V. Filtros - cadeiras.iscte.pt

Instituto Superior de Ciências do Trabalho e da Empresa
CIRCUITOS
E
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
PARA
TIC
ETIB1/ETIB2
Protótipo de Exame de Escolha Múltipla 2003/2004
TESTE A
I. Amplificadores Operacionais
1 – Considere o circuito seguinte, que representa um AMPOP de um andar com
saída diferencial realizado em tecnologia MOS. Considere que k =1 mA V-2, Vt =1V,
VDD = 4.0V, VSS = -4.0V, I = 10mA e que R = 500.
É correcto afirmar que:
A) Quando a tensão de entrada é vi =–4.0V, Q1 encontra-se a operar na zona de
saturação (activa), Q2 está cortado e vo = vOB - vOA = 5.0V.
B) Quando a tensão de entrada é vi =4.0V, Q1 está cortado, Q2 está a operar na
zona de saturação (activa) e vo = vOB - vOA = 5.0V.
C) Quando a tensão de entrada é vi =0V, o AMPOP está a operar na zona de
saturação positiva.
D) Quando a tensão de entrada é vi =0V, as correntes ID1 e ID2 têm ambas o valor
de 10mA.
E) Nenhuma das afirmações anteriores está correcta.
TESTE A
2 – Das seguintes afirmações relativas às não idealidades dos AMPOP´s, quais
estão correctas?
1. a impedância de saída de um AMPOP real não pode ser demasiado baixa, pois
tal implicaria um aumento no consumo de potência.
2. o fenómeno de slew-rate está associado à presença de pólos parasitas no
circuito interno do AMPOP.
3. a tensão de offset, definida como a diferença de potencial aplicada entre o
terminal v+ e v- do AMPOP de modo a obter uma tensão de saída igual a zero Volt,
deve-se essencialmente a desemparelhamentos no par diferencial, como por
exemplo assimetrias entre os transístores.
A) Todas estão correctas
B) 1 e 2 estão correctas
C) 1 e 3 estão correctas
D) Só 1 está correcta
E) Só 3 está correcta
3 – Considere a seguinte montagem em que R1 = 4 k, R2 = 6 k, VDD = 5V e VS S= 5V. e que o Slew Rate é SR=1 V/s. Se a tensão de entrada for sinusoidal com
frequência 10 KHz, qual a sua amplitude máxima que garante a obtenção de uma
onda sinusoidal na saída?
A) 2.0 V
B) 6.4 V
C) 15.9 V
D) 0.64 V
E) 5.0 V
4 – Considere o seguinte circuito e suponha que os AMPOP´s são ideais e que
operam na zona linear:
A tensão de saída v0 será igual a:
A)
B)
C)
D)
E)
+ v1 – v2 + v3
– v1 + v2 + v3
– v1 + v2 - v3
+ v1 – v2 – v3
– v1 – v2 – v3
5 – Considere um amplificador com os seguintes diagramas de Bode de fase e
amplitude:
|Amplitude|
40 dB
0 dB
(log)
Fase
0º
(log)
- 180º
Relativamente à estabilidade deste amplificador podemos afirmar que:
A) Ele é estável, pois apresenta margem de fase e margem de ganho ambas
positivas.
B) A margem de ganho e a margem de fase são ambas negativas, logo é instável.
C) É instável porque o seu ganho não se mantém constante ao longo de toda a
banda de frequências.
D) É estável porque a margem de ganho e a margem de fase têm o mesmo sinal.
E) Nada se pode concluir do diagrama sobre a estabilidade do amplificador.
6 - O circuito seguinte representa um AMPOP com saída diferencial realizado em
tecnologia bipolar. Considere que Vcc=2.0V, Vee=-2.0V, Vth=0.5V, R=500 e
Rc=1.0k e 
A corrente de polarização I tem o valor de:
A) 60 mA
B) 3.33 mA
C) 3.00 mA
D) 2.72 mA
E) 2.85 mA
7 – Ainda em relação ao circuito da pergunta 6, qual dos seguintes gráficos é uma
representação aproximada da tensão vo+ em função da tensão de entrada vi ?
A)
B)
C)
D)
E)
8 – Referindo-se mais uma vez ao circuito da pergunta 6, suponha que no terminal
da resistência R ligado à massa, se coloca ao invés uma tensão contínua V2, entre
este nó e a alimentação negativa. Nestas circunstâncias, qual das seguintes
afirmações é verdadeira?
A) o circuito funcionará aproximadamente como um multiplicador dos sinais vi e
V2 desde que se tenha V2 >> 0.5V.
B) o circuito é um multiplicador de quatro quadrantes.
C) o circuito funciona como multiplicador analógico dos sinais vi e V2 desde que o
par diferencial não entre na saturação e que a tensão V2 seja sempre positiva.
D) o circuito funciona como multiplicador analógico dos sinais vi e V2 desde que o
par diferencial não entre na saturação e que a tensão V2 seja sempre negativa.
E) o circuito pode funcionar como multiplicador analógico, mas nenhuma das
alíneas anteriores é verdadeira.
II. Osciladores e Malhas de captura de fase
9 – Considere um oscilador em anel constituído por 13 inversores CMOS.
Considere que o atraso de propagação de cada inversor tem o valor de 5ns. A
frequência de oscilação deste oscilador será:
A) 7.69 KHz
B) 15.38 MHz
C) 7.69 MHz
D) 33.33 MHz
E) 15.38 KHz
10 – A grande vantagem de um Oscilador de Cristal é:
A) a sua facilidade de integração.
B) permite atingir frequências de oscilação mais elevadas que todos os seus
concorrentes.
C) a sua precisão.
D) o seu preço.
E) todas as anteriores são importantes vantagens do oscilador de cristal.
