Questões de Engenharia Eletrônica - Eletrônica Digital na Engenharia Eletrônica para Concurso

Durante uma sessão de laboratório, os estudantes de eletrônica estão explorando diferentes configurações de portas lógicas a fim de entender como as suas combinações podem ser usadas para implementar funções lógicas diferentes.

Um estudante montou o circuito da figura abaixo, composto exclusivamente por portas NOT, NAND e OR, e percebeu que o circuito era equivalente a uma porta lógica conhecida. Observe que as entradas são marcadas como A e B, e a saída como S.

Fonte: IFSP, 2024

Qual é a porta lógica resultante do circuito?  

Os sistemas de comunicações digitais são sistemas que utilizam os mais diversos meios de transmissão (cabos, fibras ópticas, ar, vácuo) e carregam as mais variadas informações. Sistemas de transmissões, como o rádio, TV digital e os modems, entre outros, utilizam a modulação para modificar o espectro do sinal a ser transmitido. A modulação em amplitude AM consiste em modificar a amplitude da onda portadora para transmitir a informação. Considerando os sinais modulante m(t) = 5cos (2000πt) V e portadora m(t) = 4cos (40π x 10³ t) V, e assumindo a modulação AM-DSB, qual é o índice de modulação μ_M e a largura de banda B_AM?

Em uma cafeteira elétrica, um sinal de parada X é gerado para interromper a operação na cafeteira e para acionar luz indicadora de multi-funções, sempre que uma das condições a seguir ocorrer:   

• Pouca água ou falta dela no reservatório e alavanca aberta.

• Água suficiente no reservatório, cápsula inadequada e alavanca aberta.

     O nível de água no reservatório apresenta nível lógico 1, se houver água suficiente no reservatório, e nível lógico 0, se houver pouca água ou falta dela no reservatório. O compartimento de cápsulas apresenta nível lógico 1 para a presença de cápsula e nível 0 para a falta de cápsula, para cápsula inadequada ou mal encaixada. A alavanca de abertura do compartimento de cápsulas apresenta nível lógico 1, se estiver fechada, e nível lógico 0, se estiver levantada.

Projete um circuito lógico que gere uma saída X em nível ALTO para as condições acima estabelecidas:

O uso de microcontroladores na indústria moderna é cada vez maior. A cada lançamento de um novo tipo de microcontrolador, novos patamares de capacidade de processamento desses componentes são alcançados. Além disso, a facilidade de programação também é algo que tem aumentado a cada lançamento. Exemplo disso são os microcontroladores Arduino. A linha de código a seguir ilustra um recorte de um código escrito para Arduino: 

Com base nessas linhas de códigos podemos afirmar que:

Analise os dois circuitos digitais a seguir: 

Fonte: IFSP, 2024.

Assinale a alternativa que contém o nome da teoria da eletrônica digital que valida a equivalência entre esses dois circuitos: 

Simplificando a expressão booleana a seguir, o valor equivalente obtido é:

A Figura 4 apresenta um circuito digital conhecido como flip-flop JK, amplamente aplicado em projetos e circuitos digitais sequenciais, tais como contadores e registradores. Assinale a alternativa que substitui adequadamente as letras X, Y e Z presentes na tabela-verdade do flip-flop JK abaixo, na coluna Qn+1, que representa o próximo estado lógico na saída Qn após o pulso de clock. 

A figura a seguir mostra um contador síncrono de 3 bits. 

TOCCI, Ronald J. WIDMER, Neal S. MOSS, Gregory L. Sistemas Digitais –

princípios e aplicações. Pearson Prentice-Hall, 10ª edição, 2007. Disponível

em: <

https://ia600808.us.archive.org/1/items/SistemasDigitaisPrincpiosEAplicaaes

10EdRonaldJ.Tocci_201708/Sistemas%20Digitais%20-

%20Princ%C3%ADpios%20e%20Aplica%C3%A7%C3%B5es%20-

%2010%C2%AA%20Ed-Ronald%20J.%20Tocci.pdf>. Acesso em: 25 jun. 2024.

O contador mostrado é de módulo

O circuito lógico mostrado na figura a seguir possui entrada A, B, C e saída X, Y.





Elaborado pelo(a) autor(a).



A saída X, Y que corresponde a uma entrada A, B, C = 1, 1, 0 é

O mapa de Karnaugh a seguir foi construído a partir de uma tabela-verdade com 3 entradas: A, B e C e uma saída S.

Elaborado pelo(a) autor(a).

Uma expressão lógica para a saída S, a partir do mapa mostrado, é

Considere um conversor digital-analógico (DAC) utilizando uma rede R2R com uma resolução de 8 bits e uma tensão de referência de 5V. A tensão de saída para uma entrada digital de 11001100, será 

Dois flip-flops D devem implementar a sequência de estados Q_BQ_A do diagrama da figura a seguir. 




A lógica de menor soma de produtos a ser usada para acionar D_B é 

Após um pulso de CLR em nível baixo e mais de 30 pulsos de CLK, sem que ocorra novo pulso de CLR, o estado Q_BQ_A do circuito da figura acima, composto por dois flip-flops, dois inversores e mais uma porta lógica, ficará 

As lógicas das saídas A<B e A=B do comparador unsigned do circuito acima são, respectivamente, 

A respeito da codificação digital de sinais, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa. 

(   ) A sequência das etapas na conversão analógico-digital ocorre na seguinte ordem: codificação, amostragem e quantização.
(   ) A taxa de bits mínima necessária para a digitalização de um sinal de voz, com uma largura de banda de 4 kHz com um quantizador uniforme de 1024 níveis, é de 8192 kbps.
(   ) O filtro anti-aliasing é implementado após a fase de amostragem para diminuir ou suprimir as componentes de alta frequência do sinal. A presença dessas frequências elevadas pode resultar em distorções devido à sobreposição das réplicas do sinal amostrado, fenômeno conhecido como aliasing. 

As afirmativas são, respectivamente, 

Com o auxílio de conversores A/D e D/A, um filtro digital é programado com o auxílio da sub-rotina de interrupção a seguir, que é invocada após cada aquisição de dado analógico.




Assinale a opção que apresenta a equação implementada pelo filtro digital.  

Um sistema específico de aquisição de dados emprega um transdutor para medir grandezas físicas e adequá-las para uso em sistemas computadorizados. A largura de banda do sinal analógico na saída do transdutor é de 20MHz, com frequência central em 250MHz.
Para garantir uma representação digital precisa do sinal a frequência mínima necessária do conversor analógico-digital, em MHz, é de: 

A adequação dos sinais de transdutores para uso em sistemas de aquisição de dados computadorizados é fundamental para assegurar medições precisas e confiáveis. Isso inclui o condicionamento dos sinais dos transdutores para atender aos requisitos específicos do sistema, como faixa dinâmica e resolução, garantindo assim a sua compatibilidade e eficácia na conversão analógico-digital.
Nesse contexto, considere um sistema em que um transdutor analógico é conectado a um conversor A/D por meio de um amplificador linear, onde este último tem a função de ajustar o nível de tensão que entra no conversor de modo a assegurar a melhor representação digital do sinal na conversão. Sabe-se ainda que a saída do transdutor analógico varia de 0mV a 100mV, enquanto a faixa de entrada do conversor analógico-digital é de 0V a 10V.
Nessas condições, o ganho de tensão do amplificador linear, em decibéis (dB), é: