Eletrônica Digital
prof. Victory Fernandes
[email protected]
www.tkssoftware.com/victory
 Capítulo 07
IDOETA; CAPUANO. Elementos de Eletrônica Digital.
Livros Érica Ltda., 1998.
Olhe a sua volta...
Olhe novamente...
Conversores A/D e D/A
Exemplo da placa de audio
Conversor A/D para capturar a voz no
microfone e grava-la como arquivo
Conversor D/A para reproduzir o som gravado
nas caixas de som
Conversores A/D e D/A
Analógico x Digital
Analógico
Variação contínua de uma variável
Todas as grandezas físicas naturais velocidade,
pressão, temperatura, corrente elétrica, tensão,
resistência
Para atingir o valor desejado qualquer é preciso
passar por todos os valores intermediários
Existem infinitos valores assumidos entre dois
pontos quaisquer
Conversores A/D e D/A
Analógico x Digital
Digital
Variação discreta
Passagem de um valor a outro se dá por saltos
Existem finitos valores assumidos entre dois pontos
quaisquer
Analógico x Digital
Conversão A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Armazenamento
Informações armazenadas em arquivos em
forma de bits
Conversores A/D
Conversores D/A
Conversores A/D e D/A
Amostragem
O sinal originalmente contínuo é discretizado
O sinal é amostrado em intervalos fixos de
tempo e a essa taxa dá-se o nome de taxa de
amostragem com freqüência dada em Hertz
[Hz]
Quantidade de vezes que o sinal é amostrado por
unidade de tempo
1 Hz = 1 Ciclo/Segundo
Conversores A/D e D/A
Exemplo do CD
Conversores A/D e D/A
Exemplo do CD
44,1 KHz
São amostradas 44100 valores do sinal por
segundo
Quanto maior a taxa de amostragem mais
precisa é a representação discreta do sinal
originalmente contínuo
Quanto maior a taxa de amostragem mais
informações (“pontos”) deverão ser
armazenados e/ou transmitidos
Conversores A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Teorema de Nyquist
Taxa de amostragem deve ser pelo menos 2
vezes maior que a freqüência que a frequência
do sinal que se deseja registrar
Caso o teorema não seja obedecido ocorre o
fenômeno de alising e há distorção do sinal do
sinal original
Conversores A/D e D/A
Exemplo do CD
Como só ouvimos sons de 20Hz a 20 kHz
A taxa de amostragem deveria ser de pelo
menos 40 kHz para que todas as freqüências
audíveis fossem ser registradas
Conversores A/D e D/A
Conversores A/D e D/A
Teorema de Nyquist
Utilizando o teorema de Nyquist pode-se
escolher a melhor freqüência de amostragem
de forma a economizar banda pois para que o
sinal possa ser reconstituído basta atender ao
teorema, e o aumento da taxa de amostragem
com a melhor representação da onda não
implica na melhor qualidade do sinal mas sim
em mais informações a serem armazenadas
Conversores A/D e D/A
Quantização
Representação dos valores amostrados em
uma quantidade finita de bits
Quanto maior a quantidade de bits melhor mais
precisa a representação do sinal
Conversores A/D e D/A
Quantização
Utilizando 8 bits é possível representar 256
valores (0-255)
Supondo que os valores dos pulsos variem de
0 a 255V
Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V
Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois
não existe valor intermediário
100100112 = 14710
100101002 = 14810
Conversores A/D e D/A
Quantização
Conversores A/D e D/A
Quantização
Digamos que um pulso tenha valor de 147,39V
Ele terá de ser quantizado como 147V ou 148V pois
não existe valor intermediário
Ocorrerá então um erro de -0,39V ou +0,61V
chamado erro de quantização
Conversores A/D e D/A
Erro de Quantização
Conversores A/D e D/A
Tamanho de Arquivos
Tamanho do arquivo é diretamente
proporcional à taxa de amostragem e número
de bits da quantização
 TA * R/8 * C * t
TA = Taxa de amostragem
R = Resolução em bits
C = Numero de canais
t = tempo em segundos
Conversores A/D e D/A
Tamanho de Arquivos
(44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)
Resultado em Bytes?
Resultado em KBytes?
Resultado em MBytes?
Conversores A/D e D/A
Tamanho de Arquivos
(44100Hz)x(16bits/8)x(2 canais)x(60s)
10584000 Bytes
10335,94 KBytes
10,09 MBytes
Dúvidas?
Victory Fernandes
 E-mail: [email protected]
 Site: www.tkssoftware.com/victory
 Referências Básicas
 Sistemas digitais: fundamentos e aplicações - 9. ed. / 2007 - Livros FLOYD, Thomas L. Porto Alegre: Bookman, 2007. 888 p. ISBN 9788560031931
(enc.)
 Sistemas digitais : princípios e aplicações - 10 ed. / 2007 - Livros - TOCCI,
Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L. São Paulo: Pearson Prentice
Hall, 2007. 804 p. ISBN 978-85-7605-095-7 (broch.)
 Elementos de eletrônica digital - 40. ed / 2008 - Livros - CAPUANO,
Francisco Gabriel; IDOETA, Ivan V. (Ivan Valeije). São Paulo: Érica, 2008. 524
p. ISBN 9788571940192 (broch.)
 REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES:
 Eletronica digital: curso prático e exercícios / 2004 - Livros - MENDONÇA,
Alexandre; ZELENOVSKY, Ricardo. Rio de Janeiro: MZ, c2004. (569 p.)
 Introdução aos sistemas digitais / 2000 - Livros - ERCEGOVAC, Milos D.;
LANG, Tomas; MORENO, Jaime H. Porto Alegre, RS: Bookman, 2000. 453 p.
ISBN 85-7307-698-4
 Verilog HDL: Digital design and modeling / 2007 - Livros - CAVANAGH,
Joseph. Flórida: CRC Press, 2007. 900 p. ISBN 9781420051544 (enc.)
 Advanced digital design with the verlog HDL / 2002 - Livros - CILETTI,
Michael D. New Jersey: Prentice - Hall, 2002. 982 p. ISBN 0130891614 (enc.)
 Eletronica digital / 1988 - Livros - Acervo 16196 SZAJNBERG, Mordka. Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1988. 397p.
 Eletronica digital : principios e aplicações / 1988 - Livros - MALVINO, Albert
Paul. São Paulo: McGraw-Hill, c1988. v.1 (355 p.)
 Eletrônica digital / 1982 - Livros - Acervo 53607 TAUB, Herbert; SCHILLING,
Donald. São Paulo: McGraw-Hill, 1982. 582 p.