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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: |
Turma: |
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Carga Horária: |
Natureza: |
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Teórica: |
Prática: |
Total: |
Obrigatória: |
Optativa: |
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Professor(A): |
Ano/Semestre: |
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Observações: |
EMENTA
Características, funcionamento, 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. |
Objetivos Específicos: |
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. |
PROGRAMA
1. Noções de Física de Semicondutores
1.1. Conceitos Básicos de Semicondutores: semicondutores intrínsecos e extrínsecos, corrente em semicondutores
1.2. Junção PN na condição de circuito aberto: equilíbrio
1.3. Junção PN na condição de polarização reversa
1.4. Junção PN na condição de polarização direta
1.5. Curva característica IV da Junção PN
1.6. Junção PN na região de ruptura: ruptura zener e avalanche
1.7. Efeitos capacitivos na Junção PN
2. Características dos diodos
2.1. Diodo ideal: característica IV e aplicações
2.2. Junção PN como diodo: polarização direta, reversa e na região de ruptura
2.3. Junção PN como diodo: modelo exponencial, tensão constante e análise de pequenos sinais
2.4. Operação na região de ruptura reversa - Diodo Zener: modelo do diodo zener e efeitos da temperatura
2.5. Diodos para aplicações especiais: diodo emissor de luz, fotodiodo, diodo schottky, varactor, outros
3. Circuitos utilizando diodos
3.1. Circuitos retificadores: retificadores de meia onda e onda completa, filtros de saída LC e capacitivo
3.2. Regulação de tensão: regulador zener com carga, ponto de saída do regulador
3.3. Circuitos ceifadores e limitadores
3.4. Circuitos grampeadores
3.5. Circuitos multiplicadores de tensão
4. Características dos transistores
4.1. Transistor de junção
4.2. Correntes em um transistor
4.3. Transistor como amplificador
4.4. Modelos de transistor: Pi, Pi híbrido
4.5. Região de corte e de saturação do transistor
4.6. Ganhos do dispositivo
4.7. Folhas de dados do transistor
5. Configuração e polarização de transistores
5.1. Configuração base comum
5.2. Configuração coletor comum
5.3. Configuração emissor comum
5.4. Polarização do transistor
5.5. Reta de carga
6. Amplificadores de pequeno sinal
6.1. Capacitores de acoplamento e de desvio
6.2. Modelo da resistência c.a. do emissor
6.3. Reta de carga c.a, de um amplificador em emissor comum
6.4. Teorema da superposição para amplificadores
6.5. Amplificador seguidor do emissor
6.6. Resposta em frequência do amplificador a TBJ
6.7. Estágio em cascata de amplificadores
6.8. Amplificador Darlington
7. Transistores de efeito de campo
7.1. Características do FET
7.2. Configuração com polarização fixa
7.3. Polarização por divisor de tensão resistivo
7.4. MOSFET tipo depleção
7.5. MOSFET tipo intensificação
7.6. Circuitos utilizando FETs
METODOLOGIA
Aulas expositivas com uso de quadro negro e datashow e os slides utilizados nas aulas teóricas estarão disponíveis em uma equipe do Microsoft Teams, cujo o código de ingresso é 837g80c, onde os alunos também poderão ter um canal de comunicação com o professor, além da divulgação das notas das atividades avaliativas.
Caso os discentes preferiam, também a possibilidade de contato através e-mail: lucianox@ufu.br.
Alguns conteúdos da disciplina serão ministrados de forma assíncrona, podendo estes serem vídeos para que os alunos assistam ou atividade de leitura ou exercícios.
AVALIAÇÃO
A distribuição das notas dessa disciplinas está descriminada abaixo:
1ª Prova: 02/06/2022 – 30,0 pontos;
2ª Prova: 14/07/2022 – 35,0 pontos;
3ª Prova: 11/08/2022 – 35,0 pontos;
Prova de recuperação: 18/08/2022 – 0 a 100%.
Observações: os alunos que não atingirem 60 pontos para aprovação nas 3 primeiras avaliações, terá direito de fazer a prova de recuperação que consiste de uma prova sem consulta que possui nota máxima igual a 100%; a nota obtida nessa prova substituirá a pior nota do discente em uma das 3 avaliações originais, mesmo que a nota obtida na recuperação seja menor que a pior nota.
BIBLIOGRAFIA
Básica
RAZAVI, B., Fundamentos de microeletrônica, Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2017.
SEDRA, A. S., SMITH, K. C., Microeletrônica, PERSON, 5ª edição, São Paulo, 2007.
MALVINO, A. P., Eletrônica, 8ª ed., Porto Alegre: AMGH, 2016.
Complementar
BOYLESTAD, R. L., Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos, 11ª ed., São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013.
FRANCO, S., Projetos de circuitos analógicos: discretos e integrados, Porto Alegre: AMGH, 2016.
FRENZEL Jr, L., Eletrônica moderna: fundamentos, dispositivos, circuitos e sistemas, Porto Alegre, AMGH, 2015.
