Apresentação do PowerPoint - Técnico Lisboa

Electrónica Geral Docente Responsável: José A. B. Gerald E-mail: [email protected] [email protected]

Tel: 213100368 Local: INESC-ID, 2º andar

Capítulo 1 Introdução Capítulo Versão 1.00 1 Introdução

31/08/2015

Electrónica Geral

1º semestre 2015/2016

(MEFT, MEAer) [email protected]

1

Electrónica Geral Autores: José Gerald e Pedro Vitor Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica Mestrado Integrado em Engenharia Aeroespacial MEAer: 4º ano, 1º semestre MEFT: 3º ano, 1º semestre 2015/2016

Capítulo 1 Introdução Capítulo Versão 1.00 1 Introdução

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Electrónica Geral

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2

Electrónica Geral .

Objectivos

Desenvolver a capacidade de resolução de problemas de análise e síntese de circuitos simples. Verificação experimental dos principais conceitos apreendidos. •

Programa

– Amplificadores Operacionais – Filtros Ativos – Osciladores – Conversores de Sinal

– Conversores Eletrónicos de Potência – Filtros Digitais – Circuitos Digitais Capítulo11 Capítulo Introdução Introdução

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Electrónica Geral Esquema/Plano das Aulas → fénix Semana: 3T+(2L ou 1.5P) Avaliação → fénix 30% Nota Lab + 70% Nota Exame 2 Exames (nota mínima 9,5) Nota Lab = média 3 relatórios (nota mínima 9,5) Estrutura da matéria → fénix Bibliografia → fénix Adel S. Sedra e Kenneth C. Smith, Microelectronic Circuits, Oxford University Press. (5ª Edição) Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, Discrete-Time Signal Processing, 3/E, Publisher: Prentice Hall, 2010

Enunciados dos problemas → fénix Enunciados dos laboratórios → fénix

Capítulo11 Capítulo Introdução Introdução

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Electrónica Geral Electrónica Geral - Planeamento

1º Semestre TEÓRICAS

Sem. 14/09/2015

2015/2016 PRÁTICAS

Nº

Cap

1

1

Apresentação da cadeira. Introdução à electrónica

2

2

Amplificadores operacionais

3

2

Amplificadores operacionais

4

2

Amplificadores operacionais

5

3

Filtros activos

6

3

Filtros activos

7

3

Filtros activos

8

4

Osciladores

9

4

Osciladores

10

4

Osciladores

LABORATÓRIOS

Nº

Cap

1

2

Problemas 4.6, 4.8 e 3.13 (Rectificador precisão + amplificador log + AMPOPs não ideais)

1

2

Problemas 4.6, 4.8 e 3.13 (Rectificador precisão + amplificador log + AMPOPs não ideais)

2

3

Problema de filtros 1

2

3

Problema de filtros 1

3

3

Problema de filtros 2

3

3

Problema de filtros 2

Nº

Cap

1

4

Filtros Activos e osciladores

1

4

Filtros Activos e osciladores

15/09/2015 1

16/09/2015 17/09/2015 18/09/2015 19/09/2015 20/09/2015 21/09/2015 22/09/2015

2

23/09/2015 24/09/2015 25/09/2015 26/09/2015 27/09/2015 28/09/2015 29/09/2015

3

30/09/2015 01/10/2015 02/10/2015 03/10/2015 04/10/2015 05/10/2015 06/10/2015

4

07/10/2015 08/10/2015 09/10/2015 10/10/2015 11/10/2015 12/10/2015 13/10/2015

5

14/10/2015 15/10/2015 16/10/2015

Capítulo11 Capítulo Introdução Introdução

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Electrónica Geral Perfil de EG: • Matéria abrangente (em “leque”); • Circuitos básicos e fundamentais nas diversas áreas; • Estratégia de análise destes circuitos Estratégia última de recurso:

Capítulo11 Capítulo Introdução Introdução

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1. Sinais Representações de uma fonte de sinal:

a) Thevenin

b) Norton

Sinal de tensão arbitrário

2. Espectro de sinais Domínio do tempo:

va

Domínio da frequência:

va (t )  Va sin(t )

Onda sinusoidal

v(t ) 

4V  1 1  sin(t )  sin(3t )  sin(5t )  ...    3 5 

Onda Quadrada

Capítulo 1 Introdução

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3. Sinais analógicos e digitais Sinal analógico

Sinal digital

4. Amplificadores 4.1. Ganhos Ganho de tensão:

Av 

vo vi

Ganho de corrente:

Ai 

io ii

Ganho de potência:

Ap 

voio  Av Ai vi ii

4.2. Ganhos em dB AvdB  20 log10  AV 

AidB  20 log10  Ai 

ApdB  10 log10 Ap 

ii

io

4.3. Rendimento Rendimento em percentagem:

Capítulo 1 Introdução



PL 100 PDC 31/08/2015

PDC  PI  PL  Pdissipada PDC=Potência fornecida pelas fontes de alimentação PDC  V1I1  V2 I 2

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PI=ViIi=Potência fornecida ao quadripolo PL=v0i0=Potência fornecida à carga Pdissipada=Potência dissipada (calor)

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4. Amplificadores (cont.) 4.4. Saturação A saturação provoca distorção:

5. Modelos de amplificadores 5.1. Amplificador de tensão Modelo de um amplificador de tensão

Fonte de tensão dependente de tensão

Gerador e carga ligados a um amplificador de tensão

v o  Avo vi

RL RL  R0

Av 

v0 RL  Avo vi RL  R0

v0 v0 vi Ri RL   Avo vs vi vs RL  R0 Ri  Rs Os divisores de resistência na entrada e na saída provocam redução do ganho

5.2. Amplificador de corrente iC  iB

Modelo de um amplificador de corrente (Ex. Transístor bipolar)

Capítulo 1 Introdução

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Fonte de corrente dependente de corrente

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5. Modelos de amplificadores (cont.) 5.3. Amplificador de transcondutância Fonte de corrente dependente de tensão

Modelo de um amplificador de transcondutância TJB:

iC  g m vBE

MOSFET: iD  g m vGS

5.4. Amplificador de transresistência Fonte de tensão dependente de corrente

5.5. Exemplo – Amplificador de três andares

vi1 1M   0.909 vs 1M  100k vi 2 100k  10  9.901 vi1 100k  1k vi 3 10k  100  90.909 vi 2 10k  1k

vL  743.6 vs

vL 100 1  0.909 vi 3 100  10

Capítulo 1 Introdução

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10

6. Resposta em frequência de amplificadores 6.1. Definições

Função de transferência:

T   

vo   vi  



 T    argT  

Módulo Fase

6.2. Largura de banda

Largura de banda: -3 dB do patamar (banda de passagem)

LB  2  1

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6. Resposta em frequência de amplificadores 6.1. Largura de banda (cont.)

Passa-Banda

PassaBaixo:

Capítulo 1 Introdução

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Sintonizado

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6. Resposta em frequência de amplificadores 6.1. Largura de banda (cont.) Seguidor de tensão

Sinal de Entrada:

Sinal de Saída: Limitação por largura de banda

Limitação por slew-rate

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6. Resposta em frequência de amplificadores 6.3. Redes baseadas numa constante de tempo simples Circuito Passa-Alto:

Circuito Passa-Baixo:

T ( j ) 

Capítulo 1 Introdução

1 1  j RC

T ( j ) 

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j RC 1  j RC

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