Relação dos alunos para recuperação - 1TA

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1TA - Recuperação 10/12/2009 N.º dos alunos que ficaram com média vermelha no bimestre: N.º dos alunos que precisam fazer recuperação obrigatoriamente: 2 2 6 6 8 ------------------------- 9 9 11 11 12 12 16 ------------------------- 17 ------------------------- Para receber sua nota, favor realizar o cadastro para receber por e-mail. Os alunos acima estão habilitados a fazer recuperação se desejarem, não sendo obrigatório. Os alunos acima precisam fazer recuperação no dia 14, próximo.

LEDI2 - 5) Conversor AD

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1) Desenhe circuitos com conversor AD conforme as especificações dos itens a seguir. Indique a resolução do conversor AD e o período de amostragem.

a) Entrada = 8 bits Alimentação = 3,3V Vreferência = 3,3V FAMOSTRAGEM=1kHz Resp. 0,01V - saídas de b0 a b7; TAMOSTRAGEM=1ms	b) Entrada = 8 bits Alimentação = 5V Vreferência = 5V FAMOSTRAGEM=1Hz Resp. 0,02V - saídas de b0 a b7; TAMOSTRAGEM=1s	c) Entrada = 8 bits Alimentação = 9V Vreferência = 9V FAMOSTRAGEM=10kHz Resp. 0,035V - saídas de b0 a b7; TAMOSTRAGEM=100µs
d) Entrada = 10 bits Alimentação = 6V Vreferência = 5V FAMOSTRAGEM=10Hz Resp. 0,005V - saídas de b0 a b9; TAMOSTRAGEM=100ms	e) Entrada = 12 bits Alimentação = 7V Vreferência = 5V FAMOSTRAGEM=20kHz Resp. 0,001V - saídas de b0 a b11; TAMOSTRAGEM=50µs	f) Entrada = 16 bits Alimentação = 8V Vreferência = 5V FAMOSTRAGEM=32kHz Resp. 0,00008V - saídas de b0 a b15; TAMOSTRAGEM=31,25µs

2) Seja um gerador de função configurado na forma de onda triangular, ajustado em uma freqüência de 0,1 Hz, componente DC igual a 3,5V e tensão de pico a pico de 7V (F=0,1Hz; Vpp=7V e V_DC=3,5V).  Esse gerador está ligado em um conversor AD de 3 bits e tensão de referência igual a 7V com freqüência de amostragem igual a 1Hz. Monte em uma tabela a saída do AD ao longo de um período da forma de onda apresentado para o AD

Resposta: Tabela com 10 linhas começando em 3,5V, mais ou menos igual à tabela apresentada na segunda questão da lista 4 (conversor DA).

3) Seja um voltímetro de corrente alternada, que ao invés de medir a tensão efetiva (V_rms) ela mede a tensão de pico do mesmo. Fazer um esboço do esquemático desse instrumento (não é preciso colocar valores de resistores) usando um amplificador operacional e um transformador para baixar a tensão da rede. O conversor AD deve ser de 8 bits com F_AMOSTRAGEM=120Hz. Desenhe um esboço do esquemático responsável em capturar a tensão da rede elétrica e colocar as saídas desse conversor AD (8 bits) pronto para um PIC (microprocessador) ler os níveis de tensão e preparar sua exibição em um display.

Respota: O transformador deve ser usado para executar a leitura da rede elétrica através do primário do mesmo para baixar a tensão no secundário e através de um diodo cortar o semi-ciclo negativo para ser entregue na entrada não-inversora do Op. Amp. Com ganho igual a 2.

4) Seja as formas de ondas apresentadas nos itens seguintes, represente-as em uma tabela como saída de um conversor AD de 8 bits e freqüência de amostragem igual a 5kHz, a tensão de alimentação do AD é igual a 11V.

a) Sinal com forma de onda senoidal, com freqüência igual a 625Hz, componente DC de 6V e tensão de pico a pico igual a 10V

Resp.: 139, 221, 255, 221, 139, 57, 23, 57 e 139.

b) Sinal com forma de onda triangular, com freqüência igual a 625Hz, componente DC de 6V e tensão de pico a pico igual a 10V

Resp.: 139, 197, 255, 197, 139, 81, 23, 81 e 139.

