Se466 web

919 visualizações

Publicada em

0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
919
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
6
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Se466 web

  1. 1. editorial Editora Saber Ltda. Editorial Diretor Hélio Fittipaldi Este foi um ano de muito trabalho e muitas mudanças. As surpresas que surgiram para vários setores, que inclu- www.sabereletronica.com.br sive vinham bem nos últimos anos, ocasionaram descon- twitter.com/editora_saberEditor e Diretor Responsável fortos e muita ansiedade.Hélio FittipaldiConselho EditorialJoão Antonio Zuffo O governo alterou sua política em relação aos juros bai-Redação Hélio FittipaldiRafaela Turiani xando a SELIC e, a título de estímulo, diminuiu alíquotasRevisão TécnicaEutíquio Lopez de impostos para automóveis, a linha branca de eletro-DesignersCarlos C. Tartaglioni, domésticos, e entre outras coisas aumentou os recursos dos bancos estataisDiego M. Gomes para oferecer às micro e médias empresas capital de giro a juros mais civilizados.PublicidadeCaroline Ferreira Enfim, fez tudo que foi possível num primeiro momento, mas o mais importanteColaboradoresAlexandre Capelli, é que depois de muito tempo sentimos a mudança de tratamento para a indús-Arthur M. C. Freitas,Augusto Einsfeldt,Carlos R. B. Santos, tria e as empresas de modo geral.Daniel Appel,Jan Frans Willem,Lírio Onofre de Almeida, Será que agora vai!? O custo Brasil será tratado com seriedade!? Pela primeiraLucas R. Leal,Newton C. Braga, vez vimos os sindicatos cerrarem fileiras com os empresários para irem juntos aRafaela Turiani,Rodrigo Capobianco Guido, Brasília reinvindicarem melhores condições.Túlio M. P. CunhaPARA ANUNCIAR: (11) 2095-5339 O que notamos no início do último trimestre deste ano é um esboço de recu-publicidade@editorasaber.com.br peração e um otimismo crescente por parte dos empresários. O Brasil deveráCapaArquivo Editora Saber fechar o ano de 2012 com um crescimento pífio de 1,3%, que está bem abaixoImpressãoNeograf Indústria Gráfica e Editora de outras economias da América Latina e da África. O grande susto foi a ala-DistribuiçãoBrasil: DINAP vanca para a reação estatal. Afinal, eles já estão pensando nas eleições de 2014.Portugal: Logista Portugal tel.: 121-9267 800 Desejamos a todos boas festas e um próspero 2013!ASSINATURASwww.sabereletronica.com.brfone: (11) 2095-5335 / fax: (11) 2098-3366atendimento das 8:30 às 17:30hEdições anteriores (mediante disponibilidade deestoque), solicite pelo site ou pelo tel. 2095-5330, aopreço da última edição em banca.Saber Eletrônica é uma publicação bimestral Submissões de Artigosda Editora Saber Ltda, ISSN 0101-6717. Redação, Artigos de nossos leitores, parceiros e especialistas do setor serão bem-vindos em nossa revista. Vamos analisar cadaadministração, publicidade e correspondência: apresentação e determinar a sua aptidão para a publicação na Revista Saber Eletrônica. Iremos trabalhar com afinco emRua Jacinto José de Araújo, 315, Tatuapé, CEP cada etapa do processo de submissão para assegurar um fluxo de trabalho flexível e a melhor apresentação dos artigos03087-020, São Paulo, SP, tel./fax (11) 2095- aceitos em versão impressa e online.5333.Associada da: Atendimento ao Leitor: atendimento@sabereletronica.com.br Os artigos assinados são de exclusiva responsabilidade de seus autores. É vedada a reprodução total ou parcial dos textos e ilustrações desta Revista, bem como a industrialização e/ou comercialização dos aparelhos ou ideias oriundas dos textos mencionados, sob pena de sanções legais. As consultas técnicas referentes aos artigos da Revista deverão ser feitas exclu- sivamente por cartas, ou e-mail (A/C do Departamento Técnico). São tomados todos os cuidados razoáveis na preparação do conteúdo desta Revista, mas não assumimos a responsabilidade legal por eventuais erros, principalmente nas montagens, poisAssociação Nacional das Editoras tratam-se de projetos experimentais. Tampouco assumimos a responsabilidade por danos resultantes de imperícia do montador. Caso haja enganos em texto ou desenho, será publicada errata na primeira oportunidade. Preços e dados publicados emde Publicações Técnicas, Dirigidas anúncios são por nós aceitos de boa fé, como corretos na data do fechamento da edição. Não assumimos a responsabilidadee Especializadas por alterações nos preços e na disponibilidade dos produtos ocorridas após o fechamento. 2012 Novembro/Dezembro I SABER ELETRÔNICA 466 I 3
  2. 2. índice 16 Reportagem 09 Electronica 2012. A maior feira do mundo no setor Tecnologia 16 Sensores de fibra ótica: uso geral e manutenção ótica 20 Processamento Digital de Sinais: Wavelets x Fourier Instrumentação 26 Saiba como escolher o melhor osciloscópio 29 Fonte de MAT (muito anta tensão) 32 Interferência eletromagnética: Compatibilidade, problemas e soluções, projeto prático de um detector44 de EMI Desenvolvimento 40 Analisador Lógico com CPLD – Parte Final Projeto 44 Conversor de Frequência usando microcontrolador PIC 18F4520 50 Plataforma de Salto Eletrônica Aplicada 54 Eletrostatic Discharge: Saiba como as descargas54 eletrostáticas podem comprometer a lucratividade da sua empresa Componentes 60 Como funcionam os conversores A/D – Parte 2 66 VNH3SP30 – Ponte H em Invólucro Único e LMH6559 – Buffer de Alta Velocidade 03 Editorial 06 AconteceÍndice de anunciantes Renesas ................................. 05 Farnell ....................................... 31 M o u s e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ª C ap a Circuit Design, Inc .................. 07 Globtek ....................................... 35 FIEE 2013 ...................................... 3ª Capa Renesas ................................... 19 Metaltex ..................................... 43 National ........................................... 4ª Capa Cika ...................................... 25 Ta t o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Honeywell .................................. 27 Patola ........................................... 47 4 I SABER ELETRÔNICA 464 I Setembro/Outubro 2012
  3. 3. acontecePaessler anuncia ZTE lança o menorPRTG de 64 bits cartão de dados 4G LTEA fim de auxiliar os administradores no constantemente nosso produto para os A ZTE Corporation anunciou o lançamen- monitoramento de ambientes de rede próximos meses", disse Dirk Paessler, to do ZTE MF823, o menor cartão de cada vez mais complexos, a Paessler CEO da Paessler AG. . dados com tecnologia 4G LTE do mundo. acaba de lançar uma versão de 64 bits O MF823 oferece aos clientes acesso fácil do software de monitoramento de Mais de 150 tipos de e rápido à internet, sem necessidade de rede PRTG. O processo principal não sensores para escolher drivers. Utiliza a plataforma de segunda está mais limitado a três gigabytes de O PRTG tem expandido sua gama de sen- geração em chip LTE da Qualcomm.Tem memória, aumentando a estabilidade e sores para mais de 150 tipos diferentes apenas 13 mm de espessura, quase um a performance de grandes instalações. a fim de atender finalidades diversas. terço do tamanho dos cartões de dadosAnteriormente, o PRTG estava habilitado Dependendo das exigências, é possível LTE de primeira geração, o que o torna a endereçar apenas 3 GB de memória, tecer uma rede de monitoramento densa o menor cartão de dados em todo o pois assim funcionavam com os progra- e complexa que forneça informações de mundo. mas de 32 bits. monitoramento detalhadas e orientadas. O cartão opera em rede por meio de UIAs instalações eram, usualmente, limitadas (interface do usuário), utiliza o