ELETRÔNICA ANALÓGICA - UNID IV

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· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, F, F, V.
	Resposta Correta:
	 
V, F, F, V.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	O circuito apresentado a seguir traz um exemplo real de como é possível — embora existam outras possibilidades — calcular a derivada de dado sinal a partir de um circuito amplificador, desenvolvido com um amplificador operacional de uso geral, como o LM 741 ou o LM 351. Note que, nesse caso, inserimos outro elemento para além das cargas resistivas: o capacitor, que possui a capacitância genérica C.
Fonte: PERTENCE JR., 2007, p. 78.
PERTENCE JR., A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2007.
Nesse contexto, com base nas informações expostas e na figura, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
I. (   ) Analisando o ponto , tem-se a relação matemática .
II. (   ) A tensão de saída pode ser calculada como diretamente dependente da realimentação.
III. (   ) O circuito é uma das formas de fornecer mais estabilidade para a saída necessária.
IV. (   ) Uma configuração mais estável, nesse caso, poderia utilizar um resistor adicional em paralelo com o capacitor.
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: analisando o ponto  pela Lei de Kirchhoff das correntes, é possível obter a seguinte relação: . Além disso, a partir desta, obtemos que a tensão de saída pode ser calculada como .
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Observe a figura a seguir, que traz um circuito amplificador somador, o qual é desenvolvido com três entradas distintas ( ,  e ) e impedâncias de entrada para cada fonte acoplada. Além disso, é possível analisar a resistência de realimentação . O terminal inversor está conectado a um outro resistor, de resistência R, que é utilizado para aumentar a estabilidade do circuito.
Fonte: PERTENCE JR., 2007, p. 61.
PERTENCE JR., A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2007.
A respeito do circuito retratado, podemos afirmar que:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
a tensão de saída é a média aritmética dos sinais de entrada, caso todos os resistores de entrada sejam iguais e, na realimentação, haja somente um curto.
	Resposta Correta:
	 
a tensão de saída é a média aritmética dos sinais de entrada, caso todos os resistores de entrada sejam iguais e, na realimentação, haja somente um curto.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: tomando como referência que a tensão no ponto  pode ser calculada como  e que a tensão de saída é igual a , obtemos a seguinte relação em função das transcondutâncias, considerando  e : .
	
	
	
· Pergunta 4
0 em 1 pontos
	
	
	
	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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
o resistor de estabilização que pode ser utilizado será de 10 kΩ.
	Resposta Correta:
	 
utiliza-se um resistor associado à entrada 1 de 10 kΩ.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: trata-se de um circuito amplificador somador, já que desejamos uma resposta que depende do somatório das entradas. Além disso, geralmente se adota o resistor de estabilização ( ) como o paralelo dos outros três associados às entradas com o de realimentação. Dessa maneira, tem-se // // //  = 10//10//5//2,5 = 1,25 kΩ. Por fim, o resistor de estabilização se faz necessário, associado ao terminal não inversor.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
O ganho de tensão é capaz de produzir maior realimentação.
	Resposta Correta:
	 
O ganho de tensão é capaz de produzir maior realimentação.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: observa-se que, com o filtro Sallen-Key configurado dessa forma, é possível que o ganho de tensão ( ) seja capaz de produzir uma realimentação positiva maior, que ocorre por meio do capacitor utilizado, impactando diretamente o valor Q do circuito.
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As afirmativas I e II são proposições falsas.
	Resposta Correta:
	 
As afirmativas I e II são proposições falsas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: um circuito amplificador com amplificadores operacionais é implementado na prática com um resistor de entrada, aplicado ao terminal inversor e o paralelo resistor e capacitor para a realimentação. Prevê-se, ainda, um resistor aterrado para o terminal não inversor. Todo esse arranjo é justificado para conferir maior estabilidade em baixas frequências.
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um seguidor de tensão, também conhecido como buffer, é um tipo especial de circuito amplificador que pode ser desenvolvido com amplificadores operacionais emgeral. 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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Resposta Correta:
	 
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Resposta Correta:
	 
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
· Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
demandam alta impedância de entrada, que é considerada idealmente como infinita.
	Resposta Correta:
	 
demandam alta impedância de entrada, que é considerada idealmente como infinita.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
· Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	Observe a figura a seguir.
Fonte: PERTENCE JR., 2007, p. 19.
PERTENCE JR., A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2007.
Com base na figura anterior, é possível observar o porquê de haver um curto-circuito, idealmente, a ser considerado na análise de um circuito elétrico ou eletrônico com amplificadores operacionais. Similarmente, como não há circulação de corrente na entrada do dispositivo, considera-se idealmente que há um aterramento. Os dois conceitos são o terra virtual e o curto-circuito virtual, utilizados para se entender e projetar amplificadores.
Assim, acerca do funcionamento do amplificador, do amplificador operacional real e de aspectos de análise, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
I. (   ) As correntes  e  são nulas.
II. (   ) A tensão  é nula.
III. (   ) A resistência  é nula.
IV. (   ) A corrente  é nula.
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: como a impedância de entrada é muito grande — idealmente considerada como infinita —, isso implica que as correntes que “entram” no amplificador operacional sejam nulas. Além disso, tem relação direta com a existência do terra virtual. Devido ao curto-circuito virtual, a tensão entre  e  é nula, ou seja,  é igual a zero.
	
	
	
Quinta-feira, 1 de Abril de 2021 16h28min33s BRT