ELETRÔNICA ANALÓGICA - Atividade 4

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Os amplificadores operacionais, também conhecidos como amp-ops, foram desenvolvidos ainda na década de 1940, a partir do uso de válvulas. Os dispositivos mais otimizados, porém, só foram possível a partir do uso de transistores, criados mais adiante. De acordo com Pertence Jr. (2007), o primeiro amp-op monolítico, em circuito integrado, por exemplo, foi lançado no ano de 1963 pela Fairchild, nos Estados Unidos.
PERTENCE JR., A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2007.
Assim, com base em nossos estudos a respeito dos amplificadores operacionais, analise as afirmativas a seguir.
I. O primeiro amp-op, embora já em CI, possui uma série de desvantagens, como baixa amplificação.
II. Um dos motivos que desmotivaram o uso do primeiro amp-op monolítico foi a necessidade de alimentações diferentes.
III. O µA741 foi bastante popular durante muito tempo, sendo um dos primeiros amplificadores operacionais.
IV. A maioria dos amplificadores operacionais é desenvolvida a partir de transistores de efeito de campo, os FETs.
Está correto o que se afirma em:
a.
II e IV.
b.
I e IV.
c.
I e III.
d.
I e II.
Resposta correta: o primeiro amplificador operacional monolítico desenvolvido possuiu uma série de desvantagens, como baixo ganho, baixa impedância de entrada, entre outras. Além disso, nesse primeiro modelo eram previstas tensões diferentes para alimentação, contrariando os modelos simétricos atuais.
e.
III e IV.
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A resposta correta é: I e II.
Questão 2
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
O projeto de um circuito amplificador pautará nas diferentes necessidades da carga a qual o circuito eletrônico estará associado, ao tipo de sinal que se deseja obter ao final do processo, entre outras premissas. Assim, suponha que seja necessário projetar um circuito amplificador capaz de operar com três entradas, a fim de se obter a tensão de saída , considerando que seja utilizada para a realimentação um resistor de 10 kΩ.
A respeito desse projeto, com base em nossos estudos, é correto afirmar que:
a.
nesse caso, não é necessário utilizar um resistor .
b.
o resistor de estabilização que pode ser utilizado será de 10 kΩ.
c.
o resistor de estabilização é resultado da série entre os resistores das fontes.
d.
o circuito a ser projetado é um amplificador do tipo diferenciador.
e.
utiliza-se um resistor associado à entrada 1 de 10 kΩ.
Resposta correta: tomando como base no projeto a realimentação, tem-se que , então, utilizamos 10 kΩ. Já se , utilizamos 5 kΩ. Por fim, se , utilizamos 2,5 kΩ. Dessa forma, o resistor da entrada 1 é, de fato, 10 kΩ.
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A resposta correta é: utiliza-se um resistor associado à entrada 1 de 10 kΩ.
Questão 3
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Um seguidor de tensão, também conhecido como buffer, é um tipo especial de circuito amplificador que pode ser desenvolvido com amplificadores operacionais em geral. Esse tipo de circuito serve para realizar o isolamento entre diferentes estágios de um circuito eletrônico que possua circuito de potência em seu desenvolvimento, por exemplo. Os seguidores de tensão ainda podem ser aplicados no casamento de impedâncias.
Dessa forma, com base em nossos estudos sobre o seguidor de tensão, analise as afirmativas a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O seguidor de tensão com amplificador operacional pode ser desenvolvido simplesmente pela ligação do terminal inversor com a saída
PORQUE
II. é esse tipo de realimentação que permite, na prática, a obtenção de um ganho de tensão unitário ao final, na saída do circuito.
Agora, assinale a alternativa correta.
a.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
b.
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta correta: de fato, há a ligação da saída do amplificador operacional nessa configuração, geralmente dada por , com o terminal inversor. Entretanto, é possível obter circuitos seguidores de tensão não somente com ganho unitário, mas controlando o ganho a partir de resistores pré-determinados.
c.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
d.
A afirmativa I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
e.
As afirmativas I e II são proposições falsas.
Feedback
A resposta correta é: A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Questão 4
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
Similarmente ao modo como obtemos outros circuitos amplificadores para realizar uma série de possíveis operações matemáticas — como soma, subtração e derivação —, é possível desenvolvermos um circuito eletrônico a partir do uso de um amplificador operacional, para cálculo da integral de dado sinal de entrada aplicado ao circuito. Além disso, existem estratégias que devem ser consideradas, como prever a descarga do capacitor e utilizar configurações de maior estabilidade.
