UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA LISTA DE EXERCÍCIO ESCOLAR #3 2017_1 Justifique todas as respostas Questões sem justificativas não serão consideradas para a pontuação! Nas questões a seguir substitua N pelo seu número na caderneta da turma. IDENTIFICAÇÃO (NOME) Matrícula PARTE I (1) OSCILADOR SENOIDAL TRIFÁSICO O circuito mostrado na figura a seguir é capaz de produzir 3 tensões senoidais com três fases (trifásico). Cada malha RC proporciona uma mesma quantia de mudança de fase (120 o ). Aplique as condições de Barkhausen, determine a frequência de oscilação e a relação (R/R 1 ). tg 60 o 3 (2) FILTRO PASSA-FAIXA Mostre que o circuito apresentado na figura a seguir representa um filtro passa-faixa de segunda ordem. Considere Z 1 = Z 2 = Z 3 = Z 5 =R e um capacitor C em Z 4. (A) Encontre a função de transferência H(s). (B) Determine o fator de qualidade Q e a frequência central do filtro f o. (C) Determine as frequências de corte inferior f 1 e superior f 2. (D) Determine a faixa de passagem f. (3) CONVERSOR GERAL DE IMPEDÂNCIA (GIC) Considere todos os resistores iguais a Nk C 4 nf e uma corrente senoidal circulante no capacitor com amplitude máxima de 1mA e frequência de rd/s. (I) Determine o valor da indutância equivalente L. (II) Determine os valores das tensões V 1 e V x. 1

2 (4) Apresente um circuito capaz de implementar cada um dos filtros analógicos representado pelas funções de transferências H(s) mostradas a seguir. Determine a localização dos pólos e zeros. Identifique todos os parâmetros dos filtros (ganho, fator de qualidade, faixa de passagem). (A) (B) (5) MÚLTIPLA RESSONÂNCIA - É possível um circuito ser ressonante em uma frequência e anti-ressonante em outra. Os circuitos mostrados a seguir, conhecidos como wave trap [armadilha] podem ser usados para permitir a passagem [curto circuito] de um sinal em uma determinada frequência e rejeitar [circuito aberto] um sinal interferente em outra frequência. É usado para excluir componentes de frequência indesejadas, tais como ruído ou outras interferências, de uma onda. É aplicado em diversas áreas, tais como, Power Line Carrier Communication (PLCC) e em Transceiver entre antena e receptores. Encontre a impedância Z AB entre os pontos A e B. Observe que existe uma frequência que torna Z 0 [curto circuito] e uma frequência que torna Z AB [circuito aberto]. Determine essas duas frequências para cada circuito a seguir. AB (6) FUNÇÃO DE TRANSFERÊNCIA (I) Encontre a função de transferência H(s). (II) Determine os pólos e zeros da função de transferência H(s). (III) Sugira uma aplicação. (7) CHAVES ANALÓGICAS MULTIPLEXADORES/DEMULTIPLEXADORES Multiplexação é o termo usado para descrever a operação de envio de um ou mais sinais analógicos ou digitais através de uma linha de transmissão comum em instantes de tempos distintos. O dispositivo usado para fazer tal operação é chamado de multiplexador (MUX). (A) Explique a funcionalidade das chaves analógicas CD4016, CD4052, CD4066 e CD4053. Sugira uma aplicação para cada uma delas. Consulte o manual (Datasheet). Verifique qual a máxima tensão de alimentação, número e controle das chaves e a máxima frequência de operação. 2