protocolo a cerca de 10.000 sensores. Esse limite Uma visão geral dos IP versão 6 (IPv6), e é compatível com foi removido na última versão do PRTG, novos tipos de sensores: o Win8/XP/Mac e todos os principais assim como o servidor principal que • Para NetApp SANs: monitoramento sistemas operacionais. É compatível com agora é fornecido como um binário de de soluções de NetApp storage; LTE-FDD DL/UL 100/50 Mbps, UMTS- 32 bits e um binário de 64 bits.Agora, em • Para monitoramento de hardware -HSPA+: DL/UL 42/5.76 Mbps, além um sistema com uma versão do Windo- via SNMP: monitorar os componen- de apresentar compatibilidade com as ws de 64-bit, o PRTG pode usar toda a tes de hardware; tecnologias anteriores GPRS/GSM, per- memória disponível do computador. Isso • MS Exchange fila de transporte: mitindo que os clientes desfrutem de alta representa um aumento com relação ao monitoramento detalhado do MS conectividade à internet onde quer que número máximo de sensores para 20 mil. Exchange Server 2003, 2007 e 2010; estejam, sem precisar de uma conexão"Como parte do contínuo desenvolvi- • Port Range: monitora várias portas de telefonia fixa para acessá-la, nem de mento de nosso software de monito- usando SNMP; pontos de acesso WiFi públicos. ramento de rede e da nossa estratégia • De texto personalizado WMI: Mo- O consumo médio de energia do MF823 de lançamento, nós vamos usar essa nitoramento do SQL Server no foi reduzido consideravelmente, se com- versão como uma maneira de melhorar Windows usando consulta WQL. parado ao consumo da primeira geração de cartão de dados LTE: Ele usa um terço a menos de energia. Suas propriedades de radiação foram aperfeiçoadas e, com as menores temperaturas de trabalho no setor, o cartão de dados não se aquecerá mesmo após uso prolongado. O MF823 passou por otimizações em ter- mos de alta largura de banda, de menor atraso e de alta taxa de comunicação (para reduzir a queda na taxa de dados e de comunicação de voz), de modo a garantir que os usuários desfrutem de uma nova geração de aparelhos móveis com cone- xão à internet de alta largura de banda. Ele já foi lançado no Cazaquistão e será lançado, em breve, na Europa e em países da região Ásia-Pacífico. Desde 2008, a ZTE tem concentrado sua pesquisa, desenvolvimento e investimento em produtos para terminais LTE e já é proprietária de uma série de patentes para as principais tecnologias de termi- nais LTE.6 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  4. 4. aconteceNova Linha de Transmissoresdiminui custos dos Ciclos de Vida das InstalaçõesA Honeywell anuncia a sua nova linha controle. Possui um componentes com avisos de diagnóstico e status do de transmissores de pressão industrial, modulares para simplificar e reduzir o circuito de manutenção. Esses recursos a SmartLineTM, que pode aumentar a estoque em caso de reparos em campo. fazem parte da Smart Connection Suite e capacidade de comunicação, melhorar “A SmartLine é destinada para promover permitem que os operadores de campo a eficiência operacional e reduzir os a diminuição do custo total em cada identifiquem o transmissor correto e custos de ciclo de vida das fábricas. ponto do ciclo de produção para ajudar determinem as tarefas necessárias deEm instalações com processos industriais, a tornar as operações dos clientes mais manutenção. dispositivos de campo que fazem a eficientes, o processo mais preciso e Outro destaque da solução é o design medição da pressão, do fluxo e do nível a fábrica mais confiável”, afirma Don modular que facilita a manutenção, per- são usados em todo o processo de Maness, vice-presidente da Honeywell- mitindo a substituição de componentes manufatura para garantir a segurança ProcessSolutions. “A Honeywell intro- individuais, mesmo em locais de risco. e a eficiência da produção. Grandes duziu o primeiro transmissor industrial Esse projeto reduz os custos do ciclo de complexos industriais, como refinarias inteligente em 1983 e, desde então, vem vida da fábrica, proporcionando flexibili- de óleo, podem precisar de milhares fornecendo milhões de transmissores dade de compra, diminuindo os custos de dispositivos semelhantes a esse para inteligentes em todo o mundo. Para de inventário e reduzindo a manutenção suportar seus processos produtivos. construir esse legado, nossa última ge- e reparação.Para atender a essa demanda crítica, a ração foi desenhada com a participação “Ela ultrapassa as normas da indústria SmartLine conta com recursos que de nossos clientes e distribuidores”. em precisão, tempo de resposta e esta- tornam o processo de suporte dos dis- O novo display oferece suporte ao pro- bilidade. E ainda proporciona o menor positivos de campo mais fácil e confiável, cesso com dados fáceis de ler com linhas custo do ciclo de vida, aproveitando assim como o display gráfico que é capaz de tendência e gráficos de barras e tam- um design modular para configuração, de mostrar os processos de produção bém fornece uma plataforma única de instalação, atualizações e manutenção”, em formato de mensagem na sala de mensagens abrangentes para o operador, destaca Maness. 2012 I Novembro/Dezembro I SABER ELETRÔNICA 466 I 7
  5. 5. aconteceAxis lança câmera que seaproxima do ângulo de visão humanaA Axis Communications, criadora da digital da câmera, junto com o suporte é gratuito, os usuários podem aprovei- câmera IP, lançou uma câmera fixa de para streaming multivisualização, permite tar uma maneira fácil de visualizar e 3 megapixels com ângulo de visão de recortar diferentes áreas de uma cena a gerenciar remotamente vídeos de até 134 graus e qualidade de imagem HDTV partir da visão geral e fazer o streaming 16 câmeras por instalação. 1080p. Essa abertura se aproxima do simultâneo desses vídeos recortados A AXIS M3006-V possui o suporte do ângulo de visão humana – que é de 180 para fins de visualização ou gravação. software de gerenciamento de vídeo graus e, considerando-se o que é visto Na prática, essa opção simula diversas AXIS Camera Station, bem como a mais simultaneamente pelos olhos, é de 120 câmeras virtuais que podem ajudar a ampla base de software de aplicação de graus. A tecnologia permite, em alguns minimizar a necessidade de armazena- toda a indústria através do programa casos, instalar uma única câmera para mento e largura de banda. Também é Application Development Partner. A monitorar todo o ambiente. possível enviar, simultaneamente, stre- câmera suporta o ONVIF para uma fácilQuando instalada numa parede próxima ams múltiplos em H.264 e Motion JPEG. integração do sistema. ao canto de uma loja, por exemplo, a A câmera possui um cabo de rede de AXIS M3006-V oferece uma cobertura 2 m anexado, e suporta Power over completa, abrangendo inclusive as prate- Ethernet (IEEE 802.3af), o que elimina a leiras localizadas nas laterais do campo necessidade de cabos de energia e reduz de visão da câmera.Além disso, a câmera custos de instalação. é entregue já com o foco ajustado, o que Ela oferece um suporte substancial para reduz o tempo de instalação. a instalação de aplicações de vídeo inteligente através do AXIS CameraInformações Técnicas Application Platform. O slot de cartãoA AXIS M3006-V suporta a função pan/ microSDHC embutido permite armaze- tilt/zoom digital, que pode ser usada nar localmente, no cartão de memória, como “lente varifocal digital” para diversos dias de gravação. Quando o permitir o ajuste remoto do ângulo de armazenamento local é usado junto visão após a instalação física. O PTZ com o AXIS Camera Companion, queProdutosConector selado JBXPush-Pull IP68 A SOURIAU, fabricante de soluções de interconexão