LELG2) 5 - Ponto Q

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1)   Para o gráfico abaixo, indicar, quando for o caso, qual será o Vce_corte e/ou Ic_SAT e/ou Vce_Q e/ou Ic_Q, traçar e localizar o ponto quiescente (Q) no gráfico para as seguintes condições:

a)   Vce_corte=4V; Ic_SAT=30mA;I_B=0,1mA (resp.: Vce_Q≈2V e Ic_Q≈14mA)

b)   I_B=0,06666mA;Vce_corte=5V;Vce_Q≈3,1V (resp.: Ic_Q=10mA e Ic_SAT=25mA)

c)    I_B=0,08333mA;Ic_SAT≈11mA;Ic_Q≈9,5mA (resp.: Vce_corte=6V e Vce_Q=1V)

2)   Determinar para o circuito abaixo os valores dos resistores (polarização de transistor no ponto Q) a fim de se obter os pontos quiescentes de cada item e traçar o mesmo (ponto Q) no gráfico ilustrado da questão 1: (assumir Vce_SAT=0,3V e Vbe=0,7V)

a)   Vcc=4V;I_BQ=0,1mA;β=140;Ic_SAT=30mA (resp.: Rc=123,333; Rb=33k; Ic_Q=14mA; Vce_Q=2V; Vce_corte=4V)

b)   Vcc=5V;Ic_SAT=25mA;I_BQ=0,0666mA;Vce_Q=3,1V (resp.: Rc=188; Ic_Q=10mA; β=150; Rb=64,5k; Vce_corte=5V)

c)    Vce_corte=6V; Ic_SAT=11mA; Ic_Q=9,5mA; β=114 (resp.: Rc=518,18; Rb=63,3k; I_BQ=0,08333mA; Vcc=6V; Vce_Q=1V)

3)   Dar valor aos resistores da figura abaixo de acordo com o ponto quiescente indicado em cada um dos itens a seguir:

a)   Ic_Q=10mA; Vce_Q=3,1V; Vcc=5V; β=150; Rc=150 (resp.: SE VIRA)

b)   Ic_Q=9,5mA; Vce_Q=1V; I_BQ=0,08333mA; V_Rc=4,5V; Vcc=6V; β=114 (resp.: SE VIRA)

LEDI2) 4 - Conversor DA

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1) Desenhe circuitos com conversor DA conforme as especificações dos itens a seguir. Indique a menor tensão possível de cada DA.

a) Entrada = 8 bits Alimentação = 3,3V Resp. 0,01V - entradas de b0 a b7	b) Entrada = 8 bits Alimentação = 5V Resp. 0,02V - entradas de b0 a b7	c) Entrada = 8 bits Alimentação = 9V Resp. 0,035V - entradas de b0 a b7
d) Entrada = 10 bits Alimentação = 5V Resp. 0,005V - entradas de b0 a b9	e) Entrada = 12 bits Alimentação = 5V Resp. 0,001V - entradas de b0 a b11	f) Entrada = 16 bits Alimentação = 5V Resp. 0,00008V - entradas de b0 a b15

2) De acordo com a tabela apresentada abaixo reproduzir em um gráfico a saída apresentada por um conversor DA, considerando que esse tenha 3 bits de entrada e alimentação de 7V.

Nota 1: o eixo da abscissa é referente ao tempo, em segundos, e a ordenada representa o nível de tensão da saída do DA em relação ao terra.

Nota 2: Lembrar que a saída do DA mantem-se fixa até a próxima mudança nas entradas, que segundo a tabela ocorre a cada 1 segundo.

Tempo (s)	b2	b1	b0
1 s	1	0	0
2 s	1	1	0
3 s	1	1	0
4 s	1	0	0
5 s	0	1	0
6 s	0	0	0
7 s	0	1	0
8 s	1	0	0
9 s	1	1	0
10 s	1	1	0

Resposta: a forma de onda na saída deverá ser de forma triangular em escada, sendo que começa em 1 s com tensão de saída igual a 4 V, atingindo um pico de 6 V, oscilando em torno dos 4 V.

