Programação aula a aula PSI3321 Arquivo

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
REOF. ELETRÔNICA I (PSI3321) 2o. Semestre de 2016
Livro Texto: Sedra, A.S. and Smith, K.C. Microeletrônica. Pearson, 2007, (tradução da 5a. edição em
inglês).
Aula
1ª
02/08
2ª
04/08
3ª
09/08
4ª
11/08
5ª
16/08
6ª
18/08
7ª
23/08
8ª
25/08
9ª
30/08
Matéria
Capítulo/página
Introdução, O primeiro Amp Op Comercial.
Encapsulamento do Amp Op, O Amp Op ideal,
Análise de circuitos com Amp Ops ideais. Exemplo 2.2
Somador, Configuração não inversora, seguidor, amplificador de
diferenças. Exercício 2.15
Amplificador de instrumentação, Funcionamento dos Amp Ops
Não-Ideais. Exemplo 2.3 e 2.4
Operação dos Amp Ops em grande excursão de sinal, imperfeições
cc, circuitos integrador e diferenciador. Exemplo 2.6.
Diodo ideal, características do diodo real, equação de corrente do
diodo, exercícios.
Análise gráfica (reta de carga), modelos simplificados de diodos,
exercícios
Modelo para pequenos sinais, modelos de circuitos equivalentes
para pequenas variações (próximas do ponto quiescente), exercícios
(exemplos 3.6 e 3.7)
Operação na região de ruptura reversa, diodo zener, Projeto de um
regulador Zener, exercícios (exemplo 3.8)
Aula de Exercícios
Cap. 2
p. 38-46
Sedra, Cap. 2
p. 46-53
Sedra, Cap. 2
p. 53-59
Sedra, Cap. 2
p. 59-73
Sedra, Cap. 3
p. 89-96
Sedra, Cap. 3
p. 96-99
Sedra, Cap. 3
p. 100-103
Sedra, Cap. 3
p. 104-106
1a. Semana de provas (29/08 a 02/09/2016)
Data: 30/08/2016 (terça feira) – Horário: 7:30h
Semana da Pátria (05/09 a 09/09/2016)
11ª
15/09
12ª
20/09
13ª
22/09
14ª
27/09
Diagrama de blocos de uma fonte de alimentação c.c., circuito
retificador de meia onda, circuito retificador de onda completa com
enrolamento secundário com tomada central, exercícios: 3.22.
Circuito retificador em ponte. Circuito retificador de meia onda
com o capacitor de filtro.
Retificador de onda completa com capacitor de filtro, superdiodo.
Exercícios (exemplo 3.9).
Circuitos limitadores, circuitos grampeadores, dobrador de tensão,
exercícios: 3.27, 3.28.
Conceitos básicos de dispositivos semicondutores: silício dopado,
mecanismos de condução (difusão e deriva), exercícios.
15ª
29/09
Modelos de cargas, junção pn na condição de circuito aberto,
potencial interno da junção, junção pn polarizada, exercícios.
16ª
04/10
Distribuição de portadores minoritários na junção pn diretamente
polarizada. Dedução elementar da equação de corrente na junção
pn, exercícios.
Capacitância de difusão, largura da região de depleção da junção pn
polarizada, capacitância de depleção, a junção pn na região de
ruptura (efeito zener e efeito avalanche), exercícios.
10ª
13/09
17ª
06/10
Sedra, Cap. 3
p. 106-109
Sedra, Cap. 3
p. 109-111
Sedra, Cap. 3
p. 112-115
Sedra, Cap. 3
p. 115-118
Aula avulsa +
Sedra, Cap. 3
p. 117-121
Aula avulsa +
Sedra, Cap. 3
p. 121-126
Aula avulsa +
Sedra, Cap. 3
p. 127-128
Sedra, Cap. 3
p. 124-125 e
p. 128-129
ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
18ª
11/10
19ª
25/10
20ª
27/10
21ª
01/11
22ª
03/11
23ª
08/11
24ª
10/11
25ª
17/11
26ª
22/11
27ª
24/11
28ª
29/11
Aula de Exercícios
2a. Semana de Provas (13/10 a 19/10/2016)
Data: 20/10/2016 (quinta feira) – Horário: 7:30h
Estruturas e símbolos dos transistores bipolares de junção, definição
Sedra, Cap. 5
dos modos de operação (corte, ativo, saturação) do TBJ, operação
p. 235-238
do transistor npn no modo ativo (polarização e distribuição de
portadores minoritários).
