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Banco ACQF´s de Eletrônica Analógica II Questão 1 O amplificador operacional real possui 3 estágios básicos de amplificação. Escolha a alternativa que os representa. 1⁰ par diferencial 1⁰ emissor comum 1⁰ seguidor de emissor classe B Questão 2 Calcule a tensão de saída, o ganho e informe a configuração do operacional considerando a figura abaixo com uma entrada VI=3,5mV e as seguintes resistências: R1=3,6KΩ e R2=180KΩ Ganho = − R2 R1 = − 180. 103 3,6. 103 = −𝟓𝟎 𝑉0 = 𝑉𝑖 . (− R2 R1 ) = 3,5. 10−3 (− 180. 103 3,6. 103 ) = −𝟏𝟕𝟓. 𝟏𝟎𝟑𝒎𝑽 Amplificador inversor Questão 3 Calcule a tensão e a corrente de saída para o circuito da figura abaixo com os seguintes dados de tensões e resistências: Va = 10V: Vb =20V; Vc= 30V Ra = 10KΩ; Rb = 20KΩ; Rc = 30KΩ; R2 = 300KΩ; 𝑉𝑜 = − ( 𝑅𝑓 𝑅𝑎 𝑉1 + 𝑅𝑓 𝑅𝑏 𝑉2 + 𝑅𝑓 𝑅𝑐 𝑉3) = − ( 300. 103 10. 103 . 10 + 300. 103 20. 103 . 20 + 300. 103 30. 103 . 30) 𝑉𝑜 = − 𝟗𝟎𝟎𝑽 𝐼𝑜 = 𝑉𝑜 𝑅𝑓 = 900𝑉 300. 103 = 𝟑𝒎𝑨 Questão 4 Calcule a tensão de saída de um amplificador somador com ampop para os conjuntos de tensões e resistores a seguir 𝑉𝑜 = − ( 𝑅𝑓 𝑅𝑎 𝑉1 + 𝑅𝑓 𝑅𝑏 𝑉2 + 𝑅𝑓 𝑅𝑐 𝑉3) = − ( 1. 106 ⁰. 103 . −2 + 1. 106 500. 103 . 3 + 1. 106 1. 106 . 1) = 3𝑉 Questão 5 Que tensão de saída resulta no circuito da figura abaixo para uma entrada V1=-0,3V ? -9,3V 𝑉𝑜 = 𝑉1 (1 + 𝑅𝑓 𝑅1 ) = −0,3 . (1 + 360.103 12.103 ) = −9,3𝑉 Questão 6 Uma as principais características do FET é: Sua alta impedância de entrada Questão 7 Escolha a alternativa que completa corretamente a frase: “O Amplificador Operacional ideal possui Impedância de Entrada_______e Impedância de saída tendendo a_______________” Infinita: zero Questão 8 Escolha a alternativa que melhor complete a frase: "Um amplificador operacional real possui um limite de tensão de saída que está diretamente relacionado a uma porcentagem de sua tensão de_________________________. Damos o nome de tensão de saturação" Alimentação Questão 9 Sobre a configuração abaixo escolha a melhor alternativa para seu funcionamento: Se E1 for maior que E2 teremos –Vsat na saída Questão 10 Um circuito de filtro fornece uma saída de 28 V sem carga e 25 V para uma operação com carga máxima. Calcule a regulação de tensão em termos percentuais. 12% 𝟐𝟖−𝟐𝟓 𝟐𝟓 . 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟐% Questão 11 Um amplificador operacional é composto por blocos funcionais internos. Qual dos circuitos abaixo é responsável pelas características de entrada de um amplificador operacional? Circuito amplificador diferencial Questão 12 Umas das principais características do FET é: sua alta impedância de entrada. Questão 13 Calcule os componentes de distorção harmônica para um sinal de saída com amplitude da fundamental de 2,1 V, amplitude da segunda harmônica de 0,3 V, amplitude da terceira harmônica de 0,1 V e amplitude da quarta harmônica de 0,05 V. 𝑫𝑯𝑽𝟐 = √ 𝑽𝒏𝟐 𝑽𝒊𝟐 . 𝟏𝟎𝟎 = √ 𝟎, 𝟑𝟐 𝟐, 𝟏𝟐 = 𝟏𝟒, 𝟐𝟖% 𝑫𝑯𝑽𝟑 = √ 𝑽𝒏𝟐 𝑽𝒊𝟐 . 𝟏𝟎𝟎 = √ 𝟎, 𝟏𝟐 𝟐, 𝟏𝟐 = 𝟒, 𝟕𝟔% 𝑫𝑯𝑽𝟑 = √ 𝑽𝒏𝟐 𝑽𝒊𝟐 . 𝟏𝟎𝟎 = √ 𝟎, 𝟓𝟐 𝟐, 𝟏𝟐 = 𝟐, 𝟑𝟖% %D2 = 14,3%; %D3 = 4,8% e %D4 = 2,4% Questão 14 Um sinal retificado de onda completa de 18 V de pico é injetado em um filtro a capacitor. Qual é o valor da regulação de tensão do filtro se a saída for uma tensão de 17 VCC com carga máxima? 5,88% (18 17 − 1) . 