Electrónica Aplicada

TeSP - Manutenção de Sistemas Mecatrónicos
7 ECTS; 1º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 60,0 PL + 3,0 OT

Docente(s)
- Francisco José Alexandre Nunes

Pré-requisitos
Não aplicável

Objetivos
1.Analisar circuitos com AmpOps, diodos e transístores
2.Projetar fontes de alimentação simples
3.Utilizar transístores em comutação e como amplificadores
4.Compreender o funcionamento de circuitos digitais
5.Desenvolver placas de circuito impresso
6.Detetar e reparar avarias nos circuitos.

Programa
1. Sistemas Digitais
1.1. Sistemas de numeração
1.2. Álgebra de Boole
1.3. Circuitos lógicos combinatórios
1.4. Tecnologia dos circuitos digitais e famílias lógicas
1.5. Circuitos sequenciais
1.6. Registos e contadores

2. Osciloscópio e gerador de sinais
2.1. Caracterização de sinais elétricos periódicos no tempo
2.2. Osciloscópio: descrição e utilização dos principais comandos
2.3. Pontas de prova
2.4. Gerador de sinais: descrição e utilização dos principais comandos
2.5.Placa de ligações ?bread.board?

3. AmpOp - Amplificador Operacional
3.1. Tensões e Correntes nos Terminais do AmpOp
3.2. Montagem não-inversora
3.3. Seguidor de tensão
3.4. Montagem inversora
3.5. Montagens somadoras
3.6. Amplificador de diferença
3.7. Comparador

4. Introdução à teoria dos semicondutores
4.1. Bandas de energia
4.2. Semicondutores intrínsecos
4.3. Semicondutores extrínsecos do tipo N e do tipo P
4.4. Junção P-N
4.5. Estruturas NPN e PNP
4.6. Estrutura interna dos transístores de efeito de campo

5. Diodo
5.1. Característica tensão-corrente do diodo
5.2. Regiões de operação
5.3. Reta de carga
5.4. Polarização
5.5. Funções lógicas com diodos
5.6. Retificadores
5.7. Retificadores com filtragem capacitiva
5.8. Diodos especiais: Zener, LED, Schottky
5.9. Reguladores de tensão
5.10. Limitadores

6. TJB - Transistor de Junção Bipolar
6.1. Símbolos e grandezas associadas
6.2. Regiões de operação
6.3. Polarização
6.3.1. Montagem de base comum
6.3.2. Montagem de emissor comum
6.4. Amplificador de emissor comum
6.5. Polarização estabilizada
6.6. Operação em comutação

7. Transistor de Efeito de Campo
7.1. MOSFET
7.1.1. Símbolos e grandezas associadas
7.1.2. Regiões de operação
7.1.3. Polarização: montagem de fonte comum
7.1.4. Polarização estabilizada
7.1.5. Tecnologia CMOS
7.2. JFET
7.2.1. Símbolos e grandezas associadas
7.2.2. Regiões de operação

8. Osciladores
8.1. Regimes transitórios de 1ª e de 2ª ordem
8.1.1. Regime transitório em circuitos de 1ª ordem
8.1.2. Regime transitório em circuitos de 2ª ordem
8.2. Osciladores sinusoidais
8.2.1. Realimentação
8.2.2. Osciladores RC com AmpOp e com transistor
8.2.3. Osciladores LC com AmpOp, com transistor e com cristal de quartzo
8.3. Multivibradores: monostável e astável
8.3.1. Multivibrador astável com AmpOp, com portas lógicas e com cristal de quartzo
8.3.2. Circuito integrado 555: utilização como monostável e como astável
8.3.3. PWM ? Modulador de largura de impulso

9. Fontes de alimentação
9.1. Conversores de potência
9.2. Regulador de tensão série
9.3. Reguladores integrados 78XX e 79XX
9.4. Conversores comutados a alta frequência
9.4.1. Conversores DC/DC elementares
9.4.2. Conversores isolados
9.4.3. Onduladores
9.5. UPSs

10. Introdução ao projeto de circuitos impressos
10.1. Introdução à utilização do software ?EAGLE?
10.2. Desenho de um pequeno circuito impresso

Metodologia de avaliação
Testes ou exame final (50%, com nota mínima de 8 valores) + trabalhos de grupo ou laboratoriais (50%, com nota mínima de 10 valores).

Bibliografia
- Padilla, A. (1993). Electrónica Analógica. Alfragide: McGraw Hill
- Silva, M. (1999). Circuitos com Transístores Bipolares e MOS. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian
- Dias, M. (2013). Sistemas Digitais - Princípios e prática. (Vol. 1). Lisboa: FCA
- Silva, M. (2001). Introdução aos circuitos eléctricos e electrónicos. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian

Método de interação
Aulas teórico-práticas para exposição da matéria teórica e para resolução de exercícios.
Aulas laboratoriais para a realização de trabalhos práticos.

Software utilizado nas aulas
Logisim
LTSpice
Eagle