3.1

Dados e Sinais

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3.2

Para ser transmitido o dado deve ser tranformado para sinais eletromagnéticos.

Nota

3.3

33--1 ANALÓGICO E DIGITAL1 ANALÓGICO E DIGITAL

Dados Dados podempodem ser ser analógicoanalógico ouou digitaldigital. .

-- O O termotermo dado dado analógicoanalógico refererefere--se se àsàs informaçõesinformações queque sãosãocontinuascontinuas; ; -- O O termotermo dado digital dado digital refererefere--se à se à informaçõesinformações queque sãosão de de estadosestados discretosdiscretos. .

Dados Analógicos e Dados DigitaisSinais Analógicos e Sinais Digitais Sinais Periódicos e Sinais Não-periodicos

TópicosTópicos discustidosdiscustidos nestanesta seçãoseção::

3.4

- Signais Analógicos podem tem infinitos números de valores em um dado intervalo;

- Sinais digitais possuem um número limitado de valores em um dado intervalo.

Nota

3.5

Figura 3.1 Comparação de um sinal analógico e um sinal digital

3.6

33--2 SINAIS PERIÓDICOS ANALÓGICOS2 SINAIS PERIÓDICOS ANALÓGICOSOs Os sinaissinais analógicosanalógicos periódicosperiódicos podempodem ser ser classificadosclassificadoscomo como simplessimples ouou compostocomposto. . Um Um sinalsinal analógicoanalógico periódicoperiódico simples, como simples, como umauma ondaondasenoidalsenoidal, , nãonão podepode ser ser decompostodecomposto emem sinaissinais maismaissimples. simples. Um Um sinalsinal analógicoanalógico periódicoperiódico compostocomposto é é formadoformado de de múltiplasmúltiplas ondasondas senoidais.senoidais.

Onda Senoidal (Sinal senoidal)Comprimento de onda (Wavelength)Domínios de Tempo e Freqüência Sinais CompostosLargura de Banda (Bandwidth)

TópicosTópicos discutidosdiscutidos nestanesta seçãoseção::

3.7

Figura 3.2 Uma onda senoidal

3.8

Figura 3.3 Dois sinais com as mesmas fase e freqüência, mas com amplitudes diferentes.

3.9

Freqüência e Período são inversamenteproporcionais.

Nota

3.10

Figura 3.4 Dois sinais com as mesmas amplitudes e fase,mas com freqüências diferentes.

3.11

Tabela 3.1 Unidade de períodos e freqüências

3.12

Detemine o período para o sinal elétrico cuja a freqüência seja de 60 Hz.

Exemplo 3.1

3.13

Expresse um periodo de 100 ms em microsegundos.

Exemplo 3.2

Solução

3.14

O periodo de um sinal é 100 ms. Qual é a freqüência emkilohertz?

Exemplo 3.5

Solução

3.15

Se um sinal não muda com o tempo, suafreqüência é zero.

Se um sinal muda instantaneamente, sua freqüência é infinita.

Nota

3.16

A fase descreve a posição da forma de onda em relação ao tempo 0.

Nota

3.17

Figura 3.5 Três ondas senoidais com mesmas amplitudes e freqüências,Mas com fases diferentes.

3.18

Figura 3.6 Comprimento de onda e período

3.19

Figura 3.7 O domínio do tempo e o domínio da freqüência

3.20

Uma onda senoidal completa no domínio do tempo pode ser representado como um simples pulso no domínio da freqüência.

Nota

3.21

O domínio da freqüência é mais compacto e útilquando se estar trabalhando com mais de um sinal senoidal. Por exemplo, a Figure 3.8 mostra três ondassenoidais, cada uma com amplitudes e freqüências diferentes.

Exemplo 3.3

3.22

Figura 3.8 O domínio do tempo e o domínio da freqüência para trêsondas senoidadis.

3.23

Um sinal senoidal simples não é útil em comunicaçõesde dados;Em comunicação de dados utiliza-se sempre sinaisformados por sinais senoidais compostos.

Nota

3.24

De acordo com a análise de Fourier, qualquer sinalcomposto é uma combinação de sinais senoidais simples, com diferentes freqüências, amplitudes e fases.

Nota

3.25

Figura 3.9 Composição de um sinal periódico digital

3.26

Figura 3.10 Decomposição de um sinal composto periódico no domínio do tempo e no domínio da freqüência.

3.27

A figura 3.11 mostra um sinal composto não periódico. Pode ser um sinal gerado por um microfone ou um porum telefone quando uma palavra é pronunciada.

Exemplo 3.9

3.28

Figura 3.11 Domínios do tempo e frequênciade um sinal não periódico

3.29

A largura de banda (bandwidth) de um sinal composto é a diferença entre a maior e a menor freqüência contidas no sinal.

Nota

3.30

Figura 3.12 Largura de banda de um sinal composto periódicoe de um sinal não periódico

3.31

Se um sinal periódico é decmposto em cinco sinaissenoidais com freqüências de 100, 300, 500, 700, e 900 Hz, qual é a largura de banda? Desenhe o espectro, assumindo que todas as componentes tenham umaamplitude máxima de 10 V.SoluçãoFazendo-se fh ser a mairo freqüência, fl menorfreqüência, and Bw a largura de banda. Então

Exemplo 3.10

O espectro tem cinco pulsos, em 100, 300, 500, 700, e 900 Hz.

3.32

Figura 3.13 O espectro é dado por:

3.33

Um sinal periódico tem largura de banda de 20Hz. A maior freqüência do sinalé de 60Hz. Qual é o valor da menor freqüência? Desenhe o espectro do sinalcontendo todas as freqüência com a mesma amplitude .de SoluçãoSendo fh a maior freqüência e fl a menor freqüência, e B a largura de banda(bandwidth). Então:

Exemplo 3.11

3.34

Um sinal não periódico composto tem uma largura de banda de 200 kHz, com a freqüência central de 140 kHz e amplitude de pico de 20 V. Os dois extremos dasfreqüências tem amplitude de 0V. Desenhe o espectro de freqüências.

Exemplo 3.12