100 = 𝟓, 𝟖𝟖 Questão 15 O que representa a condição definida abaixo: VGS = 0 V e VDS > |VP| A corrente máxima de dreno para um JFET. Questão 16 Qual é a tensão de ondulação rms de um retificador de onda completa com tensão de saída de 8 VCC? 3,87 V Questão 17 Um A.O. single supply alimentado com +3.3V, referência em +1.650V e 0V recebe um sinal senoidal de entrada de y(x) = sen(wt) + 1.650 [V]. Ganho = 20 e Tensão de Saturação (Vsat = 90% de Vcc). Qual o valor do sinal de saída? Escolha a alternativa correta. Nenhuma das anteriores Questão 18 Um transistor JFET: É um dispositivo controlado por tensão. Questão 19 Qual é a equação que descreve a tensão de saída em relação a tensão das entradas para o circuito abaixo. Considere o resistor de realimentação (Rf) igual a 66k ohms. Vo = – (2V1 – 3V2 + 5,5V3) Questão 20 Um A.O. single supply alimentado com +32V recebe um sinal senoidal de entrada de Vin = sen (wt) + 1,65 [V]. Considerando que o ganho do circuito é 10 qual será o valor do sinal de saída? Escolha a alternativa correta. Vo = 10 sen(wt) + 16,5 Questão 21 Calcule a tensão de saída para o circuito da figura abaixo com os seguintes dados de tensões e resistências: V1 = 80 µV Rf = 470 kΩ R1 = 4,3 kΩ R2 = R3 = 33 kΩ 𝑉𝑜 = 80. 10−9 (1 + 470.103 4,3.103 ) = 8,82. 10−3 => 8,82. 10−3 (1 + 470.103 33.103 ) = 134,43. 10−3 => 134,43. 10−3 (1 + 470.103 33.103 ) = 2,04𝑉 ou 1,79 V(AVA) Questão 22 Calcule a tensão de saída para o circuito da figura abaixo com as seguintes tensões e resistências: V1 = V2 = 12 mV rms, V3 = V4 = 18 mV rms R1 = 33 kΩ, R2 = 33 kΩ, R3 = 47 kΩ, R4 = 47 kΩ Ra = 330 kΩ, Rb = 47 kΩ, Rc = 470 kΩ 𝑉𝑜 = − ( 330. 103 33. 103 . 12. 10−3 + 330. 103 33. 103 . 12. 10−3) = −0,24𝑉 => − ( 470. 103 47. 103 . −0,24 + 470. 103 47. 103 . 18. 10−3 + 470. 103 47. 103 . 18. 10−3) = 2,04𝑉 Questão 23 Dados IDss= 6mA e Vp=-4,5V. Determine VGs em ID= 3mA e 5,5mA: -1,318V; -0,192V Questão 24 Para o circuito a seguir, calcule a potência dissipada pelos transistores de saída nessa tensão e a tensão de entrada que isso ocorre: PAg 512 boylestad P𝑖 = 2Vcc 2 π. RL = 2. 302 π. 8 = 71,6W P𝑜 = Vcc 2 2. RL = 302 π. 8 = 56,25W 𝑃2𝑞 = P𝑖 − P𝑖 = 71,6 − 56,25 = 15,35𝑊 VL = 0,636. 30 = 19,08V 15,36W e 19,08V Questão 25 Calcule a potência de entrada, de saída e a eficiência do circuito do amplificador Classe A abaixo, sabendo que o sinal de entrada resulta em uma corrente de base de 5mA rms. pag 501 boylestad 𝐈𝐁𝐪 = Vcc−0,7 Rb = 18−0,7 1,2.103 = 𝟏𝟒, 𝟒𝟏𝟔𝐦𝐀 𝐈𝐜𝐪 = B. IB = 40 ∗ 14,416. 10 −3 = 𝟓𝟕𝟔, 𝟔𝟒. 𝟏𝟎−𝟑𝒎𝑨 𝑽𝑪𝒆𝒒 = 𝑉𝐶𝐶 − 𝐼𝐶 . 𝑅C = 18 − (576,64. 10 −3. 16) = 𝟖, 𝟕𝟕𝑽 𝐈𝑪(𝑷) = βI𝐵(𝑃) = 40 . 5. 10 −3 = 𝟐𝟎𝟎𝒎𝑨 𝑷𝒊𝒄𝒐 𝐏𝒐(𝒄𝒂) = 𝐼𝐶 2(𝑝) 2 . 𝑅c = 200. 10−3 2 . 16 = 𝟎, 𝟑𝟐𝑾 𝐏𝒊(𝒄𝒄) = 𝑉𝑐𝑐. Icq = 18 . 576,64. 10 −3 = 𝟏𝟎, 𝟑𝟖𝑾 𝒏% = P𝑜(𝑐𝑎) P𝑖(𝑐𝑐) . 100% = 0,32𝑊 10,38𝑊 = 𝟑, 𝟎𝟖% Questão 26 Para um oscilador Colpitts com FET como o da figura abaixo e os seguintes valores de circuito, determine a frequência de oscilação do circuito: C1=750pF, C2=2500pF e L=40uH 1,05MHz 𝑓 = 1 2𝜋 ∗ √𝐿𝐶𝑞𝑒 𝐶𝑞𝑒 = 𝐶1𝐶2 𝐶1 + 𝐶2 ⇒ 750 ∗ 10−6 ∗ 2500 ∗ 10−6 750 ∗ 10−6 + 2500 ∗ 10−6 ⇒ 5,77 ∗ 10−10 𝑓 = 1 2𝜋 ∗ √𝐿𝐶𝑞𝑒 ⇒ 1 2𝜋 ∗ √(40 ∗ 10−6) ∗ 5,77 ∗ 10−10 ⇒ 𝟏, 𝟎𝟒𝟕 ∗ 𝟏𝟎𝟔𝐇𝐳 Questão 27 Calcule a frequência de oscilação do oscilador Hartley com FET, para os seguintes elementos: C=250pF, L1=1,5mH, L2=1,5mH e M=0,5mH. 159,2KHz Questão 28 Qual a configuração de A.O recebe o sinal de entrada e devolve o mesmo sinal com amplitude, frequência e fase na saída? Amplificador seguidor de tensão (Buffer) Questão 29 Calcule a tensão de saída para o circuito da figura abaixo com os seguintes dados de tensões e resistências: V1 = 3V: V2 =1V; Vc= 30V R1 = R2= R3= R4= R5= R7=10KΩ R6(potenciômetro)= 1KΩ 42V Questão 30 Um transistor unipolar FET depende: Da condução de elétrons(n) ou de lacunas(p) Questão 31 O que representa a condição definidaabaixo: VGS = 0V e VDS> IVpI A corrente máxima de dreno para um JFET. Questão 32 Calcule a distorção de segunda hormônica para uma forma de onda de saída com valores medidos de VCEmín=2,4V , VCEQ=10V e VCEmáx=20V %D2=6,8% %𝐷2 = 1 2 . (𝑉𝐶𝐸𝑚𝑎𝑥+ 𝑉𝐶𝐸𝑚𝑖𝑛)−𝑉𝐶𝐸𝑞 𝑉𝐶𝐸𝑚𝑎𝑥− 𝑉𝐶𝐸𝑚𝑖𝑛 . 100 = 1 2 . (20+2,4)−10 20−2,4 . 100 = 𝟔, 𝟖% Questão 33 Para um amplificador de classe B que forneça um sinal de 20V de pico para uma carga de 16Ω(auto falante) e uma fonte de alimentação de Vcc=30V, determine a potência de entrada, a potência de saída e a eficiência do circuito. Corrente na carga Corr da fonte Alimentação Pot Entrada 𝑰𝑳 = 𝑽𝑳 𝑹𝑳 = 𝟐𝟎 𝟏𝟔 = 𝟏, 𝟐𝟓𝑨 𝑰𝒄𝒄 = 𝟐 𝝅 . 𝑰𝑳(𝒑) = 𝟐 𝝅 . 𝟏, 𝟐𝟓 = 𝟎, 𝟕𝟗𝟔𝑨 𝑷𝑪𝑪 = 𝑽𝑪𝑪 . 𝑰𝑪𝑪 = 𝟑𝟎. 𝟎, 𝟕𝟗𝟔 = 𝟐𝟑, 𝟗𝑾 𝑷𝒐(𝑪𝑨) = 𝑽𝟐𝒑 𝑳 𝟐𝑹𝑳 = 𝟐𝟎𝟐 𝟐. 𝟏𝟔 = 𝟏𝟐, 𝟓𝑾 𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊ê𝒏𝒄𝒊𝒂% = 𝑷𝒐(𝑪𝑨) 𝑷𝒊(𝑪𝑪) . 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟐, 𝟓 𝟐𝟑, 𝟗 = 𝟓𝟐, 𝟑% 23,9W; 12,5W e 52,3% Questão 34 Determine a dissipação máxima permitida para um transistor de silício de 100W(a 25⁰C) para um fator de delimitação de 0,6W/⁰C a uma temperatura de encapsulamento de 150⁰C. 𝑷𝑫 = 𝑷𝑫(𝟐𝟓 𝟎𝑪) − (𝟏𝟓𝟎𝟎𝑪 − 𝟐𝟓𝟎𝑪 )(𝟎, 𝟔𝑾/𝟎𝑪) = 100 – 125 . (𝟎, 𝟔𝑾/𝟎𝑪) = 25W 25W Questão 35 Qual é a tensão de dreno na figura seguinte: 0,385V Questão 36 Se o ganho de um amplificador variar 10% de seu valor nominal de -1000, calcule a variação do ganho se o amplificador for utilizado em um circuito de realimentação com B= -1/20. 0,2% | 𝑑𝐴𝑓 𝐴𝑓 | ≅ | 1 𝛽𝐴 | | 𝑑𝐴 𝐴 | = | 1 −0,1 ∗ −1000 ∗ 20%| = 0,2% Página 549 Boylestad Questão 37 Em um amplificador operacional a tensão de saída durante a saturação positiva ou saturação negativa não atinge o valor da tensão da fonte de alimentação. Esta característica ocorre devido: A uma queda de tensão no estágio final do amplificador operacional e também quando a resistência de carga não é muito grande comparado a resistência de saída (Rout), parte da tensão amplificada sofre uma queda de tensão Rout. Questão 38 Um amplificador operacional ideal possui as seguintes características: Impedância de entrada infinita: Impedância de saída nula; ganho de tensão em malha aberto infinito; taxa de rejeição em modo comum(CMRR) infinita; Tensão de offset de saída nula; frequência com ganho unitário (F1) infinita Questão 39 Dados IDss= 6mA e Vp=-4,5V. Determine ID em VGs = -2V e -3,6V: 1,852mA; 0,24mA Questão 40 Que potência máxima um transistor de silício(Tjmax=200⁰C) pode dissipar ao ar livre a uma temperatura ambiente de 80⁰C. 𝑃𝐷 = 𝑇𝐽 − 𝑇𝐴 𝜃𝐽 ⇒ 𝑃𝐷 = 200 − 80 40 ⇒ 𝑃𝐷 = 3𝑊 PD=3W Questão 41 Se a tensão de entrada do amplificador de potência classe B da figura abaixo for 8Vrms, calcule a potência dissipada pela carga RL(Potência CA) 𝑽𝒊(𝒑) = √𝟐. 𝑽𝒊(𝒓𝒎𝒔) => √𝟐. 