ELETRÔNICA ANALÓGICA 2021 Aula 2

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Amplificadores Operacionais (Amp Op) 
A possibilidade de usar os modelos em blocos dos amplificadores 
operacionais durante o projeto de circuitos faz com que circuitos 
complicados se tornem mais simples para se trabalhar e compreender, 
especialmente em esquemas muito grandes. Os amp ops podem ser usados 
como se tivessem propriedades idealizadas (ganho infinito, dissipação de 
calor perfeita, resposta de frequência estável, impedância de entrada 
infinita, impedância de saída nula, e outras respostas ideais). 
Comportamento em Corrente Contínua 
O ganho em malha aberta é definido como a amplificação da entrada para 
a saída sem nenhuma realimentação (feedback) aplicada. Para a maioria 
dos cálculos práticos, o ganho em malha aberta é definido como infinito; na 
realidade, entretanto, ele é limitado pela quantidade de tensão aplicada à 
alimentação do amplificador operacional, (terminais Vs+ e Vs- no diagrama 
acima). Os dispositivos típicos possuem um ganho de malha aberta em 
Corrente Contínua entre 100,000 e 1 milhão. Isto permite que o ganho da 
aplicação seja ajustado utilizando a realimentação negativa. Os amp ops 
possuem limites de performance que o projetista deve manter em mente e 
muitas vezes trabalhar em torno disto. 
Comportamento em Corrente Alternada 
O ganho do amp op calculado em CC não se aplica a corrente alternada a 
frequências mais altas. Isto ocorre devido às limitações do componente, 
tais como sua largura de banda finita, e às características em CA do circuito 
ao qual é colocado. O problema melhor conhecido no desenvolvimento de 
projetos com amp ops é a tendência de estes ressonarem a Altas 
frequências, em que mudanças na realimentação negativa mudam para 
realimentação positiva devido à mudança de fase. 
Os amp ops típicos, de baixo custo possuem uma largura de banda de 
alguns MHz. Amp ops específicos e de alta velocidade podem atingir uma 
largura de banda de centenas de MHz. Para circuitos de frêquência muito 
alta, um tipo completamente diferente de amp op, chamado amplificador 
operacional de realimentação de corrente é frequentemente usado. 
 
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Limitações dos amp ops 
Apesar de a maioria dos circuitos com amplificadores operacionais se 
basearem nas "regras douradas" descritas acima, os projetistas também 
devem estar atentos ao fato de nenhum amp op real poder atingir estas 
carecterísticas exatamente. Abaixo são listadas algumas da limitações dos 
amp ops reais, assim como o modo como estas afetam o projeto dos 
circuitos. 
Imperfeições em CC: 
Ganho finito - este efeito é mais evidente quando se tenta atingir um 
ganho próximo ao ganho inerente do amp op. 
Impedância de entrada finita - isto limita superiormente as 
resistências no circuito de realimentação. 
Impedância de saída maior que zero - importante para cargas de 
baixa resistência. Exceto para saídas de baixa tensão, as 
considerações com consumo geralmente são mais importantes. 
Corrente de entrada - uma pequena quantia de corrente 
(tipicamente ~10 nA) fluindo nos pinos de entrada é necessária para 
o funcionamento apropriado. Este efeito é agravado pelo fato de a 
corrente ser levemente diferente entre os pinos de entrada. Este 
efeito geralmente é so importante para circuito de potência muito 
baixa. 
Tensão de offset de entrada - o amp op irá produzir uma tensão de 
saída mesmo que os pinos de entrada estejam com exatamente a 
mesma tensão. Para circuitos que necessitam de uma operação 
precisa em corrente contínua, este efeito deve ser compensado. A 
maioria dos amp ops comerciais dispõe de um pino de offset para 
este propósito. 
Imperfeicões em CA: 
Largura de banda Finita - todos os amplificadores possuem uma 
largura de banda finita. Entretanto isto é mais evidente nos amp ops, 
que utilizam compensação de frequência interna para evita a 
produção não intencional de realimentação positiva. 
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Capacitância de entrada - o mais importante para a operação em alta 
frequência. 
Imperfeições não-lineares: 
Saturação- a tensão de saída é limitada a um valor de pico levemente 
menor do que o valor da tensão de alimentação. 
Taxa de renovação - a taxa de mudança da tensão de saída é limitada 
(geralmente pela compensação interna utilizada) 
Considerações em potência: 
Potência elétrica limitada - se uma saída com um alto valor de 
potência é desejada, deve-se utilizar um amp op específicamente 
projetado para este propósito. A maioria dos amp ops são 
desenvolvidos para operações de baixa potência e são tipicamente 
capazes de alimentar cargas de resistência com o valor mínimo de 2 
kilohms. 
Proteção contra curto-circuito - isto caracteriza mais uma 
capacidade do que uma limitação, apesar de impor limites nos 
projetos. A maioria dos amp ops comerciais limitam a corrente de 
saída quando ela excede um valor específico (cerca de 25 mA para o 
741). 
 
