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Q3834896
Engenharia de Telecomunicações Circuitos ,
Ano: 2026 Banca: VUNESP Órgão: Câmara de Mogi das Cruzes - SP Prova: VUNESP - 2026 - Câmara de Mogi das Cruzes - SP - Engenheiro de Telecomunicações |
Q3834896 Engenharia de Telecomunicações
Em um estágio de recepção digital, utiliza-se um amplificador operacional ideal configurado como comparador, alimentado por fontes simétricas de ± 10 V. A entrada não inversora é conectada a uma tensão de referência constante de 2 V. A entrada inversora recebe um sinal senoidal dado por v– (t) = 1 + 2 sen(ωt).
Assinale a alternativa que indica, aproximadamente, o valor médio da tensão de saída.
Alternativas

Gabarito comentado

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Gabarito: B

Fundamento decisivo: O dado decisivo era tratar o amplificador operacional como comparador ideal saturado em ±10 V, com 2 V na entrada não inversora e 1 + 2 sen(ωt) na inversora. Isso leva à condição sen(ωt) < 0,5 para saída em +10 V, o que fixa a alternativa correta.

Tema central: Média na saída do comparador
Análise das alternativas
A
Errada
5,0 V não bate com a repartição temporal real dos níveis de saturação. Esse valor exigiria 75% do período em +10 V e 25% em −10 V, mas a condição sen(ωt) < 0,5 vale por 2/3 do período, não por 3/4.
B
Certa
A regra do comparador ideal aqui é direta: a saída vai para +10 V quando v+ > v− e para −10 V quando v+ < v−. Como v+ = 2 V e v− = 1 + 2 sen(ωt), a saída é +10 V quando 2 > 1 + 2 sen(ωt), isto é, quando sen(ωt) < 0,5. Em um período, sen(ωt) > 0,5 apenas no intervalo angular de π/6 a 5π/6, que corresponde a 1/3 do período; logo, no 1/3 restante a saída é −10 V e nos 2/3 restantes é +10 V. O valor médio da saída saturada fica 10·(2/3) + (−10)·(1/3) = 10/3 ≈ 3,3 V.
C
Errada
0,0 V exigiria tempos iguais em +10 V e −10 V. A base da questão mostra que a saída permanece em +10 V por 2/3 do período e em −10 V por 1/3, então a média não pode ser nula.
D
Errada
−3,3 V contraria a polaridade e o tempo de permanência nos níveis. Como a referência de 2 V supera o sinal de entrada em 2/3 do período, a saída positiva predomina, e a média resultante é positiva, não negativa.
E
Errada
−5,0 V exigiria predominância do nível −10 V ao longo do período. Ocorre o oposto: a condição para −10 V só aparece em 1/3 do período, então não há como a média ser negativa nem, menos ainda, −5,0 V.
Pegadinha da questão
A confusão real era inverter a lógica do comparador por esquecer que a referência está na entrada não inversora e o sinal senoidal na inversora; outra armadilha era tentar fazer média do seno de entrada, quando a saída é saturada em dois níveis.
Dica para questões semelhantes
  • Em comparador ideal, decida primeiro qual entrada recebe a referência e aplique a regra v+ > v− para identificar o nível de saída.
  • Quando a saída é saturada em dois níveis, o valor médio depende do tempo de permanência em cada saturação, não da média direta do sinal de entrada.
  • Se a comparação levar a uma desigualdade do tipo sen(ωt) < k, resolva o intervalo angular correspondente para obter a fração do período.

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