Considere que um sinal analógico senoidal de frequência de 8...
Considere que um sinal analógico senoidal de frequência de 8 kHz seja convertido em um sinal digital quantizado em 35 níveis diferentes, no mínimo. Para esse fim, utiliza-se um conversor analógico/digital (A/D) com 6 bits de resolução e taxa de amostragem fS. Com base nessas informações, e supondo que 1,544 e 0,301 sejam valores aproximados de log 35 e log 2, respectivamente, julgue o item a seguir.
A taxa de amostragem mínima (fSmin) do conversor A/D deve
ser de 8.000 amostras por segundo.
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Gabarito: Errado
Para resolver essa questão, precisamos compreender alguns conceitos fundamentais em conversão de sinais analógicos para digitais. O processo envolve duas etapas cruciais: a quantização e a amostragem.
Primeiro, vamos falar sobre a quantização. A questão menciona um sinal quantizado em 35 níveis diferentes. Para determinar o número de bits necessário para representar esses níveis, utilizamos a fórmula:
Níveis = 2n
onde n é o número de bits. Temos que:
26 = 64
Com 6 bits, podemos representar até 64 níveis, o que é mais do que suficiente para 35 níveis. Portanto, a quantidade de bits é adequada.
Agora, sobre a amostragem: segundo o Teorema de Nyquist, a frequência de amostragem mínima (fSmin) deve ser pelo menos o dobro da frequência máxima do sinal para evitar o efeito de aliasing. Neste caso, a frequência do sinal é 8 kHz. Assim, a fSmin deve ser:
fSmin = 2 * 8 kHz = 16 kHz
Portanto, a afirmação de que a taxa de amostragem mínima deve ser de 8.000 amostras por segundo está errada, pois deveria ser, no mínimo, 16.000 amostras por segundo.
Espero que esta explicação tenha ajudado você a entender melhor os conceitos envolvidos na conversão A/D e por que a alternativa é errada.
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Pelo teorema de Nyquist, a taxa de amostragem deve ser pelo menos o dobro da frequência do sinal que se deseja registrar, portanto deve ser no mínimo 16 kHz.
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