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Questões de Concurso sobre Conversores Analógico-Digital e Digital-Analógico
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Considere um conversor digital-analógico (DAC) utilizando uma rede R2R com uma resolução de 8 bits e uma tensão de referência de 5V. A tensão de saída para uma entrada digital de 11001100, será
A
0,99 V.
B
1,99 V.
C
3,98 V.
D
4,49 V.
E
5,00 V.
Em sistemas de telecomunicações modernos, é comum o uso de dispositivos conversores de sinais analógicos em digitais para transmissão de sinais de informação. São processos de um dispositivo conversor de sinal analógico para digital
A
amostragem, quantização, modulação.
B
amostragem, quantização, codificação.
C
amostragem, modulação, codificação.
D
quantização, modulação, codificação.
A respeito de conversores A/D e D/A, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) em cada afirmativa a seguir.
( ) Faixa dinâmica é a faixa de amplitude de operação do sinal analógico, em geral uma tensão, dentro da região de trabalho do conversor.
( ) Resolução percentual é a resolução expressa como percentagem do valor máximo possível para a saída, definida por R%=[1/(2n-1)]*100% e relacionada ao número de bits do conversor.
( ) Conversor com Malha Resistiva Ponderada e Rede de Resistores R-2R são exemplos de circuitos conversores A/D.
( ) As fases de Amostragem e Quantização são etapas do processo de conversão D/A.
( ) Segundo o Teorema de Nyquist, a frequência de amostragem deve ser maior ou igual a dez vezes a maior frequência do sinal a ser amostrado.
A sequência correta é
A
V – V – F – V – F.
B
V – F – V – V – F.
C
F – V – F – F – V.
D
V – V – F – F – F.
E
F – F – V – V – V.
Em um conversor D/A do tipo escada binária de três bits e com resistência R = 1 Ω, o nível lógico 1 é representado pela tensão Vi = 5 V.
Nesse caso, se a entrada for o número binário 100, então, a tensão de saída será igual a
A
0,125 V.
B
0,250 V.
C
0,500 V.
D
0,625 V.
E
0,875 V.
Os conversores do tipo analógico para digital, (A/D), desempenham um papel fundamental nas comunicações modernas, visto que convertem sinais ditos naturais, como o áudio, para sinais digitais que podem ser mais facilmente compactados, repetidos, armazenados e processados. A amostragem e a quantização são etapas fundamentais desse processo de conversão A/D, sobre os quais pode-se afirmar que:
A
O teorema da amostragem estabelece que um sinal contínuo pode ser reconstruído, perfeitamente, a partir de suas amostras, se a frequência de amostragem for inferior ao dobro da frequência máxima do sinal.
B
A quantização é o processo de converter um sinal discreto em contínuo, onde os valores da amplitude do sinal dentro de um quantum são representados por um valor único, chamado de erro de quantização.
C
O teorema da amostragem afirma que, para viabilizar a reconstrução do sinal no receptor, ele deve ser amostrado a uma taxa, de pelo menos duas vezes a sua frequência máxima, também conhecida como Frequência de Nyquist.
D
Os conversores A/D utilizam a quantização para determinar a frequência mínima necessária para converter um sinal analógico em digital.
O circuito da figura utiliza uma placa de prototipagem rápida da Arduino®, modelo UNO. Este modelo é equipado com um conversor AD (analógico-digital) de 10 bits com tensão de referência Vcc = 5V. O terminal A0 está conectado ao terminal central de um potenciômetro B10k. O terminal da esquerda está conectado ao terminal de 5V e o terminal da direita está conectado ao terminal GND da placa. O código apresentado na figura foi carregado no microcontrolador da placa e os dados produzidos foram observados pelo monitor Serial em um computador.
Fonte: https://www.tinkercad.com
NUSSEY, John. Arduino para leigos. Rio de Janeiro: Alta Books, 2019.
Após analisar esse sistema composto por essa montagem e programação, assinale a afirmação INCORRETA:
A
A leitura de 511 ocorre quando uma tensão de aproximadamente 2,5V é aplicada no terminal A0.