de alto desempenho e confiabilidade para ambientes rigoro- sos, anuncia o lançamento do conector selado JBX Push-Pull IP68 para aplicati- vos impermeáveis. Esse componente é um conector selado, reforçado, desenhado para ambientes de choque e de altas vibra- ções para aplicativos interiores ou exteriores. Adequado para aplicativos usados em uma variedade de mercados, ser personalizado para providenciar impermeáveis de alta confiabilidade e inclusive instrumentação e medição, soluções rentáveis de montagem de qualidade sempre que são necessárias medicina, serviços de entretenimento cabos personalizados para cumprir os conexões e desconexões rápidas, o e telecomunicações. mais rigorosos requisitos do cliente. conector JBX Push-Pull é resistente O conector selado JBX Push-Pull IP68 Ele não é somente um conector e de elevada densidade, ideal para está disponível em tamanho 0 com impermeável e reforçado, seu design usar em aplicativos com requisitos uma variedade de layouts de contatos compacto e apelativo melhora a apa- de espaço limitado. Esses conectores de 2 a 8 posições (para tamanhos rência global do equipamento e dos selados da SOURIAU podem ser adicionais, consulte a fábrica). Ele pode conjuntos de cabos.8 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  6. 6. reportagem“Electronica 2012”a maior feira do mundo no setor,aconteceu em Munique D Em novembro, a feira “Electronica ois de nossos artigos de capas da Em vários setores, os sistemas embedded Saber Eletrônica estavam presentes tornaram-se indispensáveis: os modernos2012” apresentou um universo com- nesta feira: o primeiro, no estande da smartphones e os roteadores, por exemplo,pleto de hardware e software para o Infineon era o Kit do e-Kart artigo contam com eles tanto quanto os sistemassegmento de plataformas embedded publicado na edição 452 de março/abril de controle industrial. Sua importância é 2011(distribuido na FIEE) e o segundo no cada vez maior na construção de máquinas,– desde PCs industriais e unidades estande da Texas Instruments que é o Chip na fabricação de automóveis e na tecnologiade controle industrial até soluções DLP, artigo publicado na edição 465 de outu- médica. Os fabricantes oferecem soluçõesde depuração de software, além de bro/2012 e que em Munique era apresentado cada vez mais eficientes para setores de no protótipo de um painel de automóvel. aplicações específicas e foi isto que fomosferramentas completas de desenvol- A primeira coisa que notamos foi a conferir em Munique com o nosso editorvimento para microcontroladores e aparente tranquilidade do ambiente da feira de tecnologia Daniel Appel.componentes eletrônicos diversos. pois com tantos pavilhões por onde se dis- Com mais de 2.650 expositores de 49 tribuiam os estandes e os 72.000 visitantes, países distribuídos em 16 pavilhões, essa feira sempre havia facilidade de locomoção entre atraiu cerca de 72.000 visitantes. Para se ter Daniel Appel os estandes e o atendimento. uma ideia do tamanho, havia esteiras rolantes Texto final: Rafaela Turiani e Em paralelo, tivemos a primeira confe- ligando os pavilhões. Em apenas quatro dias, Hélio Fittipaldi rência de plataformas embutidas (embedded foi impossível de ser visitada em detalhes por Revisão: Eutíquio Lopez plataforms) que, além de mostrar como es- uma única pessoa, mas, mesmo assim Daniel colher os melhores módulos embarcados, se desdobrou para enviar-nos as informações respondeu questões fundamentais a respeito que passamos aqui, e produzir alguns vídeos da seleção de componentes e projetos de que estão à disposição em nosso canal no sistemas. De acordo com os prognósticos da YouTube www.youtube.com/EditoraSaber. BITKOM (Associação Alemã para Tecnologia O volume de informações é tão grande que da Informação, Telecomunicações e Novas foi impossível publicar tudo nesta edição, mas Mídias), as vendas de sistemas embarcados o leitor poderá encontrar material adicional (embedded) no mundo, deverão ultrapassar os em nosso portal www.sabereletrônica.com.br. seis por cento de crescimento para este ano. A seguir alguns estandes visitados. Novembro/Dezembro 2012 I SABER ELETRÔNICA 466 I 9
  7. 7. reportagemChip DLP Texas - aplicaçãoem painel automotivo Pudemos ver no estande da Texas, umaaplicação do Chip DLP que, na edição nº 465,foi motivo de capa na revista Saber Eletrônica. No artigo publicado mostramos as ca-racterísticas do DLP e diversas aplicaçõesinteressantes como, por exemplo, em proje-tores de cinema, projetores de reunião, salade aula, no novo celular da Samsung e paraapresentações rápidas em qualquer superfície(até mesmo como uma parede de elevador). O que chamou a atenção no estande foia aplicação no painel automotivo (foto), ondea imagem de um sistema de informações eentretenimento computadorizado era pro-jetada em um console curvo e translúcido.Funções touchscreen permitiam interagircom a imagem, ajustando níveis de amplia-ção dos mapas e alternando entre as outrasfunções do veículo. Painel touch screen, da Texas Instruments, para aplicações automotivas. Não deixe de assistir ao vídeo do seufuncionamento em nosso canal no YouTube.Mouser e a DistribuiçãoFocada no Cliente A Mouser Electronics- uma subsidiária daBerkshire Hathaway Inc. - apresentou na feira,um modelo de carro da Fórmula Indy (foto),que patrocina desde o ano 2011, para atraira atenção dos engenheiros top da indústriade design eletrônico. A empresa vende seus itens separadamen-te e em qualquer volume, não exigindo umaquantidade mínima. É um dos mais rápidosatendimentos online entre os distribuidoresde componentes eletrônicos da indústria desemicondutores também através de catálogo. Com atuação global, se o cliente dese- Carro de Fórmula Indy, da Mouser Electronics.jar comprar um único transistor, a Mousergarante atender o pedido. Isso faz muita diferença tanto para o Atmel Ela lançou também o Atmel Spaces, umuniversitário quanto para quem já está na Esta empresa, fabricante de microcontro- espaço de trabalho de colaboração baseadoárea e precisa de uma pequena quantidade ladores (MCUs) e soluções com tecnologia de em nuvem para hospedar hardware e soft-de componentes específicos para desenvol- toque,está simplificando ainda mais simplificado -ware de projetos voltados aos MCUs Atmel.ver um projeto. o processo de desenvolvimento de softwa- O Atmel Spaces facilita a colaboração na Por ser uma distribuidora especializada re para projetistas de sistemas embarcados comunidade de design de MCU, resultandoem componentes eletrônicos, conectores e MCU, com a introdução da Atmel Gallery, em uma crescente comunidade de ferra-eletromecânica, a Mouser oferece uma ampla uma loja de aplicativos para ferramentas de mentas desenvolvidas e software embarcadovariedade de mais de 450 fabricantes e cerca desenvolvimento e software embutido que para os microcontroladores Atmel. O Atmelde 10 milhões de produtos, dos quais 3 mi- evolui o Atmel Studio 6 em uma Plataforma Spaces é acessado diretamente do Studio 6,lhões podem ser encontrados na loja online. Global de Desenvolvimento Integrado (IPD- e fornecem todas as ferramentas para de- Faça o download do catálogo de produ- Integrated Development Platform ). senvolvimento colaborativo fácil, incluindotos em www.mouser.com/CatalogRequest/ A Atmel afirma que é a primeira empresa controle de acesso, sistema de controle deCatalog.aspx e para saber mais, acesse: www. a trazer a comodidade de uma loja de apli- versão, bugs e rastreadores de recursos, listasmouser.com. cativos para a comunidade MCU integrado. de discussão e wikis.10 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  8. 