Equações das correntes no transistor (definição do ganho de
Sedra, Cap. 5
corrente em emissor comum - β - e do ganho de corrente em base
p. 239-243.
comum - α), modelos de circuitos equivalentes para grandes sinais
do transistor npn operando no modo ativo, exercícios.
Análise cc de circuitos com transistores, exercícios selecionados:
Sedra, Cap. 5
5.1, 5.4, 5.10.
p. 246 + 264-269
O TBJ como amplificador para pequenos sinais
Sedra, Cap. 5,
(as condições c.c., a corrente de coletor e a transcondutância)
p. 263-264;
p. 275-276.
A corrente de base e a resistência de entrada da base, a resistência
Sedra, Cap. 5,
de entrada do emissor. Ganho de tensão,
p. 276-279
Exemplo 5.38, modelos equivalentes (modelos -híbrido e T)
Aplicação dos modelos equivalentes para pequenos sinais, Efeito
Sedra, Cap. 5
Early. O amplificador emissor comum (EC) - Exercício 5.43
p. 290-293
O amplificador emissor comum com resistência de emissor
Sedra, Cap. 5
p. 290-293
O amplificador base comum
Sedra, Cap. 5
p. 293-295
O amplificador coletor comum
Sedra, Cap. 5
p. 295-297
Aula de Exercícios
3a. Semana de Provas (28/11 a 02/12/2016)
Data: 01/12/2016 (quinta-feira) – Horário: 7:30hs
Prova Substitutiva (05/12 a 09/12/2016)
Data: 08/12/2016 (quinta-feira)– Horário: 7:30hs
CRITÉRIO DE APROVEITAMENTO
A média geral (MG) será a média ponderada de 3 provas mais testes conforme segue:
MG = 0,9[(P1 + P2 + 2P3)/4] + 0,1MT
onde P1, P2 e P3 são as notas atribuídas respectivamente a primeira, segunda e terceira provas e MT é a média
aritmética das notas atribuídas aos testes propostos durante o semestre.
A prova substitutiva é permitida para o aluno que perder uma das provas (P1, P2 ou P3) por algum motivo justificado. O
aluno deverá preencher formulário disponível na secretaria do PSI quando perder uma prova.
PORTAL DA DISCIPLINA: MOODLE STOA
(para cadastro, siga as instruções em: http://wiki.stoa.usp.br/Ajuda:Moodle/Cadastro)
PSI 3321 E‫ׅ‬letrônica I
PSI/EPUSP
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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
1º Semestre de 2016
Bem vindo às aulas digitais de PSI 3321!
 Calendário do Curso de PSI 3321
 Introdução ao Curso (vídeo de 3 min)
1ª Parte do Curso (Amplificadores Operacionais, Modelos para Diodos e Circuitos com Diodos)
Aula
1
Aulas Digitais
PDF
Introdução, Revisão de circuitos com Amp. Op Ideal. Análise de circuitos com Amp Ops
ideais. (Cap2 p.38-46)
 2016: O A.O. visto em Circuitos Elétricos (20min)
 2016: Exercícios 2 e 3: Misturando Análise Nodal Completa e Simplificada (11min)
Aula
1
Simulações
Exercícios
 2016: Saturação no A.O. ideal e no A.O. real (12min)
Aula
2
Somador, Conf. Não-Inversora, Ad, Rin e Rout. (Cap2 p.46-53)
 2016: Somador Ponderado, Conf. Não-Inversora; Ganho Ad finito (19min)
 2016: Exemplo 2.1 (6min)
 2016: Variação do A com a Frequência, Rin e Rout, Conf. Seguidora (21min)
 2016: Exemplo 2.2 resolvido de duas formas (12min)
Aula
2
Aula
3
Amplificador de Diferenças e Amplificador de Instrumentação. Imperfeições do A.O.
