Curso de Engenharia Eltrica

Curso: ENGENHARIA ELTRICA

Unidade Curricular: ELETRNICA ANALGICA II

Professor(es): HANS ROLF KULITZ

Perodo Letivo: SEXTOCarga Horria: 60 H TERICAS E 30 H PRTICA

OBJETIVOS

Geral: Desenvolver solues eletrnicas utilizando transistores e circuitos integrados analgicos.Especficos:

Caracterizar amplificadores operacionais;

Aplicar amplificadores operacionais na construo de circuitos com funes matemticas;

Projetar filtros ativos;

Realizar experimentos com transistores e amplificadores operacionais..

EMENTA

CARACTERSTICAS DOS AMPLIFICADORES OPERACIONAIS. APLICAES LINEARES E NO LINEARES DOS AMPLIFICADORES OPERACIONAIS. FILTROS ATIVOS. CIRCUITOS ESPECIAIS COM AMPLIFICADORES OPERACIONAIS. ESTGIOS DE SADA COM AMPLIFICAO DE POTNCIA.

PR-REQUISITO (SE HOUVER)

CIRCUITOS ELTRICOS I

CONTEDOSCARGA HORRIA

Objetivos: Estabelecer os conceitos de impedncia de entrada, impedncia de sada, ganho de tenso diferencial, ganho de tenso de modo comum, relao de rejeio de modo comum, slew rate e tenso de offset.

UNIDADE I: Amplificadores diferenciais

1.1. O par diferencial com BJT;

1.2. Caractersticas ideais do amplificador diferencial;

1.3. Caractersticas no ideais do amplificador diferencial;

Sugestes:

a) Usar o Multisim para simular e obter as caractersticas de um amplificador diferencial usando transistores BJT;

b) Realar a necessidade de alimentao simtrica para se obter sadas negativas8

Objetivos: Obter as funes de transferncia de circuitos lineares com amplificadores operacionais, resistores e capacitores. Dimensionar circuitos que implementem operaes matemticas como integrao, diferenciao. Dimensionar circuitos que realizem equaes diferenciais.

UNIDADE II: Aplicaes dos Amplificadores Operacionais

2.1. A estrutura geral da realimentao;

2.2. Algumas propriedades da realimentao negativa;

2.3. As quatro topologias bsicas da realimentao;

2.4. Aplicaes Lineares:

2.4.1. Amplificadores Inversores e No-Inversores;

2.4.2. Amplificadores Somadores e Subtratores;

2.4.3. Amplificadores Diferenciadores e Integradores;

2.4.4. Amplificadores de Instrumentao.

2.5. Aplicaes No-Lineares:

2.5.1. Comparadores de nvel;

2.5.2. Comparador com histerese;

2.5.3. Retificadores de preciso;

Sugestes:

a) Usar o Multisim para simular os circuitos estudados;

b) Simular circuitos que utilizem as configuraes estudadas. Por exemplo: balana eletrnica, termmetro eletrnico.

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Objetivos: Caracterizar os principais parmetros de projeto de um filtro eletrnico. Obter as funes de transferncia de filtros com amplificadores operacionais em configuraes tpicas. Dimensionar circuitos que implementem filtros clssicos (Butterworth, Chebychev e Bessel).

UNIDADE III: Filtros Ativos

3.1. Tipos e especificaes;

3.2. A funo de transferncia do filtro;

3.3. Funes dos filtros de primeira e de segunda ordens;

3.4. Estrutura MFB (Multiple Feedback);

3.5. Estrutura VCVS (Voltage Controlled Voltage Source);

3.6. Filtros Butterworth, Chebyshev e Bessel;

3.7. Filtros ativos biquadrticos;

Sugestes:

a) Usar o Multisim para simular os circuitos estudados;

b) Realar a idia de que o tipo de filtro est relacionado com a funo de transferncia e no com um determinado circuito (o mesmo filtro pode ser realizado por diversos circuitos diferentes).

c) Dividir a turma em grupos e solicitar que projetem, simulem e montem um filtro passa-faixa e meam os parmetros de projeto: banda passante, fator de qualidade, resposta em freqncia e resposta temporal para sinais quadrados dentro e fora da faixa de passagem.

d) Comparar as respostas em frequncia dos filtros estudados realando suas principais caractersticas.