𝟖 = 𝟏𝟏, 𝟑𝟏𝑽 𝑷𝒐(𝑪𝑨) = 𝑽𝟐𝒑 𝑳 𝟐𝑹𝑳 = 𝟏𝟏,𝟑𝟏𝟐 𝟐.𝟖 = 𝟕, 𝟗𝟗𝑾 R: 8W Questão 42 Calcule a frequência do circuito oscilador em ponte de Wien quando R=10KΩ e C=2.400pF. 6,6Khz 𝒇 = 𝟏 𝟐 . 𝝅 . 𝑹. 𝑪 = 𝟏 𝟐 . 𝝅 . 𝟏𝟎.𝟏𝟎𝟑. 𝟐𝟒𝟎𝟎.𝟏𝟎−𝟏𝟐 = 𝟔, 𝟔𝑲𝒉𝒛 Questão 43 Nos amplificadores operacionais o ganho de tensão diminui com o aumento da frequência. Em níveis DC e em frequência baixas o ganho é listado pela especificação do fabricante sendo valores muito altos. A medida em que a frequência do sinal aumenta, o ganho em malha aberta cai até atingir o valor unitário. Este efeito ocorre devido: Ao circuito de compensação interna que existe em um operacional, normalmente constituído por um capacitor de compensação existente na saída do estágio diferencial de um amp-op. Pag 91 livro Questão 44 Calcule a frequência de operação de um oscilador de deslocamento de fase com transistor TBJ, para R=6KΩ, C= 1500pF e RC=18KΩ. 4,2KHz Questão 45 Calcule o ganho e as impedâncias de entrada e de saída de um amplificador com realimentação-série de tensão com A= -300, Zi= 1,5KΩ, Zo= 50KΩ e B = -1/15 𝑨𝒇 = 𝑨 𝟏+𝑨.Ɓ = −𝟑𝟎𝟎 𝟏+(−𝟑𝟎𝟎).(− 𝟏 𝟏𝟓 ) = −𝟏𝟒, 𝟑 𝑹𝒊𝒑 = 𝑹𝒊(𝟏 + 𝑨. Ɓ) = 𝟏, 𝟓. 𝟏𝟎 𝟑 . (𝟏 + (−𝟑𝟎𝟎). (− 𝟏 𝟏𝟓 )) = 𝟑𝟏, 𝟓𝑲Ω 𝑹𝒊𝒐 = 𝑹𝒐 𝟏+𝑨.Ɓ = 𝟓𝟎.𝟏𝟎𝟑 𝟏+(−𝟑𝟎𝟎).(− 𝟏 𝟏𝟓 ) = 𝟐, 𝟑𝟖𝑲Ω -14,3; 31,5KΩ e 2,4KΩ Questão 46 Um oscilador de deslocamento de fase com FET apresentando resistor de realimentação R = 10kΩ deve operar em 2,5 kHz. Selecione C para a operação especificada do oscilador. 𝒇 = 𝟏 𝟐 . 𝝅 . √𝟔 . 𝑹. 𝑪 => 𝑪 = 𝟏 𝟐 . 𝝅 . √𝟔 . 𝑹. 𝒇 => 𝑪 = 𝟏 𝟐 . 𝝅 . √𝟔 . 𝟏𝟎.𝟏𝟎𝟑. 𝟐,𝟓.𝟏𝟎𝟑 = 𝟐, 𝟔𝒏𝑭 Questão 47 Uma fonte de tensão senoidal CA de 10mVpp (pico a pico) com uma resistência interna de 100k ohms aciona o seguidor de tensão conforme mostrado abaixo. Qual é o valor da tensão de saída RMS (eficaz)? Vout (rms) = 3,53mV Questão 48 Para o circuito apresentado abaixo determine Vds (tensão drain-source). Vds = 8,19V Questão 49 Um amplificador operacional possui um ganho de tensão em malha aberta de 200 V/mV. Se a tensão de saída é de 1V, a tensão de entrada será: 5µA Questão 50 Calcule o ganho de um amplificador com realimentação negativa que apresenta A = -2000 e β = -1/10. -9,95 Questão 51 Um filtro com um único capacitor possui na entrada 40 VCC. Se essa tensão for injetada em um estágio RC (R = 50 Ω, C = 40 μF), qual seria a corrente de saída, considerando-se uma carga de 500 Ω? 72,7 mA 𝑰𝒐𝒖𝒕 = 𝑽𝒄𝒄 𝑹+𝑹𝒄 = 𝟒𝟎 𝟓𝟎𝟎+𝟓𝟎 = 𝟕𝟐, 𝟕𝒎𝑨 Questão 52 O termo IDss de um transistor JFET é descrito como: Corrente que circula entre os terminais drain-source(dreno-fonte) com Vgs=0 Questão 53 Calcule a tensão de saída de um amplificador somador com amp-op para os conjuntos de tensões e resistores a seguir: -7V Questão 54 Calcule a tensão de saída e a corrente no diodo Zener no circuito regulador da figura abaixo: 𝑽𝟎 = 𝑽𝒛 − 𝑽𝑩𝑬 = 𝟏𝟐 − 𝟎, 𝟕 = 𝟏𝟏, 𝟑𝑽 𝑽𝑪𝑬 = 𝑽𝒊 − 𝑽𝟎 = 𝟐𝟎 − 𝟏𝟏, 𝟑 = 𝟖, 𝟕𝑽 𝐼𝑅 = 20 − 12 240 = 33,33𝑚𝐴 11,3V; 33,33mA Questão 55 Escolha a alternativa que representa o sinal de saída do circuito: Nenhuma das Anteriores Questão 56 A tensão de constrição (pinchoff) tem o mesmo valor que a tensão: Da porta Questão 57 Para um amp-op com uma taxa de inclinação(SR) de 10V/us, qual é o máximo ganho de tensão em malha fechada(Av) que pode ser utilizado quando o sinal de entrada varia de 1V em 20us? Av=200 Questão 58 Determine a tensão regulada no circuito regulador em paralelo da figura abaixo. 