(Cap2 p.53-59)
 O Amplificador de Diferenças e o Conceito de Ganho de Modo Comum (18min)
 Ganho de Modo Comum e Resistências de Entrada/Saída aplicadas a um circuito (18
min)
 Análise da Resistência Diferencial de Entrada e da Resistência de Saída do Circuito (21
min)
 Deficiências do Amplificador de Diferenças e o Amplificador de Instrumentação (20
min)
Aula
3
Aula
4
Operações do A.O. com grande excursão de Sinal. Circuitos Integrador e Diferenciador
(Cap2 p.59-73)
 O AO não ideal e frequência de corte de um circuito. Exemplo 2.4(16 min)
 Operações com grandes sinais, slew rate e faixa de passagem a plena potência. Exercício
2.21(20 min)
 Imperfeições CC: Tensão e Corrente de offset de entrada(22 min)
 O Circuito Integrador. Exemplo 3.7 (21 min)
 O Circuito Diferenciador. Exemplo 3.6 (10 min)
Aula
4
Aula
5
Introdução, características do diodo ideal, características do diodo real. Características do
diodo real, equação de corrente do diodo, exercícios, (Cap3 p.89-96)
 2014: O Diodo e seu Modelo Ideal (19min)
 2014: Resolução de Circuitos com Diodos empregando o Modelo Ideal (29min)
 2014: O Diodo e a Lei do Diodo (15min)
 2014: Resolução de Circuitos com Diodos empregando o Modelo Ideal (20min)
Aula
5
Aula
6
Análise gráfica (reta de carga), modelos simplificados de diodos, exercícios (Cap3 p.9699)
 2014: O Diodo e seus Modelos CC (14 min)
 2014: Análise gráfica de circuitos (6min)
 2014: Resolução de Circuitos com Diodos empregando Modelos CC (23 min)
Aula
6
Lista 1
Lista 2
- Simulador
SPICE
- Criando
um Diodo
Ideal
ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Aula
7
Modelo para pequenos sinais, modelos de circuitos equivalentes para pequenas variações
(próximas do ponto quiescente), exercícios (exemplos 3.6 e 3.7)(Cap3 p.100-103)
 2014: Entendendo a Questão de Pequenos Sinais (14 min)
 2014: Criando o Modelo para Pequenos Sinais (17 min)
 2014: Resolução de Circuitos com Diodos empregando o Modelo para Pequenos Sinais
(16 min)
Aula
7
Aula
8
Operação na região de ruptura reversa, diodo zener, Projeto de um regulador Zener,
exercícios (exemplo 3.8) (Cap3 p.104-106)
 2014: O Modelo para Pequenos Sinais (17 min)
 2014: O Modelo Zener: O Diodo na Região de Ruptura Reversa (11 min)
 2014: Exemplo 3.8 (16 min)
Aula
8
Aula
9
Diagrama de blocos de uma fonte de alimentação c.c., circuito retificador de meia onda,
circuito retificador de onda completa com enrolamento secundário com tomada central,
exercícios: 3.22. Circuito retificador em ponte Circuito retificador de meia onda com o
capacitor de filtro(Cap3 p.106-111)
 2014: Diagrama de Blocos de uma Fonte de Alimentação (7min)
 2014: Valores Vdc e Vrms em ondas senoidais e Circuito Retificador Meia Onda
(15min)
 2014: Circuito Retificador Onda Completa em Ponte e Center Tap (16min)
Aula
9
Lista 2
1a Prova (30/03/2016) às 13:10h
2ª Parte do Curso (Diodos e a junção pn)
Aula
11
Retificador de onda completa com capacitor de filtro, superdiodo. Exercícios (exemplo
3.9). (Cap3 p.112-115)
 2014: Circuitos Retificadores com Filtros: Parte1 (17min)
 2104: Parte2 (16min)
 2014: Exemplo 3.10 (xx min)
Aula
11
Lista 3
Aula
12
Circuitos limitadores, circuitos grampeadores, dobrador de tensão exercícios: 3.27, 3.28.