11 – Considere o seguinte esquema de um sintetizador de frequência:
Supondo que à saída se obtém um sinal com uma frequência de 125 KHz, quais os
menores valores de M e N que garantem, para um sinal de entrada de 50 KHz, o
funcionamento desejado?
A) M=2 e N=5
B) M=2.5 e N=1
C) M=10 e N=4
D) M=5 e N=2
E) M=1 e N=2.5
III. Famílias Lógicas
12 – Considere o seguinte esquema de uma porta lógica em tecnologia CMOS:
Vdd
A
C
B
D
Y
A
C
B
D
Qual a função lógica realizada por esta porta?
A) Y  ( A  B)  C  D
B) Y  ( A  B  C )  D
C) Y  ( A  B  C )  D
D) Y  ( A  B)  C  D
E) Nenhuma das anteriores
13 – Na pergunta anterior quando A= High, B= Low, C= High e D= High qual das
afirmações seguintes relativas ao estado dos transístores MOS da porta lógica
está correcta?
A) PMOSA em condução, NMOSB em condução, PMOSC em condução, NMOSD
cortado.
B) NMOSA em condução, NMOSB cortado, NMOSC em condução, PMOSD em
condução.
C) NMOSA em condução, PMOSB cortado, PMOSC cortado, NMOSD em condução.
D) PMOSA em condução, NMOSB cortado, NMOSC em condução, PMOSD cortado.
E) PMOSA cortado, NMOSB cortado, PMOSC cortado, NMOSD em condução.
IV. Conversores D/A e A/D
14 – Suponha que num conversor pipeline de 9 bits com 3 bits por andar temos as
seguintes indicações sobre a palavra de saída:
b8
1
b7
?
b6
?
b5
0
b4
1
b3
1
b2
?
b1
?
b0
?
sendo b8 o bit mais significativo. Admitindo que as tensões de referência do
conversor são VDD = 3.0V e VSS = 0V qual das seguintes afirmações é correcta:
A) A tensão de entrada é superior a 2,625V.
B) A tensão de entrada não é de 2,400V.
C) A tensão de entrada é de 2,020V.
D) A tensão de entrada pode ter o valor de 2,500V.
E) Nenhuma das anteriores.
15 – Considere o seguinte conversor D/A de 4 bits:
Considere as seguintes afirmações relativas ao conversor D/A acima:
1. Erros processuais no valor das resistências afectam o seu desempenho.
2. Erros de desemparelhamento das resistências afectam o seu desempenho.
3. A resistência equivalente à direita dos nós 1, 2, 3 e 4 é sempre 2R.
4. O bit mais significativo é o bit associado ao interruptor S4.
Quais das afirmações estão correctas?
A) Todas
B) 1, 2 e 3
C) 2 e 3
D) 2
E) 3
16 – A figura representa o esquema de um conversor A/D de dupla rampa de 12
bits, que utiliza um relógio de 100 MHz e VREF = -10V. Considere que a tensão de
entrada varia entre 0V e -10V.
Qual o tempo necessário para converter uma tensão de -8V?
A) 10 ns
B) 40.96 s
C) 81.92 s
D) 73.73 s
E) 20 ns
V. Filtros
17 – Dos circuitos apresentados de seguida assinale aquele que realiza uma
função passa-alto:
A)
B)
C)
D)
E)
18 – Considere o seguinte filtro de segunda ordem:
Trata-se de:
1 L
R C
C
B) um filtro passa-alto com factor de qualidade R
L
C
C) um filtro passa-banda com factor de qualidade R
L
1 L
D) um filtro passa-alto com factor de qualidade
R C
A) um filtro passa-banda com factor de qualidade
E) nenhuma das anteriores
19 – Considere agora o seguinte circuito:
Assuma que se trata de um filtro de Butterworth com frequência de corte 1
MHz. Supondo que C=1 nF qual o valor de L e R?
A) L=25.33 nH e R=0.113 
B) L=25.33 H e R=225.1 
C) L=1.00 mH e R=1.414 k
D) L=25.33 nH e R=0.225 
E) L=25.33 H e R=112.5 





20 – Em relação ao circuito da pergunta 22, qual dos seguintes pares de gráficos
representa de forma mais aproximada a sua resposta em frequência:
T (s) 
A)
V0 ( s )
Vi ( s )
B)
|T(s)|
|T(s)|
0 dB
0 dB
-20 dB
-20 dB
(s)
105
106
107
+90º
(s)
106
107
+45º
f (Hz)
0º
0º
- 90º
- 45º
C)
105
f (Hz)
D)
|T(s)|
|T(s)|
0 dB
0 dB
-20 dB
-20 dB
(s)
105
106
107
(s)
f (Hz)
+180º
+45º
+90º
0º
0º
E)
|T(s)|
0 dB
-40 dB
(s)
+180º
0º
- 180º
+90º
105
106
107
f (Hz)
105
106
107
f (Hz)
21 – Considere o seguinte circuito:
Pretende-se dimensionar este filtro de forma a ter ganho estático unitário e
frequência de corte 4 KHz. Dos seguintes conjuntos de valores quais asseguram
estas condições?
A) C≈ 250F, R1 =1k e R2 =1k,
B) C≈ 40F, R1 =1k e R2 =10k,
C) C≈ 4F, R1 =10k e R2 =10k,
D) C≈ 4F, R1 =0.1k e R2 =0.1k,
E) C≈ 40F, R1 =100 e R2 =100,
FOLHA DE RESPOSTAS
Indique qual o seu teste (A, B, C ou D) :
A
Assinale, para cada questão, a resposta que considera correcta marcando
um X no quadrado respectivo.
Questão
RESPOSTA
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
B
X
C
D
E
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X