𝑉𝐿 = 8,2 + 0,7 = 𝟖, 𝟗𝑽 8,9V Questão 59 Um amplificador operacional BIFET possui desempenho superior aos amplificadores bipolares, possuindo uma ampla largura de banda, um alto slew rate(taxa de subida), alta impedância de entrada e correntes de polarização baixas. Podemos descrever um ampo-op BIFET como: Este tipo de amplificador incorpora JFETs e transistores Bipolares de Junção (TBJ) no mesmo chip. Os JFETs são utilizados em estágios de entrada para se obter menores correntes de polarização e menores offsets de entrada. Os transistores bipolares são utilizados em estágios posteriores para maior ganho de tensão. Questão 60 Qual das alternativas incluem as especificações dos amplificadores operacionais. I- Correntes e tensões de offset II- Parâmetros de frequência III- Ganho-largura de banda IV- Taxa de inclinaçãoI, II, III e IV Questão 61 Dos itens abaixo quais são considerados características básicas de um amplificador operacional. I- Impedância de entrada bastante alta II- Ganho de tensão bastante alto III- Baixa impedância de saída I, II, e III Questão 62 Escolha a alternativa que representa o sinal de saída do circuito no ponto B. -1Vdc Questão 63 Utilizando A.O. como comparador e alimentando do tipo dual-supply (+5V e -5V), com Vsat = 90% das alimentações, e a saída está ligada a um transistor de junção bipolar NPN cujo coletor possui um LED polarizado diretamente em +5V, aplica-se na entrada inversora um sinal contínuo de -5Vdc, enquanto que na entrada não-inversora está aplicado um sinal contínuo de -3V. Escolha a alternativa que representa o sinal de saída do A.O.: +4,5V Questão 64 Calcule a tensão de saída para o circuito da figura abaixo com os seguintes dados de tensão e resistências: Va = 10V: Vb =20V; Vc= 30V R1 = R3 = 30KΩ R2 = R4= 300KΩ 𝑽𝟎 = 𝑹𝟐 𝑹𝟏 . (𝑰𝒏𝟐 − 𝑰𝒏𝟏) => 𝟑𝟎𝟎.𝟏𝟎𝟑 𝟑𝟎.𝟏𝟎𝟑 . (𝟐𝟎 − 𝟏𝟎) = 𝟏𝟎𝟎𝑽 100V Questão 65 Um estágio RC é adicionado em uma fonte após o capacitor de filtragem para que a ondulação seja reduzida para 2%. Calcule a tensão de ondulação na saída do filtro RC que fornece uma tensão de 80Vcc. 1,6V Questão 66 Calcule a tensão de saída e a corrente no diodo Zener no circuito regulador da figura abaixo: 𝑽𝑹𝑳 = 𝑽𝒁 . (𝟏 + 𝑹𝒇 𝑹𝟏 ) => 𝟏𝟐 . (𝟏 + 𝟏𝟐.𝟏𝟎𝟑 𝟐𝟐.𝟏𝟎𝟑 ) = 𝟏𝟖, 𝟓𝟓𝑽 𝐼𝑧 = 𝐼𝑅𝑆 IRS = VRS Rs VRS = VI − Vz VRS = 20 − 12 = 8𝑉 𝐼𝑧 = 𝐼𝑅𝑆 = VRS Rs 𝐼𝑧 = 8 1250 = 𝟔, 𝟒𝐦𝐀 18,55V; 6,4mA Questão 67 Observe o circuito abaixo e escolha a alternativa correta para a tensão de saída do A.O, sabendo-se que a entrada inversora do mesmo possui um sinal de entrada de +7,5VVdc, e que o resistor dependente de luz (LDR) está conectado na entrada não inversora e o ambiente em que o circuito se encontra está totalmente sem luz,(Vsat=90% de Vcc e –Vcc). -13,5Vdc Questão 68 Se um amplificador operacional é alimentado com uma fonte simétrica (Dual Supply) de +12V e -12V, o máximo valor de pico a pico (MPP) do sinal de saída será próximo de: Vpp (max) = 24V Resposta: página 79 da apostila de sistemas digitais e amplificadores operacionais. Questão 69 Considerando o circuito mostrado abaixo, escolha a alternativa correta: A saída nunca terá valores negativos, sendo o menor valor 0V. Questão 70 Qual é a configuração de