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Exercícios 
12 Amplificadores ideais apresentam características de funcionamento bem específicas. 
Avalie as afirmações relativas à construção e funcionalidade apresentadas por amplificadores 
ideais. 
 
I. Ganho de tensão limitado. 
II. Resistência de saída nula. 
III. Resistência de entrada infinita. 
IV. Resistência de entrada nula. 
 
Analisando as características acima, pode-se concluir que amplificadores ideais apresentam 
como característica apenas o que se afirma em 
 
A I e II. 
B II e III. 
C I, II e III. 
D I, II e IV. 
GABARITO: B 
 
 
13 A questão refere-se à figura a seguir 
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Qual é o ganho do primeiro estágio de amplificação? 
A 2 
B -2 
C 3 
D -3 
GABARITO: C 
 
14 A questão refere-se à figura a seguir 
 
Considerando que a tensão de entrada seja igual a 2mV, qual é o valor da tensão de saída 
(Vo)? 
A 16mV 
B -16mV 
C 18mV 
D -18mV 
GABARITO: D 
 
15 Considere um amplificador eletrônico em cuja entrada está conectada uma tensão 
senoidal com 2 V de pico, enquanto a saída fornece uma tensão eficaz de 4,25 V sobre uma 
carga de 1,2 kΩ;. A corrente de entrada do amplificador é senoidal com 0,2 mA de pico. 
Nessas condições, os valores aproximados dos ganhos de tensão e de corrente desse 
amplificador são, respectivamente, 
A 1,0 e 13,5 
B 3,0 e 25,0 
C 3,0 e 30,0 
D 5,0 e 25,0 
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E 5,0 e 30,0 
GABARITO: B 
 
16 Observe o circuito abaixo. 
 
Com base no circuito acima, calcule o valor do resistor R e assinale a opção correta. 
A 1 KΩ 
B 5 KΩ 
C 10 KΩ 
D 10,5 KΩ 
E 99 KΩ 
GABARITO: A 
 
17 Dado o circuito do amplificador operacional abaixo, assinale a alternativa que 
corresponde respectivamente às resistências R1 e R2 para que o ganho seja de -
25V/V. 
 
A R1 = 10 kOhm, R2 = 100 kOhm 
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B R1 = 5 kOhm, R2 = 125 kOhm 
C R1 = 120 kOhm, R2 = 5 kOhm 
D R1 = 10 kOhm, R2 = 200 kOhm 
GABARITO: B 
 
18 A figura abaixo apresenta um circuito com um amplificador operacional ideal. 
 
Fonte: Arquivo da Banca Elaboradora. 
Considerando a operação deste circuito, determine o valor da tensão v1 de modo que a 
tensão v0 seja igual a 15,5V. 
A -3V. 
B -1V. 
C 2,5V. 
D 3V. 
GABARITO: A 
 
19 A figura mostra o diagrama em blocos de três amplificadores de áudio, ligados em 
cascata 
 
A razão entre a amplitude do sinal de saída e a amplitude do sinal de entrada é 
A 12 
B 17 
C 23 
D 35 
E 60 
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GABARITO: E 
 
20 Na eletrônica moderna, o uso de amplificadores de ganho é muito comum e está 
presente em vários componentes industriais, como em alguns transmissores que precisam 
condicionar o sinal antes de enviá-lo ao controlador. 
 
