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Eletrónica Analógica

Código:

LTB21004

Sigla:

EA

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Electrotecnia

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Tecnologia Biomédica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LTB	85	Plano de Estudos	2	-	6	75	162

Língua de trabalho

Português
Obs.: Português

Objetivos

Enumerar o conceito de material semicondutor; 
Classificar os diferentes materiais de acordo com a sua condutividade elétrica em condutores, semicondutores e isolantes; 
Apontar as diferenças entre material semicondutor intrínseco e extrínseco; 
Compreender o processo de condução nos vários díodos (retificador, emissor de luz e Zener); 
Entender o processo de avalanche no díodo Zener; 
Questionar e interpretar os estados de condução no díodo retificador, díodo emissor de luz e díodo Zener; 
Compreender a diferença entre sentido convencional e sentido real de uma corrente elétrica; 
Conhecer a simbologia associada aos diferentes díodos; 
Analisar circuitos com díodos retificadores, LED e Zener; 
Aplicar os diferentes modelos de condução associados aos díodos; 
Compreender a constituição do transístor bipolar de junção (TBJ)/Metal óxido Semicondutor (MOSFET); 
Identificar a simbologia do TBJ/MOSFET; 
Distinguir transístor NPN de PNP; 
Distinguir transístor MOSFET de canal N de canal P; 
Compreender o funcionamento do MOSFET de enriquecimento e de depleção; 
Identificar e analisar os modelos do MOSFET para os diversos modos de operação; 
Compreender o processo de condução no TBJ/MOSFET; 
Identificar e compreender os modos de operação do TBJ/MOSFET; 
Identificar as principais montagens de um transístor (TBJ/MOSFET) e suas malhas de polarização; 
Avaliar os transístor (TBJ/MOSFET) como elemento comutador/amplificador; 
Identificar, compreender e interpretar as principais curvas características do TBJ/MOSFET; 
Avaliar o ponto de funcionamento em repouso do TBJ/MOSFET; 
Compreender o efeito de compensação da temperatura na montagem emissor comum; 
Identificar e compreender a função dos condensadores de acoplamento e de contorno; 
Projetar malhas de polarização na configuração emissor comum/fonte comum; 
Analisar circuitos eletrónicos de baixa complexidade; 
Simular circuitos eletrónicos de baixa complexidade; 
Montar, testar e experimentar circuitos eletrónicos de baixa complexidade;

Resultados de aprendizagem e competências

No final da unidade curricular, os alunos deverão ser capazes de:

• Conhecer e descrever o funcionamento dos dispositivos eletrónicos semicondutores que integram o conteúdo programático da UC;
• Conhecer as áreas de aplicação de cada dispositivo eletrónico semicondutor;

• Conceber, projetar e validar circuitos eletrónicos de baixa complexidade;
• Usar corretamente instrumentos eletrónicos em medições experimentais de grandezas/ sinais elétricos, bem como no teste aos dispositivos eletrónicos semicondutores.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos adquiridos na disciplina de Eletrotecnia, cujo objetivo e bibliografia e se encontra descrito na respetiva Ficha de Disciplina.

Programa

Díodo de junção

Conceito de Semicondutor. Semicondutor intrínseco e extrínseco. Junção PN. Junção PN não polarizada. Junção PN polarizada diretamente. Junção PN polarizada inversamente. Sentido convencional da tensão e corrente no díodo. Característica V-I do díodo. Simbologia do díodo. Modelo linear por troços, Modelo linear por troços simplificado, Modelo do díodo Ideal. Aplicações do díodo. Resistência dinâmica do díodo. Díodos especiais.

Transístor de junção bipolar

Transístor de junção bipolar (BJT). BJT NPN. BJT PNP. Simbologia dos transístores NPN e PNP. Sentido convencional das correntes e tensões nos BJT. Modos de operação dos transístores: ZAD (Zona Activa Directa), ZS (Zona de Saturação), ZC (Zona de Corte), ZAI (Zona Activa Inversa). Modelos do BJT para os diversos modos de operação. Efeito de Early. Curvas características do BJT, Configurações básicas de montagem do BJT e malhas de polarização. Determinação do modo de operação. Ponto de funcionamento em repouso (PFR). BJT como comutador. BJT como amplificador (E.C). Compensação do efeito de temperatura (Emissor Comum). Função dos condensadores de acoplamento e contorno (Emissor Comum). Projecto de malhas de polarização (Emissor Comum).