um Amplificador operacional que recebe um sinal de entrada e devolve o mesmo sinal com amplitude, frequência e fase na saída? Amplificador seguidor de tensão (Buffer) Questão 71 Calcule o valor da tensão de saída para o circuito abaixo: - -Vout = 0,85V - -Vout = 0,94V - -Vout = 0V - -Vout = 0,72V Questão 72 Analisando o circuito a seguir, podemos considerar as seguintes situações p/ o LDR. Durante o dia: LDR com baixa resistência, Vout do comparador = 0V, Q1 em corte, RL1 e L1 desligados Durante a noite: LDR com alta resistência, Vout do compardor = + 9V, Q1 saturado, RL1 e L1 ligados Questão 73 Considere as afirmações para o circuito a seguir: (1) Se Vref (low) < Vin < Vref (high) o LED estará ligado. (2) Se Vref (low) < Vin > Vref (high) o LED estará desligado. (3) Os diodos (1N4006) ligados na saída dos operacionais, são utilizados para proteger as saídas quando estiverem com níveis lógicos diferentes. (4) O ganho de tensão utilizado no circuito p/ os dois dos amplificadores operacionais é unitário (Av = 1). Podemos considerar como VERDADEIRA(S): apenas a afirmação 3. as afirmações 1 e 2. as afirmações 1, 2 e 3. as afirmações 1, 2 e 4. as afirmações 3 e 4. Questão 74 O LDR é um resistor que varia seu valor de resistência de acordo com a luminosidade : Quanto maior luminosidade menor será sua resistência e quanto menor sua luminosidade maior será sua resistência. Então como de dia haverá maior claridade menor será a sua resistência. O amplificador comparado compara os sinais de entrada da seguinte forma : V+ > V- = Vcc+ V- > V+ = 0 . Portanto cpor analise de circuito a tensão de saída será 0 durante o dia e +9 a noite. Por eliminação a alternativa correta é letra B. Questão 75 O amplificador comparado compara os sinais de entrada da seguinte forma: V+ > V- = Vcc+ V- > V+ = 0 e analisando o circuito tem -se que apenas a afirmativa 03 está certa. Questão 76 Calcule a distorção de segunda harmônica para uma forma de onda de saída com valores medidos de VCEmín = 2,4 V, VCEQ = 10 V e VCEmáx = 20 V. %D2 = 2,8% %D2 = 6,8% %D2 = 13,6% %D2 = 3,4% %D2 = 4,8% Resolução : 𝐷2 = | 1 2 ∗ (𝑉𝑐𝑒𝑚á𝑥+𝑉𝑐𝑒𝑚í𝑛) − 𝑉𝑐𝑒𝑞 𝑉𝑐𝑒𝑚á𝑥−𝑉𝑐𝑒𝑚í𝑛 | ∗ 100% ⇒ 𝐷2 = | 1 2 ∗ (20 + 2,4) − 10 20 − 2,4 | ∗ 100% ⇒ 𝐷2 = 6,82% Questão 77 Considerando as seguintes afirmações: (1) O amp-op pode amplificar sinais de corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC). (2) A impedância de entrada de um amp-op do tipo BIFET é considerada baixa. (3) Um sinal em modo comum em um amp-op é aplicado nas duas entradas ao mesmo tempo. (4) Os retificadores de onda completa com filtro capacitivo operam utilizando um amplificador operacional em malha aberta. Podemos considerar VERDADEIRAS: Resolução: As afirmações I e III Questão 78 Para o circuito mostrado abaixo calcule Vo (tensão de saída) e diga qual como este circuito é classificado: Resolução: Questão 79 Classifique o circuito e calcule o valor da corrente IL (corrente de saída). Resolução: Questão 80 Considerando as características de um amplificador de instrumentação, marque a alternativa FALSA. Em circuitos de pequenos sinais como em aplicações médicas, é muito comum utilizarmos um amplificador de instrumentação. O amplificador de instrumentação é composto por dois estágios, um estágio de entrada