/LFHQFLDWXUDHP(QJHQKDULDGH 6LVWHPDVH&RPSXWDGRUHV,QVWUXPHQWDomRH0HGLGDV

Transcrição

1 81,9(6,'$'('$0$'(,$ ([HUFtFLRVDUHVROYHUQDDXOD Considere a função YW representada na figura. (Exercício adaptado do Prob. 1 de [1]). )LJXUD. Oscilograma com uma tensão rectangular. Determine: D Os valores máximos e mínimos de YW; EO período e a frequência fundamental de YW; F O valor médio de YW; G O valor eficaz de YW; HO factor de crista )&; I O desvio absoluto médio, GDP; J O quociente,., entre o valor eficaz e o desvio absoluto médio. Num circuito potenciométrico alimentado a corrente, esboce o gráfico da variação da sensibilidade 6 I em função de 2, para uma potência máxima em 2, igual a 0.1 W, 0.2 W, 0. W, e 1.0 W. (Exercício 2.2 de [2]). )LJXUD Circuito potenciométrico alimentado com corrente. Na ponte de Weatstone da figura é 1 = 100 Ω, 2 = 40 Ω, = 00 Ω, 9 = 10 V, e a resistência do detector é = 600 Ω. (Exercício 2.16 de [2]). 1

2 81,9(6,'$'('$0$'(,$ )LJXUD Ponte de Wheatstone. D Com a ponte em equilíbrio, determine o valor de. E Se o valor de variar relativamente ao equilíbrio de ±1% e ±10%, determine a corrente que circula no detector. Analise os resultados. Uma onda quadrada simétrica de tensão pico-a-pico igual a 2.0 V e valor médio nulo é aplicada a um circuito RC passa-baixo. A constante de tempo do circuito é metade do período da onda quadrada. Esboce a onda de saída e indique o seu valor de pico a pico-apico. (Exercício 2.6 de [2]). No atenuador compensado da figura determine: (Exercício 2.9 de [2]). D O valor de &; EA atenuação; F A impedância de entrada na forma de um paralelo de uma resistência com um condensador. )LJXUD Atenuador compensado. 2

3 81,9(6,'$'('$0$'(,$ ([HUFtFLRVSURSRVWRV Um osciloscópio analógico monitorizou a função YW, com forma triangular, representada na figura 1. )LJXUD. Oscilograma de uma tensão triangular. Usando o oscilograma da figura anterior, determine: (Exercício adaptado do Prob. de [1]). D Os valores máximos e mínimos de YW; EO período e a frequência fundamental de YW; F O valor médio de YW; G O valor eficaz de YW; HO factor de crista )&; I O desvio absoluto médio, GDP; J O quociente,., entre o valor eficaz e o desvio absoluto médio. Num circuito potenciométrico alimentado a tensão, esboce o gráfico da variação da sensibilidade 6 V em função de U 1 2. Considere o produtor 2 como um parâmetro variável igual a 100 Ω.W, 200 Ω.W, 00 Ω.W e 1000 Ω.W. (Exercício 2. de [2]). )LJXUD Circuito potenciométrico alimentado com tensão.

4 81,9(6,'$'('$0$'(,$ Considere a seguinte cadeia de amplificação. (Exercício de []). )LJXUD Cadeia de amplificação. D Identifique a topologia em que se encontram cada um dos amplificadores operacionais da figura. E Determine as expressões dos ganhos 9 /Y 1 e Y 1 /Y das montagens associadas a cada um dos amplificadores operacionais. F Calcule a gama de valores na qual pode estar compreendida a tensão de referência 9. Qual é o efeito desta tensão na tensão de saída de $ 0? G Sabendo que a tensão de entrada Y pode variar entre 2.7 V e.2 V, determine qual deverá ser o valor da tensão de referência 9 e qual deverá ser o ganho Y /Y 1 associado a A 1 para que a saída Y apresente valores de tensão entre 0 e V. Determine nessas circunstâncias o valor da resistência 2. H Desenhe a curva característica da relação entrada-saída da cadeia de amplificação. Uma onda quadrada simétrica de valor médio nulo e de amplitude de pico-a-pico de 20 V tem um período de 2 µs. Esta onda é aplicada a um circuito passa-baixo onde a frequência superior de corte a db é 1/2π MHz. Esboce a onda de saída em regime final, assinalando os valores típicos. (Exercício 2.7 de [2]). A onda quadrada da figura é aplicada a um circuito RC passa-alto. Esboce as ondas resultantes em e &. (Exercício 2.8 de [2]). D Se & = 107. E Se & = 7/10. )LJXUD Onda quadrada. 4

