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8. Instrumentação DigitalA. Campilho
8. Instrumentação Digital
1
Conversão analógico-digital
Quantum
Relação entrada-saída
vi
vi xb = Int + 0,5 = Int2n + 0,5
Q
V
F
Para um conversor A/D com uma tensão mínima vi igual a V− e máxima igual a V+, é
A/D
111
6
110
5
101
4
3
2
Função de transferência ideal
100
011
010
1
001
0
000
a)
V+ − V−
Q=
e
2n
δ
b)
Q = 1 LSB
0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8
Entrada Analógica
vi
Normalizada
+Q/2
−
−
vi − V
vi − V xb = Int
+ 0,5 = Int2n +
− + 0,5
V
V
−
Q
A. Campilho
xb
7
Código digital
VF
2n
Estados da saída
Q=
xb
8. Instrumentação Digital
c)
-Q/2
2
Conversão digital-analógica
vo
VF
Para um conversor D/A com uma tensão mínima
7/8
igual a V− e máxima igual a V+, é
Q = 1 LSB
V+ − V−
Q=
2n
A relação entrada-saída é descrita pela equação
D/A xb v o = V− + x b Q
vo
a)
Saída analógica
6/8
5/8
Função de transferência ideal
VF – Fim de escala
4/8
3/8
2/8
b)
1/8
0
Exemplo: um conversor D/A de 3 bits com
000 001 010 011 100 101 110 111 xb
Código digital de entrada
V+ = +1 V e V−= −1 V, uma entrada digital de valor xb = 1012 produz uma saída de valor vo = −1 + 5×
A. Campilho
2
= 0,25 V
23
8. Instrumentação Digital
3
Conversão digital-analógica
vo
VF
Para um conversor D/A com uma tensão mínima
7/8
igual a V− e máxima igual a V+, é
Q = 1 LSB
V+ − V−
Q=
2n
A relação entrada-saída é descrita pela equação
D/A xb v o = V− + x b Q
vo
a)
Saída analógica
6/8
5/8
Função de transferência ideal
VF – Fim de escala
4/8
3/8
2/8
b)
1/8
0
Exemplo: um conversor D/A de 3 bits com
000 001 010 011 100 101 110 111 xb
Código digital de entrada
V+ = +1 V e V−= −1 V, uma entrada digital de valor xb = 1012 produz uma saída de valor vo = −1 + 5×
A. Campilho
2
= 0,25 V
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8. Instrumentação Digital
4
Conversão digital-analógica
Tensão (V)
Relação entrada-saída com codificação em binário directo ou em binário complementar
Binário Directo
Binário