Aula 12- Conversão AD

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ELETRÔNICA DIGITAL
Engenharia Elétrica
CONVERSÃO ANALÓGICO/DIGITAL (A/D)
Prof. Marcos Antônio Salvador - marcos.salvador@ifsc.edu.br
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Prof. Marcos A. Salvador
Diferença entre analógico e digital
Sinal analógico é um sinal que pode assumir infinitos valores em 
um intervalo de tempo continuo.
Sinal digital pode assumir uma quantidade finita de valores 
definidos para cada instantes de tempo.
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Por que converter?
Grandezas físicas se encontram na natureza na forma analógica 
e em sua forma natural geralmente são mais difíceis de serem 
processadas e armazenadas 
Frequentemente sinais processados na forma digital necessitam ser 
convertidos para a forma analógica como por exemplo nos nos 
telefones celulares.
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Aquisição de dados
Para que um sinal analógico seja processado digitalmente, 
este deve ser convertido de analógico para digital. 
Sistema típico de aquisição:
  
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Conversão A/D
O procedimento de digitalização de um sinal pode ser 
dividido basicamente em 3 etapas:
Amostragem: Etapa em que o sinal analógico será 
retido em um valor fixo por um período de tempo;
Quantização: Os pulsos do sinal serão arredondados 
para níveis de quantização;
Codificação: Cada nível receberá um código binário.
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Amostragem
 Amostrar um sinal significa coletar amostras em um 
período de tempo.
A periodicidade com que essas amostras são colhidas 
é denominada período de amostragem. E esta 
periodicidade influenciará na posterior recuperação do 
sinal amostrado.
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Amostragem
 Teorema da amostragem (Nyquist)
A frequência de amostragem deve ser maior ou igual à 
duas vezes a maior frequência do sinal.
Quando esse teorema não é respeitado ocorre o efeito 
de aliasing (sobreposição de amostras), o que torna 
impossível a recuperação do sinal original.
Fs ≥ 2.f
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Amostragem e Retenção
Na prática além de amostrar o sinal é necessário 
retê-lo por um instante, este processo é chamado 
de Sample & Hold (Amostragem e Retenção).
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Amostragem e Retenção
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Quantização
O processo de quantização consiste em nivelar as amostras a 
quantidades pré-determinadas. Essas quantidades são 
determinadas em função da quantidade de bits disponíveis do 
conversor. Conhecendo-se a faixa dinâmica de variação de 
amplitude do sinal Δvmax, pode-se determinar a resolução dos 
níveis de quantização, por meio da seguinte equação:
Resolução= 
 
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Quantização
As amostras precisam ser niveladas a quantidades pré-
determinadas.Por exemplo, um ADC de 3 bits divide a faixa em 
23, ou seja, oito divisões. Cada uma dessas divisões é 
representada por um código binário ou digital entre 000 e 111. O 
ADC traduz cada medição do sinal analógico em uma das 
divisões digitais. 
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Quantização
A conversão de um sinal analógico em digital pode ser vista na 
figura abaixo, onde estão sobrepostos o sinal original, o sinal 
digitalizado, e a diferença entre eles.Sendo que, esta diferença 
corresponde ao erro de quantização. 
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Codificação 
Os valores quantificados são codificados de acordo com o nº 
de bits de conversor. 
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Uma vez que o sinal tenha sido codificado, obtém-se o sinal digitalizado, 
concluindo assim o processo de conversão analógico para digital.
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Conversão D/A (Digital/Analógica) 
O processo de conversão digital analógica ocorre, por sua 
vez, de forma contrária ao A/D conforme ilustrado a seguir. 
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Exemplo aplicação conversor A/D 
Para que um sinal analógico seja processado digitalmente, este deve ser 
convertido de analógico para digital. O exemplo proposto consiste no emprego 
de um conversor analógico digital ADC0804, em ambiente de simulação, junto 
a um sensor de temperatura LM 35. 
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	Slide 1
	Diferença entre analógico e digital
	Por que converter?
	Aquisição de dados
	Conversão A/D
	Amostragem
	Amostragem (2)
	Amostragem e Retenção
	Amostragem e Retenção (2)
	Quantização
	Quantização (2)
	Quantização (3)
	Codificação
	Conversão D/A (Digital/Analógica)
	Exemplo aplicação conversor A/D