Dispositivos e Circuitos Eletrônicos AULA 01 Prof. Marcelino Andrade
Ementa do Curso • Introdução aos materiais semicondutores. Junção PN. Diodos de junção e suas características terminais. Aplicações dos diodos. • Transistor Bipolar de junção (BJT): Polarização do BJT. Amplificadores com BJT em baixa freqüências. O BJT como chave. • Transistores de efeito de campo(FET): JFET E MOSFET. Polarização dos FETs. Os FETS como amplificadores em baixa freqüências. Os FETs como chaves. • Amplificadores operacionais.
Bibliografia • A.S. Sedra & C. Smith // Obra: Microeletrônica // Editor:Makron Books/ Edição: 4ª // Ano: 1999. •
J. Millman & C.C. Halkais // Obra: Eletrônica. Vol. 1/2 // Editor: McGraw Hill do Brasil // Edição: 2ª // Ano: 1981. M. H. Rashid // Obra: Power Eletronics: Circuits, Devices and applications.// Editora: Prentice-Hall Internacional // Edição: 2ª // Ano: 1993 N. Mohan; T. M. Underland & W. P. Robbins // Obra: Power Eletronics: Converters, Applications and Design.//Editora:John Wiley and Sons //Edição: 2ª // Ano:1995. Resende, Sérgio M. // Obra: A Física de Materiais e Dispositivos Eletrônicos // Editora: Universidade Federal Pernambuco - UFPE // Local: Recife - PE- Brasil // Edição: 1ª // Ano: 1996.
Avaliação da Disciplina A avaliação será realizada com base em 3 provas escritas, tarefas complementares, e nas atividades de laboratório. Atenção! Condições de Aprovação... – Obter nas provas teóricas notas cuja média aritmética seja igual ou maior do que 5,0; – Obter nota média superior ou igual a 5,0 nas atividades de laboratório; – Obter pelo menos 75% de freqüência nas aulas.
A Eletrônica? • Eletrônica: estuda os circuitos constituídos por componentes elétricos e eletrônicos, que possuem como objetivo principal representar, armazenar, transmitir ou processar informações, assim como, controlar processos e servo mecanismos. – Circuitos Elétricos: ocorre um fluxo uniforme de elétrons; – Circuitos Eletrônicos: ocorre o controle do fluxo de elétrons por outro sinal elétrico (corrente ou tensão). – Circuitos Microeletrônicos: refere-se à tecnologia de circuitos integrados (CI)
Válvula Eletrônica (1904) • Válvula de Fleming: inventado pelo Engenheiro e Físico John Ambrose Fleming (diodo)
Válvula Típica de Fleming
J. A. Flerming (1849 - 1945)
O Transistor (1947) Transistor: Inventado pelos Físicos John Bardeen, Walter Houser Brattain, e William Bradford Shockley, que foram laureados com o prêmio Nobel da Física em 1956.
Point contact transistor, 1947
William Shockley (sitting: 1910-1989), John Bardeen (left: 1908-1991) and Walter Brattain (1902-1987)
O Circuito Integrado (1958) • Microchip: inventado pelo Engenheiro Jack Kilby, ganhador do Prêmio Nobel de Física em 2000
Jack Kilby (1923 - 2005)
Consisting of a transistor and other components on a sliver of germanium, 7/16 x 1/16 inches, (1958)
Evolução Tecnológica Digital •
http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/6012Fall-2005/36281611-3327-469B-86A5-A5F6A3B92BE0/0/lec1.pdf
Dispositivos e Circuitos Eletrônicos
Sinal???? Teoria da Informação: um sinal é uma seqüência de estados em um sistema de comunicação que codifica uma mensagem.
“Um Sinal pode ser interpretado como uma função dependente do tempo que codifica uma informação. E o ruído???
Modelos de Geradores de Sinais Eletricos Tensão ou corrente? -
Fontes de sinal de tensão:
Fontes de sinal de corrente:
Forma de Thevenin (preferível quando Rs for pequeno)
Forma de Norton (preferível quando Rs for grande)
Fonte ideal: Rs = 0
Fonte ideal: Rs ∞
Espectro de Freqüência dos Sinais A Transformada de Fourier, em homenagem a Jean-Baptiste Joseph Fourier, é uma transformada integral que expressa uma função em termos de funções de base senoidal, Transformada contínua de Fourier
Transformada discreta de Fourier
Espectro de Freqüência dos Sinais Séries de Fourier: caso particular da transformada de Fourier e corresponde à decomposição de uma função periódica qualquer na soma de um número infinito de funções senoidais com diferentes freqüências e amplitudes. A Série de Fourier:
Coeficientes: Exemplos:
•http://www.falstad.com/fourier/
Espectro de Freqüência dos Sinais Função de Transferência:
Matlab: a = [1 0.4 1]; b = [0.2 0.3 1]; w = logspace(-1,1); freqs(b,a,w)
Sinais Analógicos e Digitais
Sinais e Transdutores Transdutores: Dispositivos que convertem um tipo de energia em outro. Em inúmeras conversões é importante a preservação da informação entre as formas de energias envolvidas. Exemplos: Eletromecânicos, Eletroacústicos, Foto-elétricos, Eletromagnéticos, Magnéticos, Eletroestáticos, Termoelétrico....
Amplificadores e Sinais Amplificador: elemento básico de circuitos analógicos que possui a missão de elevar a amplitude do sinais. Motivações: transdutores e outros dispositivos podem fornece sinais na escala de µV ou mV, e baixa energia. Amplificador linear: preserva a forma de onda, elevando a amplitude do sinal.
vo (t) = A vi (t) Simbologia:
Amplificadores e Sinais Amplificador: eleva transformador???
a
amplitude
do
Ganho de Potência e Ganho de Corrente:
Em Decibéis
sinal!!!
E
o
Amplificadores, Sinais e Fontes Seja o Amplificador:
Amplificadores, Sinais e Saturação Características de Transferência Linear com saturação:
Amplificadores, Sinais e Polarização Características de Transferência Não-Linear com saturação:
Polarização e Ponto Quiescente (Q)
Resumo da Aula