com amplificadores inversores e um estágio de saída composto por um amplificador somador. O amplificador de instrumentação é composto por dois estágios, um estágio de entrada com amplificador não inversor e um estágio de saída composto por um amplificador diferencial. O amplificador de instrumentação possui um alto CMRR (Taxa de rejeição em modo comum), um baixo Offset de entrada e um baixo drift de temperatura. Questão 81 = × = 2 × 10 Vo = −20Volts / Amplificador de transresistencia (Obs. Sinal negativo devido ser AO ser inversor). Fonte de Corrente característica da Transresistencia 8V R1 2k = 4 Amplificador de transcondutância e IL = 4mA Obs. Fonte de tensão característica da transcondutância. Qual é a função do circuito mostrado abaixo? Ajustar o valor da tensão de offset de saída para 0V através de Rv. Ajustar o valor da tensão de offset de entrada para 0V através de Rv. Ajustar o ganho de malha aberta do amplificador operacional. Ajustar o ganho de malha fechada do amplificador operacional. Ajustar o valor da corrente de offset de entrada para 0mA através de Rv. Questão 82 Determine a frequência de corte (Fc) de um amp-op com valores especificados de largura de banda (B1) de 10MHz e ganho de tensão diferencial (Avd) de 150V/mV. 𝐹𝐶 = 𝐹1 𝐴𝑉 → 𝐹𝐶 = 10𝑀𝐻𝑍 150 𝑉 𝑚𝑉⁄ → 𝑭𝑪 = 𝟔𝟔, 𝟔𝟕𝑯𝒁 Fc = 1500 MHz Fc = 66,67 Hz Fc = 50 KHz Fc = 66,67 KHz Fc = 15 uHz Questão 83 Qual é o valor da potência (RMS) dissipada pela carga (Resistor de 2K ohms)? Po = 12,73mW Po = 9mW Po = 49mW Po = 22,63mW Po = 16mW 𝑉1 = 𝑉𝑖 ∙ 𝐴𝑉(1)𝑉1 = 𝑉𝑖 ∙ (1 + 𝑅𝑓 𝑅1 ) 𝑉1 = 2 ∙ (1 + 60 20 ) 𝑉1 = 2 ∙ 4 𝑽𝟏 = 𝟖 𝑽 𝑉0(1) = 𝑉1(𝑝) ∙ 𝐴𝑉(2) 𝑉0(1) = 8 ∙ 1 𝑽𝟎(𝟏) = 𝟖 𝑽 𝑉0(𝑅𝑀𝑆) = 𝑉0(𝑃) √2 𝑉0(𝑅𝑀𝑆) = 8 √2 𝑽𝟎(𝑹𝑴𝑺) = 𝟓, 𝟔𝟔 𝑽 𝑃(𝑅𝑀𝑆) = 𝑉(𝑅𝑀𝑆) 2 𝑅2 𝑃(𝑅𝑀𝑆) = (5,662) 2 𝑃(𝑅𝑀𝑆) = 32,0356 2 𝑷(𝑹𝑴𝑺) = 𝟏𝟔 𝒎𝑾 Questão 84 Sobre a configuração abaixo, escolha a melhor alternativa para seu funcionamento: Se E1 for maior que E2 teremos –Vsat na saída. Questão 85 Considerando o circuito mostrado a seguir, é correto afirmar que: (1) O LED irá ser ligado quando o potenciômetro (10K) for ajustado de modo que Vin < 6V. (2) O diodo zener tem como função regular o valor da tensão de referência (Vref) em 6V na entrada não inversora. (3) O resistor de 560 é um limitador de corrente para o LED. (4) Se a tensão de saturação de saída do comparador for 90%Vcc, o valor de - Vsat será de - 12V. Podemos considerar VERDADEIRAS as seguintes afirmações: As afirmações 2 e 4. As afirmações 1, 2 e 3. As afirmações 2, 3 e 4. Todas as afirmações. As afirmações 2 e 3. Questão 86 Classifique o circuito com amp-op, considerando os sinais de entrada (Vin) e saída (Vo). Amplificador Diferenciador Questão 87 Na figura abaixo, temos um circuito composto por amplificadores operacionais que produzem na saída um sinal de 4 a 20 mA, utilizado como referência de velocidade de um inversor de frequência (Drive). Considerando que a faixa de velocidade do motor é de 0 a 4000 RPM, qual será a velocidade do motor, se o potenciômetro estiver ajustado em 30K ohms? 40𝑘 → 4000 30𝑘 → 𝑥 40𝑘𝑥 = 120000 𝑥 = 120000 40 → 𝒙 = 𝟑𝟎𝟎𝟎 𝒓𝒑𝒎 Questão 88 Calcule a tensão de saída, ganho para o circuito e classifique a configuração do operacional, considerando a figura abaixo com uma entrada Vi = 150mV e as seguintes resistências: R1 = 36K V0 = 3,275V A= 21,83 Amplificador não inversor R2 = 750K Ganho = 1 + R2 R1 = 1 + 750.103 36.103 = 𝟐𝟏, 𝟖𝟑 𝑉0 = 𝑉𝑖 . (1 + R2 R1 ) = 150. 