Transístor Metal Óxido Semicondutor (MOSFET)

Transístor Metal Óxido Semicondutor (MOSFET) canal N. Transístor Metal Óxido Semicondutor (MOSFET) canal P. Curvas características do MOSFET. MOSFET de enriquecimento e de depleção. Simbologias mais usadas para os FET. Sentido convencional das correntes e tensões nos FET. Modos de operação dos transístores de efeito de campo. Modelos do MOSFET para os diversos modos de operação. Determinação do modo de operação. Recta de carga estática. Ponto de Funcionamento em Repouso. Malhas de Polarização. FET como comutador. Projecto de malhas de polarização. O MOSFET como amplificador. Breve referência ao Transístor de Efeito de Campo de Junção (JFET)

Bibliografia Obrigatória

Robert Boylestad; Louis Nashelsky; Dispositivos eletrónicos e teoria dos circuitos, Pearson International Edition, 2013. ISBN: 978-85-64574-21-2

Bibliografia Complementar

Adel S. Sedra; Kenneth C. Smith; Microelectronics Circuits, Oxford University Press, 2019. ISBN: 978-0190853464
Manuel de Medeiros Silva; Circuitos com Transistores Bipolares e MOS, Fundação Calouste Gulbenkian, 2003. ISBN: 972-31-0840-2
Acácio Amaral; Eletrónica Analógica: Princípios, Análise e Projetos, Edições Silabo, 2014. ISBN: 978-972-618-767-7

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teórico-Práticas: Método de exposição e de demonstração interactivo, com avaliação contínua.

Aulas Laboratoriais: Método experimental aplicado ao desenvolvimento de circuitos e sistemas com base nos conhecimentos adquiridos nas aulas teórico-práticas.

Software

TinkerCad
PSPICE Student

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	20,00
Teste	40,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	87,00
Frequência das aulas	45,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Ao longo do semestre os alunos são submetidos a três minitestes, várias questões abertas e/ou questionários kahoot e realizam extra-aula minitestes formativos.

• Caso a assiduidade às aulas Teórico-Práticas seja inferior a 75 %, o aluno só pode realizar a componente teórica em Época de Exame, ou seja, o aluno está excluído do processo de avaliação contínua;


• A nota mínima em cada miniteste não pode ser inferior a oito (8) valores;


• Apenas é permita a recuperação da classificação obtida em um dos minitestes, e apenas poderá recuperar essa prova na data do exame da Época Normal. Se reprovar em dois ou mais minitestes, a sua avaliação teórica será remetida para a realização de exame; 


• A nota obtida em Exame Teórico não pode ser inferior a 10 (dez) valores;


• A média dos Trabalhos de Laboratório (TL) não pode ser inferior a dez (10) valores.

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final (NF) na disciplina é obtida de acordo com a fórmula,

                  NF = 0.60 * AT + 0.40 * TL

• Avaliação Teórica (AT) = 0.1 Qaula + 0.4 MT + 0.1 Qaberta;




• Qaula – Questões aula (prevê-se a realização de 3 questões);


• MT – Minitestes (3);


• Qaberta – Questões abertas submetidas via moodle/Kahoot (prevê-se a realização de 3 questões).

• Média dos Trabalhos de Laboratório (TL);

 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

No caso de alunos com o Estatuto de Trabalhador-Estudante (ETE) e na impossibilidade de realizarem a avaliação contínua, esta é realizada com base na proposta de um trabalho laboratorial e/ou teste laboratorial que inclui vários tópicos presentes nos guias de laboratório da unidade curricular.

Melhoria de classificação

Observações

Horário de dúvidas:

• Prof. José Rocha – 6ª feiras das 11:00 às 12:30; gabinete F309/Teams;
• Prof. Raúl Cordeiro - 4ª feiras das 17:30 às 18:30, gabinete F313;
• Prof. Mário Correia – 3ª feiras das 15:30 às 16:30, gabinete F354.

Nota: Deve enviar e-mail com um dia de antecedência para agendar o evento.