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DISCIPLINA SISTEMAS DE GERENCIAMENTO I EEA102 Prof. Edson

DISCIPLINA SISTEMAS DE GERENCIAMENTO I EEA102 Prof. Edson. Objetivos Específicos da Aula: Analise Espectral do Sinal Amostrado (Smith, Cap. 3, pag 35-44) Filtros Passivos (Boylestad, Cap. 23 10ed. , pag 694-698) Resposta RC para Transientes (Boylestad, Cap. 24 10ed. , pag 737-755)

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DISCIPLINA SISTEMAS DE GERENCIAMENTO I EEA102 Prof. Edson

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Presentation Transcript

  1. DISCIPLINA SISTEMAS DE GERENCIAMENTO I EEA102 Prof. Edson Prof. Edson-2011

  2. Objetivos Específicos da Aula: • Analise Espectral do Sinal Amostrado (Smith, Cap. 3, pag 35-44) • Filtros Passivos (Boylestad, Cap. 23 10ed. , pag 694-698) • Resposta RC para Transientes (Boylestad, Cap. 24 10ed. , pag 737-755) • Amplificadores Operacionais. (Notas de aula do Prof. Edson, 1983) • Análise do Circuito da Injeção Eletrônica Monoponto FATEC • O livro The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal ProcessingBy Steven W. Smith, Ph.D. ser obtido por capítulos, gratuitamente em http://www.dspguide.com Prof. Edson-2011

  3. A conversão A/D é um processo de duas fases. A primeira é a Quantização, que é o processo de converter um sinal contínuo em discreto. A segunda fase é o processo de Codificação. O processo é uma função não linear e a resolução (Q) depende do número de estados (N) de saídas. Prof. Edson-2011 Intersil Application Handbook, 1985.

  4. Freqüência de Amostragem e Faixa de Passagem Suponha um sinal de amostragem SP (b) com amplitude 1 sendo multiplicado pelo sinal de entrada (a). O resultado do produto é um sinal com comportamento discreto modulado pelo sinal de entrada. Prof. Edson-2011 Intersil Application Handbook, 1985.

  5. Frequência de Amostragem e Faixa de Passagem Suponha um sinal de amostragem fs (b) com amplitude “1” sendo multiplicado pelo sinal de entrada (a), mas com um um capacitor na saída. Durante o chaveamento, um valor constante é armazenado (S/H). Prof. Edson-2011 Intersil Application Handbook, 1985.

  6. Qual deve ser a frequência mínima de amostragem para não perder informação? Se um sinal contínuo, com largura de banda limitada, não contiver nenhuma frequência maior que fc, então o sinal original pode ser reconstruído sem distorção se a taxa de amostragem for maior que fc. (fc=frequência do sinal de entrada) A curva de espectro de frequência mostram as amplitudes para cada valor de frequência. Prof. Edson-2011 Intersil Application Handbook, 1985.

  7. Quando adicionamos um sinal de amostragem nós introduzimos novas harmônicas (1fs, 2fs, 3fs), deslocando o espectro. Caso a frequência de amostragem não for suficientemente alto, ocorrerá uma sobreposição do espectro do sinal original com a frequência de amostragem. (Aliasing=superposição) fs<fc Prof. Edson-2011 Intersil Application Handbook, 1985

  8. Exemplos de sinais com taxa de amostragem adequados. fc=0%fs fc=9%fs Prof. Edson-2011 Digital Signal Processing, Steven W. Smith, Caltech, 1999.

  9. Exemplo de sinal com taxa de amostragem inadequado. fc=95%fs Frequência Alias Prof. Edson-2011 Digital Signal Processing, Steven W. Smith, Caltech, 1999.

  10. Segundo o critério de Nyquist, a frequência de amostragem fs deve ser sempre maior do que duas vezes a maior frequência do sinal amostrado fc. Harry Nyquist (1889-1976) Bell Laboratories Prof. Edson-2011 Digital Signal Processing, Steven W. Smith, Caltech, 1999.

