Prova eletronica

1. A figura abaixo mostra um conversor D/A com saída de corrente. Considerando que Vef = 5 V , R = 20 KΩ e Rf = 10 KΩ:

[pic 1]

1. Determine o tamanho do degrau e a tensão de fundo de escala de Vout.
2. Altere o valor de Rf de modo que a tensão de fundo de escala de Vout seja -2V.

RESOLUÇÃO

1. Vout = - RF ( V/B0 + V/B1 + V/B2 + V/B3)

Vout = - 10 ( 5/20 + 5/40 + 5/80 + 5/160)

Vout = -4,6875 Volts

Observação : Vout sempre é feito com os bits em 1, neste caso 1111.

Descobrindo o tamanho do degrau:

1110 = - 10 ( 5/20 + 5/40 + 5/80 + 0/160)

1110 = - 4,375 Volts

Então: 4,6875 – 4,375 = - 0,3125 Volts

1.  -4,6875  =  10

           X

     -2   =   X

RF = 4,26 KΩ

2- Projete uma interface A/D para um termostato digital. Esse sistema deve medir com precisão (+/- 0,2°C) de 50 a 101°C, o sensor de temperatura fornece 0,01 V/°C.

a) Qual número de bits e a resolução do conversor A/D em graus célsius e em volts sabendo que 50°C corresponde a 0 V na saída do sensor?

b) Qual é a faixa de fundo de escala da tensão de entrada?

c) Que valor binário representará 72°C?

RESOLUÇÃO

a) número de bits será: (101 - 50) / 0,2 = 255

Sendo 10mV para 1°C o offset será 50°C x 10mV = 500mV

Valor digital será: 0 (0000 0000) base 8

b) fundo de escala = (10mV x 0,2 °C) x 255 = 510 mV

c) 72°C - 50°C = 22°C

22°C / 0,2 °C = 110        

3-A figura abaixo mostra um computador controlando a velocidade de um motor. A corrente analógica de 0 a 2 mA do conversor D/A é amplificada para produzir velocidades no motor de 0 a 1000 rpm. Quantos bits deveriam ser usados para que o computador possa ser capaz de produzir uma velocidade no motor que estivesse no mínimo a 2 rpm da velocidade desejada?

[pic 2]

RESOLUÇÃO

1000 rpm / 2 rpm = 500 degraus

Então 2 ^9 = 512, o número mínimo de bits será 9.

4 – Um conversor D/A de 8 bits produz uma tensão de saída de 2V para um código de entrada de 01100100.

1. Qual será o valor de Vout para um código de entrada 10110011?
2. Determine o peso para cada bit de entrada.
3. Qual é a resolução desse conversor D/A? Expresse-a em volts e em porcentagem.

RESOLUÇÃO

1.     01100100 = 100 em decimal

    10110011 = 179 em número decimal

Aplicando regra de 3:

   100  =  2

        X                portanto: V=   2 x 179  = 3,58

   179  =  V                             100

1.     2 / 100 = 0,02 Volts

1.            Resolução = LSB = 0,02 volts

  Aplicando regra de 3

   

    3,58 = 100%

          X

        0,02 = X 

X = (100 x 0,02) / 3,58 = 0,55%   

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