Um sinal senoidal com tensão de pico igual a 10 V é aplicado na entrada de um amplificador com ganho de tensão igual a 0 dB . Determine a tensão de pico na saída deste amplificador.
Passo 1
O enunciado nos dá as seguintes informações e pede uma única coisa:
- Informação: um sinal senoidal com tensão de pico igual a
. - Informação: o amplificador tem ganho de tensão igual a
. - Pergunta: determinar a tensão de pico na saída do amplificador.
Passo 2
Entender o que significa “ganho de tensão em decibéis”. Para voltagem, o ganho em decibéis
está relacionado ao ganho linear de tensão
(razão entre
e
) pela fórmula
Explicação das variáveis:
-
é o ganho em decibéis (dB). -
é o ganho linear de tensão, isto é .
Observação rápida do porquê do: potência elétrica é proporcional ao quadrado da tensão (para mesma impedância), e decibel de potência usa fator , logo ao passar para tensão aparece (porque ). Não é preciso decorar a derivação, mas é útil saber o significado.
Passo 3
Isolar o ganho linear
a partir de
. Invertemos a fórmula:
Substituindo
:
Interpretação:
corresponde a ganho unitário (unity gain), ou seja, a amplitude de saída é igual à de entrada.
Passo 4
Aplicar o ganho linear à tensão de pico de entrada. A relação entre picos é
Com
e
:
Comentário prático: isso pressupõe operação linear do amplificador (sem saturação ou clipping); em condições normais de ganho
a forma senoidal e a amplitude de pico são preservadas.
Passo 5
Pequeno reforço didático (útil na prova): se precisasse da tensão RMS correspondente àquele pico, usaríamos
Assim, para
de pico,
. Só para lembrar a diferença entre pico e RMS — frequentemente pedida em exercícios.
Passo 6
Resumo amigável:
significa “sem ganho nem atenuação” em amplitude de tensão. Respira fundo: é um exercício curto e direto — você já tem a resposta e entendeu a lógica por trás de decibéis para tensão!