Dessa forma, considerando nossos estudos sobre o amplificador integrador, analise as afirmativas a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Um circuito integrador implementado na prática é formado por um resistor de entrada e um capacitor para a realimentação
PORQUE
II. trata-se da configuração que traz maior estabilidade para altas frequências.
Agora, assinale a alternativa correta.
a.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
b.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
Resposta incorreta: um circuito amplificador com amplificadores operacionais é implementado com um resistor de entrada no terminal inversor, fazendo o uso do paralelo resistor e capacitor para a realimentação, além de um resistor aterrado para o terminal não inversor. Todo esse arranjo é implementado para maior estabilidade em baixas frequências, algo extremamente desejável na prática para diversos tipos de equipamentos.
c.
A afirmativa I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
d.
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
e.
As afirmativas I e II são proposições falsas.
Feedback
A resposta correta é: As afirmativas I e II são proposições falsas.
Questão 5
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Os circuitos amplificadores, juntamente com os denominados filtros ativos, foram desenvolvidos a partir de uma série de características criadas para os amplificadores operacionais ao longo do tempo. Outro ponto importante a se destacar é que há um bom tempo as características dos amplificadores do tipo 741 foram estabelecidas, sendo mantidas desde então, como de impedância de entrada e de saída.
Sendo assim, considerando essas informações técnicas e gerais sobre os amp-ops, é correto afirmar que:
a.
demandam alta impedância de entrada, que é considerada idealmente como infinita.
Resposta correta: embora os primeiros amplificadores operacionais tenham sido desenvolvidos com baixa impedância de entrada, sabe-se que esta é, na prática, sempre em torno de vários mega ohms e, idealmente, infinita.
b.
a maior parte dos amp-ops de aplicações gerais possuirão drift
mais alto devido ao aumento de temperatura.
c.
a largura de faixa deve ser menor para que o dispositivo tenha maior controle de operação.
d.
a impedância de saída dos amplificadores operacionais normalmente é alta.
e.
o ganho de potência geralmente será muito alto para a maior parte dos dispositivos comerciais.
Feedback
A resposta correta é: demandam alta impedância de entrada, que é considerada idealmente como infinita.
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Suponha que será necessário quantificar a diferença entre dois sinais de tensão diferentes. Para tanto, há uma série de possibilidades, sendo que uma delas é implementar um circuito amplificador a partir de um amplificador operacional de uso geral, que calculará a diferença, matematicamente, por meio do arranjo de componentesestabelecido. Esse tipo de circuito é muito utilizado em aplicações de áreas como a instrumentação.
Observe a figura a seguir para entender melhor.
Fonte: PERTENCE JR., 2007, p. 62.
PERTENCE JR., A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2007.
Nesse sentido, com base no assunto e no circuito apresentado anteriormente, analise as afirmativas a seguir.
I. Ao aplicar a Lei de Kirchhoff das correntes no ponto , obtém-se .
II. A tensão de saída, nesse caso, é dada por .
III. Nessa configuração, é possível calcular a diferença  menos .
IV. Caso se deseje maior estabilidade, é necessário utilizar um capacitor.
Está correto o que se afirma em:
a.
III e IV.
b.
I e III.
c.
II e IV.
d.
I e IV.
e.
I e II
Resposta correta: analisando pela Lei de Kirchhoff das correntes o que ocorre nos pontos  e , tem-se no ponto  que . Além disso torna-se possível obter a diferença entre os dois sinais aplicados ao circuito, tal que a tensão de saída  vale .
Feedback
A resposta correta é: I e II
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Os filtros ativos são circuitos desenvolvidos a partir do uso de amplificadores operacionais, geralmente os mais comercializados, como é o caso do próprio µA 741 e do LM 351. Estes permitem, através do uso de certos tipos de aproximações matemáticas, o desenvolvimento de um circuito eletrônico capaz de fazer a filtragem de faixas de frequência, a partir de 0 Hz ou não, rejeitando dentro do especificado.
Assim, com base no assunto e considerando mais especificamente as diferenças entre os filtros ativos e passivos, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
I. (   ) Os filtros ativos são utilizados, geralmente, até 1 MHz.
II. (   ) O ganho de potência de um filtro passivo normalmente é maior.
III. (   ) Os filtros passivos utilizam somente elementos passivos, ou seja, resistores.
IV. (   ) Os filtros ativos são mais fáceis de conseguir sintonização.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a.
V, F, F, V.
