Electrónica II (A)

Aulas teóricas - edição 2002/03

 

Curso: Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ano: 3º ano, ramo APEL, 2º 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 nos livros de texto oficiais (Sedra & Smith e Mohan and Undeland, Robbins), 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 - 18 Fev 03 (terça)

Tendo em conta que esta disciplina é, essencialmente, a continuação de Electrónica I, não foi feita nas aulas teóricas a apresentação formal do programa, objectivos e bibliografia da disciplina. Estes aspectos foram, contudo, contemplados na 1ª aula prática, que se realizou na semana de 17 a 21 de Fevereiro.

 

Capítulo 1 – REGIME NÃO LINEAR

1. Introdução

2. Funcionamento do díodo na região de rotura. Regulação

3. Circuitos rectificadores

3.1. O rectificador de meia onda

3.2. Rectificador de onda completa

3.3. O rectificador em ponte

3.4. O rectificador com condensador de filtragem

 

Aula teórica nº 2 - 20 Fev 03 (quinta)

3.4. O rectificador com condensador de filtragem (conclusão)

4. Circuitos de limitação e de fixação

Exemplos de aplicação.

 

Aula teórica nº 3 - 25 Fev 03 (terça)

5. O transístor bipolar como interruptor – corte e saturação

6. Características estáticas completas e efeitos de segunda ordem

7. O inversor BJT

7.1. Tempos de comutação do transístor

 

Aula teórica nº 4 - 27 Fev 03 (quinta)

8. O inversor CMOS

8.1. Funcionamento do circuito

8.2. Característica de transferência

8.3. Circuitos das portas CMOS

Capítulo 2 – AMPLIFICADORES DIFERENCIAIS E MULTIANDAR

1. Introdução

* FÉRIAS DE CARNAVAL

 

Aula extra - 5 Mar 03 (quarta)

Aula extra para resolução dos problemas 7 e 8 do Capítulo 1.

 

Aula teórica nº 5 - 6 Mar 03 (quinta)

2. O par diferencial

2.1. Variação das correntes

2.1.1. BJT

2.1.2. FET

2.2. Funcionamento para pequenos sinais

Apresentação do trabalho prático nº 2.

 

Aula teórica nº 6 - 11 Mar 03 (terça)

2.2. Funcionamento para pequenos sinais (conclusão)

2.3. Funcionamento em modo comum

2.4. Funcionamento com tensões de entrada arbitrárias

2.5. Outras características não ideais

3. Circuitos de polarização dos pares diferenciais

3.1. Circuitos discretos

3.2. Circuitos integrados

 

Aula extra - 12 Mar 03 (quarta)

Aula extra para resolução de problemas do Capítulo 2.

 

Aula teórica nº 7 - 13 Mar 03 (quinta)

4. Melhoria da largura de banda

4.1. Largura de banda da montagem de EC

4.2. Par "cascode" EC-BC

4.3. Par "cascode" complementar EC-BC

4.4. Par "cascode" complementar CC-BC

Apresentação do trabalho prático nº 3.

 

Aula teórica nº 8 - 18 Mar 03 (terça)

4.5. Par diferencial "cascode"

5. Maximização do ganho do par diferencial

5.1. Par diferencial com carga activa simples

5.2. Par diferencial com carga activa de espelho de corrente

5.3. Um par diferencial CMOS com carga activa

6. Andares de resistência de entrada e ganho elevados

6.1. Par de Darlington - montagem CC-CC

6.2. Transístor Darlington em emissor comum

6.3. Montagem CC-EC

7. Andares de saída

 

Aula extra - 19 Mar 03 (quarta)

Aula extra para resolução de problemas do Capítulo 2.

 

Aula teórica nº 9 - 20 Mar 03 (quinta)

7.1. Montagem seguidora de simetria complementar

8. Obtenção de resistência de entrada elevada

8.1. Resistência de entrada do EC

8.2. Diminuição da resistência de entrada do CC devida às resistências de polarização

9. Análise do AmpOp 741

Apresentação do trabalho prático nº 4.

 

Aula teórica nº 10 - 25 Mar 03 (terça)

9.1. Análise de corrente contínua

9.2. Análise para sinais

Capítulo 3 - RESPOSTA EM FREQUÊNCIA

1. Análise no domínio da frequência complexa

2. A função de transferência do amplificador

2.1. A resposta às baixas frequências

2.2. A resposta às altas frequências

2.3. Método das constantes de tempo

 

Aula extra - 26 Mar 03 (quarta)

Aula extra para esclarecimento de dúvidas.

 

Aula teórica nº 11 - 27 Mar 03 (quinta)

1º miniteste - (matéria: Cap. 1 - Regime não linear e Cap. 2 - Amplificadores Diferenciais e Multiandar).

 

Aula teórica nº 12 - 1 Abr 03 (terça)

3. Resposta às baixas frequências do amplificador em FC

4. Resposta às altas frequências do amplificador em FC

4.1. A frequência de ganho unitário (fT ) do FET

4.2. Análise da resposta

5. O modelo em p - híbrido do BJT

5.1. Modelo às altas frequências

Aula teórica nº 13 - 3 Abr 03 (quinta)

6. Resposta em frequência do amplificador em EC

7. As configurações base comum, porta comum e cascode

7.1. Análise do amplificador em BC

7.2. A configuração cascode

8. Resposta em frequência dos seguidores de emissor e de fonte

9. Configuração em cadeia CC-EC

10. Resposta em frequência do par diferencial

10.1. Resposta com excitação diferencial

10.2. Resposta com excitação de entrada única

Apresentação do trabalho prático nº 5.

 

Aula teórica nº 14 - 8 Abr 03 (terça)

10.3. Efeito da resistência de emissor

10.4. Variação do CMRR com a frequência

11. O par diferencial como amplificador de banda larga - configuração CC-BC

Capítulo 4 - REALIMENTAÇÃO

1. A estrutura geral de realimentação

2. Algumas propriedades da realimentação negativa

3. As quatro topologias básicas de realimentação

3.1. Amplificador de tensão

3.2. Amplificador de corrente

3.3. Amplificador de transcondutância

3.4. Amplificador de transresistência

 

Aula extra - 9 Abr 03 (quarta)

Aula extra para resolução de problemas do Capítulo 3.

 

Aula teórica nº 15 - 10 Abr 03 (quinta)

4. Análise pormenorizada de uma topologia - tensão-série

4.1. Situação ideal

4.2. Situação prática. Exemplo

5. Amplificador realimentado de corrente-série

5.1. Situação ideal

5.2. Situação prática. Exemplo

 

Aula teórica nº 16 - 15 Abr 03 (terça)

6. Amplificadores realimentados com comparação paralelo

6.1. Configuração tensão-paralelo. Exemplo

6.2. Configuração corrente-paralelo. Exemplo

7. Determinação directa do ganho em anel

8. O problema da estabilidade

* FÉRIAS DA PÁSCOA

* A partir desta data, a regência passa a estar a cargo do Prof. Armando Araújo (ASA), de acordo com o estabelecido na distribuição de serviço docente, competindo-lhe leccionar os conteúdos da electrónica de potência.

 

Aula teórica nº 17 - 24 Abr 03 (quinta)

Capítulo 5 - INTRODUÇÃO À ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA

1. Díodos lentos e Díodos rápidos de potência

1.1. Característica vAK versus iAK

1.2. Características eléctricas

1.3. Características térmicas

1.4. Funcionamento em comutação

1.5. Protecções térmicas

1.6. Aplicação em conversores electrónicos de potência

 

Aula teórica nº 18 - 29 Abr 03 (terça)

2. O Tirístor

2.1. Característica vAK versus iAK

2.2. Características eléctricas

2.3. Características térmicas

2.4. Funcionamento em comutação e características de comando da porta

2.5. Protecções eléctricas

2.6. Protecções térmicas

2.7. Aplicação em conversores electrónicos de potência

 

Aula extra - 30 Abr 03 (quarta)

Aula extra (com FFF) para resolução de problemas do Capítulo 3.

* QUEIMA DAS FITAS

 

Aula teórica nº 19 - 13 Mai 03 (terça)

3. O Triac

3.1. Característica vAK versus iAK

3.2. Características eléctricas

3.3. Características térmicas

3.4. Funcionamento em comutação e características de comando da porta

3.5. Protecções eléctricas

3.6. Protecções térmicas

3.7. Aplicação em conversores electrónicos de potência

 

Aula extra - 14 Mai 03 (quarta)

Aula extra (com FFF) para esclarecimento de dúvidas.

 

Aula teórica nº 20 - 15 Mai 03 (quinta)

2º miniteste (com FFF) - (matéria: Amplificadores Diferenciais e Multiandar e Resposta em Frequência).

 

Aula teórica nº 21 - 20 Mai 03 (terça)

4. O Transístor Bipolar de Junção de Potência

4.1. Estrutura interna. Característica vCE versus iC

4.2. Características eléctricas

4.3. Disrupções secundária directa e inversa

4.4. As áreas de funcionamento seguro (SOA)

4.5. Funcionamento em comutação e características de comando da base

 

Aula extra - 21 Mai 03 (quarta)

Aula extra (com FFF) para resolução de problemas do Capítulo 4.

 

Aula teórica nº 22 - 22 Mai 03 (quinta)

4.6. Protecções térmicas

4.7. Protecções térmicas

4.8. Condições e métodos de protecção contra curto circuitos e sobrecargas

 

Aula teórica nº 23 - 27 Mai 03 (terça)

4.9. Estudo da configuração Darlington em modo comutado

4.10. Exemplos de circuitos de comando e protecção

4.11. Aplicação em conversores da electrónica de potência

 

Aula extra - 28 Mai 03 (quarta)

Aula extra (com FFF) para resolução de problemas do Capítulo 4.

 

Aula teórica nº 24 - 29 Mai 03 (quinta)

5. O Transístor Unipolar de Potência (MOSFET)

5.1. Estrutura interna e característica Vds versus Id

5.2. Características eléctricas

5.3. Características térmicas

5.4. Funcionamento em comutação e características de comando da porta

 

Aula teórica nº 25 - 3 Jun 03 (terça)

5.5. Protecções eléctricas

5.6. Protecções térmicas

5.7. Exemplos de circuitos de comando e protecção

5.8. Aplicação em conversores electrónicos de potência

 

Aula teórica nº 26 - 5 Jun 03 (quinta)

6. O Transístor Bipolar de Porta Isolada (IGBT)

6.1. Estrutura interna. Característica vCE versus iC

6.2. Características eléctricas

6.3. Características térmicas

6.4. Funcionamento em comutação e características de comando da porta

6.5. Protecções eléctricas

6.6. Protecções térmicas

6.7. Exemplos de circuitos de comando e protecção

6.8. Aplicação em conversores electrónicos de potência

 

Aula teórica nº 27 - 12 Jun 03 (quinta)

Aula para esclarecimento de dúvidas.

 

FIM

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