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Introdução
• Dispositivos eletrônicos– Projeto de circuitos discretos– Componentes de um circuito integrado
• Conceitos básicos e terminologia
• Sinais e amplificação linear
• Inversor
Sinais
Como extrair as informações de um sinal?
Processamento de sinais
Sistemas eletrônicos
mas o sinal deve ser elétrico....
• Entretanto, assumimos que os sinais já existem no domínio elétrico e os representamos como:
vs (t) = RS iS (t)
Representação de uma fonte de sinal: (a) Thévenin e (b) Norton
Sinais
Espectro de Freqüências dos Sinais
• Série/Transformada de Fourier: ferramenta matemática para representar um sinal no domínio da freqüência.
• Objetivo: representar um sinal de tensão vS (t) ou de corrente iS (t) como uma soma de sinais senoidais.
va (t) = Va sen t
Sinal senoidal de tensão com amplitude Va e freqüência f = 1/T Hz. A freqüência angular =2f rad/s
Espectro de Freqüências dos Sinais
Espectro de Freqüências dos Sinais
• Série de Fourier: expressar função periódica no tempo como a soma de um número infinito de senóides harmonicamente relacionadas.
• V: amplitude da onda quadrada• 0 =2/T: freqüência fundamental
...5
513
314)( tsentsentsenVtv ooo
Espectro de freqüência de uma forma de onda arbitrária
Espectro de Freqüências dos Sinais
• Transformada de Fourier: expressar função não periódica no tempo gerando um espectro contínuo de freqüências.
Sinais Digitais e Analógicos
• O sinal de tensão abaixo é chamado de sinal analógico.
• A maioria dos sinais é analógica.
• Circuitos analógicos: processam sinais analógicos.
Sinais Digitais e Analógicos
• Forma alternativa: seqüência de números discretos, cada um, representando um valor de sinal em cada instante de tempo.
Sinal digital
• Como converter um sinal analógico para digital?
Amostragem de um sinal analógico contínuo no tempo em um sinal discreto no tempo
Sinais Digitais e Analógicos
Sinais Digitais e Analógicos
1. Dividir em intervalos iguais de tempo t0 , t1 , t2 , ... (taxa de amostragem)
2. Medir a amplitude em cada instante de tempo (amostragem)
Sinal discreto no tempo (ainda analógico!)
Sinais Digitais e Analógicos
3. Quantizar: representar a amplitude de cada amostra do sinal por um número finito de dígitos.
Amplitude do sinal quantizada (discretizada ou digitalizada!)
Sistema Numérico Binário
Sinais Digitais e Analógicos
• Se utilizarmos N dígitos binários (bits) para representar cada amostra do sinal, o valor da amostra será:
• Por convenção:
• Erro de quantização: depende de N
11
22
11
00 2...222
NNbbbbD
LSB MSB
01221 ... bbbbb NN
Sinais Digitais e Analógicos
• Conversor analógico-digital
• Uma vez na forma digital, os sinais podem ser processados por circuitos digitais