 
Na Figura acima, está um Amplificador Inversor, cujas resistências R1 e Rf valem, 
respectivamente, 10 Ω e 50 Ω e a entrada Vi = 100 mVcc. 
O valor esperado na saída, Vo, do amplificador, em mV, é 
A 500 
B 100 
C - 500 
D - 100 
E - 50 
GABARITO: C 
 
21 Dado o circuito da figura, marque a alternativa que corresponde à sua função. 
 
A Derivador.B Integrador. 
C Seguidor de tensão. 
D Amplificador emissor comum. 
GABARITO: A 
 
22 O circuito a seguir apresenta um amplificador operacional real em uma configuração 
inversora. Na tentativa de minimizar o efeito da tensão de offset na saída, foi inserido um 
capacitor de acoplamento após a tensão de entrada. 
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Sabendo-se que R1 = 2KΩ, R2 = 4KΩ e C = 1.6μF, a tensão de saída Vout para uma tensão 
de entrada Vin = +2V será: 
A Vout = +4V 
B Vout = +2V 
C Vout = 0V 
D Vout = -2V 
E Vout = - 4V 
GABARITO: C 
 
23 A figura abaixo esquematiza um circuito que emprega dois amplificadores 
operacionais alimentados com ±5 V, onde vent e v0 são as tensões de entrada e saída, 
respectivamente. 
 
Considere as seguintes afirmações acerca do circuito acima. 
I. Ambos amplificadores operacionais estão operando na configuração amplificador 
inversor. 
II. Para uma tensão de entrada vent = 0,4 V, a tensão de saída é igual a 8 V. 
III. A tensão de saída v0 terá uma fase de 180º em relação à vent. 
Está correto apenas o que se afirma em 
A I. 
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B II. 
C III. 
D I, II e III. 
GABARITO: A 
 
24 O circuito apresentado abaixo é composto por dois amplificadores operacionais 
ideais. 
 
Quando excitado por uma tensão senoidal Vi = 5 mV de pico e frequência de 5 kHz, a 
saída apresenta uma tensão senoidal de mesma frequência com valor Vo = 1V de pico a 
pico, sem distorção e em fase com a tensão de entrada Vi. 
O valor de R, em ohms, de modo que o ganho de tensão seja satisfeito é 
A 47.000 
B 4.700 
C 2.200 
D 1.000 
E 100 
GABARITO: D 
 
25 Considere o circuito apresentado na Figura a seguir, composto por dois 
amplificadores operacionais ideais. 
 
A tensão Vout para uma tensão de entrada Vin = +10V é: 
A Vout = +5V 
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B Vout = +10V 
C Vout = -1V 
D Vout = -5V 
E Vout = -10V 
GABARITO: E 
 
26 A análise de circuitos CA requer três passos: transformar o circuito para o fasor ou 
domínio da frequência, resolver o problema usando técnicas de circuitos e transformar o 
fasor resultante para o domínio do tempo. Esses passos também se aplicam aos circuitos 
com amplificadores operacionais, desde que estejam operando em uma região linear. 
Uma propriedade importante de um amplificador operacional ideal é a tensão em todo o seu 
terminal de a 
A saída ser zero. 
B entrada ser zero. 
C saída ser máxima. 
D entrada ser máxima. 
GABARITO: B 
 
27 O circuito apresentado na figura emprega um termistor RT para medir a temperatura 
do dissipador térmico de um inversor de frequência. A curva característica do termistor é 
apresentada no gráfico. 
 
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Mantendo-se a tensão VP= 1 V constante, foi verificado que VM= 3,3 V. 
Dessa forma, conclui-se que a temperatura medida no dissipador, em graus Celsius, é 
 A 20 
 B 30 
 C 50 
 D 60 
 E 100 
GABARITO: D# 
 
 
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Transistores Bipolares De Junção (Tbj) 
O transístor de junção bipolar, TJB, (bipolar junction transistor, BJT, em 
inglês), é o tipo de transístor mais comum, devido sua facilidade de 
polarização e durabilidade. Recebe este nome porque o processo de 
condução é realizado por dois tipos de carga - positiva (lacunas) e negativa 
(elétrons). 
Estrutura do TJB 
O TJB é um dispositivo de três terminais, sendo os quais, a Base, o Emissor 
(Emitter) e o Coletor (Collector). O nome de "bipolar", vem de o transporte 
de carga se efetuar por dois portadores, electrões e lacunas. O parâmetro 
mais importante utilizado nos modelos do TJB é o ganho de corrente entre 
coletor e base, denotado por {\displaystyle \beta }\beta. Este está 
relacionado com o processo de fabrico, a tecnologia e as dimensões do 
dispositivo. 
Existem essencialmente dois tipos de TJB, o do tipo NPN (veja a imagem) e 
PNP. O primeiro, como o nome indica, tem semicondutor de que é feito o 
Coletor, a Base, e o Emissor, dopado N-P-N, respetivamente. De modo 
análogo se passa com o do tipo PNP. 
 Tipo NPN 
 
 
 
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