B
A leitura de 200 ocorre quando uma tensão de aproximadamente 4,0V é aplicada no terminal A0.
C
O potenciômetro B10k é do tipo linear e rotativo com resistência nominal de 10kΩ.
D
O comando analogRead (A0) tem a função de ler um sinal analógico na porta A0, converter para um valor digital e armazenar este valor em uma variável.
A figura a seguir mostra um conversor digital para analógico (DAC) montado com um amplificador operacional ideal. Sabendo que os valores das entradas A1, A2, A3 e A4 podem assumir valores 0V (nível lógico 0) ou 5V (nível lógico 1), qual o valor da tensão:
Fonte: O autor, 2024.
A
2V.
B
6V.
C
8V.
D
12V.
E
24V.
Deseja-se realizar uma avaliação preliminar do funcionamento de um conversor A/D. Considere que o conversor é de 12 bits, com uma resolução de 4mV, sendo o bit mais significativo reservado para a sinalização, dado que a saída em hexadecimal do conversor foi ‘0C8’ e que o conversor A/D está operando corretamente.
Nesse caso, o valor esperado da tensão na entrada do conversor e o valor aproximado da maior tensão positiva que o conversor pode representar estão, respectivamente, entre
A
0,2V e 4,1V.
B
0,4V e 8,2V.
C
0,4V e 16,4V.
D
0,8V e 8,2V.
E
0,8V e 16,4V.
Em um conversor analógico-digital (ADC) com 12 bits de resolução, a tensão mínima de entrada para conversão é 0 V, correspondendo ao valor 000 em hexadecimal; a tensão máxima de entrada é 10 V, correspondendo ao valor FFF em hexadecimal. Esse conversor, em que qualquer valor fracionário é arredondado para o valor inteiro mais próximo, é usado para amostrar um sinal a uma frequência de amostragem de 1.000 Hz.
Nessa situação hipotética,
A
se o ADC usado for do tipo flash, ele terá um tempo de conversão maior que o de um ADC do tipo “rampa dupla” com igual resolução.
B
a resolução do ADC é de 12 bites, resultando em uma precisão de aproximadamente 10 mV por nível.
C
a tensão de entrada de 5 V corresponde à saída digital, convertida, de 5FF em hexadecimal.
D
a saída do referido conversor apresenta a saída usando o formato “complemento de 2”, que é sempre usado para representar apenas números positivos.
E
para evitar o efeito conhecido como aliasing, é importante que o espectro de frequência do sinal analógico de entrada no ADC tenha todos os seus componentes de frequência necessariamente abaixo de 500 Hz.
Um conversor analógico digital, conhecido como ADC (Analogic-to-Digital Converter), permite a conversão de informações analógicas, como sinais elétricos, para dados discretizados, dados digitais. Uma das questões mais relevantes na escolha de um ADC é a quantização, ou resolução. Essa informação diz respeito a quantos bits há para a representação de um valor analógico amostrado em formato digital. Dado o contexto, assuma que a entrada de um ADC permite 5 V de tensão, e que esse mesmo ADC tenha 10 bits de resolução, sendo que essa configuração gera 1024 partes de aproximadamente 48,8 mV (ou 0,00488 V). Em uma leitura gerada pelo ADC foi detectada uma tensão de entrada de 1,464 V e, na implementação da conversão, por ser um valor digita, a tensão de entrada é arredondado para cima. Com isso, assinale a alternativa CORRETA que corresponde ao valor digital inteiro gerado a partir da conversão da tensão de entrada capturada.
A
400.
B
100.
C
150.
D
250.
E
300.
A figura a seguir foi retirada de uma comunicação síncrona SPI usando o mostrador digital MAX 7219.
Fonte: Módulos e Sensores: Guia de Interface com o Arduino. Editora Interciência.
Sabe-se que a amostragem é no flanco de subida do relógio. Os dois bytes comunicados, em hexadecimal, são
A
06 e 03.
B
0C e 03.
C
07 e 03.
