OUTROS. Vz C2. 4- O circuito da fig. 2 realiza um multivibrador astável:

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1 PP / 0 OS O circuito da fig. realiza um multivibrador astável: (,0) Calcule para que o circuito oscile em 0kHz. Considere C=nF e Vz=V. Vcc=5V IC Vz C C=0,0nF fig

2 AMPLIFICADO OPEACIONAL PP / 00 (,5) Projetouse um amplificador diferencial (fig.) usando =kω e = MΩ, para atender à especificação de ganho Avf=000 ± 0,%. Desejase saber se o ampop serve para esta aplicação. Justifique. Vd / A IC fig PP / 00 (,5) A resposta ao degrau de um ampop na configuração não inversora com ganho 0 (0 db), apresentou uma exponencial com tempo de subida tr=,µs. a) Esboce a resposta em freqüência do ampop (malha aberta), considerando que o ganho em DC é Ao= 0 5. b) Sendo utilizado como seguidor de tensão ( buffer ), Qual deve ser o S ( slew rate ) especificado para o ampop de modo a permitir uma resposta ao degrau de V de amplitude, sem distorção não linear? PP / 00 (,5) Para o circuito da fig. utilize o ampop e =00Ω: a) Determine Io. b) Calcule e para Io=0 ma e Vref=5V. c) Para L=50Ω e Io=5 ma, especifique Vcc. d) O que ocorrerá em caso de curtocircuito em L? IC IC Vref L Io fig PP / 00 Um processo automatizado de embalagem de comprimidos usa o circuito da fig.. A contagem dos comprimidos é feita por um sensor ótico que gera um trem de pulsos, sendo cada pulso correspondente a um comprimido contado. Após a contagem de N comprimidos, deve mudar de estado iniciando um pulso com duração

3 00ms ± 0%. Durante este tempo, a contagem é interrompida, a embalagem é lacrada e o capacitor C é descarregado, reiniciando o ciclo. Considere o diodo D ideal. a) Esboce a forma de onda na saída do ampop (correspondente a 5 pulsos). b) Que quantidade (N) de comprimidos, são acondicionados em cada embalagem? c) Dimensione o circuito para que o pulso gerado na saída () tenha a duração desejada (00ms).Use valores comerciais. Escala de valores comerciais: (,,5,,,,,9, 5,,, 0) x 0 a 0 =50k C=,5nF Vcc=V 0 5V 0,us Sensor IC fig C D IC C=0,0nF PP / 00 O circuito da fig. realiza um gerador de funções: C Vcc=V IC V IC V Vcc IC fig Vcc=V C=0,0nF Vcc ( ) a) Para C=0nF, calcule de modo a obter um sinal com freqüência de khz; ( ) b) Esboce, num mesmo gráfico, as formas de onda de v e v, indicando os pontos importantes; ( ) c) Sem fazer alterações em e C, sugira um modo de variar a freqüência do gerador de funções. PP / 00 Para o regulador de tensão da fig. determine ( ) a) A tensão de saída; ( ) b) Na condição de curtocircuito, calcule a dissipação de potência no transistor Q =0,5k Vnaoreg=5V IC Q Q Vz=V =k =, Ohm =k fig

4 PP / 0 (,5) Uma fábrica de aparelhos eletrônicos recebeu um lote de ampop com ganho (A) variando na faixa de 90x0 a 0 5. Para não haver problemas na produção do amplificador da fig., qual o menor ganho (A) que deve ser aceito pelo controle de qualidade para que toda a produção atenda ao especificado: Avf = 0 ± 0,5%? Vd IC fig PP / 0 Um ampop na configuração não inversora foi ajustado para ganho Av=0 (0 db). (,5) a) Esboce as respostas em freqüência do ampop (malha aberta) e realimentado, considerando que o ganho em DC é Ao= 0 5 e o GB=,5MHz. (,5) b) Sendo utilizado como seguidor de tensão ( buffer ), Qual deve ser o S ( slew rate ) especificado para o ampop de modo a permitir uma resposta ao degrau de V de amplitude, sem distorção não linear? PP / 0 O circuito da fig. realiza um gerador de funções. Considere que as saídas do 555 e ampops excursionam até ± VCC. C Vcc=V IC V IC V Vcc IC fig Vcc=V C=0,0nF Vcc (,5 ) a) Para C=5nF, calcule de modo a obter um sinal com freqüência de khz; (,0) b) Esboce, num mesmo gráfico, as formas de onda de v e v, indicando os pontos importantes; (,5 ) c) Sem fazer alterações em e C, sugira um modo de variar a freqüência do gerador de funções. VCC nao reg =V UA V V Q Q 0.5K, Ohms PP / 0 Para o regulador de tensão da fig. determine D VZ = V k k 0

