P1_DCE4_2013 - PUC-SP

PUC-SP
NOTA:
ENGENHARIA ELÉTRICA
DCE4 – P1 - DATA:
23 / 09 / 2013
NOME:____________________________
ASS: ______________________________
NO
TURMA: NA8
PROVA SEM CONSULTA E COM CALCULADORA CIENTÍFICA
PROF.: Aparecido Nicolett
DURAÇÃO 70 MINUTOS
OBS: 1) Desenvolva a prova de forma organizada, demostrando cada passo da solução do
problema. Não serão aceitos resultados sem desenvolvimento matemático. Atenção com as
unidades das grandezas.
1a Questão (1,5):
Determine as tensões de entrada Vi1 e Vi2 de um amp-op sabendo-se que a tensão
de saída Vo é igual a 60 mV. O amplificador operacional tem um ganho diferencial Ad = 4000 e um ganho
comum Ac = 20.
Solução:
2a Questão (1,5):
Medidas foram realizadas num circuito com amplificador operacional, com o LM 741,
montado na configuração não inversora. Na entrada tem-se aplicado um sinal senoidal com 3V de pico e
valor médio igual a 0V. Na saída nota-se que o semiciclo negativo está ceifado enquanto o semiciclo
positivo não apresenta deformações. Sabe-se que o ganho da descrita configuração vale 4,0V/V e que o
circuito está alimentado com uma fonte simétrica de ± 15V. Nestas condições:
a) Descreva o porquê da deformação apresentada no sinal de saída do circuito em estudo.
b) Qual o procedimento a ser implementado no circuito para que não haja o ceifamento do sinal de
saída? Descreva o procedimento com detalhes.
c) Caso o offset do amplificador operacional esteja devidamente ajustado, qual é a máxima amplitude do
sinal que pode ser aplicado à entrada do descrito circuito sem que ocorram distorções? Admitir que a
excursão permitida na saída esteja limitada à tensão de alimentação do operacional.
3a Questão (2,5):
Sobre especificações dos amplificadores operacionais, responda:
a) Determine a frequência de corte sabendo-se que B1 = 1200 kHz e AVD = 200 V/mV.
b) Para uma taxa de subida de SR = 2,5 V/µs, qual é o máximo ganho de tensão de malha fechada que
pode ser usado quando o sinal de entrada varia de 0,5 V em 10 µs?
c) Para uma entrada Vi = 70 mV, determine a máxima frequência que pode ser usada para as condições
do circuito.
Solução:
4a Questão (2,5):
Para o circuito da figura abaixo e através do teorema da sobreposição, prove a
expressão abaixo. Considerando que R4 = 12 kΩ, determine R1, R2 e R3 de tal forma que se tenha
Vo = 1,5.V1 – 2.V2.
Vo =
R3 R 2 + R 4
R4
V1 −
V2
R1 + R 3 R 2
R2
Solução:
5a Questão (2,0):
Um diferenciador com amp-op tem R = 10 kΩ e C = 0,1 µF. Responda:
a) Quando uma onda triangular com amplitude de ±1 V em 1 kHz é aplicada na entrada, que forma de
onda resulta na saída? Desenhe.
b) Qual é a sua frequência?
c) Qual é a sua amplitude de pico?
d) Qual é o valor de R necessário de forma que a saída tenha amplitude de pico de 10 V?