D
0C e 01.
E
06 e 01.
Um sistema específico de aquisição de dados emprega um transdutor para medir grandezas físicas e adequá-las para uso em sistemas computadorizados. A largura de banda do sinal analógico na saída do transdutor é de 20MHz, com frequência central em 250MHz.
Para garantir uma representação digital precisa do sinal a frequência mínima necessária do conversor analógico-digital, em MHz, é de:
A
20.
B
40.
C
500.
D
540.
E
580.
Suponha que um profissional precise projetar um sistema de conversão analógico-digital (AD) para medir a temperatura ambiente, no qual a faixa de temperatura a ser medida varie de 0 °C a 100 °C e a precisão desejada seja de 0,5 °C. Considerando uma resolução uniforme, qual o número mínimo de bits necessário para o conversor AD? Utilize uma escala de 0 a 5 volts para cobrir a faixa de temperaturas de 0 °C a 100 °C.
A
4
B
5
C
6
D
7
E
8
Um sistema de medição é composto por oito sensores analógicos idênticos, sendo que apenas um conversor analógico-digital com taxa de amostragem Fs está disponível. Para realizar a aquisição de dados, utiliza-se um multiplexador para conectar todos os sensores, que são amostrados com a mesma taxa de amostragem.
O número mínimo de bits necessários para selecionar as portas do multiplexador e a taxa de amostragem máxima de cada sensor, respectivamente, são:
A
3 bits e Fs/
B
3 bits e Fs.
C
3 bits e 8Fs.
D
8 bits e Fs/
E
8 bits e 8Fs.
Um conversor digital-analógico de 5 bites que produz 0,3 V na saída quando a entrada é 00001 produzirá 9,3 V de saída se a entrada for 11111.
C
Certo
E
Errado
Considere um conversor analógico-digital a ser usado para medir a temperatura em um sistema de controle de climatização em um veículo automotivo. Este sistema utiliza sensores de temperatura para ajustar automaticamente o sistema de ar condicionado e garantir o conforto térmico dos passageiros durante a viagem.
Considere que o sensor de temperatura possui, em sua saída, uma variação linear de 100 mV/ºC, e que o conversor analógico-digital possua uma faixa de tensão de entrada de 0 V a 16 V com uma resolução de 8 bits. Nesse caso, a menor variação de temperatura detectável por este sistema é dada por
A
0,16 ºC.
B
0,38 ºC.
C
0,625 ºC.
D
0,845 ºC.
Considere um conversor digital/analógico (D/A) de 6 bits, com tensão de referência de 5 volts. Qual é o valor aproximado da tensão de saída para uma entrada digital 100110?
A
2,5 V.
B
3,0 V.
C
3,5 V.
D
4,0 V.
A fim de que seja possível converter um número maior de valores analógicos de tensão, devem ser utilizados menos bits na conversão para a saída digital.
C
Certo
E
Errado
Um conversor AD (analógico-digital) de 8 bits com tensão de referência Vcc = 5V foi utilizado para monitorar a tensão de um sistema e retornou como resposta o valor em binários 10011001 por comunicação I2C.
Fonte: CAPUANO, Francisco Gabriel; IDOETA, Ivan Valeije. Elementos de eletrônica digital. 42. ed. São Paulo: Erica, 2019.
Qual é o valor da resposta convertido em sistema decimal e o valor da tensão referente a essa leitura?
A
153 e 0,75 V.
B
102 e 2,00 V.
C
102 e 0,50 V.
D
153 e 3,00 V.
Em um conversor analógico-digital de 5 bits, por aproximação sucessiva, o primeiro passo do processo de conversão é o teste do valor 1 0 0 0 0, que corresponde ao meio do intervalo. Supondo que a tensão de referência do conversor seja 5 V e desejando-se converter para digital o valor analógico de 2 V, qual é o valor de teste do terceiro passo do processo de conversão?
A
1 0 1 0 0
B
1 1 0 0 0
C
0 1 1 0 0
D
0 0 1 1 0
E
0 1 1 0 1
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