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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular: |
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Unidade Ofertante: |
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Código: |
Período/Série: |
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Carga Horária: |
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Teórica: |
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Professor(A): |
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Observações: |
EMENTA
Características construtivas, operação e aplicações à engenharia elétrica de diodos, transistores bipolares e transistores de efeito de campo.
JUSTIFICATIVA
A disciplina auxiliará principalmente em dois itens determinados para esta profissão pelo Conselho Nacional de Educação através da Câmara de Ensino Superior (CNE/CES): Identificar, formular e resolver problemas de engenharia; desenvolver e/ou utilizar novas ferramentas e técnicas. As habilidades e competências provenientes do conhecimento de ciência e tecnologia de materiais, sinais e sistemas e circuitos elétricos terão valor inestimável para que estes itens, dentre outros da profissão, sejam alcançados com maior eficiência.
OBJETIVO
Objetivo Geral: |
Munir o aluno com uma ampla compreensão sobre os fundamentos teóricos e de projeto dos empregos de dispositivos semicondutores básicos dentro dos universos analógico e digital. A disciplina Eletrônica Analógica I propõe um enfoque bastante aplicado e direcionado a execução de projetos, de modo que o aluno seja capaz de integrar a base de conhecimento ora adquirida com outras vertentes do curso de Engenharia Elétrica ou mesmo em execuções multidisciplinares. |
Objetivos Específicos: |
Ao final da disciplina o estudante será capaz de: 1. Analisar a operação de circuitos que utilizam transistores bipolares e de efeito de campo; 2. Projetar fontes de tensão transistorizadas reguladas e protegidas contra curto-circuito; 3. Projetar amplificadores de potência e de pequenos sinais transistorizados; 4. Analisar, projetar, montar e testar circuitos eletrônicos em laboratório, com a utilização de diversos instrumentos. |
PROGRAMA
1. Materiais Semicondutores
2. Diodo semicondutor
3. Circuitos com diodo
3.1. Circuitos retificadores;
3.2. Regulador Zener;
3.3. Outros circuitos;
4. Transistor de junção bipolar - TBJ
4.1. Características;
4.2. Polarização;
4.3. Amplificadores de pequenos sinais
5. Transistores de efeito de campo – MOSFET
5.1. Características;
5.2. Polarização;
5.3. Amplificadores de pequenos sinais
METODOLOGIA
Utilização do Ambiente Virtual de Aprendizagem Moodle para estruturação do curso, plataforma de organização de conteúdo, materiais complementares e avaliação. O curso será dividido em quatro módulos
Módulo 1 - Introdução aos materiais semicondutores
Módulo 2 - Diodo semicondutor
Módulo 3 - Transistor Bipolar de Junção
Módulo 4 - Transistor de Efeito de Campo - MOSFET
Como forma de acompanhamento da aprendizagem do aluno estão previstas 45 horas de atividades assíncronas além de 3 avaliações a serem realizadas em data e horário específicos. A realização destas atividades, dentro do prazo estipulado será utilizada como indicador da frequência do aluno.
Ao longo dos módulos serão realizadas 15 horas de aulas expositivas remotas síncronas, através do sistema de conferência web MCONF da RNP. O objetivo destas aulas é servir de complemento ao material didático disponibilizado na plataforma Moodle através da apresentação de conceitos, solução de exercícios e momento para esclarecer dúvidas.