5 (,0) a) A tensão de saída; (,0 ) b) Na condição de curtocircuito, calcule a dissipação de potência no transistor Q. PP / 0 (,5 ) Mostre que a freqüência de corte (wo) de um filtro passa baixas C de a ordem é dada pela, expressão wo =, onde tr é o tempo de subida da exponencial obtida como resposta ao degrau t r deste filtro. OBS.: tr é o tempo transcorrido para que a saída () vá de 0% a 90% de seu valor máximo. PP / 0 O slew rate de um amplificador é S= 0 V/µs e a função de transferência em malha aberta é 0 As () = s w b. Depois de realimentado para ganho DC igual a 0, a resposta ao degrau deste amplificador apresentou tempo de subida tr= 50 ns. (,5 ) a) Determine o GB do amplificador e a freqüência w b. ( 0,5 ) b) Esboce num mesmo gráfico as respostas em freqüência do amplificador com e sem realimentação indicando os pontos importantes. (,0 ) c) Mantendose fixo o nível do sinal de entrada, qual a freqüência máxima de operação linear do amplificador realimentado, com amplitude do sinal de saída constante e igual a,5 V? Justifique. Sabese que o amplificador permite excursão de saída de até V de pico sem saturação.

6 PP / 0 (,0 ) Para o circuito da Fig. calcule Vin() s Zs () = Iin() s OBS.: T(s) é a função de transferência do bloco indicado, que tem impedância de saída igual a zero. Z(s) Iin(s) Vin(s) T(s) Fig. PP /05 O circuito da fig. é conhecido como filtro passatudo de primeira ordem e funciona como um defasador. A sua função de transferência apresenta um zero e um pólo, posicionados simetricamente em relação ao eixo imaginário. (,5) a) Determine /Vin e a relação /. Vin (,0) b) Trace os diagramas de Bode de amplitude e fase. C U fig O circuito da fig. é utilizado para controlar o processo de embalagem de latas de refrigerante de uma fábrica. Uma esteira rolante transporta as latas que, ao passarem por um sensor ótico, geram um pulso de V com duração de us. Após a contagem de N latas, o comparador formado pelo ampop U é acionado e muda de estado indicando o fim da contagem das latas de uma mesma embalagem. Logo após, através de um dispositivo não representado na figura, o capacitor C é descarregado, a saída do comparador (U) retorna ao estado inicial (0 V), reiniciando um novo ciclo de contagem. (,5) a) Esboce a forma de onda na saída do ampop U (correspondente a 5 pulsos). (,0) b) Que quantidade (N) de latas, são acondicionados em cada embalagem? V sensor 50k fig C U.5n V U k k

7 A resposta ao degrau de um amplificador realimentado para ganho Avf=0, é uma exponencial com constante de tempo τ = 0ns. O slew rate deste amplificador é S= 5 V/µs. (,0) a) Determine a freqüência de corte (w b ) do amplificador sem realimentação, cuja função de transferência em malha aberta é 0 As () = s w b (,0) b) Qual a freqüência máxima (Hz) de operação linear do amplificador realimentado, considerando uma saída senoidal com amplitude constante e igual a V? Justifique. Sabese que o amplificador permite excursão de saída de até,5v de pico sem saturação. T#5P / 05 O circuito da fig. é um regulador de tensão. Considere Q e Q com hfe=00 e Vbe=0,V. Fonte de Tensão nao regulada o, ohm Q, ohm Q k k a) Determine a tensão de saída. 5V V V UB V 5 b) Estime a potência dissipada em Q na condição de curto circuito na saída (=0V). UA V k V 5 k k DZ,V A função de transferência em malha aberta de um ampop é A s ( s ) = w, onde w 0, rad s () x0 b b =. Esboce a resposta em freqüência do ampop e determine a freqüência de corte do amp lificador realimentado quando utilizado como buffer (Av=). O slew rate de um ampop é S=,5 V/µs e o GB=MHz. Se realimentado para Av=, qual a freqüência máxima de operação linear com amplitude do sinal de saída constante e igual a,0 V? Sabese que a região de saturação do ampop ocorre para V V. o

8 PFP / 05 ) Para o conversor tensãocorrente da fig. determine o valor de x que torna I L independente da carga L. Vref Fig. x V VCC V V VCC VCC VCC V 0 V VCC V VCC IL 5 L T#5P / 0 (,0) ) Para o conversor tensãocorrente da fig. determine o valor de x que torna I L independente da carga L. Vref Fig. Fig. V V x VCC VCC V V VCC VCC 0 V VCC V VCC IL 5 L ) Consultando o manual de um ampop, foram obtidas as características de S =, V µ s, GB = 5MHz e as informações sobre a tensão pico a pico na saída, conforme indicado na fig.. Sabese que o ampop está alimentado com VCC = ± V e tem o ganho ajustado para A = 0 V V. Estime a máxima freqüência de operação do circuito, com amplitude constante e sem distorção devido à saturação ou S, para as seguintes situações: (0,) a) Para um sinal de entrada Vi=0mV de pico; (0,) b) Para um sinal de entrada Vi=00mV de pico; (0,) c) Para um sinal de entrada Vi=550mV de pico; V Fig. MÁXIMA TENSÃO DE SAÍDA (pap) MÁXIMA TENSÃO DE SAÍDA (pap) x TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO (±VCC) TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO (±VCC)