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Objetivos: Implementar circuitos com amplificadores operacionais que gerem ou modifiquem sinais.

UNIDADE IV: Geradores de sinais

4.1. Osciladores senoidas:

4.1.1. Osciladores por rede de atraso;

4.1.2. Osciladores por rede de avano-atraso;

4.2. Gerao de ondas quadradas e triangulares usando multivibradores astveis;

4.3. Circuitos integrados temporizadores;

4.4. Gerador PWM com Amplificadores Operacionais;

Sugestes:

a) Usar o Multisim para simular os circuitos estudados;

b) Apresentar aplicaes que utilizem os circuitos estudados: timer residencial, gerador de sinais com variao de amplitude e freqncia, converso de sinais de udio em sinais PWM.

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Objetivos: Implementar circuitos que ampliem a capacidade de corrente de amplificadores de tenso. Dimensionar dissipadores de potncia.

UNIDADE VI: Estgios de sada e amplificadores de potncia

4.1. Classes de amplificao de potncia;

4.2. Os transistores de potncia MOS;4.3. Amplificador de potncia chaveado.Sugestes:

a) Usar o Multisim para simular os circuitos estudados;

b) Projetar, simular e montar um amplificador de potncia chaveado utilizando os circuitos integrados TL494 (controlador de fonte chaveada), IR2104 (driver para MOSFET) e IRF250 (MOSFET de potncia).

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ESTRATGIA DE APRENDIZAGEM

SO AS ESTRATGIAS DE APRENDIZAGEM, TCNICAS E PRTICAS QUE ORIENTAM A AO PEDAGGICA NAS AULAS.

AULA EXPOSITIVA;

DEMONSTRAO PRTICA REALIZADA PELO PROFESSOR;

LABORATRIO (PRTICA REALIZADA PELO ESTUDANTE);

EXERCCIOS DE ANLISE E SNTESE;

ESTUDO DE CASO;

RESOLUO DE SITUAES-PROBLEMA.

RECURSOS METODOLGICOS

SO OS RECURSOS MATERIAIS UTILIZADOS COMO SUPORTE OU COMPLEMENTO PARA O DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA DA DISCIPLINA.

LIVRO TEXTO;

SALA DE AULA;

QUADRO E GIZ;

QUADRO BRANCO E PINCEL;

LABORATRIO;

COMPUTADOR;

PROJETOR MULTIMDIA;

SOFTWARES ESPECFICOS: MATLAB PROTEUS MPLAB FILTERPRO E FILTERLAB

AVALIAO DA APRENDIZAGEM

Critrios:

SER PRIORIZADA A PRODUO DISCENTE, SOBRETUDO A ARTICULAO ENTRE O SABER ESTUDADO E A SOLUO DE PROBLEMAS QUE A REALIDADE APRESENTA.

CAPACIDADE DE ANLISE CRTICA DOS CONTEDOS; INICIATIVA E CRIATIVIDADE NA ELABORAO DE TRABALHOS; ASSIDUIDADE E PONTUALIDADE NAS AULAS; INTERAO GRUPAL; ORGANIZAO E CLAREZA NA FORMA DE EXPRESSO DOS CONCEITOS E CONHECIMENTOS. Instrumentos:

AVALIAO ESCRITA (TESTES E PROVAS); APRESENTAO DE SEMINRIOS; TRABALHOS; EXERCCIOS; RELATRIOS E/OU PRODUO DE OUTROS TEXTOS.

Bibliografia Bsica (ttulos; peridicos etc.)

Ttulo/PeridicoAutorEdLocalEditoraAno

MicroeletrnicaSEDRA, Adel S.; SMITH, Kenneth C.5 edSo PauloPearson Prentice Hall2007

Dispositivos eletrnicos e teoria de circuitosBOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis8 ed.So PauloPearson Prentice Hall2004

Amplificadores operacionais e filtros ativos: teoria, projetos, aplicaes e laboratrio.PERTENCE JUNIOR, Antonio6 edPorto AlegreArtmed2007

Bibliografia Complementar (ttulos; peridicos etc.)

Ttulo/PeridicoAutorEdLocalEditoraAno

Introduo anlise de circuitosBOYLESTAD, Robert L10So PauloPearson Prentice Hall2004

Eletrnica: volume 2MALVINO, Albert Paul; BATES, David J7So pauloMcGraw-hill2008