3 (B) Projete o circuito para uma sirene de 2 tons (400 Hz e 1 khz) com duração de 1s para um tom e 2s para o outro tom. Sugestão: Utilize o multiplexador/demultiplexador analógico CD4052 para efetivar a seleção entre os tons. Apresente o circuito completo e explique a sua funcionalidade. (C) O circuito integrado CD4066 contém 4 chaves analógicas bilaterais. Aplicando os conhecimentos de eletrônica adquiridos durante o curso sugira algumas aplicações usando o CD4066 (4 analogue bilateral switches) ou CD4053. (D) Usando amplificador operacional e a chave analógica CD4066 projete um circuito Sample&Hold. (E) Projete um circuito, usando a chave analógica CD4016, capaz de realizar o esquema de modulação digital BPSK(Binary Phase Shift Keying). Projete o circuito da portadora senoidal. Apresente o circuito completo e explique a sua funcionalidade. (F) CONTROLE DE VOLUME DIGITAL O circuito a seguir é usado para controlar digitalmente o volume de um amplificador de áudio. Selecionando a entrada digital ABCD é possível obter até 16 níveis de amplificação através do chaveamento dos resistores responsaveis pelo ganho do amplificador inversor. Explique a sua funcionalidade. Quantos ganhos podem serem programados com esse controle? 3

4 (8) FILTRO ATIVO PASSA FAIXA DE SEGUNDA ORDEM TOPOLOGIA RAUCH (MÚLTIPLA REALIMENTAÇÃO) Sabendo-se que o ganho máximo do filtro a seguir é de 26dB, C=10nF e R 1 = R 2 =Nk, determine: (I) O valor do resistor R 5. (II) A faixa de passgem (III) A frequência central do filtro (IV) O fator de qualidade Q do filtro (V) Esboce com valores o gráfico da função de transferência H(s) correspondente. (VI) As frequencias de corte inferior e superior. (VII) A localização dos polos no plano S. R5 k rd / s o rd / s Q (9) (I) Encontre a função de transferência equivalente H(s). (II) Sugira uma aplicação. Considere H 1 (s) a função de transferência de um filtro passa faixa. Determine a funcionalidade resultante. Considere H 1 (s) representado pelo circuito a seguir. O filtro rejeição de faixa é muito útil para rejeitar o ruído em alguma frequência, tal como proveniente de uma interferência. Uma forma de obter um filtro rejeita-faixa é usar um filtro passa-faixa associado a um amplificador por meio da relação 4

5 (10) FILTRO COM APROXIMAÇÃO BUTTERWORTH O filtro com aproximação Butterworth ganha o seu nome por ter sido a primeira pessoa a desenvolver uma teoria sobre filtros. Stephen Butterworth, do Laboratório de Pesquisa do Almirantado no Reino Unido (Admiralty Research Laboratory), publicou seu trabalho em outubro de 1930, intitulado: "On the Theory of Filter Amplifiers" na qual desenvolveu as equações básicas para um filtro maximamente plano para uso em amplificadores valvulados RF (Radio Frequency). O artigo foi publicado na revista intitulada Experimental Wireless and Wireless Engineer. (I) Como são distribuídos os pólos no plano S para um filtro com aproximação Butterworth? (II) Determine a localização de todos os pólos no plano S (parte real e imaginária) para um filtro passa baixa de sexta ordem com aproximação Butterworth e frequência de corte de N khz. Apresente a função de transferência H(s) e esboce o circuito correspondente. (11) FILTRO ANTI-ALIASING BUTTERWORTH DE QUARTA ORDEM PARA SINAIS DE ÁUDIO Deseja-se projetar um filtro anti-alising com aproximação Butterworth para ser colocado na entrada de um conversor A/D capaz de digitalizar sinais de áudio com frequências até 20kHz. A figura a seguir mostra a distribuição gráfica dos pólos conjugados complexos de um filtro Butterworth de ordem N=4, sobre um circulo de raio unitário o. Determine a localização dos pólos para um filtro passa baixa Butterworth de quarta ordem e escreva a correspondente função de transferência H(s). Considerando que a expressão para o filtro Butterworth é normalizada para a frequência de 1rd/s reescreva a função de transferência para a frequência de corte desejada (sinal de áudio) de khz. Apresente um circuito capaz de realizar tal funcionalidade. O que você entende por filtro anti-aliasing? 5