Resposta correta: utilizamos os filtros ativos para sinais que estejam até 1 MHz, enquanto os filtros passivos se destinam a faixas de frequências superiores a esse valor. Além disso, sabe-se que, diferentemente dos passivos, os filtros ativos são mais fáceis de sintonizar.
b.
F, F, V, V.
c.
V, F, F, F.
d.
V, F, V, F.
e.
F, V, V, V.
Feedback
A resposta correta é: V, F, F, V.
Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
No projeto de um filtro ativo qualquer — independentemente de ser passa-baixa, passa-alta, passa-faixa ou rejeita-faixa —, deve-se considerar a atenuação que é necessária na transição e tolerância acerca de ondulações tanto na banda de passagem quanto na banda de corte (ou em nenhuma das duas), por exemplo. Dessa forma, existem possíveis metodologias que permitem as aproximações matemáticas precisas para entrega do filtro o mais próximo das características desejáveis.
Nesse sentido, considerando nossos estudos a respeito dos filtros ativos, analise as afirmativas a seguir e a relação proposta entre elas.
I. A aproximação Butterworth permite a obtenção de uma banda de passagem o mais contínua possível
PORQUE
II. nesse caso, as ondulações estarão presentes na banda de corte do filtro desejado.
Agora, assinale a alternativa correta.
a.
As afirmativas I e II são proposições falsas.
b.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
c.
A afirmativa I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
d.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
e.
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Resposta correta: a aproximação Butterworth permite, como principal vantagem, a obtenção de respostas contínuas com relação à variação do ganho em dB, tanto na banda de passagem quanto na de corte, independentemente do decaimento. Nese caso, destina-se a circuitos que não admitam ripples, por exemplo.
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A resposta correta é: A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Questão 9
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
Certos tipos de circuitos eletrônicos, utilizando amplificadores operacionais, permite o desenvolvimento de uma fonte de tensão controlada por ela, por exemplo. Esse tipo de circuito é apresentado a seguir, denominado como filtro Sallen-Key, devido aos seus criadores. Ele possui ganho de tensão , ou seja, o ganho depende diretamente dos resistores associados ao terminal inversor.
Fonte: MALVINO; BATES, 2016, p. 822.
MALVINO, A. P.; BATES, D. J. Eletrônica. Porto Alegre: AMGH, 2016. v. 2.
Com base nisso, analise o circuito apresentado anteriormente e assinale a alternativa correta quanto ao seu funcionamento.
a.
A faixa permissível para o ganho de tensão é de 0 até 1.
b.
O ganho de tensão mínimo é zero.
c.
O ganho de tensão é capaz de produzir maior realimentação.
d.
O Q mínimo na configuração é de 1.
e.
Sendo zero o mínimo de , o ganho máximo é de 1.
 
Resposta incorreta: considerando a equação do ganho de tensão, percebe-se que o valor mínimo é de 1. Assim, tem-se que Q é, no mínimo, igual a 0,5. Além disso, a faixa que o ganho de tensão pode assumir é de 1 até 3. Temos, também, que o ganho de tensão (), nesse caso, é capaz de produzir uma realimentação positiva maior.
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A resposta correta é: O ganho de tensão é capaz de produzir maior realimentação.
Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
De acordo com Malvino e Bates (2016, p. 762), “Amplificadores monolíticos de instrumentação, como o AD620, encontram muitas aplicações no campo da instrumentação médica. Um exemplo dessas aplicações são circuitos utilizados para a construção do eletrocardiógrafo (ECG)”. Além disso, sabe-se que, quando nos referimos a amplificadores de instrumentação, é possível mencionar a respeito dos circuitos amplificadores especiais, que também fornecerão as mesmas características desses dispositivos.
MALVINO, A. P.; BATES, D. J. Eletrônica. Porto Alegre: AMGH, 2016. v. 2.
Considerando os amplificadores de instrumentação e nossos estudos sobre o assunto, analise as afirmativas a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Esse tipo de amplificador ou circuito amplificador possui as características de um amplificador diferencial otimizado
PORQUE
II. nesse caso, é possível obtermos vantagens, como alta impedância de entrada, baixo drift e alta razão de rejeição em modo comum.
Agora, assinale a alternativa correta.
a.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
b.
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
c.
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
Resposta correta: temos circuitos amplificadores diferenciais otimizados ou dispositivos otimizados, isso quando consideramos o desempenho em corrente contínua. Tal dado torna possível seu uso em diversas aplicações.
d.
As afirmativas I e II são proposições falsas.
e.
A afirmativa I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
Feedback
A resposta correta é: As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.