Electrónica I (A)

Aulas teóricas - edição 2003/04

 

Curso: Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ano: 3º ano, ramo APEL, 1º semestre

Escolaridade: 3 horas de aulas teóricas + 2 horas de aulas práticas por semana

 

Nas aulas teóricas, é apresentada toda a matéria constante do programa. Contudo, só os aspectos mais importantes e/ou delicados são objecto de tratamento pormenorizado. Os alunos encontrarão no livro de texto oficial (Sedra & Smith), e nos textos de apoio elaborados por mim, o suporte necessário para o estudo completo e aprofundado do programa.

Na exposição da matéria e, particularmente, na análise dos circuitos a estudar, são utilizados métodos particulares alternativos aos do livro de texto, por mim desenvolvidos com o objectivo de facilitar o estudo dos alunos.

 

Aulas leccionadas:

 

Aula teórica nº 1 - 16 Set 03 (terça)

Apresentação do programa, objectivos e bibliografia da disciplina.

 

Aula teórica nº 2 - 18 Set 03 (quinta)

PARTE I (INTRODUÇÃO)

Capítulo 1 – INTRODUÇÃO À ELECTRÓNICA

1. Sinais

1.1. Natureza dos sinais eléctricos

1.2. Espectro de frequência

1.3. Sinais analógicos e digitais

1.4. Fontes de sinal e sua representação

1.5. Teoremas básicos dos circuitos

Problema de aplicação

Apresentação do TP 1.

 

Aula teórica nº 3 - 23 Set 03 (terça)

2. Amplificação

2.1. Ganho de tensão

2.2. Resposta de amplificadores na frequência

2.3. Pequenos sinais e linearidade

2.4. Características não lineares e polarização

3. Separação entre componente contínua e sinal

3.1. Conceito

3.2. Convenções

3.3. Princípio da sobreposição

4. Modelos de amplificadores

4.1. Amplificador de tensão

4.2. Amplificador de corrente

Problema de aplicação

 

Aula teórica nº 4 - 25 Set 03 (quinta)

4.3. Modelos com componentes capacitivos

5. Circuitos RC

5.1. Resposta em frequência

Apresentação do TP 2.

 

Aula teórica nº 5 - 30 Set 03 (terça)

5.2. Resposta temporal

5.3. Circuitos de constante de tempo simples

Capítulo 2 – INTRODUÇÃO FUNCIONAL AOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS

0. Introdução

 

Aula teórica nº 6 - 2 Out 03 (quinta)

1. Semicondutores

1.1. Conceitos sobre semicondutores

1.1.1. Silício intrínseco

1.1.2. Difusão e deriva

1.1.3. Semicondutores dopados

1.2. Breve noção sobre a junção pn

Apresentação do TP 3.

 

Aula teórica nº 7 - 7 Out 03 (terça)

1.2. Breve noção sobre a junção pn (continuação)

2. O MOSFET

2.1. Estrutura e princípio de funcionamento do MOSFET de enriquecimento

2.2. Característica iD vs. vDS

3. Amplificadores operacionais

3.1. Os terminais do AmpOp

3.2. O AmpOp ideal

3.3. Configuração inversora

 

Aula teórica nº 8 - 9 Out 03 (quinta)

3.3. Configuração inversora (continuação)

3.3.1. Resistência de entrada e de saída

3.3.2. Outras aplicações da configuração inversora

3.4. Configuração não inversora

3.4.1. Análise como circuito com realimentação

3.5. Limitações

3.5.1. Efeito do valor finito do ganho em malha aberta

3.5.2. Largura de banda finita

Na semana seguinte não há aulas pois é a:

* SEMANA DA FEUP

 

Aula teórica nº 9 - 21 Out 03 (terça)

3.6. Funcionamento dos AmpOps com grandes sinais

3.7. Rejeição do modo comum

3.8. Problemas de corrente contínua

Apresentação do TP 4.

 

Aula extra - 22 Out 03 (quarta)

Aula extra para esclarecimento de dúvidas - 14:30 às 16:00 (sala B009).

 

Aula teórica nº 10 - 23 Out 03 (quinta)

1º miniteste (matéria: Caps. 1 - Introdução à Electrónica e 2 - Amplificadores Operacionais - até 9 de Outubro) - sala B215.

 

Aula teórica nº 11 - 28 Out 03 (terça)

3.8. Problemas de corrente contínua (continuação)

3.9. Exemplos de circuitos com AmpOps

PARTE II (ESTUDO APROFUNDADO DOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS E SUA FUNCIONALIDADE)

Capítulo 3 – DÍODOS DE JUNÇÃO

1. Operação física dos díodos

1.1. Variação das propriedades do silício

1.2. A relação de Einstein

1.3. A distribuição de Boltzmann

1.4. Correntes no díodo

1.4.1. A junção pn em circuito aberto

1.4.1.1. A corrente de difusão ID

1.4.1.2. A região de depleção

1.4.2. A junção pn contrapolarizada

 

Aula teórica nº 12 - 30 Out 03 (quinta)

1.4.3. A junção pn na região de rotura

1.4.4. A junção pn com polarização directa

1.4.5. Efeitos capacitivos na junção pn

1.5. O díodo ideal

1.5.1. Uma aplicação simples: o rectificador

1.5.2. Outra aplicação: portas lógicas com díodos

 

