Grátis: Os filtros ativos são circuitos desenvolvidos a partir do uso de amplificadores operacionais, geralmente os mais comercializados, como é o caso do ... – Questões Respondidas

Eletrônica Analógica

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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, F.
b. F, V, V, V.
c. F, F, V, V.
d. V, F, V, F.
e. V, F, F, V.

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Vamos analisar cada uma das afirmativas sobre filtros ativos e passivos: I. ( ) Os filtros ativos são utilizados, geralmente, até 1 MHz. É falsa (F). Filtros ativos podem operar em frequências muito mais altas, dependendo do projeto e dos componentes utilizados, podendo chegar a várias dezenas de MHz ou mais. II. ( ) O ganho de potência de um filtro passivo normalmente é maior. É falsa (F). Filtros passivos não amplificam o sinal; eles podem atenuá-lo. O ganho de potência de filtros ativos é geralmente maior, pois eles podem amplificar o sinal. III. ( ) Os filtros passivos utilizam somente elementos passivos, ou seja, resistores. É verdadeira (V). Filtros passivos são compostos apenas por componentes passivos, como resistores, capacitores e indutores. IV. ( ) Os filtros ativos são mais fáceis de conseguir sintonização. É verdadeira (V). Filtros ativos, devido ao uso de amplificadores operacionais, permitem uma maior flexibilidade e facilidade na sintonização das frequências desejadas. Agora, organizando as respostas: I - F II - F III - V IV - V Portanto, a sequência correta é: c) F, F, V, V.

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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 verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
b. A afirmativa I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
c. As afirmativas I e II são proposições falsas.
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.

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.
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. A afirmativa I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
b. As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
c. As afirmativas I e II são proposições falsas.
d. A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
e. As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.

Observe a figura a seguir. 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.
a. V, V, F, F.
b. F, V, V, V.
c. V, F, F, F.
d. V, F, V, F.
e. F, F, V, V.

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. o ganho de potência geralmente será muito alto para a maior parte dos dispositivos comerciais.
b. demandam alta impedância de entrada, que é considerada idealmente como infinita.
c. a maior parte dos amp-ops de aplicações gerais possuirão drift mais alto devido ao aumento de temperatura.
d. a impedância de saída dos amplificadores operacionais normalmente é alta.
e. a largura de faixa deve ser menor para que o dispositivo tenha maior controle de operação.

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.
Com base nisso, analise o circuito apresentado anteriormente e assinale a alternativa correta quanto ao seu funcionamento.
a. O ganho de tensão mínimo é zero.
b. Sendo zero o mínimo de , o ganho máximo é de 1.
c. O ganho de tensão é capaz de produzir maior realimentação.
d. A faixa permissível para o ganho de tensão é de 0 até 1.
e. O Q mínimo na configuração é de 1.

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.
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.
a. V, V, F, F.
b. V, F, V, F.
c. F, V, V, V.
d. F, F, V, V.
e. V, F, F, F.