8. reportagemProjetos hospedadosem espaços Atmel “Os projetistas de embarcados requeremum novo tipo de plataforma de desenvolvi-mento, um que ajude a atender à explosãode requisitos de software, em seus projetosde MCU. Fácil acesso a todas as ferramentase suas necessidades de software é a chavepara o que lhes permite cumprir os seusdesafiadores cronogramas de projetos”, disseJoerg Bertholdt, diretor de marketing, MCUferramentas e software, da Atmel Corporation.“Atmel Gallery e Atmel Spaces evoluíram doStudio 6 de forma a fazer exatamente isso.Agora, os designers podem aproveitar oambiente fácil de usar, mesmo para satisfazertodas as suas ferramentas e necessidades desoftware com a oportunidade de colaborarcom outros engenheiros.” Disponível gratuitamente, o Atmel Studio6 pode ser baixado em www.atmel.com/atmelstudio. O Atmel Gallery e AtmelSpaces são diretamente acessíveis atravésAtmel Studio 6 ou em gallery.atmel.come spaces.atmel.com.Infineon A nova família de microcontroladoresXMC4000 (Cross-Market Microcontroller)de 32 bits, da Infineon Technologies AG, que Estande da Atmel Corp. - fabricante de MCUs e soluções em tecnologia.utiliza o processador ARM Cortex-M4, foiapresentada recentemente na Alemanha. São os primeiros microcontroladoresbaseados em Cortex para oferecer umPWM de alta resolução, ideal para aplicaçõesindustriais. Com uma resolução de 150 ps, eles sãoespecialmente adequados para a conversãode energia digital em inversores, bem comoem no-breaks (UPS). A família XMC4000 agora consiste dequatro séries:XMC4500,XMC4400,XMC4200e XMC4100. Eles diferem principalmente nafrequência do núcleo, capacidade de memó-ria, funções periféricas e número de I/Os. Osuporte para interfaces periféricos inclui atéseis canais de comunicação em série, quepodem ser individualmente configurados pormeio de software como UART, Quad SPI, IIC,IIS ou LIN, junto com conversores AD/DA.JTAG A JTAG esteve presente em todas asedições da feira Electronica, e seu maior in-teresse é o de se aproximar dos engenheirosdesenvolvedores de hardware. Microcontrolador XMC4000, da Infineon. Novembro/Dezembro 2012 I SABER ELETRÔNICA 466 I 11
  9. 9. reportagem Na visão da empresa, a etapa de testes de um projeto eletrônico deve começar jun- tamente com a etapa de desenvolvimento, e não depois, como é feito tradicionalmente. Dessa forma, o engenheiro desenvolvedor já poderia realizar a maior parte dos testes ainda na sua bancada, e assim reduziria em muito o tempo e o custo do projeto, além de aumentar a sua qualidade. Para os engenheiros de desenvolvimento, a empresa apresentou sua linha Live, uma ferramenta de testes mais simples e enxuta. Yokogawa Logo no primeiro corredor estava a Yokogawa, com um estande dos mais cha- mativos. Tinha até um Fiat 500 elétrico em Rik Doorneweert, Area exibição, com toda a sorte de equipamentos Manager da JTAG. de medição, o forte da empresa, conectados a ele. AYokogawa é muito forte na Alemanha nas áreas de eletromobilidade em função da tradição da indústria automobilística. A empresa é considerada lider mundial em em mensuração de potência. O Scopecorder DL850 é um misto entre um registrador de dados e um osciloscópio. A principal diferença entre um scopecorder e um osciloscópio é o design modular que permite conectar diferentes módulos para diferentes propósitos, inclusive para medição de elementos mecânicos como tração, e mis- turar essas leituras todas em uma aplicação. O aparelho suporta até 128 canais. Já o DLM 4058 é para clientes que pre- cisam de mais do que quatro canais em um osciloscópio. Por exemplo, para medir tensão Analisador de Potência e corrente um motor elétrico precisa-se de WT1800, da Yokogawa. no mínimo seis cais.Adicionando a isso a ba- teria e o inversor de frequências, alcança-se facilmente os oito canais, de forma que um aparelho dessa categoria se mostrará mais útil do que muita gente pensa. Para saber mais sobre os produtos da Yokogawa, visite www.yokogawa.com.br. Omron A empresa estava exibindo seus mais modernos equipamentos de SPI (Solder Paste Inspection).A maioria dos equipamentos do estande eram de novos lançamentos, como os modelos S720 e S500, capazes de realizar inspeções de solda em 3D. A Omron está trabalhando em parceria com a CKD, uma das líderes em SPI 3D, e comercializa os equipamentos da marca em Estande da Omron na todo mundo (exceto no Japão). “Electronica 2012”.12 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  10. 10. reportagem A empresa focou claramente no topodo mercado, oferecendo os equipamentosmais precisos e mais poderosos. Francis Aubrat, executivo da Omron,disse que: “fomos os primeiros (e ainda osúnicos) com a capacidade de trabalhar comcores em todas as etapas do processo, en-quanto a maioria dos competidores aindaestá processando tons de cinza”. Outro avanço importante é que a novasérie de equipamentos da Omron é capazde realizar muitas das operações de formaautomática, retirando um peso das costasdo programador. Isso se traduz em menortempo de desenvolvimento e em menorexigência quanto à qualificação da equipe Receptor de teste R&S ESR, da Rohde & Schwarz.de programação. Para mais informações, acesse: www.industrial.omron.com.br.Rohde & Schwarz A companhia alemã apresentou o novoR&S ESR, receptor de teste EMI, com bandalarga capaz de realizar medições até 6000vezes mais rápidas que outras soluções. As funções de espectrograma exibemo espectro analisado ao longo do tempoe registram até cinco horas de medições.Um equipamento de teste EMI como esseé muito interessante e necessário para aforte indústria automobilística alemã, tantopara teste dos automóveis quanto para dosacessórios de linha. A Rohde & Schwarz também desenvol-veu os módulos analisadores de vídeo R&SVTC e o compacto R&S VTS, que oferecem Stefan Isenecker, da Rohde & Schwarz.uma vasta gama de interfaces. O novo R&SVT-B2370, módulo de analisador AV RXanalógico, oferece uma entrada composite eduas interfaces de teste de áudio analógico. Para mais informações, acesse: www.rohde-schwarz.com.RENESAS A RENESAS mostrou em seu estande anova geração de microcontroladores parauso automotivo. A nova geração de chips de 32bits parapainéis de instrumentos oferece uma CPUde alto desempenho, maior capacidade dememória (Flash, iRAM, vRAM), conceitoaprimorado de segurança e confiabilidade,redução drástica nos requisitos de energiae compatibilidade de software com a versãoanterior, a V850/Dx4. Veja mais no site: www.br.renesas.com/. Steffen Hering, Engenheiro da Renesas. Novembro/Dezembro 2012 I SABER ELETRÔNICA 466 I 13