  11. Espectro de um de Amostragem na de Trem de Pulsos. Como o pulso de amostragem não tem largura infinitesimal, observaremos um trem de pulsos que possui muitas harmônicas. Prof. Edson-2011 Rogério Regazzi et al., Soluções práticas de instrumentação e automação.

  12. Partindo de Fourier que postula que qualquer sinal periódico pode ser representado como uma somatória adequada de sinais senoidais. Prof. Edson-2011

  13. Efeito no Sinal Amostrado Prof. Edson-2011 Rogério Regazzi et al., Soluções práticas de instrumentação e automação.

  14. FILTRO PASSIVO PASSA BAIXA (FPB) Fundamentalmente, um circuito composto por um resistor e um capacitor formam um FPB passivo, cuja atenuação da amplitude do sinal de entrada é dependente da freqüência. Quanto maior a freqüência, menor será a impedância visto pela linha e como conseqüência, uma maior atenuação. Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  15. Determinação do Ganho R Xc Vi Vo Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  16. FILTRO PASSIVO PASSA ALTA (FPA) De forma oposta ao FPB, o FPA reduz a atenuação na medida que a frequência de entrada aumenta. Para sinais abaixo do ponto de corte a impedância somente aumenta, reduzindo a amplitude do sinal de saída. Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  17. Classificação dos ruídos, origem e possível solução Xc R Vi Vo Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  18. PULSO IDEAL Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  19. PULSO REAL Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  20. Circuito RC com Chaveamento Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  21. Aplicação de uma Onda Quadrada no FPB Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  22. Saída do Filtro Prof. Edson-2011 Robert L. BoylestadIntroductory Circuit Analysis, 10ed

  23. Amplificador Operacional com Ganho Unitário Características: Alta impedância de entrada Baixa impedância de saída Ganho unitário Ein=Eout Prof. Edson-2011

  24. Amplificador não Inversor Características: Impedância de entrada alta Corrente IR1=IR2 Ganho = (1+R2/R1) Não se consegue ganho < 1 Prof. Edson-2011

  25. Amplificar Inversor Características: Impedância de entrada igual a R1 Corrente IR1=IR2 não importando R2 Ganho = -(R2/R1) É possível ganho < 1 Saída é invertida Prof. Edson-2011

  26. Conversor Corrente Tensão Características: Impedância de entrada igual a R Corrente I=IR Saída invertida Prof. Edson-2011

  27. Amplificador Operacional CA3140 BIMOSFET Prof. Edson-2011

  28. Amplificador Operacional CA3140 Prof. Edson-2011

  29. Retificador de Valor Absoluto Prof. Edson-2011

  30. Amplificador de Pequenos Sinais Prof. Edson-2011

  31. Características das entradas analógicas Prof. Edson-2011

  32. Prof. Edson-2011

  33. Fonte de Referencia de Tensão Prof. Edson-2011 Walter Jung, IC-OP AMP Cookbook

  34. Amplificador Diferencial Prof. Edson-2011 Walter Jung, IC-OP AMP Cookbook

  35. Prof. Edson-2011 Walter Jung, IC-OP AMP Cookbook

  36. Comparador com Histerese Prof. Edson-2011 Walter Jung, IC-OP AMP Cookbook

  37. Comparador com Histerese do Circuito da Aula Prof. Edson-2011

  38. Circuito Isolador do Condicionador de TPS Prof. Edson-2011

  39. Circuito da CPU Prof. Edson-2011

  40. Alguns tempos para o microcontrolador PIC16F877A com clock de 20mHz // Rotina de leitura do AD gasta em torno de ~48uS // Rotina de escrita e inversão do sinal de saída gasta em torno de ~2uS // Divisão de 2 long int gasta ~90us // Produto de 2 long int gasta ~52us // Soma e subtração de 2 long int gastam ~4us Destaque das diferenças entre o 16F877A e 18F4550 Prof. Edson-2011

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