6 (12) DIGITALIZAÇÃO & FILTRO ANTI-ALISING O sinal a seguir deve ser digitalizado. (I) Determine a frequência de amostragem mínima necessária. (II) Projete um filtro passa-baixas, com aproximação Butterworth, para ser colocado na entrada de um conversor A/D capaz de digitalizar o sinal mostrado a seguir. (13) A função de transferência a seguir refere-se a um filtro passa-baixa de segunda ordem com aproximação Buttherworth. Determine a frequência de corte do filtro. Apresente o circuito equivalente. (14) FILTRO A CAPACITOR CHAVEADO A técnica de filtros usando capacitores chaveados é bastante utilizada no projeto de filtros em circuito integrado (CI). Possui a vantagem de ter a frequência de corte ajustável pela frequência de chaveamento. Considere o filtro a capacitor chaveado mostrado na figura a seguir. (A) Determine a frequência de corte quando a frequência de chaveamento for igual a 100 khz. (B) Determine a frequência de chaveamento para se ter uma frequência de corte igual a 1 khz. Considere C 1 = 100pF e C 2 = N F. (15) FILTRO A CAPACITOR CHAVEADO Determine a função de transferência H(s) para o filtro a capacitor chaveado mostrado na figura a seguir. Considere fx a frequência de chaveamento dos capacitores. Classifique-o como filtro. Determine o ganho e a frequência de corte. 6

7 (16) GERADOR DE PULSOS O oscilador de onda quadrada, apresentado em sala de aula e montado em laboratório, pode ser modificado para funcionar como um gerador de pulsos. Neste caso o resistor R que determina a constante de tempo de carregamento e descarregamento com o capacitor C é substituído por dois resistores (R 1 e R 2 ) e diodos fornecendo caminhos distintos para carregar e descarregar o capacitor C, formando assim duas constantes de tempo, ou seja, 1 R1C e 2 R2C. Desta forma, na saída tem-se uma assimetria entre os tempos de saturação positiva e negativa do amplificador operacional, gerando pulsos conforme mostrado na figura. (I) Determine T A, T B, o período T e a frequência de oscilação. Considere os diodos ideais. (II) Projete um circuito gerador de pulsos capaz de gerar um pulso com largura de 100 s na frequência de 1 khz. (17) SÍNTESE ADITIVA E SUBTRATIVA O que você entende por síntese aditiva e subtrativa de sinais? Sugira aplicações. (18) COMPUTAÇÃO ANALÓGICA RESOLUÇÃO DE EQUAÇÃO DIFERENCIAL SIMULAÇÃO ANALÓGICA DE UM SISTEMA DE SEGUNDA ORDEM Computadores analógicos são ideais para simular complexos sistemas mecânicos que envolvam várias massas, molas e amortecedores, desde que sistemas como estes podem ser descritos e modelados convenientemente por meio de equações diferenciais. O circuito mostrado na figura a seguir simula a solução de uma equação diferencial de segunda ordem representativa de um sistema físico. Determine a equação diferencial correspondente implementada pelo circuito mostrado a seguir. 7

8 (19) AMPLIFICADOR DE MICROFONE DE ELETRETO PARA FONE DE OUVIDO Se você estiver trabalhando em um projeto que responde a sons, o circuito a ser usado, muito provavelmente, vai exigir algum tipo de microfone para a transdução do som em uma tensão associada a algum tipo de amplificação desta tensão. A seguir temos o exemplo de um circuito amplificador para microfone de eletreto, com base em um amplificador operacional. O circuito proporciona ganho em tensão ao sinal proveniente do microfone como também elimina o nível DC da polarização do microfone através de um filtro passa alta. A figura a seguir ilustra o circuito de um amplificador para microfone de eletreto. (I) Encontre a função de transferência H(s). (II) Calcule o valor do capacitor C para uma frequência de corte igual a 20Hz@3dB com R=10k. (III) Encontre a relação R 2 /R 1 para um ganho de db. (IV) Explique o princípio de funcionamento de um microfone de eletreto. (20) PRÉ-AMPLIFICADOR PARA MICROFONE DE ELETRETO COM FILTRO PASSA ALTA PARA REMOÇÃO DE NÍVEL DC O circuito a seguir amplifica as pequenas tensões geradas na saída do microfone para um nível de tensão adequado para a entrada, por exemplo, de um amplificador de potência. Pode também ser usado no processo de amostragem de sinais de áudio provenientes de um microfone de eletreto para ser digitalizado empregado em conjunto com um conversor analógico-digital (A/D). Como engenheiro projetista determine os valores dos resistores R 1 e R 2 tal que o amplificador mostrado na figura a seguir possua um ganho em tensão de 36 db e uma frequência de corte de 20 Hz. (21) Qual deve ser o valor do slew rate mínimo exigido para um amplificador operacional trabalhar com um sinal de áudio (20Hz-20kHz) e uma tensão máxima de 10V? (22) Qual deve ser o ganho máximo de um amplificador não inversor, usando amplificador operacional TL084, para que seja adequado ao parâmetro produto ganho x faixa de passagem? 8

