Questões de Engenharia Eletrônica para Concurso

O circuito a seguir apresenta um amplificador operacional real em uma configuração inversora. Na tentativa de minimizar o efeito da tensão de offset na saída, foi inserido um capacitor de acoplamento após a tensão de entrada.

Sabendo-se que R₁ = 2KΩ, R₂ = 4KΩ e C = 1.6μF, a tensão de saída V_out para uma tensão de entrada Vⁱⁿ = +2V será:

No circuito acima, os valores referentes à tensão de saída V_out para V_A = +5V e V_A = 0V, serão, respectivamente:

O mapa de Karnaugh, apresentado na Figura a seguir, mostra o comportamento de um circuito digital com entradas A, B, C, D e saída W.

A expressão booleana que está representada através do mapa de Karnaugh é

Contadores são circuitos digitais amplamente utilizados para manipulação de dados e são construídos a partir da ligação de flip-flops em cascata. A Figura a seguir mostra um exemplo de contador.

Em relação a contadores digitais, considere as afirmativas a seguir:

I - O contador assíncrono tem um sinal de clock único externo aplicado a todos os estágios ao mesmo tempo.

II - O valor máximo de contagens que um contador que utiliza 4 flip-flops pode atingir é 32.

III - É possível fazer a contagem de valores que não sejam potências de 2 combinando contadores comuns com portas lógicas conhecidas.

É(São) correta(s) APENAS a(s) afirmativa(s):

O flip-flop é um circuito digital pulsado capaz de servir como memória de um bit. Sua utilização principal é na construção de unidades de armazenamento de dados em dispositivos eletrônicos. A Figura a seguir apresenta um flip-flop tipo J-K e sua estrutura lógica. Ele possui dois sinais de entrada J e K, além de uma entrada pulsante, o clock (CLK).

Sobre o flip-flop tipo J-K, considere as afirmativas a seguir:

I - Quando houver variação do clock, o valor guardado no flip-flop será mantido se J e K forem ambos iguais a 0.

II - Quando houver variação no clock, se os valores de J e K forem diferentes, a saída será 0 se K = 1.

III - Quando houver variação no clock, se os valores de J e K forem diferentes, o valor guardado no flip-flop será mantido se J = 0.

É(São) correta(s) APENAS a(s) afirmativa(s):

A partir da análise de um sinal analógico, um engenheiro determinou que, para a qualidade da aplicação que ele deseja construir, a banda desse sinal não necessita de componentes acima da frequência de 6.500 Hz. A aplicação necessita, mantendo essa qualidade, gerar, em tempo real, um sinal digital que represente o sinal original usando um PCM com 512 níveis de quantização igualmente espaçados. Dessa forma, ele montou um aparato capaz de filtrar o sinal na faixa adequada, seguido de um processo de amostragem e quantização.

A taxa do sinal digital gerado nesse processo, em bps, será de

Considere que duas antenas isotrópicas ideais estão afastadas por uma distância de 5m. Sabe-se que a perda teórica no espaço livre de uma antena desse tipo pode ser modelada por

onde L é a perda, P_transmitida e P_recebida são, respectivamente, a potência da antena de transmissão e a potência da antena de recepção, f é a frequência (em Hertz) da portadora utilizada, d é a distância (em metros) entre as antenas, e c é a velocidade da luz (3x10⁸ m/s).

Sabe-se que

• log 4π = 1,1

• log 2 = 0,3

Sabendo-se que a potência mínima para a recepção adequada é de 4 dBW, qual deverá ser a potência mínima de transmissão, em Watts, considerando-se que ambas as antenas têm ganho igual a 1, e que a comunicação será realizada na frequência de 300 MHz?

O decibel é utilizado para indicar uma medida da potência de um sinal em relação a outra medida de potência de referência. Assim, dadas duas potências, P₁ e P₂ , o valor de P₂ pode ser medido (em decibéis) em relação a P₁ aplicando-se a fórmula P_2(dB) = 10log₁₀(P₂ /P₁ ). Por exemplo, se P₂ é a metade de P₁ , então P₂ (db) = – 3 db (tendo P₁ como referência), pois log₁₀(0,5) ≈ – 0,3. Em um determinado enlace de rádio, a antena de transmissão impõe ao sinal, no momento da transmissão, um ganho de 44 dB. Durante a propagação do sinal, esse ganho sofre uma atenuação de 99 dB. A antena receptora, por sua vez, proporciona um novo ganho de 48 dB sobre o sinal recebido.

