GRA0686 ELETRÔNICA ANALÓGICA GR0823211 - 202110 ead-14915 01

Prévia do material em texto

· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II.
	Resposta Correta:
	 
I e II.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um circuito integrador pode ser obtido não só para o cálculo da integral de dado sinal de entrada, tomado isoladamente. Prova disso é o circuito eletrônico visto a seguir, desenvolvido para a obtenção de um circuito amplificador integrador, com o uso de amplificadores operacionais de uso geral. Além disso, nesse caso, utiliza-se como exemplo três sinais distintos, mas é possível desenvolver um circuito com mais sinais de entrada.
Fonte: PERTENCE JR., 2007, p. 86.
PERTENCE JR., A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2007.
Nesse sentido, considerando as informações apresentadas e a figura exposta anteriormente, qual seria a tensão de saída nesse caso?
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
.
	Resposta Correta:
	 
.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: no ponto , de conexão do capacitor no terminal inversor, tem-se a seguinte relação, considerando-se o uso da Lei de Kirchhoff das correntes, um único sinal de entrada e uma única resistência: . A partir desta, conclui-se que a tensão de saída é .
	
	
	
· 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
	
	
	
	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:
	 
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Resposta Correta:
	 
As afirmativas I e II são proposições falsas.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	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 componentes estabelecido. 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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II
	Resposta Correta:
	 
I e II
	Comentário da resposta:
	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 .
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	O uso de diversos tipos de circuitos com amplificadores nos mostra que eles podem ser utilizados para o desenvolvimento de controladores e circuitos para a filtragem ativa de dado sinal. No circuito apresentado a seguir, por exemplo, tem-se um circuito desenvolvido para a implementação de um controlador de ação proporcional. Observe a figura com atenção!
Fonte: PERTENCE JR., 2007, p. 91.
PERTENCE JR., A. Amplificadores operacionais e filtros ativos. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2007.
Dentro desse contexto, com base na configuração apresentada e nas informações expostas, acerca do circuito proposto, podemos afirmar que:
I. a tensão de saída é dada como ;
II. o sinal de tensão  corresponde, na prática, ao erro do controlador;
III. ao calcularmos a tensão de saída do controlador, obtemos ;
IV. a saída do controlador é dada pelo sinal do erro E.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II.
	Resposta Correta:
	 
I e II.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: ao analisarmos o circuito completo, chegamos à conclusão, pela aplicação da Lei de Kirchhoff, que a tensão de saída é dada por . Além disso, a tensão  corresponde ao erro, enquanto , por exemplo, está relacionadaà saída .
	
	
	
· Pergunta 7
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.
	
	
	
· Pergunta 8
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 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.
	
	
	
	
		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 9
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 10
0 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:
	 
A faixa permissível para o ganho de tensão é de 0 até 1.
	Resposta Correta:
	 
O ganho de tensão é capaz de produzir maior realimentação.
	Comentário da resposta:
	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.