gs 0905 conv ad v0 - Páginas Pessoais - UTFPR
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Eletrônica Digital
Prof. Gilson Yukio Satosato[at]utfpr[dot]edu[dot]br
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Conversores A/D
Prof. Gilson Yukio Satosato[at]utfpr[dot]edu[dot]br
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Conversão Analógico/Digital
Filtros A/DS/H
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Conversão Analógico/Digital
01101 ... 0101
11001 ... 000110010 ... 0101S/H
A/D
ANALÓGICO DISCRETO DIGITAL
...
On the fly
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Amostragem
• Amostras do sinal analógico são digitalizadas– As amostras devem ser tantas que a
freqüência de amostragem (fa) seja pelo menos o dobro da freq üência do sinal a ser convertido (f) – Teorema de Nyquist
fa > 2xf
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Amostragem
• Se poucas amostras são usadas (fa<2f), o sinal recuperado dessas amostras não será fiel ao sinal digitalizado
• Se tivermos mais amostras precisaremos mais memória para armazená-las e mais capacidade de processamento
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Amostragem
Amostras (a...h)
Sinal Recuperado
(Tocci, 2007)
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Alising
(Tocci, 2007)
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Sample and Hold (S/H)
Freqüência de amostragem
BufferBuffer
(Tocci, 2007)
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Amplificador Não-Inversor
+
_
vivo
Ri
Rf
vo/vi = 1 + (Rf/Ri)
vo = vi
+
_
vivo
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Comparador
+
-
+V
-V
V1
V2
VS
Se V1>V2 então
VS=+V
Se V2>V1 então
VS=-V
Se V1=V2 então
VS=0V
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Conversor Rampa DiscretaConversor rampa digital ou tipo contador
(Tocci, 2007)
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(Tocci, 2007)
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Conversão Rampa Discreta
• Não é comercial (lento)• A resolução é:
R = FS/(2n – 1), onde n = no bits do contador
• O tempo máximo de conversão é:tcmáx = (1/fclock) x (2n – 1)
• O tempo de conversão não é constante, depende de VA
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Exercício
• Para um conversor A/D rampa discreta de 4 bits e FS=6V e clock de 1MHz, calcule:– resolução
– tempo máximo de conversão– o valor digital para uma entrada de 2,2V– o tempo necessário para converter 2,2V
– o valor digital para uma entrada de 4,2V– o tempo necessário para converter 4,2V
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Conversor A/D por Aproximação Sucessiva
1000
0100
1100
0010
0110
1010
1110
0011
0001
0111
0101
1011
1001
1111
1101
0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111
>
<
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(Tocci, 2007)
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Aproximação Sucessiva
• Comercial (p.ex. ADC0804)• A resolução é:
R = FS/(2n – 1), onde n = no bits do conversor
• O tempo de conversão é (≠ Tocci):tc = (1/fclock) x (n + 1)
• O tempo de conversão constante, independe de VA
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Exercício• Para um conversor A/D aproximação
sucessiva de 4 bits e FS=6V e clock de 1MHz, calcule:– resolução– tempo de conversão– o valor digital para entradas de 2,2V e de
4,2V– a seqüência de palavras binárias
percorridas pelo sistema na conversão de 2,2V e 4,2V
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ADC 0804
(Tocci, 2007)
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Conversor A/D Flash
(Tocci, 2007)
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Conversor A/D Flash
(Tocci, 2007)
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Conversor Flash• Comercial (integrado com processador)• A resolução é:
R = FS/(2n – 1), onde n = no bits do conversor
• O tempo de conversão é dado pelos atrasos do sistema
• O tempo de conversão constante, independe de VA
• Construção complexa– no de comparadores = (2n – 1)
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Exercício
• Para um conversor A/D flash de 8 bits e FS=5V, calcule:– resolução– número de comparadores
– o valor digital para entradas de 2,2V e de 4,2V