Sistemas Electrónicos › 41541

código no paco
41541
área científica
Eletrotecnia / Eletrónica (Elt)
créditos
8
escolaridade
ensino teórico-prático (TP) - 3 horas/semana
ensino prático e laboratorial (PL) - 2 horas/semana
idioma(s) de lecionação
Português
objectivos

A área científica de Engenharia Electrotécnica/Electrónica tem como objectivo central proporcionar aos alunos informação básica necessária à compreensão do suporte físico dos sistemas computacionais e de redes de comunicação.

Com a unidade curricular de Sistemas Electrónicos pretende-se obter a informação mínima necessária à compreensão dos circuitos electrónicos que suportam o processamento e a transmissão de informação.

Pretende-se, em sentido lato, que os alunos adquiram o seguinte:

  • Capacidade de análise de alguns circuitos electrónicos que permita a compreensão do funcionamento dos sistemas computacionais e as suas limitações.
  • Conhecimentos sobre sistemas e sinais que permitam a compreensão do funcionamento das redes de computadores e de transmissão de informação.
competências

Pretende-se que os alunos adquiram as seguintes competências:

  • Compreender os conceitos elementares de informação, sinal e sistema de processamento.
  • Calcular e dimensionar circuitos eléctricos básicos.
  • Medir experimentalmente as principais grandezas eléctricas.
  • Caracterizar de forma simples a resposta de um sistema, quer no domínio do tempo, quer no da frequência.
  • Analisar, a nível básico, os circuitos electrónicos de suporte dos sistemas computacionais.
  • Interpretar as “interfaces” entre grandezas analógicas e digitais.
  • Relacionar as noções de filtragem com o seu impacto na transmissão de informação.
conteúdos
  1. Elementos de Análise de Circuitos.
    • Convenções e definições das grandezas eléctricas (tensão, corrente energia e potência) e dos elementos de circuito (elementos topológicos - nó, ramo, rede, malha - e componentes - resistências, condensadores, indutâncias, fontes independentes e dependentes).
    • Aplicação das leis de Ohm e de Kirchhoff à análise de circuitos simples.
    • Outras técnicas de análise: Thévenin e Norton. Princípio da sobreposição.
  2. Noções de Sistemas e Sinais.
    • Noção de sinal eléctrico e de sistema de processamento do sinal.
    • A resposta estacionária dos circuitos DC no contexto da análise dos sistemas lineares estáticos.
    • Resposta transitória de circuitos. Resposta ao degrau de circuitos RC e RL. Tempo de subida, tempo de descida e tempo de estabelecimento.
  3. Modelos Comportamentais de Dispositivos Electrónicos: Díodo e MOSFET.
    • Constituição física de díodos e MOSFETs.
    • Noções do funcionamento deste tipo de dispositivos.
    • Modelos comportamentais elementares dos dispositivos.
    • Circuitos elementares com díodos e rectificação.
    • O MOSFET como interruptor electrónico controlado.
  4. Aplicações de Amplificadores Operacionais.
    • Amplificadores. Amplificador Operacional (OpAmp): modelo ideal.
    • Configurações inversora e não-inversora. Somador e amplificador de diferença.
    • Integrador e diferenciador.
    • Limitações do OpAmp.
    • Comparadores.
  5. Lógica Combinatória e Sequencial com Estruturas CMOS.
    • Estudo do tempo de resposta de um Inversor MOS.
    • Características essenciais das portas lógicas.
    • A família lógica CMOS.
    • Lógica Combinatória e Sequencial.
    • Memória estática.
    • Memória dinâmica.
  6. Conversão Analógico-Digital.
    • Características essenciais de circuitos A/D e D/A.
    • O conversor D/A.
    • Exemplo de conversor D/A por matriz de resistências.
    • Diagrama funcional do conversor A/D - o amostrador, o quantificador e o codificador.
    • Exemplo de conversor A/D do tipo "flash".
    • Referência a outros conversores A/D.
  7. Noções de Filtragem.
    • Resposta dos circuitos RC, RL e RLC à excitação sinusoidal.
    • Noções do comportamento de um circuito na frequência - filtragem. Exemplos de filtros passa-baixo, passa-alto, passa-banda e rejeita-banda.
avaliação

Duas componentes de avaliação:

T - Teórica (2 testes)

P – Prática 

  • 2 Mini-testes 
  • Relatório Prático
  • Desempenho individual

A nota final do aluno na disciplina será uma média ponderada considerando as várias componentes de avaliação a que os alunos se sujeitaram. ·

      Parte teórica (NM, RE)                     60%

      Parte Prática (NM, RE)                     40%

requisitos
Formação básica em Física
metodologia

A disciplina inclui aulas teórico-práticas (2 aulas de 1.5 horas em cada semana) e aulas práticas (1 aula de 2horas por semana). As aulas teórico-práticas, para além da componente expositiva destinada à apresentação das matérias constantes do programa, incluem resolução de exercícos. As aulas práticas são do tipo laboratorial com a realização de experiências práticas que ilustram e complementam a leccionação das matérias teóricas.

bibliografia base
Girogio Rizzoni, "Principles and Applications of Electrical Engineering”, McGraw-Hill, 4th ed., 2004. (Biblioteca 621.3G.25.2.4ed) Hambley, Allan R., "Electrical Enginnering: Principles and Applications”, Prentice Hall, 1997. (Biblioteca 621.3G.12) J.W. Nilson, S.A. Riedel, "Electric Circuits", Addison-Wesley, 5th ed., 1996. J. M. Rabaey, "Digital Integrated Circuits", Prentice Hall.
bibliografia recomendada

Girogio Rizzoni, "Principles and Applications of Electrical Engineering”, McGraw-Hill, Rev. 4th ed, 2004. (Biblioteca 621.3G.25.2.4ed)

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