HOROWITZ, P., A arte da eletrônica: circuitos eletrônicos e microeletrônica, 3ª ed., Porto Alegre: Bookman, 2017.
SWART, J. W., Semicondutores: fundamentos, técnicas e aplicações, Campinas: UNICAMP, 2008.
CRONOGRAMA
Data |
Atividade / Conteúdo |
Horas de atividades |
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Presencial |
Assíncrona |
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03/05 |
Apresentação do plano de ensino da disciplina e definição das datas da entrega das atividades avaliativas. |
2 |
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05/05 |
Conceitos Básicos de Semicondutores: semicondutores intrínsecos e extrínsecos, corrente em semicondutores |
2 |
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– |
Junção PN na condição de circuito aberto: equilíbrio; Junção PN na condição de polarização reversa |
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2 |
10/05 |
Junção PN na condição de polarização direta; Curva característica IV da Junção PN |
2 |
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12/05 |
Junção PN na região de ruptura: ruptura zener e avalanche; Efeitos capacitivos na Junção PN |
2 |
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– |
Diodo ideal: característica IV e aplicações; Junção PN como diodo: polarização direta, reversa e na região de ruptura |
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2 |
17/05 |
Diodo ideal: Junção PN como diodo: modelo exponencial, tensão constante e análise de pequenos sinais |
2 |
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19/05 |
Operação na região de ruptura reversa - Diodo Zener: modelo do diodo zener e efeitos da temperatura |
2 |
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– |
Diodos para aplicações especiais: diodo emissor de luz, fotodiodo, diodo schottky, varactor, outros |
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2 |
24/05 |
Circuitos retificadores: retificadores de meia onda e onda completa, filtros de saída LC e capacitivo |
2 |
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26/05 |
Regulação de tensão: regulador zener com carga, ponto de saída do regulador |
2 |
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– |
Regulação de tensão: regulador zener com carga, ponto de saída do regulador |
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2 |
31/05 |
Circuitos ceifadores, grampeadores, limitadores e multiplicadores de tensão |
2 |
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02/06 |
1ª Prova |
2 |
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07/06 |
Características dos transistores: Transistor de junção; Correntes em um transistor; Ganhos do dispositivo; Região de corte e de saturação do transistor; Folhas de dados do transistor |
2 |
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09/06 |
Características dos transistores: Transistor como amplificador; Modelos de transistor: Pi, Pi híbrido |
2 |
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14/06 |
Configuração e polarização de transistores: Polarização do transistor; Reta de Carga; Realimentação para estabilização do ponto de operação |
2 |
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21/06 |
Amplificadores de pequeno sinal: Capacitores de acoplamento e de desvio; Reta de carga c.a, de um amplificador em emissor comum; Formas de onda; Distorção; Análise CC e CA |
2 |
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23/06 |
Amplificadores de pequeno sinal: Capacitores de acoplamento e de desvio; Reta de carga c.a, de um amplificador em emissor comum; Formas de onda; Distorção; Análise CC e CA |
2 |
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28/06 |
Amplificadores de pequeno sinal: Modelo Ebers-Moll ou Modelo “T”; Modelo Pi |
2 |
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30/06 |
Amplificadores de pequeno sinal: amplificador com polarização do emissor; ganho de tensão, impedância de entrada e saída; amplificador com realimentação parcial; ganho de tensão, impedância de entrada e saída. |
2 |
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05/07 |
Amplificadores de pequeno sinal: amplificador CC, BC e estágios em cascata; seguidor de emissor; darlington. |
2 |
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07/07 |
Amplificadores de pequeno sinal: resposta em frequência; gráficos de bode e efeito Miller. |
2 |
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12/07 |
Construção, operação, características e folhas de dados do JFET |
2 |
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14/07 |
2ª Prova |
2 |
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– |
MOSFET tipo depleção, MOSFET tipo intensificação, folhas de dados. |
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2 |
19/07 |
Polarização de FET: configuração com polarização fixa, configuração com autopolarização e polarização por divisor de tensão |
2 |
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21/07 |
Polarização de MOSFETs dos tipos depleção e intensificação |
2 |
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26/07 |
Exercícios de projetos |
2 |
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28/07 |
Modelo de JFET para pequenos sinais |
2 |
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02/08 |
Exercícios |
2 |
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04/08 |
Resposta em baixas frequências para amplificadores com FET |
2 |
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09/08 |
Resposta em altas frequências para amplificadores com FET |
2 |
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11/08 |
3ª Prova |
2 |
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16/08 |
Aula de exercícios para retirar dúvidas antes da prova de recuperação |
2 |
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18/08 |
Prova de recuperação |
2 |
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Total de aulas: |
51,67 |
8,33 |
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
Documento assinado eletronicamente por Luciano Xavier Medeiros, Professor(a) do Magistério Superior, em 14/04/2022, às 23:12, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
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Referência: Processo nº 23117.018223/2022-35 | SEI nº 3526793 |