Bancada Didática para o Estudo do Tratamento Digital de Sinal Controlado por Computador Edibon TDS

A Unidade de Ensino para o Estudo do Processamento Digital de Sinais “TDS” permite estudar os princípios e conceitos mais importantes sobre o processamento de sinais digitais, incluindo estudo e exercícios práticos, entre outros, sobre:

 Geração contínua de formas de onda.

 Analise a natureza dos sinais.

 Trabalhando simultaneamente com dois sinais externos.

 Digitalização de sinais.

 Visualização rápida da transformação de Fourier.

 Estudo dos efeitos do processamento de sinal digital.

 Estudo dos efeitos dos filtros analógicos e digitais.

 Analisar as respostas de tempo e frequência, antes e depois do processamento do sinal digital

 Comportamento do sinal gerado ou da voz do usuário quando o ruído é adicionado ao sinal.

 Etc.

 Além disso, é possível gerar formas de onda diferentes pelo software e enviá-las para as saídas da unidade. Esses sinais podem ser visualizados por um osciloscópio externo ou serem ouvidos pelo alto-falante.

A unidade "TDS" é baseada em uma estrutura de design modular para permitir ao usuário uma melhor compreensão da unidade. Esta unidade inclui os seguintes módulos:

 Módulos de dois geradores de funções: Cada gerador de funções contém um seletor de formas de onda para escolher uma das três formas diferentes de formas de onda (seno, triângulo e quadrado) e três potenciômetros para regular a frequência, a amplitude e o ciclo de trabalho do sinal.

 Módulo Gerador de Ruído: Inclui dois geradores de ruído diferentes: ruído branco e rosa. Cada gerador de ruído inclui um potenciômetro para regular a amplitude do sinal de ruído.

 Módulo Microfone e Pré-Amplificador de Microfone: Permite gravar e adaptar a voz do usuário a ser analisada com o software da unidade.

 Módulo Entradas / Saídas do PC: Permite conectar a unidade à placa de aquisição de dados (a ser colocada no computador) e mostra os sinais adquiridos no software da unidade. Este módulo contém dois conectores BNC para entradas de sinal e dois conectores BNC para saídas de sinal.

 Módulo amplificador de potência: contém um potenciômetro para regular a amplificação de potência do sinal.

 Módulo de alto-falante: Permite ouvir os sinais gerados da unidade e estudar os efeitos do ruído e do processamento do sinal digital no sinal estudado.

Todas as conexões entre os módulos são realizadas através do conjunto de cabos coaxiais RF.

POSSIBILIDADES PRÁTICAS:

1.- Geração contínua de formas de onda, com possibilidade de variar a frequência e amplitude dos sinais, além do ciclo de serviço.

2.- Caracterização de sinais. Analisar a natureza dos sinais: seno, quadrado, triangular, etc.

3.- Trabalhando simultaneamente com dois sinais externos.

4.- Gerar sinais diretamente pelo software e enviá-los para as saídas da unidade e, em seguida, visualizar ou ouvir pelo alto-falante ou um osciloscópio externo.

5.- Digitalização de sinal, permitindo o tempo de amostragem mais adequado, evitando “aliasing”.

6.- Digitalização de sinais com a possibilidade de ajustar a frequência de amostragem.

7.- Transformadas rápidas de Fourier (espectro de potência).

8.- Adição, subtração e multiplicação de sinais.

9.- Estudo de "aliasing".

10.- Estudo de diferentes tipos de ruído:

 -Ruído branco.

 -1 / ƒ ruído.

11.- Estudo e uso de filtros:

 -Possibilidade de filtração de qualquer sinal.

 -Reconstrução de sinais através da aplicação de filtros.

 Filtros digitais:

 Filtros de resposta de impulso finito (FIR) e filtros de resposta de impulso infinito (IIR).

 Filtros análogos:

 Butterworth, Chebyshev, etc.

 - Possibilidade de usar janelas Bartlett, Hanning, Hamming, Kaiser, Parzen, etc. para aplicar no sinal.

Outras possibilidades a serem feitas com esta unidade:

12.- Muitos estudantes veem os resultados simultaneamente.

 Visualizar todos os resultados em tempo real na sala de aula por meio de um projetor ou um quadro branco eletrônico.

13.- Esta unidade é totalmente segura, pois utiliza dispositivos mecânicos, elétricos e eletrônicos e de segurança de software.

14.- Esta unidade pode ser usada para realizar pesquisas aplicadas.

15.- Esta unidade pode ser usada para ministrar cursos de treinamento para indústrias, mesmo para outras instituições de ensino técnico.

- Vários outros exercícios podem ser feitos e projetados pelo usuário

ESPECIFICAÇÕES:

With this unit there are several options and possibilities:

 - Main items: 1, 2, 3, 4 and 5.

 - Optional items: 6.

Let us describe first the main items (1 to 5):

 TDS. Unit:

 Unit mounted in a metallic box.

 2 Function Generators modules, each one includes:

 Waveform selector: sine, square and triangular.

 Frequency potentiometer, range: 20 Hz to 20 KHz.

 Amplitude potentiometer, range: ± 10 V.

 Duty cycle potentiometer, range: 0% to 100%.

 BNC output connector.

 Noise Generator module:

 White noise generator:

 Amplitude potentiometer, range: ± 10 V.

 BNC output connector.

 Pink noise generator (also called frequency inverter or noise 1/):

 Amplitude potentiometer, range: ± 10 V.

 BNC output connector.

 Microphone Pre-Amplifier module:

 It adapts the microphone signal to be analyzed by the data acquisition system or by the speaker.

 1/4’’ jack input connector for the microphone.

 BNC output connector.

 Microphone:

 Impedance: 500 (Ohms).

 Frequency response: 70 Hz to 14 KHz.

 1/4’’ jack connector.

 Power Amplifier module, including:

 BNC input connector.

 BNC output connector.

 Potentiometer to regulate the power amplifier gain.

 Speaker module:

 Impedance: 8 (Ohms).

 Nominal maximum power: 30 W.

 Frequency response: 100 Hz to 13 KHz.

 PC input/output module, including:

 2 BNC input connectors.

 2 BNC output connectors.

 SCSI connector to the data acquisition board (to be placed in the computer).

 Possibility of working simultaneously with two external signals, facilitating operations that require more than

one signal.

 Moreover, it is possible to generate different waveforms by the software and send them to the outputs of the unit.

These signals can be visualized by an external oscilloscope or be listened by the speaker.