Avaliação Final (Discursiva) - Individual - Instrumentação Eletroeletrônica (EEA102)

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Qtd. de Questões 2
Nota 10,00
A figura a seguir mostra um circuito básico que gera uma corrente de saída (valor analógico) cujo valor é 
proporcional à entrada binária. Este circuito é um DAC de 4 bits que utiliza ponderação binária por resistores. 
Este circuito utiliza quatro ramos de corrente, sendo cada um destes controlado por uma chave semicondutora. O 
estado de cada chave (ligado/desligado) é controlado pelos níveis lógicos das entradas binárias.
Considere Vref = 5V e R = 5k Omhs.
FONTE: TOCCI, Ronald J. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 11. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 
2011.
Determine a resolução e a saída de fundo de escala para o DAC abaixo. Considere RL muito menor que R.
Resposta esperada
Temos que Iout = Vref/R = (5 V)/(5 k ohms) = 1 mA
Que é o peso do MSB.
As outras três correntes são dadas por 0,5 mA, 0,25 mA e 0,125 mA. Portanto o LSB = 0,125 mA.
Resolução = 0,125 mA.
A saída de fundo de escala ocorrerá quando as entradas binárias estiverem em nível alto, portanto,
Iout = 1+0,5+0,25+0,125 = 1,875 mA.
Minha resposta
A saída de fundo de escala ocorrerá quando as entradas binárias estiverem em nível ALTO, de maneira que
cada chave de corrente seja fechada, chave fechada quando o bit de entrada do DAC for = 1. a corrente de
1
saída é proporcional a VREF. Se for aumentada ou diminuída, a resolução e a saída de fundo de escala
mudarão proporcionalmente. Logo mais para calcularmos Iout precisamos saber Io= Vref/R Io= 5V / 5k
Ôhms Io = 1mA Esse é o peso do MSB, as outras correntes serão Io/2, Io/4 e Io/8 = 0,5, 0,25 e 0,125 mA, o
LSB é 0,125mA. Como já sabemos a corrente para cada chave, podemos simplesmente somar as correntes
para ter a Corrente de saída Fundo de escala para corrente para um DAC de 4 bits correspondente ao dígito
1111; Iout= 1 + 0,5 + 0,25 + 0,125 = 1,875 mA. Para Iout ser precisa, RL deveria estar em curto com GND.
Uma maneira comum de implementar isso é usando um amplificador operacional na configuração de
conversor corrente-tensão, Iout do DAC é conectada a entrada negativa do AMP-OP, virtualmente no
potencial GND. A realimentação negativa do amplificador operacional força uma corrente igual a Iout a fluir
por RF para gerar Vout = -Iout x RF. Assim, Vout será uma tensão analógica proporcional a entrada binária do
DAC. Essa saída analógica pode acionar uma ampla variedade de cargas sem ficar sobrecarregada.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico, sua resposta atingiu os objetivos da questão e você contemplou o esperado,
demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes argumentos
próprios, com base nos materiais disponibilizados.
Considerando que um sensor de pressão trabalhe com uma área de atuação que varie entre 10 PSI e 330 PSI, caso 
utilize uma saída de 4 mA a 20 mA. 
Encontre a equação da reta que apresenta a resposta do sensor e calcule o sinal, em corrente, para uma pressão de 
115 PSI.
Resposta esperada
O coeficiente angular da reta: m=(20-4)/(330-10)=16/320=0,05
A equação da reta é dada por: y=0,05(x-10)+4=0,05.x-0,5+4= y=0,05.x+3,5
Para uma entrada de 115 PSI: y=0,05.115+3,5=9,25 mA
 
Minha resposta
Para calcular a equação da reta; m = (20-4) mA / (330-10 ) PSI ~= 0,05 Para calcular o valor da corrente, para
uma pressão de 115 PSI Y = 0,05 . (115-10) + 4 Y = 0,05 . 105 + 4 Y = 9,25 mA Assim, encontramos que
uma saída de 9,25mA corresponde a 115 PSI.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico, sua resposta atingiu os objetivos da questão e você contemplou o esperado,
demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes argumentos
próprios, com base nos materiais disponibilizados.
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