  11. 11. reportagem Keyence A empresa apresentou na feira o novo microscópio digital 3D a laser. Os microscópios da Keyence são projetados, principalmente, para priorizar a grande profundidade de campo. Possui observação de 360 graus, grande alcance dinâmico (HDR) e modo de geração de imagens em altíssima resolução. Mesmo que um alvo possua uma superfície desigual, uma imagem totalmente em foco pode ser obtida instantaneamente através da compilação de imagens em planos de foco distintos.Após criar a imagem composta, os dados de posição focal podem ser então utilizados para construir um modelo 3D. É possível medir a distância entre dois Microscópio laser 3D, planos paralelos, um ângulo da seção trans- da Keyence. versal de dois planos escolhidos, o raio e o ângulo de qualquer área, e muitas outras funções na imagem 3D. Mais informações no site da empresa: www.keyence.com.br. A Agilent Technologies Um dos destaques era o Osciloscópio InfiniiVision 4000 X-Series, que apresenta flexibilidade e uso fácil em sistemas embar- cados (embedded systems). Oferece largura de banda de 200 MHz a 1,5 GHz. Está disponível nos modelos de 200 MHz, 350 MHz, 500 MHz, 1 GHz e 1,5 GHz. A configuração-padrão para todos inclui 4 Mpts de memória e memória segmentada. Giovanni D’Amore, gerente de marketing da Agilent, apresentou também o multímetro digital portátil U1273AX OLED, o qual pode Estande da Agilent operar em temperaturas abaixo de -40 ºC. Technologies. Mesmo em condições tão frias, o novo DMM fornece resultados precisos sem precisar de tempo de pré-aquecimento. Para conectividade wireless, com smar- tphones e tablets, o U1273AX é compatível com o inovador adaptador U1177A de in- fravermelho para Bluetooth. A Agilent também lançou duas novas fontes de energia de baixo ruído, a B2961A, que oferece apenas um canal, e a B2962A de dois canais. Essas fontes oferecem soluções eficazes, permitindo testes mais avançados e avaliação para ADCs ou DACs. Veja vídeos dos equipamentos em nos- so canal no Youtube: www.youtube.com/ EditoraSaber. Oscilocópio InifiniViion 4000 Para mais informações, acesse: www. X-Series, da Agilent. agilent.com/go/news.14 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  12. 12. reportagemWeidmüller A Weidmüller trouxe várias novidades àfeira Electronica 2012. Uma delas é o novo borne de passagemOMNIMATE PGK 4, com conexão PUSHIN, que atende as principais necessidadesdos usuários em termo de conveniênciae redução de custo durante a instalação equando conectando condutores. Trata-se da solução mais rápida e com-pacta para conexões de passagem. Materiaislongevos, livres de halogênio e com numerosascertificações, significam que este novo terminalpode ser usado para vários propósitos emnovos projetos. A conexão de PUSH IN permite aos usuá- Estande da Weidmüller na Electronica 2012.rios conectarem os condutores de forma rápidae prática. Ela também atende às necessidadesde contatos permanentes e resistentes à vi-bração. Os condutores com fios entrelaçadoscom ponteira (DIN 46228/1) e condutoressólidos podem ser diretamente ligados noterminal para entrada de cabos PGK 4. O terminal OMNIMATE Signal LMF PCBfoi lançado no mercado com um sistema ino-vador de PUSH IN. Ele atende as exigênciasde dispositivos industriais que necessitem deum sistema de conexão preciso com fontede energia, com requisitos como tensão dealimentação de 250V e material de isolamentode alta segurança. Saiba mais em: www.weidmueller.com.br. Conexão PUSH IN, da Weidmüller.AARONIA AG O estande da AARONIA AG era, cer-tamente, um dos mais chamativos da feira. A empresa, que está há sete anos noramo, oferece soluções com preços acessíveiscomo antenas para analisadores de espectro(de qualquer marca) com frequências entre1 Hz e 30 MHz, e também de WiFi. O principal lançamento apresentado foio Spectran 5, um analisador de espectro dealta definição com frequência de 1 Hz – 9,4GHz. Com um design moderno e compacto,estava conectado a televisores de 57 pole-gadas demonstrando, em tempo real, o sinalde radiofrequência de um relógio atômicoem Frankfürt. A função de tempo real é uma das suascaracterísticas especiais, além da capacidadede gravar e reproduzir qualquer sinal captado. O Spectran 5 ainda não está disponível nomercado. Para acompanhar o lançamento do Analisador de espectro emproduto, acesse: www.aaronia.de. E tempo real, da Aaronia AG. Novembro/Dezembro 2012 I SABER ELETRÔNICA 466 I 15
  13. 13. tecnologias National Instruments Sensores de fibra ótica: uso geral e manutenção de fibra ótica Cabeamento de Fibra Ótica é um com- Importância do uso e ma- Instalação e manuseioponente importante para um sistema de nutenção de uma fibra Cuidados devem ser tomados no ma- ótica adequada nuseio do cabo de fibra ótica em todas assensores. A confiabilidade nas medições de um A prática geral de utilização e manuten- etapas do desenvolvimento e implantaçãosensor ótico depende da integridade da fibra ção da fibra ótica é importante para garantir do sistema dos sensores de fibra ótica. Aótica e de suas conexões em toda a distribui- a confiabilidade e o desempenho máximo principal preocupação no manuseio de cabosção do sistema. Este documento serve como para sistemas de sensores de fibra ótica. de fibra ótica está na prevenção de danosuma introdução ao uso geral de fibras óticas Como a fibra ótica é amplamente utilizada e contaminação na fibra. Danos na fibrapara ajudar usuários na manutenção desta na indústria de telecomunicações, está su- resultam em fadiga, compressão e abrasão. jeita a regulamentos rigorosos, o que torna Veja a tabela 1.integridade. robusto o componente do sistema. Ainda Aplicações de sensores de fibra ótica assim, deve-se tomar cuidado na implantação muitas vezes exigem a dobra da fibra, tanto de componentes de fibra ótica no sistema para pequenas como para grandes distâncias, de sensores, bem como na manutenção do induzindo estresse na fibra. Este representa uso destes componentes. um risco de ruptura da fibra ou um aumento Limpeza dos componentes de fibra na atenuação do sinal. Assim, os fabricantes ótica é um fator crítico para manter a alta de cabos de fibra ótica especificam raios de qualidade das conexões dos sistemas de curvatura, para diferentes comprimentos de sensores. Partículas na ordem de 1 μm po- fibra. Para aplicações que necessitam sujeitar dem bloquear parcialmente ou totalmente o cabo de fibra ótica a torção, tensão ou o núcleo da fibra ótica, gerando reflexões vincos permanentes, contate o fabricante e espalhamento ou absorção da luz trans- do cabo para determinar se a configuração mitida. Isto pode induzir instabilidade no é confiável. sistema laser para sensores óticos, na forma Os cabos de fibra normalmente com- de onda ótica distorcida e ruído. Além disso, põem uma camada de revestimento de buffer partículas presas entre as fibras podem riscar rodeado por uma camada de revestimento a superfície do vidro, criando um espaço de externo. Essas camadas, apesar de não con- ar, ou provocando o desalinhamento entre tribuirem para as propriedades da guia de os núcleos da fibra ótica, comprometendo onda de fibra ótica, aumentam a resistência a integridade do sinal transmitido. das fibras e melhoram a proteção contra16 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  14. 14. tecnologias F1. Conectores F2. Estilo de um conec- Óticos FC e LC. tor ótico LC.danos e contaminação. Buffer e materiais de tores óticos). Os dois fins de face das fibrasrevestimento de camada são específicos da devem estar bem casados, senão a perdaaplicação, assim, o fabricante da fibra ótica de retorno é alta e é expressa em decibéisdeverá ser contatado para determinar o que (dB). Embora a perda de retorno deva seré apropriado. um valor positivo, também é expressa fre- quentemente como valor negativo, no casoConexões de Fibra Ótica em que um valor mais baixo é preferido. Conheça um pouco mais sobre todos Perda de inserção (IL), por outro lado, éelementos dos tipos de conexões de fibra a perda de potência ótica do sinal resultanteótica. da inserção de um componente ótico no F3.Geometria do Fim de Face dos sistema de fibra ótica (como um conector ou Conectores PC e APC.Tipos de Conectores emenda), onde um número menor é desejável. Tipos comuns de conexão de fibra ótica Devido à alta do RL, o conector APC é O Sensor Ótico Interrogador PXIe-4844,para aplicações de sensores de fibra ótica ideal para banda larga e aplicações de longo da National Instruments, utiliza 4 simplesincluem o ferrule connector (FC), lucent connec- alcance. O ângulo de 8 graus garante que a conectores de porta LC APC “modo único”tor (LC) e standard connector (SC). Figura 