Questões de Concurso Sobre eletrônica analógica na engenharia eletrônica em engenharia eletrônica

Considere um amplificador operacional ideal configurado como um amplificador não inversor, com os seguintes componentes:

• Resistência de realimentação: Rf = 100 Kω.
• Resistência de entrada: R1 = 10 kΩ.
• Tensão de entrada: Vin = 200 mV.

Além disso, a saída do amplificador está conectada a uma carga RL = 5 kΩ. Sabe-se que a tensão de alimentação do amplificador é Vcc = ± 15 V com uma tensão de saída na saturação igual a 13,5 V. A máxima tensão de entrada Vinmax, que pode ser aplicada sem que o amplificador entre em saturação devido à limitação da tensão de saída é, aproximadamente:

As medidas elétricas e eletrônicas são essenciais para o controle, a análise e a otimização de sistemas elétricos, abrangendo desde a medição de tensões e correntes até a análise espectral de sinais. Equipamentos como osciloscópios, multímetros e analisadores de potência são amplamente utilizados para determinar grandezas em circuitos de corrente contínua e alternada, com ênfase em precisão, resolução e frequência de operação. Diante do exposto, analise as afirmativas a seguir.

I. Multímetros digitais possuem alta impedância de entrada, o que reduz a interferência na medição de circuitos de baixa potência.
II. Osciloscópios, no domínio do tempo, são incapazes de realizar análises de frequência, exigindo equipamentos específicos como analisadores de espectro para essa função.
III. A precisão de um wattímetro digital é diretamente influenciada pelo fator de potência da carga medida, devido ao impacto na resolução do cálculo de potência ativa.
IV. Em medidas de resistência muito alta, o uso de pontes de Wheatstone é necessário para evitar erros causados por correntes de fuga.
V. Sensores de efeito Hall são utilizados em medidores de corrente para proporcionar medições isoladas; porém, apresentam limitações em altas frequências devido ao ruído térmico.

Está correto o que se afirma em

Os componentes eletrônicos modernos, especialmente na microeletrônica e em sistemas integrados, são projetados para atender demandas de alta densidade de integração, baixo consumo de energia e elevada performance. Tecnologias como CMOS e dispositivos de semicondutores avançados permitem a fabricação de circuitos integrados que combinam processamento digital, interfaces analógicas e controle de energia em um único chip. Diante do exposto, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) A tecnologia CMOS é amplamente utilizada na microeletrônica devido ao seu baixo consumo estático de energia, que se dá principalmente durante as trocas de estados lógicos.
( ) Transistores MOSFETs, em tecnologias de escala nanométrica, são mais suscetíveis a fenômenos como short-channel effects e aumento da corrente de fuga.
( ) Em sistemas integrados, os amplificadores operacionais são implementados exclusivamente em tecnologias bipolares devido a sua maior velocidade e precisão.
( ) O encapsulamento System on Chip (SoC) combina funções analógicas e digitais em um único circuito integrado, muitas vezes incluindo microcontroladores e módulos de comunicação.
( ) Tecnologias baseadas em semicondutores de banda larga, como carbeto de silício (SiC), são restritas a sistemas digitais devido a sua baixa capacidade de suportar altas frequências.

A sequência está correta em

Os amplificadores operacionais são componentes versáteis utilizados em diversas aplicações eletrônicas, como amplificação de sinais, filtros, integradores e diferenciadores. Eles podem operar em circuitos lineares ou não lineares, dependendo de como são configurados; apresentam alta impedância de entrada e baixa impedância de saída. Uma de suas principais aplicações é no ganho de tensão, em que o amplificador pode amplificar um sinal fraco sem distorção significativa. Além disso, são usados em circuitos somadores, subtratores, comparadores de tensão e em conversores analógico-digitais, desempenhando um papel essencial no processamento de sinais em sistemas de controle e medição. Analise o circuito com amplificador operacional a seguir:

A expressão matemática que apresenta corretamente a relação entre tensão de saída e tensão de entrada, no domínio da frequência, é:

No contexto conversão analógica-digital (ADC) e digital-analógica (DAC), assinale a afirmativa FALSA dentre as apresentadas a seguir: 

Vamos considerar um MOSFET em configuração de dreno comum (seguidor de fonte) em que a resistência de carga, Rl, é igual a 2 KΩ. Se o MOSFET apresenta uma transcondutância, gm, de 3mS, assinale a alternativa que apresenta o ganho de tensão desta configuração.

Um transistor BJT pode apresentar diferentes regiões de operação. Uma delas é a de saturação deste, em que: ______. Assinale a alternativa que preencha corretamente a lacuna.

Analise o circuito com diodo de silício a seguir (condução a partir de 0,7V). A entrada Vi( t ) = 120 sen(2π60t) (V). Os valores dos resistores estão em Ω. O amplificador operacional pode ser considerado ‘ideal’, isto é, com ganho muito alto (> 100.000) e sem limites de excursão de tensão de saída. 

                                    

Diante do exposto acima, assinale a alternativa que apresenta o sinal de saída Vo ( t ).

Relacione a Coluna 1 à Coluna 2, associando os símbolos esquemáticos usados para representar dispositivos semicondutores ativos às suas respectivas definições.

Coluna 1 

                                                         

Coluna 2

( ) MOSFET de canal n.

( ) JFET de canal n.

( ) Transistor PNP.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Em dispositivos semicondutores, o entendimento da junção PN é fundamental para estudo de diodos e muitos tipos de transistores, influenciando diretamente o seu funcionamento, desde a retificação até a amplificação. Em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento, entender como uma junção PN responde sob diferentes condições de tensão é crucial para o design de circuitos mais eficientes e robustos.

Quando uma tensão reversa é aplicada a uma junção PN, qual é o efeito observado na junção?

Em projetos de circuitos com Transistores de Efeito de Campo Metal-Óxido-Semicondutor (MOSFETs) de canal n tipo enriquecimento, a polarização do MOSFET é uma etapa essencial. Para obter a saturação como modo de operação, é comum garantir a formação do canal n e fazer a interconexão de dois de seus terminais. Essa configuração é amplamente utilizada para projeto de espelhos de corrente. Nessa configuração, os terminais curtoscircuitados são

O Transistor de Efeito de Campo Metal-Óxido-Semicondutor (MOSFET) tipo enriquecimento de canal n é um transistor de quatro terminais, sendo eles: porta (G), dreno (D), fonte (S) e corpo (B). Na maioria das aplicações, o terminal do corpo (B) é interconectado ao terminal da fonte (S), reduzindo o número de terminais para três. Nessa configuração, as tensões de Corrente Contínua (DC) dos terminais de porta (V_G), dreno (V_D) e fonte (V_S) determinam o ponto de polarização do dispositivo. Além disso, a análise do ponto de operação leva em consideração a tensão de limiar (V_t). A diferença de potencial entre dois terminais, como por exemplo entre os terminais D e S, utiliza a notação V_DS. Para operação como amplificador de sinais, o MOSFET é colocado na região de operação conhecida como saturação. Nessa região de operação