3) De acordo com a tabela apresentada abaixo reproduzir em um gráfico a saída apresentada por um conversor DA, considerando que esse tenha 5 bits de entrada e alimentação de 3,1V.

Nota 1: o eixo da abscissa é referente ao tempo, em segundos, e a ordenada representa o nível de tensão da saída do DA em relação ao terra.

Nota 2: Lembrar que a saída do DA mantem-se fixa até a próxima mudança nas entradas, que segundo a tabela ocorre a cada 1 segundo.

Tempo (s)	b4	b3	b2	b1	b0
0 s	0	0	0	0	1
1 s	0	1	1	0	0
2 s	1	1	1	0	0
3 s	1	1	1	1	1
4 s	1	1	1	1	1
5 s	1	1	1	1	0
6 s	0	0	1	1	1
7 s	0	0	0	0	0
8 s	0	1	1	0	1
9 s	1	1	1	0	1

Resposta: a forma de onda na saída deverá tomar uma forma similar a uma senoide, começando em 0s com 0,31V e finalizando nos 9s com 2,9V, a aparência é serrilhada.

4) De acordo com a tabela apresentada abaixo reproduzir em um gráfico a saída apresentada por um conversor DA, considerando que esse tenha 5 bits de entrada e alimentação de 5V.

Nota 1: o eixo da abscissa é referente ao tempo, em segundos, e a ordenada representa o nível de tensão da saída do DA em relação ao terra.

Nota 2: Lembrar que a saída do DA mantem-se fixa até a próxima mudança nas entradas, que segundo a tabela ocorre a cada 1 segundo.

Tempo (s)	b4	b3	b2	b1	b0
0 s	0	0	0	0	0
1 s	0	0	1	1	0
2 s	0	1	1	0	0
3 s	1	0	0	1	0
4 s	1	1	0	0	0
5 s	1	1	1	1	0
6 s	1	1	0	0	0
7 s	1	0	0	1	0
8 s	0	1	1	0	0
9 s	0	0	1	1	0

Resposta: a forma de onda na saída deverá ser uma escada subindo de 0 até 30/31 avos de 5V e depois, após 6 segundos descer, em escada até atingir o valor 6/31 avos de 5V.

5) Fazer o esquemático de um sistema que dispara um alarme. Esse alarme é disparado quando algum botão é pressionado. Existem 15 botões para disparar o alarme. Cada botão equivale a um nível de volume do alarme. O alto falante do alarme suporta uma tensão máxima de 10V.

Resposta: Deve haver 15 botões unipolar. Cada botão é ligado em uma das 16 entradas de um codificador. As 4 saídas que formam uma palavra binária de 4 bits são ligados na entrada de um DA de 4 bits. A saída do DA alimenta o alto-falante.

6) Em uma fabrica existe um forno. Esse forno é aquecido por uma resistência elétrica. O valor da resistência é de 80Ω e potência de 80W. O resistor está alimentado com 100V em uma ponta. Na outra ponta ele está ligado no coletor de um transistor de potência. Esse transistor possui um ganho de 1000 (β=1000) e VBE=0,7V. A base do transistor está ligado a um resistor de 2k4Ω. Do outro lado desse resistor existe um sistema digital que deve elevar a tensão nesse resistor gradualmente, de 0,1 em 0,1V, com período de 0,3 segundos entre cada amostragem, até atingir 3,1V, onde o resistor atingirá potência máxima.

A) Faça o esquemático apenas do circuito digital do sistema (não precisa incluir transistor e resistores).

B) Qual deve ser a alimentação do DA? Explique.

C) Faça o gráfico da saída do DA.

Resposta: Deve ser um gerador de clock de 3,33Hz ligado a um contador de 5 bits na saída conectadas no DA. A saída do DA deve estar ligada no resistor da base do transistor.