1. maioria dos RL é direcionada para o reves- para conectar sensores. O LC APC atende O conector de fibra ótica LC contém timento de fibra, onde não pode interferir aos requerimentos da Telcordia GR326-CO-um diâmetro na ponteira de plástico que com o sinal transmitido ou causar danos na RE, a norma mais rigorosa para conectorespossui uma trava distinta de 1,25 mm no fonte do laser de varredura. Figura 3. de fibra ótica “modo único”.Veja a figura 4.corpo do conector, o que proporciona umenvolvimento positivo quando acoplado. Fonte de Contami- Componentes Técnicas de Prevenção nação ou DanoObserve a figura 2. A interligação adequada ocorre quando Siga as orientações designadas nos manuais para cada cabo de Fadiga fibra ótica de cada fabricanteas duas faces dos conectores de fibra sãopressionadas juntas, criando um contato vidro Evite colocar objetos em cima da fibra óticacom vidro. Esta face compreende um núcleo Manter boa folga nas restrições de fibra óticade fibra e painel, bem como a ponteira. É Compressão Certifique-se da sobrecarga em alto estresse e pontos Cabo vulneráveis no caboimportante manter protegida toda a área dofim da face. Diferentes acabamentos de fim de Evite a manipulação de ferramentas de duro apertoface estão disponíveis e conectores de fibra Evite o contato da fibra ótica com superfícies ásperas ou afiadasótica são oferecidos como uma combinação Abrasãocom tipos de conectores e acabamento de Nunca limpar uma fibra ótica com materiais abrasivos ou solventes.fim de face. Atente para a tabela 2. Perda de Retorno (RL) é a perda da po- Inspecione e limpe os conectores de fibra antes de conectá-los Conector ou Depósito detência do sinal ótico resultante da reflexão Fim de Face Partículas Mantenha as tampas de proteção dos conectores de fibra desconectadas T1. Prevenção contra Contaminação edo sinal, causada em uma descontinuidade da Danos dos Cabos de Fibra Ótica.fibra ótica (como um buraco entre conec-Acabamento de fim de Face Descrição Perda de Retorno (RL) Perda de Inserção (IL)Ângulo do Contato Físico 8 degree angle on endface; > 65 dB < 0,3 dBContato Físico Ultra Polido (UPC) Face convexa; polimento extra-fino aplicado à face ≥ 50 dB < 0,3 dM T2. Característi-Contato Físico Super Polido (SPC) Face convexa; polimento fino aplicado à face ≥ 40 dB ≤ 0,3 dB cas dos tipos deContato Físico (PC) Face convexa polida ≥ 30 dB < 0,4 dB acabamento do fim de face. 2012 I Novembro/Dezembro I SABER ELETRÔNICA 466 I 17
  15. 15. tecnologiasAdaptadores de Conexão, • Mecânica de interconexão dasPigtails e Patch Cords (Jumpers) fibras dos sensores óticos usan- Dentro de um sistema de sensores de do os conectores de fibra óticafibra ótica, conexões de fibra entre compo- correspondentes. Esta abordagemnentes serão necessárias. Adaptadores de é ideal em aplicações onde o casa-conexão são utilizados para interligar dois mento periódico é requerido paracompatíveis ou diferentes conectores de testes, reparações e manutençãofibra ótica. Pigtails de fibra ótica são cabos ou reconfiguração do sistema.de fibra única com um conector ótico Este vantagem de flexibilidade temnuma ponta e a fibra exposta na outra, para um preço, no entanto, porque cadaemendar com outras fibras. Patch Cords perda de inserção típica do conec-(Jumpers) são cabos de fibra ótica com tor é da ordem de 0,2 a 1,0 dB.conectores em ambas as extremidades e • Compra de matrizes de sensorespodem ser utilizados, por exemplo, para pré-construídas e fabricadas por F4.Conector LC/APC no Sensor Óticoconectar um sensor FBG terminado com um fornecedor de sensores, tais Interrogador PXIe-4844 ,da NI.um conector FC/APC para o conector LC/ como a Micron Optics, Fiber-APC do PXIe-4844 da NI. Sensing ou FOS&S. Um fornece- que o sinal de luz possa passar através da dor de sensores pode projetar interface (emenda) sem reflexão traseiraTerminação matrizes para atender às suas ou espalhamento. A seção nua de fibra Uma terminação adequada da fibra, especificações e as construções fundida, então, é recoberta ou equipadatanto no dispositivo de medição quanto das emendas através de fusão, com um protetor de emenda.nas extremidades da rede de fibra ótica, ou marcando a grade do sensor É difícil para encerrar um acabamentoé importante para garantir a integridade durante o processo de desenho com um conector APC de 8 graus emdo sinal. Terminações são projetadas (fabricação). condições de implantação em campo. Casopara reduzir o erro de indução por back- ocorram danos para o conector APR no-reflections a partir de conectores de fibra Limpeza e Reparação campo, substituir um conector APC comúnica acoplados às portas não utilizadas do Veja agora a melhor forma de limpar e um acabamento de emenda por fusão desistema de fibra ótica. Patch Cords podem reparar os cabos. fábrica por um novo conector com a fibra.ser usados para intermediar conexões desensores com as portas de conexão do Limpeza Conclusãoinstrumento, ao invés de ligar os sensores Superfícies óticas são suscetíveis à con- Seguir as práticas adequadas de usodiretamente, o que proporciona alívio taminação de inúmeras fontes, incluindo geral e manutenção ajuda a garantir ada tensão no conector do instrumento, partículas de poeira, suor da mão humana, integridade dos componentes do sistemamovendo-a para o cabo, que é um com- resíduo de vapor condensado de filme e de sensores de fibra ótica. Manter a integri-ponente mais substituível. evaporação de água (ou outros solventes). dade do cabeamento de fibra ótica desde Além disso, o Patch Cord fornece um Você deve limpar componentes de fibra o desenvolvimento até a implantação, podeponto de desgaste entre o instrumento e o ótica cada vez que são acoplados e de- garantir um sistema de sensores que irásensor, reduzindo o potencial de contami- marcados. Nunca limpar um componente durar por décadas. Enação nas superfícies óticas do instrumento. de fibra ótica anexado a uma luz de fibra porque qualquer nível baixo de tensão Box 1: Técnicas de limpezaConstrução da ótico pode queimar o material de limpeza incluem os passos a seguirMatriz de Sensores em cima da superfície. Box 1. Tecnologia de sensores óticos fornece Você pode usar escopo de fibra para 1) Limpeza a seco:o benefício de cascateamento de dezenas inspecionar o fim de face do conector da • Pano de limpeza de qualidade,de sensores ao longo de um único canal fibra e checar por contaminação. livre de fiapos;de fibra ótica. Existem três principais abor- • Cotonetes livre de fiapos;dagens para a construção dessas matrizes Reparação • Cartucho de ferramentas dede sensores interconectados: No caso da quebra de uma fibra ótica, limpeza; • Construção da matriz em condi- ao invés de substituir a seção da fibra, • Ar comprimido. ções de laboratório e de emenda você pode rejuntá-la emendando com 2) Limpeza Molhada: de fusão das fibras dos sensores outra fibra. Existem dois tipos de emen- • Álcool Isopropílico 99% aplicado óticos. Fusão une dois fins de face das – mecânica e fusão. Emenda mecânica com um pano (ou feltro) livre de óticos usando uma fonte de calor, é menos confiável que fusão, com maior fiapos. geralmente de um arco elétrico. perda de inserção e perda de retorno 3) Ferramentas de limpeza Especifi- Perdas de inserção tipicamente por produtos. Na emenda de fusão, duas cas do Fabricante. estão na faixa de 0,05 a 0,01 dB. fibras nuas são fundidas em conjunto para18 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  16. 