Eletrónica I
Código
10932
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
João Carlos Palma Goes
Horas semanais
5
Língua de ensino
Português
Objectivos
Partindo do conhecimento adquirido previamente na disciplina de Teoria de Circuitos Elétricos, é nesta disciplina que se inicia o estudo de circuitos eletrónicos construídos em torno de dispositivos semicondutores. O programa começa por apresentar o funcionamento dos componentes semicondutores básicos, tais como díodos e transístores de junção bipolar e transístores de efeito de campo (TJBs e MOSFETs). É como base nas características elétricas básicas destes componentes, que se pretende que o aluno aprenda a analisar e/ou dimensionar circuitos eletrónicos simples, tais como retificadores de sinal ou amplificadores de baixa frequência. O aluno aprende igualmente a dimensionar amplificadores mais complexos suportados em arquiteturas multi-andar (mas sem realimentação) e combinando transístores BJTs e de efeito de campo. Por fim, o aluno será confrontado com a análise circuitos básicos com amplificadores operacionais.
Neste enquadramento pretende-se que aluno desenvolva capacidades de análise e resolução de problemas concretos de circuitos eletrónicos, execução de projetos simples, trabalho em equipa e em regime de autonomia, aliada a uma eficiente gestão do tempo disponível. Promove-se a capacidade de apresentação escrita e oral dos trabalhos realizados.
Pré-requisitos
Para além dos conhecimentos de matemática, é considerado fundamental o conhecimento consolidado de teoria de circuitos nas suas diversas vertentes, como sejam KCL, KVL, Equivalentes de Thévenin e Norton, regime estacionário DC, regime sinusoidal forçado, regimes transitórios de 1ª e 2ª ordem.
Conteúdo
1- Díodos de Junção Bipolar: Díodo ideal, característica tensão-corrente do díodo, análise de circuitos com díodos; modelo de pequenos sinais do díodo; Díodo de Zener; circuitos rectificadores.
2- Transístores de junção bipolar (TJB): zonas de funcionamento; características dos TJBs; cálculo do ponto de funcionamento em repouso de circuitos com TJB; modelo de pequenos sinais do TJB; Circuitos de amplificação com transístores TJB: emissor comum, base comum, seguidores de emissor; pares diferenciais e IGNOREes de corrente; circuitos de amplificação multi-andar.
3- Transístores de efeito de campo (MOSFET): características tensão-corrente; análise DC (cálculo do PFR); modelo de pequenos sinais; circuitos de amplificação utilizando MOSFETS.
4- Amplificadores operacionais: Amplificador operacional ideal; análise de circuitos com amplificadores operacionais; Características não-ideais dos amplificadores operacionais.
5- Circuitos digitais/lógicos básicos NAND, NOR e inversores utilizando tecnologia complementar CMOS.
Bibliografia
1- M. M. SILVA, Introdução aos Circuitos Eléctricos e Electrónicos(2ª edição), F. C. Gulbenkian, Dezembro 2001.
2- M. M. SILVA, Circuitos com Transístores Bipolares e MOS , F. C. Gulbenkian, Janeiro 2003.
3- Sedra/Smith, Microelectronic Circuits, Oxford University Press.
4- B. Razavi, "Fundamentals of Microelectronics, 2nd Edition", John Wiley & Sons;
Método de avaliação
Avaliação contínua. Nas aulas práticas, realização de trabalhos laboratoriais com elaboração de relatório experimental, realização de trabalho final com discussão. Três testes ou exame final.
- Obrigatório obter frequência na disciplina. Para isso terá de garantir:
- presença e entrega de todos os trabalhos de laboratório
- Nota final obtida com base na média ponderada da componente teórica e da componente prática
- número máximo de alunos por grupo no laboratório: 3 alunos
- Nota teórica >= 9.5 valores
- Nota Prática >= 9.5 valores
- Notal final = 70% Nota Teórica + 30% Nota Prática
- A nota teórica é obtida com base na média ponderada considerando os três testes efetuados. Em alternativa, será obtida com base na nota do Exame de recurso.
- A nota prática é obtida com base ba média ponderada considerando 4 trabalhos de laboratório (já incluíndo o trabalho final, correspondendo assim a 4 elementos de avaliação. O trabalho final deverá ter nota mínima de 9.5 valores.
- Nota final >= 9.5 valores
- Ambas as componentes são obtidas com base numa avaliação contínua
- Haverá possibilidade de repescagem de um (apenas um) dos 3 testes da disciplina na data do exame de recurso.
- Alunos que tenham componente prática obtida em anos anteriores
- Nota obtida ser superior ou igual a 9.5
- A nota é considerada na sua totalidade para os alunos que tenham obtido classificação >=9.5 na componente prática há 1 ou menos anos
- Para os alunos que tenham obtido aprovação na componente prática ( >= 9.5) há mais de 1 ano, a nota considerada é de 10 valores.
- Cotações:
- Teste nº1 : 20%
- Teste nº2 : 25%
- Teste nº3 : 25%
- Lab/RelatórioQuestionário (incl. Quiz) Intro Lab: 2%
- Lab/RelatórioQuestionário Díodos (incl. Quiz): 5%
- Lab/RelatórioQuestionário TJB (incl. Quiz): 5%
Trabalho Final (ver enunciado): 18%.