9 (23) Descreva, de forma resumida e em poucas sentenças, os esquemas de modulação digital que você conhece e classifique o diagrama com a constelação representada na figura a seguir. Sugira um circuito capaz de implementar o esquema de modulação mostrado no diagrama a seguir. (24) MODULAÇÃO DIGITAL 16APSK O objetivo de um sistema de transmissão digital é, basicamente, transportar dados digitais entre dois pontos. Uma sequência de bits deve ser transmitida aplicando modulação tipo ASK, FSK e PSK. (I) Descreva os sistemas de modulação digital ASK, FSK e PSK sugerindo um circuito para cada um desses tipos. (II) Um sistema de modulação digital 16APSK, conforme ilustrado a seguir, usa dois níveis de amplitudes A1 e A2 com 16 posições de fases distintas. É uma técnica largamente usada em comunicação via satélite. (25) FILTRO SALEN&KEY COM GANHO Encontre a função de transferência H(s). Classifique-o como filtro. Determine o ganho H o. Usando o circuito a seguir projete um filtro Butterworth com frequência de corte igual a N khz e ganho em tensão de 26dB. Determine os valores dos componentes R 1, R 2, C 1 e C 2. 9

10 (26) CONVERSOR ANALÓGICO-DIGITAL (A/D) Um conversor A/D de 10 bits é usado em um projeto para monitorar o nível de líquido em um reservatório de água. Considere o tanque cheio quando atingir 10 metros e o conversor A/D registrar uma saída binária igual a Por outro lado, o tanque vazio possui saída binária igual a (A) Determine o valor decimal equivalente na saída do conversor A/D ( ) e o valor a ser registrado no display (altura em metros do nível da água). Preencha os valores no quadro a seguir. (B) Determine a saída binária do conversor A/D quando o tanque estiver com 1/5 da sua capacidade. SAÍDA BINÁRIA (1/5 do volume) (27) Considere um forno elétrico cuja temperatura é medida com um sensor cuja resposta é linear entre 0 e 5V para temperaturas entre 25ºC e 800ºC. Considere ainda que você dispõe de um conversor A/D de 10 bits. a) Determine a menor variação de temperatura (resolução) possível de ser detectada com este conversor. b) Determine o valor decimal correspondente na saída do conversor A/D obtido para 300ºC. c) Determine a temperatura que terá o forno quando se obtém um valor de 0xC4(hexadecimal). (28) CONVERSOR DIGITAL/ANALÓGICO D/A TIPO R-2R O circuito a seguir é usado para converter a saída digital de um microcontrolador para uma tensão analógica. Converte um byte (8 bits) em uma tensão analógica proporcional. Considere que o bit 1 é representado por uma tensão V R =5V. Determine o valor da tensão analógica na saída V o. V mv 0 10

