Tema central: O foco desta questão é comunicação digital em redes industriais, especificamente o método de modulação digital empregado pelo protocolo HART na sobreposição de sinal digital ao sinal analógico de 4-20 mA.

O protocolo HART (Highway Addressable Remote Transducer) é amplamente utilizado em instrumentação industrial para coletar e controlar grandezas físicas em processos. Uma característica que o diferencia é a sua comunicação híbrida, permitindo transmitir dados digitais e analógicos simultaneamente pelo mesmo par de fios.

Explicação da alternativa correta (B):
O HART utiliza a modulação por chaveamento de frequência (FSK – Frequency Shift Keying). Esse método se baseia em alternar entre duas frequências para transmitir bits digitais sem alterar a amplitude do sinal. Pelo padrão Bell 202, no HART:

• Bit “1” = 1200 Hz
• Bit “0” = 2200 Hz

Esse tipo de modulação permite a coexistência dos sinais digital e analógico, já que a amplitude do sinal analógico de 4-20 mA não é comprometida. Por isso, FSK é a resposta correta e atende ao requisito da comunicação sem interferência na corrente de instrumentação.

Análise das alternativas incorretas:

• A) Modulação em amplitude (ASK): Varia a amplitude do sinal, o que poderia interferir ou distorcer o valor do sinal de 4-20 mA, sendo inadequado para HART.
• C) Modulação em fase (PSK): Modula a fase do sinal. Apesar de eficiente em certos contextos, PSK apresenta complexidade de implementação e não é usado no HART.
• D) Modulação em fase diferencial (DPSK): Variante do PSK, diferencia bits por alteração de fase entre símbolos, também não é adotado devido à alta complexidade para aplicações industriais com corrente analógica.
• E) Modulação de amplitude e fase (QAM): Combina as duas variações (amplitude e fase). Muito complexo e exige mais largura de banda, impraticável para sinais sobrepostos em 4-20 mA.

Dica para provas: Sempre relacione modulação digital por FSK ao HART. Atenção a pegadinhas: alternativas muito similares (PSK, DPSK, QAM) são tipicamente usadas para confundir por semelhança técnica, mas a aplicação prática nas redes industriais convencionais, especialmente em 4-20 mA, é sempre FSK.

Resumo: HART usa FSK – alternativa B.

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