(Cap3 p.115-118)
 2014: Circuitos Limitadores (20 min)
 2014: Circuitos Grampeadores e Dobradores de Tensão (19 min)
Aula
12
 1a Lista de Ex
Aula
13
Conceitos básicos de dispositivos semicondutores: silício dopado, mecanismos de
condução (difusão e deriva), exercícios. (Cap. 3 p. 117-121)
 2014:Entendendo a estrutura cristalina do silício (16min)
 2014: Entendendo a concentração de elétrons e lacunas e a lei de Ohm localizada para o
silício sem dopagem (18min)
 2014: Corrente de deriva em semicondutores (15min)
Aula
13
Aula
14
Modelos de cargas, junção pn na condição de circuito aberto, potencial interno da junção,
junção pn polarizada, exercícios. (Cap3 p. 121-126)
 2014: O silício dopado (18min)
 2014: Corrente de difusão em semicondutores e a junção pn em aberto (correntes de
deriva e difusão (33min)
 2014: A junção pn polarizada reversamente e a capacitância de depleção (junção) (22
min)
Aula
14
Aula
15
Distribuição de portadores minoritários na junção pn diretamente polarizada. Dedução
elementar da equação de corrente na junção pn, exercícios. (Cap3 p. 127-128)
 2014: A junção pn polarizada diretamente e a dedução da Lei do Diodo (22min)
Aula
15
 Gabarito da 1
Exercícios
Lista 4
ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Aula
16
Capacitância de difusão e largura da região de depleção da junção pn polarizada,
capacitância de depleção, a junção pn na região de ruptura (efeito zener e efeito
avalanche), exercícios. (Cap3 p. 124-125 e p. 128-129)
 2014: A capacitância de difusão na junção pn (10min)
Aula
17
 Exercícios
Aula
16
 2a Lista de Ex
 Gabarito da 2
Exercícios
2a Prova (11/05/2016) às 13:10h
3ª Parte do Curso (Transistores Bipolares de Junção pnp e npn)
Aula
19
Estruturas e símbolos dos transistores bipolares de junção, definição dos modos de
operação (corte, ativo, saturação) do TBJ, operação do transistor npn no modo ativo
(polarização e distribuição de portadores minoritários). (Cap5 p. 235-238)
 2014: Estrutura do transistor bipolar (npn, pnp) e um pouco de sua história (12min)
 2014: Modos de operação do TBJ, O TBJ polarizado no modo ativo, determinação da
corrente de coletor (14min)
Aula
19
Aula
20
Equações das correntes no transistor (definição do ganho de corrente em emissor comum β - e do ganho de corrente em base comum - α), modelos de circuitos equivalentes para
grandes sinais do transistor npn operando no modo ativo, exercícios. (Cap5 p. 239-243)
 2014: Determinando as correntes de base e de emissor para o TBJ no modo ativo (23
min)
Aula
20
Aula
21
Análise cc de circuitos com transistores, exercícios selecionados: 5.1, 5.4, 5.5, 5.10.
Detalhar Ex. 5.5 com corte e saturação. (Cap5, p. 246 + 264-269)
 2016: Polarizando o TBJ na Região Ativa. Exercícios de Análise e Síntese (projeto) de
Polarização na Região Ativa (18 min)
 2016: Exercícios de polarização do TBJ nas Regiões de Corte e Saturação. Exercício de
polarização do TBJ na Reg Ativa com uma �a fonte de alimentação (Equivalente
Thevenin) (22 min)
Aula
21
Aula
22
O TBJ como amplificador para pequenos sinais (as condições c.c., a corrente de coletor e
a transcondutânica) (Cap5 p. 263-264; p.275-276) 2016: Entendendo o modo ativo como
modo de amplificação e criando um modelo representativo do TBJ quando utilizado em
amplificadores para pequenos sinais (18 min)
 2016: Empregando o modelo para pequenos sinais simplificado para calcular o ganho de
tensão de um amplificador (13min)
Aula
22
Aula
23
A corrente de base e a resistência de entrada da base, a resistência de entrada do emissor.
Ganho de tensão. Exemplo 5.38, modelos equivalentes (modelos p-híbrido e T) (Cap5, p.
276-279)
Aula
23
Aula
24
Aplicação de modelos equivalentes para pequenos sinais. O amplificador emissor comum
(EC). Exercício 5.43 (Cap5, p. 290-293)
Aula
24


3a Prova (22/06/2016) às 13:10h
PSub apenas para alunos que perderam uma das provas por motivo justificado e mediante pedido Secretaria do PSI: (29/06/2
13:10h
PRec (20/07/2016) às 13:10h