Questões de Engenharia Eletrônica do ano 0000

Os eletrodos tipicamente utilizados para medir sinais biomédicos são construídos com uma camada de prata e revestimento de cloreto de prata. A principal razão para se utilizar a prata é:

• A.

  ela apresentar uma maior resistência que o cobre.

• B.

  ela apresentar uma menor resistência que o cobre.

• C.

  ela ser inerte quando em contato com o corpo.

• D.

  ela apresentar boa transferência de corrente com excelente polarização.

• E.

  ela ter uma resistência de contato muito baixa.

Diversos sinais elétricos podem ser obtidos do corpo do paciente. Em particular, tem-se os sinais conhecidos pelas siglas: EMG, EOG, ECG e EEG. Como devem ser posicionados os eletrodos para a medição desses sinais?

• A.

  A - EEG; B - EOG; C - ECG; D- EMG.

• B.

  A - EOG; B - EEG; C - ECG; D- EMG.

• C.

  A - EEG; B - EOG; C - EMG; D- ECG.

• D.

  A - EEG; B - EMG; C - ECG; D- EOG.

• E.

  A - EOG; B - EEG; C - EMG; D- ECG.

O amplificador de instrumentação é um dispositivo eletrônico bastante utilizado para medir sinais biomédicos, pois ele pode ser usado para medir diferenças de sinal com alta impedância de entrada, além de apresentar alta capacidade de rejeição de modo comum. Esse amplificador pode ser utilizado para medir ECG e EEG. Supondo amplificadores operacionais ideais, que critério deve ser estabelecido para os resistores, de maneira que o ganho possa ser escrito da forma: Vsa= (1 + RA/RB)(Ven,2 – Ven,1)?

• A.

  RA= R1= R2; R3 + R4= R5 + R6; RB= R7; R4= R5= R3

• B.

  RA= R1= R2; R3 + R5= R4 + R6; RB= R7; R6= R5= R3

• C.

  RB= R1= R2; R3 + R5= R4 + R6; RA= R7; R6= R5= R3

• D.

  RA= R1= R2 =R7; RB= R3 = R5= R4 = R6

• E.

  RB= R1= R2 =R7; RA= R3 = R5= R4 = R6

O sinal de ECG é um potencial elétrico gerado pelo coração durante contração e relaxação. Diversos cardiologistas fazem 12 registros utilizando apenas três eletrodos. O coração é tipicamente excitado entre 50 e 100 vezes por minuto em uma pessoa normal. Sabendo que o sinal de interferência da rede elétrica (60Hz) tem uma amplitude de 10V na entrada do amplificador de ganho diferencial igual a 100, qual deve ser a razão de rejeição de modo comum (CMRR) mínima desse amplificador, para se medir o sinal de ECG, supondo que o sinal de ECG na entrada do amplificador tenha uma amplitude de aproximadamente 1mV e assumindo que qualquer interferência ou ruído deva ser pelo menos 100 vezes menor na saída do mesmo?

• A.

  120dB.

• B.

  100dB.

• C.

  80dB.

• D.

  60dB.

• E.

  40dB.

Em aplicações biomédicas, muitas vezes é necessário utilizar um amplificador logarítmico, pois o sinal de entrada varia numa faixa bastante ampla. Esse é o caso, por exemplo, de sinais sonoros. Considerando o amplificador logarítmico da figura abaixo, construído com amplificadores operacionais ideais, calcule a função de transferência.

• A.

  Vsa= VT ((R3 + R4)/R4)ln((R2Ven)/(R1Vref)) para Ven, Vref > 0.

• B.

  Vsa= VT ((R3 + R4)/R3)ln((R2Ven)/(R1Vref)) para Ven, V ref > 0.

• C.

  > 0. sa= -VT ((R3 + R4)/R4)ln((R2Ven)/(R1Vref)) para Ven, V r ef>

• D.

  sa= V ln(V Te1SereE) V n/(RI)) para Vn, Vf > 0.

• E.

  sa= -VT ln(Ven/(R1IS)) para Ven, Vref > 0.

Para se medir a taxa de respiração de um paciente podem-se utilizar diversos tipos de sensores. Um tipo de sensor utilizado é o tubo de borracha contendo sulfato de cobre. Mede-se a variação da resistência com o movimento do peito e do pescoço durante a respiração. O tubo é colocado no circuito eletrônico de medição como parte de uma ponte de Wheatstone. Qual é a condição de balanceamento da ponte?

• A.

  R2 + R 31 = R + R4

• B.

  R1= R 43; R2= R3

• C.

  R/ R= R/ R2

• D.

  R2/ R= R/ R4

• E.

  R1 + R3= R2 + R4

Em implantes auditivos, é necessário desenvolver amplificadores que possam operar a partir de baterias com baixo consumo. Considerando que apenas uma bateria será utilizada para alimentar o amplificador, qual é a melhor estratégia para projetar o amplificador, usando a topologia típica de um amplificador operacional? Tensão nominal da bateria: aproximadamente 1,5V.

• A.

  Carga ativa; resistor de emissor de valor baixo para polarização do estágio diferenci

• B.

  Carga passiva; resistor de emissor de valor alto para polarização do estágio diferencial.

• C.

  Carga passiva; espelho de corrente para polarização do estágio diferencial.

• D.

  Carga ativa; espelho de corrente para polarização do estágio diferencial.

• E.

  Carga passiva; resistor de emissor de valor baixo para polarização do estágio diferencial.

Um componente essencial em um equipamento médico moderno é o conversor AD (analógico-digital). Existem diversas técnicas para se fazer esse tipo de conversão. Considerando um sinal de ECG, de freqüência igual a 70Hz, amplitude igual a 1V, qual deve ser, respectivamente, o tempo de conversão máximo e o número de bits mínimo (resolução desejada: 1mV ou melhor) do conversor AD?

• A.

  10μs; 12bits.

• B.

  2μs; 10bits.

• C.

  0,1μs; 8bits.

• D.

  0,1μs; 12bits.

• E.

  1μs; 10bits.

Quando, ao repetir uma medida, obtém-se sempre o mesmo valor, tem-se:

• A.

  estabilidade.

• B.

  confiabilidade

• C.

  exatidão.

• D.

  precisão.

• E.

  linearidade.

Os sensores fisiológicos podem ser classificados em ativos e passivos. Exemplo de um sensor ativo é:

• A.

  termistor de platina.

• B.

  transformador diferecial.

• C.

  relutância variável.

• D.

  piezoelétrico.

• E.

  fotoresistivo.