10−3. (1 + 750. 103 36. 103 ) = 𝟑, 𝟐𝟕𝟓𝑽 N (motor) = 3000 RPM N (motor) = 2000 RPM N (motor) = 3500 RPM N (motor) = 1500 RPM N (motor) = 4000 RPM Questão 89 Escolha a alternativa que representa a configuração e alimentação do A.O. abaixo: Buffer Dual Supply Somador Inversor e Dual Supply. Comparador Inversor Single Supply Inversor Dual Supply Comparador Single Supply Questão 90 Analise as formas de ondas a seguir: Após análise, é correto afirmar que os sinais apresentam: Amplitudes, frequências e ângulo de fase iguais. Ângulo de fase nulo e amplitudes de VA = VB/2. Amplitudes de VA = 2 VB e frequências FA = FB/2. Todas as alternativas estão corretas. Frequências de FA = FB e ângulo de fase φB = φA + π/2. Questão 91 Avaliando as formas de onda mostradas abaixo, informe qual é o tipo de amplificador operacional utilizado e qual é o ganho de tensão do circuito. Amplificador Inversor com ganho de -2. Questão 92 Calcule o valor da corrente IL (corrente de saída) e da tensão de saída do operacional, considerando que o ampop irá gerar um valor negativo de tensão. 𝑉0 = 𝑉𝑖 . (− R2 R1 ) = 8. (− 4. 103 1. 103 ) = −𝟑𝟐𝑽 𝐼𝐿 = V𝐿 R𝐿 = 32 4. 103 = 𝟖𝒎𝑨 IL = 8mA e Vo = - 32V Questão 93 De acordo com o circuito mostrado a seguir, podemos considerar que o LED de saída irá acender quando: V+ < 2,5V Questão 94 Considerando o circuito a seguir: Podemos classificar o circuito como: Fonte de alimentação linear composta pelos blocos de: transformação (rebaixamento de tensão), filtro de ripple e regulação de tensão com regulador integrado. Questão 95 Qual é a tensão do circuito da figura abaixo. 𝑉0 = 𝑉𝑖 . (− R2 R1 ) = 1,5. (− 𝟐𝟓𝟎. 103 𝟐𝟎. 103 ) = −𝟏𝟖, 𝟕𝟓𝑽 Questão 96 Para o circuito da figura abaixo, calcule o IL. 𝐼𝑙 = 12 2𝑘 = 6𝑚𝐴 Questão 97 Se Vin = 12V e Vz = 6,8V qual será o valor da tensão regulada na carga? Considere o transistor de silício. 𝑉𝐿 = 𝑉𝑍 + 𝑉𝐵𝐸 ⇒ 𝑉𝐿 = 6.8𝑉 + 0.7 ⇒ 𝑉𝐿 = 7.5𝑉 Questão 98 Suponha um circuito utilizando A.O. como comparador. A alimentação do é do tipo single-supply (+5V e 0V) e a saída está ligada a um transistor de junção bipolar NPN, cujo coletor está ligado a um relé de +12V e com um diodo em paralelo no indutor do mesmo para proteção. Na entrada inversora está sendo aplicado um sinal contínuo de +2V, enquanto que na entrada não-inversora está aplicado um sinal contínuo de +3V. A saturação do A.O. é de 90% de Vcc. Escolha a alternativa que representa o valor da tensão de saída do A.O.: -4.5Vdc -5Vdc +3Vdc +5Vdc +4.5Vdc Vref < Vin + 2V < +3V Portanto, a saturação será positiva em 90% da alimentação do A.O. Questão 99 Qual configuração de A.O. devolve na saída uma tensão de saturação (positiva ou negativa) dependendo das entradas inversoras e não-inversoras? Comparador Questão 100 Calcule a potência de entrada, de saída e a eficiência para o circuito abaixo. O sinal de entrada resulta em uma corrente de base de 5mA rms. 3,8 W; 6,4 W e 0,616% 10,38 W; 4,64 W e 66,16% 9,6 W; 625 mW e 6,5% 51,9 W; 0,32 W e 10,8% 10,2 W; 640,7 mW e 6,28% Questão 101 A tensão de constrição (pinchoff) tem o mesmo valor que a tensão: Da porta
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