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Universidade Federal Fluminense Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica Trabalho de Eletrônica Básica Ramon da Silva Vieira Sumário 1. Questão 1 2. Questão 2 3. Questão 3 4. Bibliografia 1. Pretende-se controlar o funcionamento de um motor que efetua a mistura de dois líquidos, utilizando três botões: 1 – Botão de liberação do líquido A será a variável lógica “A” (valor 0, não libera e valor 1, libera). 2 – Botão de liberação do líquido B será a variável lógica “B” (valor 0, não libera e valor 1, libera). 3 – Botão de parada de emergência que será a variável lógica “P” (valor 0, não para e valor 1, para). O motor é acionado quando um dos líquidos é liberado para o misturador. O motor será considerado a variável lógica “M” (valor 0, não funciona e valor 1, funciona). Faça um circuito lógico que descreva a variável M em função de das variáveis A, B e P explicando o funcionamento do mesmo. Para que o motor funcione, de acordo com as especificações acima, temos que analisar, cada uma das variáveis lógicas, através de uma TABELA VERDADE, como descrito abaixo: A B P M 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 motor Representação do circuito lógico: Primeiramente, como o funcionamento do motor só depende de A e B, foi usado a porta lógica OR, para que P não aconteça, utiliza-se uma porta NOT, somando o NOT e o AND, faz com que funcione o motor M. 2. Um sistema simples de aquisição de dados apresenta-se na figura a seguir: 1- Explique as funções de cada bloco. Amostrador: É um circuito que recolhe amostras de um sinal, comumente construídos em um circuito “Simple and Hold” (S/H), pode ser representado com um interruptor e um condensador, utilizado para “congelar” o sinal de entrada, retirando amostras, regulares do sinal de entrada, para que essas amostras sejam regulares, no circuito de amostragem é conectado um Clock que ditará a velocidade com que as amostras são retiradas do sinal. Neste processo de amostragem, sempre ocorre uma perda de informação. Conversor A/D: O conversor Análogo-Digital, tem como principal função a transformação das amostras do sinal, provenientes do Amostrador em sinais digitais. Para que isso aconteça o conversor quantifica os níveis de sinais de entrada atribuindo a respectivos valores digitais. Microprocessador: É um dispositivo lógico feito em um circuito integrado, cujas que age de acordo com um programa armazenado na memória, programa este que pode executar tomadas de decisão, entrada e saída de dados, comunicando-se com outros circuitos. A B P M 2- Explique o significado de taxa de amostragem observando-se a figura a seguir. Taxa de amostragem é a quantidade de amostras, obtidas em um intervalo de tempo, de acordo com os gráficos acima, fica claro, que quanto maior a taxa de amostragem, mais fidedigno será o sinal de saída do sinal de entrada. 3- Finalmente, explique o efeito de quantização usando-se a figura abaixo. Devido a utilização de um Amostrador, para a transformação do sinal, vários níveis de do sinal de entrada, são representados por um mesmo sinal digital, desta forma, ao ser feito o processo reverso de transformação de sinal (Digital-Analógico), Boa parte da informação é perdida, porém quanto maior a informação armazenada em um sinal digital, menor será esta perda. -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 0,005 0,01 0,015 0,02 AMOSTRAGEM : 600 Hz AMOSTRAGEM : 6000 Hz -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 0 0,005 0,01 0,015 0,02 -32 -22 -12 -2 8 18 28 0 0,005 0,01 0,015 0,02 AD de 4 bits AD de 6 bits 3. Considerando o desenho abaixo, diga: 1- O contador é síncrono ou assíncrono? Por sues flip-flops não possuírem entrada em comum, trata-se de um contador assíncrono. 2- O contador é crescente ou decrescente? Devido as ligações Q’, não estarem ligadas a nada, trata-se de um contador crescente. 3- Calcule a frequência na saída de cada bloco. Para todas as suas afirmações, explique-as. Explique usando a tabela verdade do flip-flop JK. Como um flip-flop JK, funciona como um divisor de frequência, a cada estágio do flip- flop a frequência cai pela metade, após cada bloco, após a primeira saída (ponto A), a frequência será de 8Hz, após o segundo bloco (ponto B), será de 4Hz, por fim ao final do último flip-flop a frequência será de 2Hz. A B C Importante: o número formado é CBA J K Q 0 0 𝑄 0 1 0 1 0 1 1 1 �̅� 4- Bibliografia Elementos de Eletrônica Digital - Francisco Gabriel Capuano, Ivan Valeije Idoeta http://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/index.php/Conversor_A/D_(KD_PCM) https://pt.wikipedia.org/wiki/Flip-flop#Flip-flop_J-K http://iris.sel.eesc.usp.br/sel433/Aula1.pdf Programa Logisim http://www.cburch.com/logisim/docs/2.7/pt/html/libs/mem/flipflops. html http://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/index.php/Conversor_A/D_(KD_PCM)
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