5 81,9(6,'$'('$0$'(,$ Pretende-se projectar para um aparelho de medição um andar de entrada, totalmente compensado, com a seguinte configuração (Exercício 2.10 de [2]). )LJXUD Andar de entrada compensado. D Considere que a resistência de entrada do amplificador é infinita, e querendo garantir uma resistência de entrada independente da atenuação, igual a 10 MΩ, calcule os valores dos restantes componentes sabendo que = 100 kω e & = 1 nf. E Supondo que o amplificador apresenta uma capacidade de entrada de 20 pf e considerando que todas as outras grandezas que o caracterizam são ideais, esboce a forma de onda à sua saída quando selecciona a posição de 10:1 e se aplica à entrada do atenuador um degrau de 1 V. Ao fim de quanto tempo é a tensão de saída igual a 9% do seu valor final? F Comente e quantifique a seguinte afirmação relativa ao atenuador apresentado: 2 HIHLWRGDFDSDFLGDGHGHHQWUDGDGRDPSOLILFDGRUpWDQWRPDLVGHVSUH]iYHOTXDQWRPDLRU IRURJUDXGHDWHQXDomR. 6ROXo}HV D 9 = 10 V e 9 = 0 V E 7 = 10 ms e I = 100 Hz F <YW)> = V G 9 = 7.07 V H )& = 1.41 V I GDP = V J. = 1.41 D = 200 Ω E LG 1 = µa, LG 1 = 26.7 µa, LG 10 = µa e LG 10 = µa

6 81,9(6,'$'('$0$'(,$ 2 2 Y 1( W) = H, Y 2( W) = H, 9 1 = V, 9 2 = 0.46 V e 9 = 0.92V D & = 1.11 pf E D = 0.01 F = 1 MΩ e & = 10 pf D 9 = 1 V e 9 = V E 7 = 8 ms e I = 12 Hz F <YW> = 10 V G 9 = V H )& = 1.44 V I GDP = 10 V J. = 1.04 E 9 Y 1 = -R 2 /1k e Y 1 /v in = /Y F 9 = 0.77 V, 9 = 4.42 V e 9 = ( 2 /1k)Y -(2 2 /1k)9 G 9 = 1.6 V, 9 Y 1 = -10 e 2 = 10 kω 1µ 2.2µ 2.2µ Y 1( W) = H, Y 2( W) = H, 9 1 = -2.2 V, 9 2 = 2.2 V D9 2 = 2. V, 9 2 = 47. V,9 1 = -2. V, 9 1 = -47. V E V, V, V, V D 1 = 9 MΩ, 2 = 0.9 MΩ,& 1 = pf, & 2 = pf E Y 118µ ( W) = H e W = 12 µs HIHUrQFLDV [1] Problemas das aulas práticas de Instrumentação e Medidas Eléctricas da Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciência e Tecnologia, Departamento de Eng. Electrotécnica. Site: [2] Aurélio Campilho,,QVWUXPHQWDomR(OHFWUyQLFD0pWRGRVH7pFQLFDVGH0HGLomR, FEUP Edições, 1ª edição, [] Problemas de Sinal e condicionamento de sinal da disciplina de Instrumentação de Medidas da Universidade do Porto, Faculdade de Engenharia, Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Site: 6