de amostragem e nmero de bits da quantizao TA * R/8 * C * tTA = Taxa de amostragemR = Resoluo em bitsC = Numero de canais t = tempo em segundos

Conversores A/D e D/ATamanho de Arquivos(44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)Resultado em Bytes?Resultado em KBytes? Resultado em MBytes?

Conversores A/D e D/ATamanho de Arquivos(44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)10584000 Bytes10335,94 KBytes10,09 MBytes

Dvidas?Victory FernandesE-mail: victoryfernandes@yahoo.com.brSite: www.tkssoftware.com/victory

Referncias BsicasSistemas digitais: fundamentos e aplicaes - 9. ed. / 2007-Livros-FLOYD, Thomas L. Porto Alegre: Bookman, 2007. 888 p. ISBN 9788560031931 (enc.)Sistemas digitais : princpios e aplicaes - 10 ed. / 2007-Livros-TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L. So Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007. 804 p. ISBN 978-85-7605-095-7 (broch.)Elementos de eletrnica digital - 40. ed / 2008-Livros-CAPUANO, Francisco Gabriel; IDOETA, Ivan V. (Ivan Valeije). So Paulo: rica, 2008. 524 p. ISBN 9788571940192 (broch.)

REFERNCIAS COMPLEMENTARES:Eletronica digital: curso prtico e exerccios / 2004-Livros-MENDONA, Alexandre; ZELENOVSKY, Ricardo. Rio de Janeiro: MZ, c2004. (569 p.)Introduo aos sistemas digitais / 2000-Livros-ERCEGOVAC, Milos D.; LANG, Tomas; MORENO, Jaime H. Porto Alegre, RS: Bookman, 2000. 453 p. ISBN 85-7307-698-4Verilog HDL: Digital design and modeling / 2007-Livros-CAVANAGH, Joseph. Flrida: CRC Press, 2007. 900 p. ISBN 9781420051544 (enc.)Advanced digital design with the verlog HDL / 2002-Livros-CILETTI, Michael D. New Jersey: Prentice - Hall, 2002. 982 p. ISBN 0130891614 (enc.)Eletronica digital / 1988-Livros-Acervo 16196 SZAJNBERG, Mordka. Rio de Janeiro: Livros Tcnicos e Cientficos, 1988. 397p.Eletronica digital : principios e aplicaes / 1988-Livros-MALVINO, Albert Paul. So Paulo: McGraw-Hill, c1988. v.1 (355 p.)Eletrnica digital / 1982-Livros-Acervo 53607 TAUB, Herbert; SCHILLING, Donald. So Paulo: McGraw-Hill, 1982. 582 p.