Sabendo-se que a potência de entrada da antena de transmissão (antes do ganho imposto por ela) é de 700 W, a potência do sinal recebido após todo o caminho percorrido, incluindo o ganho da antena de recepção, em W, é de

A partir de um sistema definido pelas seguintes equações no espaço de estados:

Conclui-se que a função de transferência equivalente do sistema é

Um engenheiro de equipamentos precisa projetar um circuito eletrônico para atuar como um compensador em um sistema de controle. Sabe-se que o engenheiro tomou como base para seu projeto o circuito ilustrado na Figura acima, fazendo R₁ C₁ < R₂ C₂ .

Qual o tipo de compensador que foi projetado por esse engenheiro de equipamentos?

Um engenheiro deseja alocar os polos do sistema, representado pelas equações de estado abaixo, para as posições -1, -3 e -6.

Levando-se em conta a função de transferência equivalente do sistema, qual o controlador K de realimentação de estados que esse engenheiro deve projetar?

Para analisar o comportamento de um sistema representado pela função de transferência um engenheiro está interessado em determinar as margens de ganho e fase do sistema, utilizando os diagramas de Bode ilustrados na Figura abaixo.

Qual a margem de fase aproximada desse sistema, em graus?

Um engenheiro de equipamentos está trabalhando em uma planta que pode ser representada pelo diagrama de blocos abaixo, em que r(t) e y(t) são a entrada e saída dessa planta, respectivamente.

Após análise do diagrama, conclui-se que a função de transferência do sistema é representada por

Em automação industrial utilizam-se as redes SCADA que são a infraestrutura utilizada para controlar vários processos. A Tecnologia da Informação (TI) vem ajudando as indústrias a se protegerem e conservarem seus dados contra ataques externos.

Nesse contexto, dentre as ações de segurança em sistemas de controle consta(m) a(o)

As termorresistências Pt100 estão muito presentes nas indústrias.

A vantagem de se utilizar o Pt100 é justificada pela(o)

A Figura abaixo apresenta um sinal digital.

O sinal dessa Figura é representado como impulso unitário

Considere o sinal a seguir:

A inversa Z desse sinal é:

Parte de um sistema industrial possui a função de transferência mostrada abaixo.

O sistema representado pela função de transferência é um sistema BIBO

Dados:

√2 = 1,4

√10 = 3,16

A função de transferência de um circuito é dada por .

A resposta, no domínio do tempo, desse circuito ao degrau unitário u(t) é

Em uma indústria química, o aparato ilustrado na Figura abaixo é utilizado para automatizar a mistura de dois reagentes. Nos Tanques 1 e 2 estão armazenados os reagentes que deverão ser misturados no Tanque 3. O sistema que controla a quantidade de cada reagente a ser despejada no Tanque 3 é formado por um circuito lógico digital combinacional e um contador binário de três bits, em que o bit X₀ é o menos significativo, e o X₂ é o mais significativo. Esse controlador é o responsável por comandar a abertura e o fechamento das válvulas V₁ e V₂ .

A base de tempo do contador binário é definida através do sinal de relógio CLK, ilustrado no gráfico abaixo. Além disso, o contador inicia a sua operação em t = 0 s no estado X₂ X₁ X₀ = 000.



Para ajustar a quantidade desejada de cada reagente a ser despejada no Tanque 3, as válvulas V₁ e V₂ devem ser acionadas, conforme mostrado nos gráficos a seguir, onde o estado 1 (nível lógico alto) mantém a válvula aberta, e o estado 0 (nível lógico baixo) mantém a válvula fechada.



Dessa forma, quais são as funções lógicas booleanas que o circuito lógico deve realizar para controlar o acionamento das válvulas V₁ e V₂ conforme a especificação do projeto?