16. tecnologias Rodrigo Capobianco GuidoProcessamento Digital de Sinais: Jan Frans Willem Slaets Lírio Onofre de AlmeidaWavelets X Fourier N Este artigo abordará duas das técnicas em ão se pode mais imaginar o mun- A Transformada de Fourier já é um ins-Processamento Digital de Sinais. Uma delas é a do sem o Processamento Digital trumento bastante difundido, enquanto que de Sinais (ou DSP) – Digital Signal a Transformada Wavelet ainda é um assuntotradicional DFT – Discrete Fourier Transform, Processing - como é comumente obscuro para a maioria dos leitores. Ambasou Transformada Discreta de Fourier, e a outra chamado. Em linhas gerais, ele está presente as técnicas são largamente empregadas naé a utilização de uma alternativa chamada de nas mais diversas aplicações, tais como: pesquisa científica atualmente, sendo queTransformada Wavelet. • Controlando o volume e a tona- essa última, em alguns casos, propicia a Pretende-se mostrar aqui quais são as lidade de som no processador do obtenção de informações não conseguidassituações onde cada uma das técnicas é pro- seu CD-player; com o uso da DFT. • Reconhecendo padrões na área de Muitos tipos de sinais podem ser me-pícia (ou não) e em quais casos, bem como visão por computador; lhor analisados no domínio da frequênciaabordar de maneira geral cada uma delas, • Na área de instrumentação eletrô- ao invés de no domínio do tempo, ou seja,mostrando uma pequena introdução con- nica médica, identificando caracte- estudando quais frequências existem noceitual, um código-fonte em linguagem C++ rísticas em sinais neurofisiológicos, sinal ao invés de qual é a amplitude dopara o cômputo da DFT e exemplos práticos tais como eletrocardiograma sinal em cada instante de tempo. Se, pordo uso das técnicas de Fourier e Wavelets no (ECG) e eletroencefalograma exemplo, dentro de um período de tempo (EEG), entre outros; de 0,5 segundo, temos um sinal cossenoi-reconhecimento de sinais neurofisiológicos e • No controle automático industrial. dal que contém 4 frequências: 10, 25, 50também na compressão de imagens utilizadas A principal vantagem do Processamento e 100 Hz, a sua representação gráfica nopelo FBI americano. Digital de Sinais é realizar por intermédio de domínio do tempo fica conforme mostra algoritmos computacionais, o que antes se a figura 1. fazia somente por intermédio de circuitos No eixo horizontal está o tempo e eletrônicos. Para isso, várias “ferramentas” no vertical está a amplitude do sinal. Em foram ganhando espaço e vários algoritmos contraparte, a representação desse sinal no foram sendo adaptados. Dentre as principais, domínio da frequência está exibida na figura podemos citar a Transformada de Fourier e 2, onde no eixo horizontal está a frequência a Transformada Wavelet. e no vertical está a sua amplitude. F1. Um sinal y=f(t)=cos(2π*10*t)+cos(2π*25*t)+cos (2π*50*t)+cos(2π*100*t) no domínio do tempo.20 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  17. 17. tecnologias F3. Exemplo de aliasing: dois sinais diferentes que são igualmente amostra- dos, onde as amostras são indicadas com marcas. Se uma quantidade insuficiente de F2. Transformada de Fourier do sinal da figura 1. Note a forte presença amostras for utilizada para descrever um das quatro frequências que compõem o sinal: 10, 25, 50 e 100 Hz. sinal, ele pode se confundir com o outro. Essa representação do sinal no domínio Box 1: Código Fonteda frequência nos permite ter uma ideia #include<iostream.h>de qual (ou quais) frequência(s) está(ão) #include<stdio.h>presente(s) no sinal. Note na figura 2, que #include<math.h>quando a frequência é igual a 10, 25, 50 main()ou 100 Hz, a amplitude é muito alta, pois {essas são as frequências existentes no sinal, int n=200; //se a máxima frequência é de 100 Hz, então, de acordo com o Teoremaenquanto que para os outros valores de fre- de Nyquist, para evitar o aliasing, serão amostrados 200 pontosquência, sua amplitude é praticamente nula. double* tempo=new double[n]; //armazena as 200 amostras igualmente espaçadas A Transformada Discreta de Fourier, con- do sinalcebida pelo matemático francês Jean Baptiste for(int i=0;i<n;i++)Fourier, é a técnica que permite, a partir de tempo[i]=cos(6.2831853*10*((double) i/(double)n)) + //10 Hzum sinal no domínio do tempo, obter o sinal cos(6.2831853*25*((double)i/(double)n)) + // 25 Hzcorrespondente no domínio da frequência. cos(6.2831853*50*((double)i/(double)n)) + // 50 HzMatematicamente, ela é definida como: cos(6.2831853*100*((double)i/(double)n)); // 100 Hz double *tfr=new double[n]; // armazena a parte real do sinal double *tfi=new double[n]; // armazena a parte imaginária do sinal for(int u=1;u<(n/2)+1;u++) // calculando a amplitude das frequências até 100 Hz { tfr[u]=0; É possível também realizar a operação tfi[u]=0;inversa, ou seja, a partir do sinal no domínio for(int x=0;x<n;x++)da frequência, obtermos um representação { //note que a exponencial deno domínio do tempo. Para isso, basta utili- (-j2πut)/N da equação eq 1, onde j é o número complexo √-1 ézarmos a Transformada Discreta de Fourier // matematicamente igual a cos((-j2πut)/N) – j*sin((-j2πut)/N)Inversa, definida como: tfr[u]+=tempo[x]*cos(6.2831853*u*(double)x/(double)n); tfi[u]-=tempo[x]*sin(6.2831853*u* (double)x/(double)n); } tfr[u]/=(double)n; tfi[u]/=(double)n; cout<<"nNa frequência de "<<u<<" Hz, a amplitude é de "<<sqrt((tfr[u]*tfr[u]) Nas equações acima, u é a frequência, N é +(tfi[u]*tfi[u])); //a raiz quadrada dao número de amostras do sinal, t é o instante //soma dos quadrados das partes reais e imaginárias produz o módulo (amplitude)de tempo e j é o número complexo √-1. de cada frequência. É importante salientar que o termo getchar();“discreta” implica em que não usamos todos }os infinitos valores da função no domínio }do tempo para obtermos a representação 2012 I Novembro/Dezembro I SABER ELETRÔNICA 466 I 21
  18. 18. tecnologiasno domínio da frequência, e vice-versa. Ao A tradução literal de Wavelet é ondaleta,invés disso, discretizamos o sinal, ou seja, ou pequena onda. Embora possa parecer umtomamos amostras igualmente espaçadas termo estranho, o leitor se familiarizará comao longo do sinal. De acordo com o famo- ele à medida que aprofundar seus estudosso Teorema de Nyquist, a quantidade de nesse campo. As principais aplicações práti-amostras necessárias para descrevermos cas para o uso de Wavelets são:perfeitamente o sinal deverá ser pelo me- • Detecção de características em si-nos o dobro de sua frequência máxima. Se nais (imagens, sons e outros sinais)menos amostras forem utilizadas, o sinal não • Compressão de imagens e sonspoderá ser perfeitamente descrito, devido a • Filtragem de ruído em imagensum efeito conhecido como aliasing. A figura e sons3 exemplifica o fato. • Identificação de características O código-fonte, escrito em linguagem em sinais. Daí: H = (5√2, 11√2, 7√2, 5√2, - √2, - √2,C++ (box 1), permite realizar o cômputo A Transformada Discreta Wavelet de- √2, 0). O processo descrito trata-se, nade uma DFT de um sinal do cossenoidal compõe um sinal em outros dois sinais, verdade, de uma combinação linear do sinalque contém as quatro frequências do fazendo uso de filtros passabaixa (chamados original com cada scaling signal e com cadaexemplo anterior. O programa realiza os scaling signals) e filtros passa-alta (chamados wavelet signal. É possível também encontrar-cálculos e exibe na tela as amplitudes do wavelets signals). mos H de uma outra maneira, adotando umasinal nas frequências de até 100 Hz, mos- Para um sinal discreto F de n pontos, outra técnica de cálculo para os coeficientestrando a forte presença das 4 frequências existem m (m <= n/2) scaling signals (V1, V2, (a1,a2,a3,a4,d1,d2,d3,d4):em questão. ...,Vm) e m wavelets signals (W1,W2, ...,Wm). Para podermos tratar agora da classe de Cada par de vetores formados pelo conjuntoTransformadas Wavelets, se faz necessário (V1, W1), (V2, W2), ..., (Vm, Wm) é ortogonal,apresentarmos duas definições: ou seja, possuem produto escalar igual a 0. • Definição 1: Um sinal é dito esta- A forma como se define essa base de ve- cionário, quando possui sempre a tores é que dá origem a diferentes classes (excluindo a multiplicação por √2, trata-se mesma frequência (ou frequências) de Transformadas Wavelets, que se prestam da média de F1 com F2, sendo os demais com- ao longo de todo o período de melhor a uma ou outra determinada situa- ponentes de F, ignorados) tempo para o qual é definido. ção, entretanto, independentemente dessa • Definição 2:A energia de um sinal definição, os scaling signals serão sempre é definida pela soma dos quadra- filtros passabaixa e os wavelets signals serão dos dos valores de suas amplitudes sempre filtros passa-alta. no domínio do tempo. Quando m = (n/2), o vetor de n pontos formado pelos coeficientes (a1, a2, ..., am), (excluindo a multiplicação por √2, trata-se seguido de (d1, d2, ..., dm), é chamado de da média de F3 com F4, sendo os demais com- Transformada Wavelet nível 1 do sinal ponentes de F, ignorados) original. Este processo de decomposição é conhecido como Análise de Multi-ResoluçãoTransformada Wavelet (MRA – MultiResolution Analysis) e é o cora- A DFT diz exatamente qual é (ou quais ção da análise de sinais com Wavelets.são) a(s) frequência(s) presente(s) num Como exemplo, mostramos abaixo asinal. Se estivermos analisando um sinal Transformada de Haar - nível 1, que é o tipo (excluindo a multiplicação por √2, trata-seestacionário, ou seja, um sinal que tem fre- mais simples de Transformada Wavelet. Para da média de F5 com F6, sendo os demais com-quência constante, sabemos que a frequência ela, os vetores V1, ..., Vm e W1, ..., Wm são ponentes de F, ignorados)apontada como existente pela DFT está definidos como sendo:presente em todo o sinal. Mas, se estivermos • V1 = (1/√2, 1/√2, 0, 0, ..., 0)trabalhando com um sinal não estacionário, • V2 = (0, 0, 1/√2, 1/√2, 0, 0, ..., 0)muito embora a DFT aponte as frequências • Vn/2= (0, 0, 0, 0, ..., 0, 0, 1/√2, 1/√2)presentes, ela não diz nada sobre a • W1 = (1/√2, -1/√2, 0, 0, ..., 0)localização dessas frequências, ou seja, • W2 = (0, 0, 1/√2, -1/√2, 0, 0, ..., 0) (excluindo a multiplicação por √2, trata-seem que instante de tempo determinada(s) • Wn/2= (0, 0, 0, 0, ..., 0, 0, 1/√2, -1/√2) da média de F7 com F8, sendo os demais com-frequência(s) aparece(m). Quando essa Supondo que o sinal discreto F seja: F ponentes de F, ignorados)informação é importante, a DFT não serve = (f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8) = (4,6,10,12,8,6,5,5)(é oe então, devemos lançar mão de outra téc- sinal original que possui n = 8 pontos). Suanica. Uma delas é usar uma decomposição Transformada de Haar - nível 1 será: H =baseada em Wavelets. (a1,a2,a3,a4,d1,d2,d3,d4). sendo que:22 I SABER ELETRÔNICA 466 I Novembro/Dezembro 2012
  19. 19. tecnologias (excluindo a multiplicação por √2, trata-se Em diversas aplicações, essa propriedadeda metade da diferença de F1 com F2, sendo os será de fundamental importância.demais componentes de F, ignorados) Filtragem Passabaixa: Média das Amostras Vizinhas Para descobrir a resposta em frequência de um filtro, trocaremos cada amostra de um sinal discreto F no domínio do tempo (excluindo a multiplicação por √2, trata-se (f1,f2, ..., fn) por sua representação emda metade da diferença de F3 com F4, sendo os frequência. Sendo assim, F passa a ter osdemais componentes de F, ignorados) componentes (exp(f1 j w), exp(f2 j w),..., exp(fn j w)), onde j é o número complexo √-1 e w (lê-se ômega) é a frequência angular do sinal. Se cada componente do sinal de F4. Decomposição parcial do saída do filtro é a média entre dois com- sinal em diferentes frequên- ponentes vizinhos do sinal original, então, a cias. FPB significa Filtro Passa (excluindo a multiplicação por √2, trata-se resposta em frequência de cada um desses Baixa e FPA significa filtroda metade da diferença de F5 com F6, sendo os componentes será: Passa-Alta.demais componentes de F, ignorados) Nesse caso, | sin(w/2) | é a resposta em frequência de cada componente do novo sinal. Substituindo w por p, sin(p /2) tende a 1. Substituindo por 0 (fre- quência 0 = corrente contínua), sin(0/2) (excluindo a multiplicação por √2, trata-se resulta em 0. Se, quando a frequência éda metade da diferença de F7 com F8, sendo os baixa (próxima a 0) quase todo o sinal édemais componentes de F, ignorados) atenuado e quando é alta (próxima a p) Daí: H = (5√2, 11√2, 7√2, 5√2, - √2, - √2, o sinal quase não sofre alteração, temos√2, 0). Note bem que nessa segunda técnica, Nesse caso, | cos(w/2) | é a resposta em um filtro passa-alta.fundamentalmente, para obter cada um dos frequência de cada componente do novo sinal.(n/2) primeiros pontos de H, fazemos uma Para todo sinal discreto não costumamos Separação de Componentesmédia de cada par de pontos de F, e para medir a frequência em hertz, mas sim em ra- de Diferentes Frequênciasobter cada um dos (n/2) últimos pontos de dianos. Sendo assim, p é a máxima frequência do Sinal e Análise MRA deH, fazemos uma diferença de cada par de do nosso sinal em questão. Substituindo w Múltiplos Níveispontos de F, sendo que essa segunda técnica por p, cos(p/2) tende a 0. Substituindo por 0 Quando obtemos a Transformadaé equivalente à primeira. (frequência 0 = corrente contínua), cos(0/2) Wavelet de um sinal discreto, estamos Os valores obtidos através dessas médias resulta em 1, ou seja, não haverá alteração no realizando a Transformação nível 1. See diferenças são multiplicados por √2 apenas sinal original. Se, quando a frequência é baixa calcularmos a Transformada Wavelet dapara efetuar um pequeno ajuste (com o intui- (próxima a 0) quase não existe variação no sinal primeira metade desse sinal já transfor-to de conservar a energia do sinal, conforme e quando é alta (próxima a p) o sinal é quase mado, estaremos no segundo nível deserá explicado adiante) levando assim ao que todo atenuado, temos um filtro passabaixa. análise, e assim por diante.mesmo resultado da primeira técnica. Este processo, que está exibido na A razão para termos dado essa segunda Filtragem Passa-alta: Dife- figura 4, pode se repetir por log2(n), ondetécnica de cálculo de H é a de mostrar que rença das Amostras Vizinhas n é o número de pontos do sinal original.as médias e diferenças citadas provocam Similar ao que foi feito no caso anterior, A Transformação nível 1 é composta pelosno sinal F, o efeito da aplicação de filtros vamos fazer agora a diferença das metades sub-sinais A e B, a Transformação nível 2passabaixa e passa-alta respectivamente, das amplitudes dos sinais: é composta pelos sub-sinais C, D e B e acomo veremos a seguir. Transformação nível 3 pelos sub-sinais E, F, Antes de prosseguir, fica interessante D e B. No nosso sinal F dos exemplos an-verificar uma propriedade importante: de teriores, podemos ir até o nível 3 de MRA,acordo com a definição de energia dada já que ele é definido por 8 pontos discretos.acima, a energia do sinal original F é: 4² + 6² +10² + 12² + 8² + 6² + 5² + 5² = 446 e a energia Exemplos de Aplicaçãoda Transformada de Haar - nível 1 do sinal é: Mostramos a seguir algumas aplica-(5√2)² + (11√2)² + (7√2)² + (5√2)² + (-√2)² + ções práticas do uso das técnicas de Pro-(-√2)² + (√2)² + (0)² = 446 do mesmo modo. cessamento Digital de Sinais mencionadas. 2012 I Novembro/Dezembro I SABER ELETRÔNICA 466 I 23

×