11 (29) CONVERSOR D/A TIPO R-2R Considere que o bit 1 é representado por uma tensão V R =5V. (II) Determine o valor da tensão na saída V o quando Q O Q Q Q e Q Q Q Q 0 V mv (30) FONTE CHAVEADA ENERGIA NO INDUTOR A corrente mostrada a seguir circula em um indutor de uma fonte chaveada com frequência de 20 khz e I L =40A. = 0,2. (A) Represente graficamente, com valores, a tensão V L sobre o indutor L. (B) Determine a energia armazenada no indutor durante o ciclo de carga. I L 16A L 100 H (31) FONTE DE ALIMENTAÇÃO CHAVEADA Dentre as vantagens de uma fonte chaveada, além do menor volume, baixo peso e eficiência, destaca-se a possibilidade de mudança da tensão de saída de uma forma bastante simples, ou seja, apenas variando o ciclo de trabalho (Duty cycle) no processo de chaveamento, sem a necessidade de alterações físicas nos valores da indutância e capacitor. Considere as 3 topologias de fontes chaveadas mostradas na figura a seguir com a correspondente tensão de chaveamento. (I) Sabendo-se que foi conectado um painel solar de 12V na entrada de cada uma das fontes (Boost, Buck, Buck-Boost), determine as respectivas tensões nas saídas. (B) Determine o Duty Cycle necessário para que se obtenha uma tensão de 48V na saída de um conversor com topologia BUCK-BOOST, considerando na entrada uma bateria automotiva de TON 12V. Determine e D. T OFF 11

12 . (I) BOOST BUCK BUCK-BOOST (32) FONTE CHAVEADA (SMPS Switched Mode Power Supply) A fonte chaveada mostrada na figura a seguir é usada para alimentar com 10V uma carga na saída a partir de uma tensão V i na entrada. Frequência de chaveamento de 10 khz e L=10 H. (A) Identifique o tipo de conversor e determine o valor da tensão na entrada. V i volts (B) Expresse graficamente, com valores, a tensão V L sobre o indutor quando a chave estiver fechada e aberta. (C) Determine I. (33) FONTE CHAVEADA (SMPS Switched Mode Power Supply) PROJETO A fonte chaveada mostrada na figura a seguir é usada para fornecer 6V a uma determinada carga. Considere que foi escolhida uma frequência de chaveamento de 100 khz. (I) Identifique o tipo de conversor e determine o valor de V i. (II) Determine o valor da indutância L e do capacitor C. Considere um ripple sobre o capacitor de V0 100mV na saída V o. (III) Determine a potência máxima na carga. (III) Expresse graficamente, com valores, a tensão V L sobre o indutor. 12

13 (34) FONTE DE ALIMENTAÇÃO LINEAR REGULADA Projeto de uma fonte linear de 220V RMS para V O 9V. R3 100k, VZ 6V, Vi 220V RMS, 100, RL 9, VBE 0,7V. (A) Determine a potência de dissipação no transistor. (B) Determine a corrente e a tensão na saída do amplificador operacional I B e VB. Observe que I B e VB corresponde a corrente e a tensão de base do transistor. (C) Determine R 2. (D) Explique o princípio de funcionamento da fonte justificando o uso de cada componente no circuito. (E) Estime a eficiência da fonte. (35) PROCESSAMENTO DE SINAIS BIOLÓGICOS - ECG DIGITAL Deseja-se digitalizar um sinal de eletrocardiograma (ECG/EleCtrocardioGram) com uma frequência de amostragem de 1000 Hz e resolução de 10 bits usando um conversor A/D. Assim, é possível serem gravadas 1000 amostras de 10 bits para cada derivação do ECG. Essa é uma das frequências normalmente utilizadas nos aparelhos de eletrocardiomas comerciais. Um monitor Holter é um dispositivo que registra continuamente os ritmos do coração durante um dia. Um monitor Holter é normalmente usado, para cada paciente, por um período de 24 horas durante sua atividade normal. (A) Considerando que uma Clínica Médica deseja armazenar os dados monitorados dos seus clientes em um DVD. Determine a quantidade de clientes que pode ser gravado em um DVD. (B) Após serem registrados por 24 horas os dados referentes ao ECG devem ser transferidos para um computador com entrada USB 3.0. Determine o tempo de transferência destes dados por cliente. A versão atual USB 3.0, lançada em setembro de 2009, possui uma taxa de transferência de 4,8 Gbps e a capacidade de um DVD é de 4,7GB. 13

