Os conversores A/D internos dos microcontroladores têm resoluções que dependem do número de bits do conversor e da tensão de referência Vref. Selecione a alternativa correta com relação à resolução do conversor A/D e à precisão na conversão.
Questão
Os conversores A/D internos dos microcontroladores têm resoluções que dependem do número de bits do conversor e da tensão de referência Vref.
Selecione a alternativa correta com relação à resolução do conversor A/D e à precisão na conversão.
Alternativas
a. O conversor A/D interno do microcontrolador ATMEGA328P é de 10 bits. Quando usamos a tensão de referência de 5 V, sua resolução é de 4,977 mV, o que garante uma maior precisão no resultado da conversão.
b. O conversor A/D interno do microcontrolador ATMEGA328P é de 10 bits. Quando usamos uma tensão de referência externa de 1 V, sua resolução é de 0,977 mV, o que proporciona maior precisão.
c. O conversor A/D interno do microcontrolador PIC16F877A é de 10 bits. Quando usamos a tensão de referência de 5 V, sua resolução é de 4,88 mV. Se utilizarmos outros valores de tensão de referência, a precisão da conversão continuará a mesma, pois depende apenas do número de bits do conversor.
d. Ao programarmos o conversor A/D interno do microcontrolador PIC16F877A, é possível optar por utilizar 8 ou 10 bits. Se utilizarmos 8 bits, a precisão da conversão continuará a mesma, pois depende apenas da tensão de referência que está sendo utilizada.
Explicação
- Conceito de resolução (tamanho do LSB) Para um conversor A/D ideal de bits com faixa de entrada de a , o número de níveis é . A resolução (tensão por “degrau”, 1 LSB) é aproximadamente:
(Alguns materiais usam para relacionar ao código máximo, mas para comparar resolução/LSB a expressão com é a mais usada. Em ambos os casos, diminuir diminui o LSB.)
- Cálculo para 10 bits com .
Logo, a alternativa (a) erra o valor (4,977 mV não corresponde) e ainda afirma “garante maior precisão” de forma absoluta.
- Cálculo para 10 bits com
Isso dá um LSB menor, ou seja, maior resolução (capacidade de distinguir variações menores de tensão) — desde que o sinal realmente esteja dentro dessa faixa e desconsiderando limitações práticas (ruído, erros de offset/ganho, INL/DNL etc.).
- Análise das demais alternativas
- (c) embora o valor de 4,88 mV com 5 V e 10 bits esteja correto, é falsa ao dizer que “a precisão continuará a mesma” ao mudar ; a resolução (LSB) muda com .
- (d) é falsa: usar 8 bits reduz níveis () e piora a resolução para a mesma referência: (LSB maior), então não “continua a mesma”.
Portanto, a única alternativa consistente com a relação entre , número de bits e resolução é a (b).
Alternativa correta: (b).