Aula teórica nº 13 - 4 Nov 03 (terça)

1.6. Característica v/i

1.7. Análise de circuitos com díodos

1.7.1. Análise gráfica

1.7.2. Análise iterativa

1.7.3. Modelos simplificados

1.8. Modelo para pequenos sinais

1.8.1. Resistência dinâmica

2. Circuitos com díodos

2.1. Díodos de Zener e suas aplicações

 

Aula extra - 5 Nov 03 (quarta)

Aula extra para resolução de problemas. Os alunos são convidados a preparar a resolução dos problemas 3 e 7 do caderno de problemas sobre Díodos. (sala B009, 14:30 - 16 horas)

 

Aula teórica nº 14 - 6 Nov 03 (quinta)

2.2. Circuitos rectificadores

2.2.1. O rectificador de meia onda

2.2.2. Rectificador de onda completa

2.2.3. O rectificador em ponte

2.3. Rectificação com filtragem

2.4. Circuitos de limitação e de fixação

Capítulo 4 – TRANSÍSTORES BIPOLARES DE JUNÇÃO

1. Operação física dos BJT

1.1. Estrutura física e modos de funcionamento

1.2. Funcionamento do transístor npn no modo activo

Apresentação do TP 5.

 

Aula teórica nº 15 - 11 Nov 03 (terça)

1.3. O transístor pnp

1.4. Símbolos de circuito e convenções

1.5. Representação gráfica das características dos transístores

 

Aula extra - 12 Nov 03 (quarta)

Aula extra para resolução de problemas. (sala B009, 14:30 - 16 horas)

 

Aula teórica nº 16 - 13 Nov 03 (quinta)

1.6. Análise de circuitos com transístores em c.c. (a @1 e b >> 1). Exemplos.

1.7. O transístor como amplificador - noção de gm

1.8. Circuito equivalente para sinal

 

Aula teórica nº 17 - 18 Nov 03 (terça)

1.9. Análise gráfica

2. Circuitos de polarização dos BJT

2.1. A necessidade de fixar IC

2.2. Polarização de transístores em circuitos discretos

3. Análise das características

3.1. Modelos equivalentes para pequenos sinais

3.1.1. Efeitos capacitivos e sua consequência no modelo equivalente

Apresentação do TP 6.

 

Aula extra - 19 Nov 03 (quarta)

Aula extra para esclarecimento de dúvidas. (Sala B009 - 14:30 às 16 h)

 

Aula teórica nº 18 - 20 Nov 03 (quinta)

2º miniteste (Sala B215)

 

Aula teórica nº 19 - 25 Nov 03 (terça)

3.2. Configurações amplificadoras básicas de andar único

3.2.2. O amplificador de emissor comum

3.2.3. O amplificador de emissor comum com resistência de emissor

 

Aula teórica nº 20 - 27 Nov 03 (quinta)

3.2.4. O amplificador de base comum

3.2.5. O amplificador de colector comum comum ou seguidor de emissor

3.2.6. Comparação das várias configurações

3.3. O transístor bipolar em comutação

 

Aula teórica nº 21 - 2 Dez 03 (terça)

3.3. O transístor bipolar em comutação (continuação)

3.3.1. Características estáticas completas e efeitos de segunda ordem

3.3.2. O inversor BJT

3.3.3. Tempos de comutação do transístor

 

Aula teórica nº 22 - 4 Dez 03 (quinta)

Capítulo 5 – TRANSÍSTORES DE EFEITO DE CAMPO

1. Operação física dos MOSFET

1.1. MOSFET de enriquecimento

1.1.1. Estrutura física

1.1.2. Modos de funcionamento

1.1.3. Características i-v do MOSFET de enriquecimento

 

Aula teórica nº 23 - 9 Dez 03 (terça)

1.2. MOSFET de depleção

1.2.1. Estrutura física

1.2.2. Modos de funcionamento

1.2.3. Características i-v do MOSFET de depleção

2. Circuitos de polarização dos MOSFET

2.1. A necessidade de fixar ID

2.2. Particularidades no estabelecimento de ID

3. Análise das características

3.1. Modelos equivalentes para pequenos sinais

 

Aula extra - 10 Dez 03 (quarta)

Aula extra para resolução de problemas. (sala B009, 14:30 - 16 horas)

 

Aula teórica nº 24 - 11 Dez 03 (quinta)

3.1.1. Efeitos capacitivos e sua consequência no modelo equivalente

3.2. Configurações amplificadoras básicas de andar único

3.2.1. O amplificador de fonte comum

3.2.2. O amplificador de porta comum

3.2.3. O amplificador de dreno comum

3.2.4. Amplificadores integrados MOS

3.3. O MOSFET em comutação

3.3. O MOSFET como interruptor analógico

 

Aula teórica nº 25 - 16 Dez 03 (terça)

4. O transístor de efeito de campo de junção (JFET)

 

Aula teórica nº 26 - 18 Dez 03 (quinta)

Problemas de aplicação.

 

Aula teórica nº 27 - 6 Jan 04 (terça)

Aula para esclarecimento de dúvidas.

 

Aula teórica nº 28 - 8 Jan 04 (quinta)

Aula para esclarecimento de dúvidas.

 

FIM

 

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