14 (36) Um sinal analógico x(t) deve ser amostrado com um período de amostragem T A. Qual deve ser a relação entre o período de amostragem T A e a máxima frequência do sinal x(t) para evitar o fenômeno da sobreposição espectral (aliasing)? (37) ESPECTRO DE FREQUÊNCIA DE UM SINAL PWM O espectro de frequência de um sinal PWM é determinado em função do duty cycle D, conforme mostrado a seguir. Deseja-se filtrar (extrair) a segunda harmônica de um sinal PWM. Qual deve ser o duty cycle D do sinal PWM para que se obtenha a máxima tensão na saída do filtro? Justifique. 14

15 (38) SENSOR DE CORRENTE Mostre que o circuito a seguir apresenta uma tensão na saída diretamente proporcional a corrente i, podendo ser usado para monitorar uma corrente elétrica alternada. Bobina de Rogowski Uma bobina de Rogowski é um toróide constituído de um enrolamento uniformemente distribuído em um núcleo de material não magnético. Seu princípio de funcionamento está fundamentado na Lei de Ampère e na Lei da Indução de Faraday. Esta bobina fornece um sinal de saída em tensão proporcional a derivada da corrente que passa pelo condutor. O transdutor de corrente do tipo bobina de Rogowski possui algumas vantagens em relação aos tradicionais transformadores de corrente: a linearidade da medida em toda a faixa de trabalho, a grande largura de banda de frequências em que a medida pode ser realizada, o alto grau de isolamento elétrico (não há contato físico entre a bobina sensora e o fio condutor com a corrente que se deseja medir) e a baixa relação peso/volume, devido à inexistência de núcleo ferromagnético. Por não conter material magnético no seu núcleo, normalmente é feita com núcleo de ar, a bobina de Rogowski pode operar como bobina sensora para correntes de altas intensidades e correntes de altas frequências, uma vez que não há saturação do núcleo (núcleo de ar). Quando a bobina de Rogowski envolve um condutor por onde passa uma determinada corrente elétrica alternada, o campo magnético produzido por esta induz na bobina uma diferença de potencial entre seus terminais, dada por Vo(t) = M.(di(t)/dt), onde di(t)/dt é a derivada da corrente que passa pelo condutor e M representa a indutância mútua entre a bobina e o condutor no qual se deseja medir a corrente. Como a tensão induzida na bobina de Rogowski é proporcional a taxa de variação da corrente no condutor, ou seja, a derivada da corrente que passa pelo condutor, torna-se necessário o uso de um circuito integrador para a obtenção de uma tensão na saída diretamente proporcional a corrente. (A) Determine Vo ( t) e V o( s). (B) Determine o valor de k. 15

16 (39) AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTAÇÃO - SENSOR DE CORRENTE Um amplificador de instrumentação (INA INstrumentation Amplifier) é usado para amplificar uma tensão na saída de um sensor de corrente. O sensor é capaz de produzir 10mV para cada 1A de corrente no fio condutor. Determine o valor da corrente i no fio quando a saída V o = 10V. R3 100k, R1 10k, R2 2k, RG 5k (40) PROJETO PROCESSAMENTO DE SINAL ANALÓGICO Um engenheiro trabalhando em um determina do projeto necessita obter uma tensão de saída em função de uma tensão de entrada que satisfaça a relação a seguir: 1 Y X 2,5 3 Considere que você foi contratado como estagiário para este projeto e que lhe foi determinada a tarefa para solucionar este problema. Considere que Y é a tensão de saída e X é a tensão de entrada. Sugira e projete um circuito capaz de realizar a operação solicitada. (41) MULTIPLICADOR ANALÓGICO (A) Esboce graficamente as formas de ondas em V 1 e V 2. (B) Determine as frequências presentes na saída do multiplicador analógico. R=1k e C=1nF. (42) Em um processo de digitalização de um sinal o que você entende por frequência de amostragem e tempo de conversão de um conversor A/D? Que relação deve ser observada no processo de digitalização do sinal com relação a esses 2 parâmetros? 16

