Caso a tensão V seja alternada e tenha amplitude de 150 V, ...
Caso a tensão V seja alternada e tenha amplitude de 150 V, para se ter uma resolução mínima de 0,5% desse valor, um voltímetro digital deverá ter, no mínimo, 10 bits em seu conversor analógico-digital.
Gabarito comentado
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No contexto de eletrônica e instrumentação, a questão aborda a resolução de um conversor analógico-digital (ADC) necessária para medir uma tensão alternada com precisão específica. A resolução de um ADC é a menor variação na tensão de entrada que resulta em uma mudança no valor digital de saída.
A resolução mínima desejada é de 0,5% da amplitude, que é de 150 V. Para determinar a resolução em volts, calculamos:
Resolução = 0,5% de 150 V = 0,005 x 150 V = 0,75 V
Um conversor analógico-digital de N bits pode discriminar entre 2N níveis diferentes. Assim, a tensão correspondente a cada nível é dada por:
Tensão por nível = (Amplitude Máxima) / (2N)
Para que a resolução de 0,75 V seja atingida, essa tensão por nível deve ser menor ou igual a 0,75 V:
(150 V) / (2N) ≤ 0,75 V
Resolvendo para N:
2N ≥ 150 V / 0,75 V
2N ≥ 200
O menor valor de N que satisfaz essa condição é 8, pois 28 = 256, que é maior que 200. Portanto, um ADC de 8 bits é suficiente, e não de 10 bits como afirmado na questão.
Alternativa Correta: E - Errado
A questão mencionava que seriam necessários 10 bits para obter uma resolução de 0,5%, mas, conforme demonstrado, 8 bits já são suficientes para atingir a precisão requerida.
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