As aulas remotas síncronas terão ministradas às terças e quintas às 14:00 com duração prevista de 60 minutos, e serão realizadas nas seguintes datas
Aula |
Conteúdo |
Aula 01 |
Teoria básica de materiais semicondutores: semicondutores intrínsecos e extrínsecos; fluxo de corrente em materiais semicondutores. Atividade de acompanhamento: questionário |
Aula 02 |
Teoria básica de materiais semicondutores: junção pn em circuito aberto, polarização reversa e polarização direta; curva característica. Atividade de acompanhamento: questionário |
Aula 03 |
Teoria de operação: curva característica; operação em polarização direta, reversa e na região de ruptura. Análise de circuito na polarização direta, análise pelo método gráfico e pelo método iterativo. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Aula 04 |
Modelos de diodo: diodo ideal; modelos linearizados, tensão constante e tensão constante com resistência de corpo; resistência CC; operação em pequenos sinais. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Aula 05 |
Circuitos com diodo: retificador de meia onda, retificador de onda completa com tap central, retificador de onda completa em ponte; filtros de saída com indutor e com capacitor. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Aula 06 |
Circuitos com diodo: regulador de tensão com diodo zener; operação na região de ruptura; modelo de tensão constante (zener ideal); modelo de tensão constante com resistência zener; efeito do regulador zener no ripple; regulador zener com carga; ponto de saída do regulador zener. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Aula 07 |
Circuitos com diodo: circuitos ceifadores e limitadores; grampeadores e multiplicadores de tensão. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Avaliação 1 |
Avaliação Módulo 2 |
Aula 08 |
Teoria de operação: construção física; modos de operação; beta CC; modelagem matemática em de grandes sinais, modelo Ebers-Moll; curvas características; Efeito Early. Atividade de acompanhamento: questionário. |
Aula 09 |
Circuitos em corrente contínua: operação em corrente contínua, circuitos de polarização; dependência da temperatura. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Aula 10 |
TBJ como elemento amplificador: característica de transferência de tensão; operação em pequenos sinais; modelos em pequenos sinais; modelos de pequenos sinais para altas frequências; capacitâncias de difusão ou de carregamento da base e de junção; Atividade de acompanhamento: questionário. |
Aula 11 |
Amplificadores com TBJ: amplificador emissor comum; amplificador base comum; amplificador coletor comum; limites de excursão de sinal na saída do amplificador Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Avaliação 2 |
Avaliação Módulo 3 |
Aula 12 |
Teoria de operação: construção física; modos de operação; modelagem matemática em de grandes sinais; curvas características; Efeitos de segunda ordem, temperatura modulação do canal, efeito de corpo; Operação sublimiar. Atividade de acompanhamento: questionário. |
Aula 13 |
Circuitos em corrente contínua: operação em corrente contínua, circuitos de polarização. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Aula 14 |
MOSFET como elemento amplificador: operação em pequenos sinais; modelos em pequenos sinais; modelos de pequenos sinais para altas frequências; efeitos capacitivos internos; Atividade de acompanhamento: questionário. |
Aula 15 |
Amplificadores com MOSFET: amplificador fonte comum; amplificador porta comum; amplificador dreno comum; limites de excursão de sinal na saída do amplificador. Atividade de acompanhamento: questionário, exercícios para fixação dos conceitos e simulação computacional. |
Avaliação 3 |
Avaliação Módulo 4 |
Para auxiliar o aluno na compreensão, projeto e análise dos circuitos eletrônicos apresentados o curso fará uso extensivo de ferramentas de simulação computacional como o LT-Spice e o Multisim, disponibilizados gratuitamente.
AVALIAÇÃO
O aprendizado do aluno será acompanhado através da realização de atividades e questionários realizados ao longo dos módulos, provas, e trabalho de conclusão da disciplina.
Atividades e questionário - 30 pontos distribuídos ao longo dos módulos. A realização destas atividades também será utilizada como indicador da frequência do aluno.
Provas - 60 pontos distribuídos igualmente estre as provas. As provas serão individuais, aplicadas por meio da plataforma Moodle. A data de cada prova será publicada com antecedência na plataforma Moodle. O aluno que eventualmente deixar de realizar uma ou mais avaliações deverá solicitar avaliação substitutiva ao Colegiado de Curso observando os prazos e as razões descritas na norma de graduação. A avaliação substitutiva ocorrerá no final do curso e poderá apresentar questões relativas a TODO O CONTEÚDO MINISTRADO.
Trabalho de conclusão da disciplina - 10 pontos. Trabalho teórico-prático desenvolvido utilizando ferramentas de simulação computacional com o objetivo de aplicar e consolidar o conhecimento adquirido ao longo do curso.
Finalmente, ressalta-se a obrigatoriedade da realização de pelo menos 75% das atividades propostas durante os módulos; caso contrário, o aluno será automaticamente reprovado por faltas na disciplina.
RESOLUÇÃO No 15/2011, do CONGRAD: Art. 163. Para efeito de aferição do aproveitamento, para cada componente curricular serão distribuídos 100 pontos, em números inteiros e, no mínimo, em duas oportunidades diferentes para os cursos de regime semestral, e em três oportunidades, para os cursos de regime anual.
BIBLIOGRAFIA
Básica
Complementar
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
| Documento assinado eletronicamente por Daniel Pereira de Carvalho, Professor(a) do Magistério Superior, em 20/07/2020, às 11:14, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
| A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 2145600 e o código CRC 6540630B. |
Referência: Processo nº 23117.039929/2020-79 | SEI nº 2145600 |