17 (43) VERDADEIRO-FALSO A O conversor de tensão chaveado tipo flyback, que é uma versão isolada do tipo buck-boost, na verdade não contém um transformador, mas um arranjo de indutores acoplados, pois quando circula corrente no primário não há circulação de corrente no secundário e vice-versa. Em um ciclo, quando o transistor é ligado (T ON ), a corrente circula no primário e a energia é armazenada no núcleo. Esta energia é então liberada (transferida) ao circuito de saída do secundário quando o transistor é desligado (T OFF ) no ciclo seguinte. B Para digitalizar um sinal x(t) = 10cos(2 2500t) + 2cos(2 4000t) + 5cos( 6000t) a frequência mínima de amostragem deve ser de 8kHz para evitar o fenômeno de aliasing. C Toda fonte chaveada opera por um princípio de carga e descarga de energia e a maioria das fontes chaveadas utilizam indutores no lugar de transformadores. D Para converter uma tensão DC na entrada para uma tensão DC na saída de valor superior, usando-se fonte chaveada, pode-se recorrer a qualquer uma das seguintes topologias: Boost, Buck- Boost e Flyback. E Em todas as topologias de fontes chaveadas a tensão média de saída depende da relação entre o intervalo em que a chave permanece fechada e o período de chaveamento (Duty Cycle). F A topologia Buck-Boost é também conhecida como fonte chaveada inversora, pois a tensão de saída tem polaridade contrária à da tensão de entrada. G Um conversor com 12 bits tem resolução de 1 parte em Se faixa de medida encontra-se entre 0-10V, a resolução será 10/4096 = 2,44 mv. Neste caso, temos uma precisão da ordem de 0,024%. H A topologia flyback é a mais adequada para a utilização com múltiplas saídas além de promover isolação entre a entrada e a saída. I Aliasing é o fenômeno que ocorre quando, no processo de digitalização de um sinal, a taxa de aquisição é menor do que a frequência do sinal amostrado. J Um conversor A/D de 1MHz é capaz de realizar um máximo de de medidas por segundo, ou seja, uma medida a cada 1 microsegundos (0, de segundo). K Dois filtros passa faixas idênticos quando colocados em série é equivalente a um filtro passafaixa com fator de qualidade maior. L O conversor tipo Buck pode ser visto como um filtro passivo passa-baixa de segunda ordem, formado pelos elementos armazenadores de energia (indutor L e capacitor C) e a carga R. M Um conversor A/D tipo SAR de 8 bits exige 8 períodos do clock para cada conversão. N Um conversor A/D tipo FLASH exige 2 N -1 comparadores de tensão. O Um filtro passa baixa, denominado de filtro anti-aliasing, normalmente é colocado na entrada de um conversor A/D para evitar o fenômeno de aliasing (sobreposição espectral). A frequência de corte deste filtro deve ser no máximo igual a metade da frequência de amostragem. P O conversor A/D tipo SAR é mais rápido do que o tipo rampa e mais lento que o tipo Flash. (44) MÚLTIPLA ESCOLHA i) Osciladores a cristal são normalmente empregados em circuitos que exigam boa estabilidade e precisão na: (I) Amplitude (II) Fase (III) Frequência (IV) Forma de onda k) A tensão de condução de um LED depende do comprimento de onda (cor) emitido. Qual dos pares de LEDs a seguir apresentam, respectivamente, a menor e maior tensão de condução: (I) Verde e Vermelho (II) Azul e Vermelho (III) Vermelho e Verde (IV) Vermelho e Azul l) A tensão aplicada sobre um LED necessária para fazê-lo emitir fotóns azuis deve ser maior do que a tensão aplicada sobre um LED para emissão de fotóns vermelhos. (I) Verdadeiro (II) Falso m) A modulação digital BASK emprega apenas um oscilador senoidal. (I) Certo (II) Errado n) Quais dos osciladores a seguir você empregaria para operar em altas frequências. (I) Pierce (II) Hartley (III) Bubba (IV) Colpitts (V) Ponte de Wien (45) A versão atual USB 3.0, lançada em setembro de 2009, possui uma taxa de transferência de 4,8 Gbps. (A) Considerando a capacidade de um DVD de 4,7GB determine o tempo necessário para se transferir todo o seu conteúdo para um computador com entrada USB 3.0. (B) Determine o tempo necessário para se transferir todo o conteúdo de um pendrive de 16GB para um computador usando um cabo USB