Electrónica I (A)

Aulas teóricas - edição 2004/05

 

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 - 14 Set 04 (terça)

Apresentação do programa, objectivos e bibliografia da disciplina.

 

Aula teórica nº 2 - 17 Set 04 (sexta)

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 - 21 Set 04 (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

 

Aula teórica nº 4 - 24 Set 04 (sexta)

4. Modelos de amplificadores

4.1. Amplificador de tensão

4.2. Amplificador de corrente

4.3. Modelos com componentes capacitivos

5. Circuitos RC

5.1. Resposta em frequência

Apresentação do TP 2.

 

Aula teórica nº 5 - 28 Set 04 (terça)

5.2. Resposta temporal

5.3. Circuitos de constante de tempo simples

 

Aula teórica nº 6 - 1 Out 04 (sexta)

Capítulo 2 – INTRODUÇÃO FUNCIONAL AOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS

0. Introdução

1. Semicondutores

1.1. Conceitos sobre semicondutores

1.1.1. Silício intrínseco

1.1.2. Difusão e deriva

Apresentação do TP 3.

 

Aula extra - 6 Out 04 (quarta)

Aula extra para resolução de problemas - 14:30 às 16:00 (sala B009). Os alunos são convidados a preparar a resolução dos problemas 4 e 5 do caderno de problemas do 1º Capítulo.

 

Aula teórica nº 7 - 8 Out 04 (sexta)

1.1.2. Difusão e deriva (continuação)

1.1.3. Semicondutores dopados

1.2. Breve noção sobre a junção pn

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

Apresentação do TP 4.

 

Aula teórica nº 8 - 12 Out 04 (terça)

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

 

Aula extra - 13 Out 04 (quarta)

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

 

Aula teórica nº 9 - 15 Out 04 (sexta)

1º miniteste (matéria: Caps. 1 e 2 - até 8 de Outubro, inclusivé) - sala B221.

Na semana seguinte não há aulas pois é a:

* SEMANA DA FEUP

 

Aula teórica nº 10 - 26 Out 04 (terça)

3.5.2. Largura de banda finita

3.6. Funcionamento dos AmpOps com grandes sinais

3.7. Rejeição do modo comum

3.8. Problemas de corrente contínua

 

Aula teórica nº 11 - 29 Out 04 (sexta)

Esta aula não pôde ser dada por motivos de força maior; será compensada brevemente.

 

Aula teórica nº 12 - 2 Nov 04 (terça)

Esta aula não pôde ser dada por motivos de força maior; será compensada brevemente.

 

Aula teórica nº 13 - 5 Nov 04 (sexta)

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

1.4.3. A junção pn na região de rotura

 

Aula teórica nº 14 - 9 Nov 04 (terça)

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

1.6. Característica v/i

Apresentação do TP 5.

 

Aula extra - 10 Nov 04 (quarta)

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

 

Aula teórica nº 15 - 12 Nov 04 (sexta)

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

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

 

Aula teórica nº 16 - 16 Nov 04 (terça)

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

1.3. O transístor pnp

1.4. Símbolos de circuito e convenções

 

Aula extra - 17 Nov 04 (quarta)

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

 

Aula teórica nº 17 - 19 Nov 04 (sexta)

2º miniteste (matéria: Caps. 1 a 3) - sala B221.

 

Aula teórica nº 18 - 23 Nov 04 (terça)

1.5. Representação gráfica das características dos transístores

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 19 - 26 Nov 04 (sexta)

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

 

Aula teórica nº 20 - 30 Nov 04 (terça)

3.1.1. Efeitos capacitivos e sua consequência no modelo equivalente

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

3.2.4. O amplificador de base comum

Apresentação do TP 6.

 

Aula teórica nº 21 - 3 Dez 04 (sexta)

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

3.3.1. Características estáticas completas e efeitos de segunda ordem

 

Aula teórica nº 22 - 7 Dez 04 (terça)

3.3.2. O inversor BJT

3.3.3. Tempos de comutação do transístor

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

 

Aula teórica nº 23 - 10 Dez 04 (sexta)

1.1.3. Características i-v do MOSFET de enriquecimento

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 teórica nº 24 - 14 Dez 04 (terça)

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

 

Aula teórica nº 25 - 17 Dez 04 (sexta)

3.2.4. Amplificadores integrados MOS

3.3. O MOSFET em comutação

3.3. O MOSFET como interruptor analógico

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

 

Aula teórica nº 26 - 4 Jan 05 (terça)

Aula para esclarecimento de dúvidas.

 

Aula teórica nº 27 - 7 Jan 05 (sexta)

Aula para esclarecimento de dúvidas.

 

FIM

 

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