Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Manutenção – Elétrica · 2023 · questão 31

Cesgranrio Transpetro 2023 Manutenção elétrica · Eletrônica analógica

Questão 31

Na Figura a seguir, é apresentado um circuito eletrônico, em que o amplificador operacional é considerado ideal.

Para que a tensão de saída \(V_o\) seja negativa, a tensão \(V_i\) na entrada do circuito deverá ser

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Resposta da banca: D

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Eletrônica analógica — amplificador operacional com as duas entradas alimentadas.

Objetivo

Achar a condição sobre \(V_i\) para a saída do amplificador ficar negativa. O que está em jogo é ver que o circuito é um amplificador diferencial: a entrada não inversora recebe 3 V de um divisor, e a saída é \(12 - 3V_i\), negativa quando \(V_i\) passa de 4 V.

Conceitos para revisar

Amplificador operacional ideal

Com realimentação negativa, as duas entradas ficam na mesma tensão e nenhuma corrente entra nelas. Isso permite escrever a saída pela lei de Ohm nos resistores.

\[V_{+} = V_{-},\qquad I_{+} = I_{-} = 0\]

\(V_+\)entrada não inversora

\(V_-\)entrada inversora

Amplificador diferencial

Com \(R_1\) na entrada inversora e \(R_2\) na realimentação, e a entrada não inversora fixada em \(V_+\), a saída é o ganho vezes a diferença.

\[V_o = V_{+}\left(1 + \dfrac{R_2}{R_1}\right) - \dfrac{R_2}{R_1}V_i\]

\(R_1\)2 kΩ, \(R_2\): 6 kΩ, ganho 3

\(V_+\)3 V, do divisor 6 kΩ e 2 kΩ sobre 12 V

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