DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

ESCOLA POLITÉCNICA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DIPOSITIVOS ELETRÔNICOS - ENG C41        SEMESTRE – 2017.1

PROFESSORA:        ANA ISABELA ARAÚJO CUNHA

PLANO DE ENSINO

OBJETIVOS

        O curso objetiva introduzir o estudante de engenharia elétrica no reconhecimento das propriedades dos principais dispositivos semicondutores e na análise de circuitos eletrônicos simples. Ao final do curso o estudante deverá estar apto a: identificar propriedades dos materiais semicondutores e os fenômenos de condução através de uma junção PN; aplicar modelos comportamentais DC e AC; compreender os conceitos de polarização e reta de carga; analisar e projetar circuitos eletrônicos aplicativos simples.

ESTRUTURA DO CURSO

        O curso está dividido em diversos tópicos, detalhados no item a seguir (Programa da Disciplina). Ao longo do curso, os dispositivos semicondutores são inicialmente apresentados do ponto de vista estrutural; em seguida seu comportamento físico é descrito graficamente e modelado e, finalmente, o dispositivo é focalizado como elemento de circuito, dando-se ênfase a suas aplicações principais. Desta forma, o conteúdo da disciplina ganha um enfoque consistente com a área de engenharia e o perfil de profissionais que se deseja formar. As atividades experimentais a serem realizadas na disciplina Laboratório Integrado III contribuirão para a fixação deste conteúdo teórico e para a ampliação dos limites de compreensão do estudante. Fica a cargo do estudante a revisão de tópicos abordados nos pré-requisitos que porventura sejam aplicados na disciplina.

METODOLOGIA DE ENSINO

        O curso será ministrado através de quatro horas semanais de aulas expositivas, alternando-se conteúdos teóricos e exercícios de aplicação, resolvidos em sala de aula e propostos aos alunos. O aprendizado se estende a períodos extra-classe que deverão ser utilizados para a leitura da bibliografia recomendada (item Bibliografia), para a resolução de exercícios e, eventualmente, para a execução de trabalhos em que será enfatizada a aplicação de ferramentas computacionais (“softwares” matemáticos e simuladores de circuitos) para a caracterização de componentes e para a análise e concepção de circuitos eletrônicos.

PROGRAMA DA DISCIPLINA

I)        Apresentação do curso

II)        Circuito Eletrônico Motivacional: Fonte Regulada de Tensão

II.1)        Estrutura básica de fonte regulada

II.2)        Característica volt-ampère de diodo retificador

II.3)        Circuitos retificadores

II.4)        Filtragem a capacitor

II.5)        Característica volt-ampère de diodo Zener

II.6)        Regulador de tensão simples a diodo Zener

II.7)        Propriedades amplificadoras de transistor bipolar de junção

II.8)        Regulador de tensão com transistores bipolares de junção

III)        Teoria de Semicondutores

III.1)        Semicondutores puros

III.2)        Semicondutores dopados

III.3)        Concentração de portadores de carga

III.4)        Densidades de corrente

IV)        Junção PN

IV.1)        Estrutura

IV.2)        Potencial da barreira

IV.3)        Polarização da junção PN

IV.4)        Corrente na junção PN

IV.5)        Efeitos capacitivos na junção PN

V)        Diodo Semicondutor Comum

V.1)        Característica volt-ampère e modelos

V.2)        Análise de circuitos com diodo - ponto de operação e reta de carga

V.3)        Modelo para operação com pequenos sinais

V.4)        Outras aplicações

VI)        Diodo Zener

VI.1)        Estrutura e característica

VI.2)        Limitador de tensão a diodo Zener

VII)        Outros Diodos

VII.1)        Diodo Túnel

VII.2)        Diodo Schottky

VII.3)        Varactor

VII.4)        Célula Solar

VII.5)        Fotodiodo

VI.6)        LED

VIII)        Transistor Bipolar de Junção (TBJ)

VIII.1)        Estrutura e condições de operação

VIII.2)        Região ativa

VIII.3)        Características volt-ampère e modelos

VIII.4)        Circuitos discretos de polarização

IX)        Algumas Aplicações Básicas de TBJ

        IX.1)        Fonte de Corrente

        IX.2)        Chave

        IX.3)        Multivibradores

X)        Transistor de Efeito de Campo MOS (MOSFET)

X.1)        Estrutura do MOSFET de enriquecimento

X.2)        Regiões de Operação

X.3)        Características volt-ampère e modelos

XI)        Aplicações Básicas de MOSFET

        X.1)        Fonte de Corrente

        IX.2)        Carga Ativa

        IX.3)        Espelho de Corrente

        IX.4)        Chave

XII)        Amplificadores Lineares de Pequenos Sinais

XII.1)        Parâmetros característicos

XII.2)        Acoplamento capacitivo

XII.3)        Modelos de pequenos sinais

XII.4)        Metodologia para a análise

XII.5)        Células básicas de amplificadores de pequenos sinais a TBJ

XII.6)        Retas de carga estática e dinâmica

XII.7)         Células básicas de amplificadores de pequenos sinais a MOSFET

XIII)        Outros Transistores

        XIII.1)        Variações de MOSFET