Aula N. º 1

Apresentação do programa da disciplina.. Aprovação dos métodos de avaliação. Bibliografia recomendada

Dar a conhecer os diferentes componentes eléctricos existem e o seu comportamento em circuitos eléctricos de corrente continua (sinal eléctrico constante ao longo do tempo) e corrente alterna; formas de associação de componentes eléctricos passivos; definição de impedância de um circuito. Componentes reactivos e activos da impedância; formas de análise de circuitos eléctricos; comportamento transientes; modos de simplificação de circuitos eléctricos (Teoremas de Thevenin e Norton); definição de componente eléctrico activo e sua utilização.

Tipos de instrumentos de medida; padrões e referências em instrumentos de medida; erros associados a uma medida e forma de os determinar e minimizar; Análise sistemática de erros; formas de selecção de aparelhos de medida; Calibração.


Aula N. º 2

Medidores analógicos de corrente continua: medidor d’Arsonval e sua utilização em instrumentação analógica para medição de correntes, tensões e ohms. Sensibilidade de um aparelho de medida e efeito de carga. Formas de implementar aparelhos de medida de multi-escala: o “shunt” de Ayrton.; definição de multímetro e formas de calibração de aparelhos de medida. Aplicações destes instrumentos.

Aula N. º 3

Dispositivos activos discretos: o díodo e o transístor. Aplicações a circuitos eléctricos.

Medidores analógicos de corrente alterna: princípio de funcionamento. Definição de valor eficaz e médio de um sinal alterno sinusoidal; circuitos de rectificação de meia e onda completa; Sensibilidade de um medidor de corrente alterna d’Arsonval; Electrodinamómetro: princípio de funcionamento e sua utilização como medidor de corrente, tensão e potência (Wattimetro); outros medidores de corrente alterna (palhetas; termopar, detector de envolvente). Aplicações.


Aula N. º 4

Circuito potenciométrico e tensões de referência: circuito potenciométrico básico e sua utilização em processos de calibração; díodo Zener; aplicações. Pontes de corrente continua: constituição e forma de funcionamento da ponte de Wheatstone, balanceada e não balanceada. Ponto de Kelvin, funcionamento e aplicação. Pontes de leitores de circuitos digitais. Aplicações (loop de Murray e loop de Varley).

Aula N. º 5

Aula teórica de substituição:

Pontes de medida em dc.
Ponte de Wheatstone. Loop de Varley e suas aplicações.
Ponte de Kelvin - Dedução da fórmula geral. Condições especiais
Apendice - Aplicação do teorema de Thévenin à ponte de Wheatstone.
Textos de apoio: Moodle.

Aula N. º 6

Pontes de corrente continua: continuação. Pontes de corrente alterna: modo de funcionamento e análise das diferentes pontes existes e seu campo de aplicação (ponte dos ângulos similares, ponte de Maxwell, ponte dos ângulos opostos, ponte de Wien, ponte de rádio frequência, ponte de Schering).

Aula N. º 7

Caracterização da constituição, simbologia e modo de funcionamento dos transístores bipolares e unipolares (JFET e MOSFET). Caracterização da região de corte, de saturação e de amplificação de um transístor. Definição da região de funcionamento de um transístor e o que se entende por recta de carga. Vantagens e desvantagens dos transístores bipolares relativamente aos unipolares. Dispositivos activos: circuitos amplificador, amplificador operacional e circuitos integradores. Comparação destes circuitoc com pontes não balanceadas em que dois dos ramos são efectivamente substituidas por resistências dinâmicas. Instrumentos de Medida Electrónicos (EVM): caracterização de um amplificador diferencial; amplificadores diferenciais em EVM’s; caracterização de um circuito somador e outro integrador; sensibilidade em EVM e sua utilização na medição de sinais de corrente continua e alterna: medidor de tensão eficaz. Utilização do electrómetro como ohmímetro. Medidor do vector de impedância e de tensão.


Aula N. º 8

Osciloscópios analógicos e digitais; Painel e botões de controlo de um Osciloscópio; Constituintes de um Osciloscópio Analógico e Formas de Controlo Básico.

Constituintes de um Osciloscópio Digital; Métodos de Amostragem de sinal num osciloscópio digital; Amostragem em tempo real com interpolação; Amostragem em tempo equivalente; Monitores de Osciloscópios;

Tubo de Raios Catódicos (CRT) versus mostradores planos endereçados por uma matriz activa.

Constituintes e funcionalidades do Osciloscópio; Formas de onda e termos de medida.

Medidas de formas de onda com um Osciloscópio:

a) Frequência e Período

b) Tensão

c) Fase e deslocamento de fase

Figuras de Lissajous; Pontas de Prova passivas e activas; Utilização de pontas de prova para medição de sinais eléctricos em corrente correntes.


Aula N. º 9

Explicação sobre a aplicação dos teoremas de Thévenin e Norton.

Explicação sobre o modo de funcionamento de um transistor bipolar como amplificador e como inversor. Modo de cálculo do ganho em corrente e ganho em tensão de um transístor bipolar em modo de emissor comum.

Explicação sobre o modo de funcionamento de um amplificador operacional.

Colocação de questões sobre o funcionamento de um transístor unipolar, a ser efectuado como trabalho do aluno.


Aula N. º 10
Transdutores: definição de transdutor. Classificação de transdutores; tipo de transdutores; selecção de transdutores. Transdutores resistivos medidores de posição (potenciómetro), pressão. Transdutores capacitivos, indutivos e piezoeléctricos. Transdutores medidores de temperatura: o termopar, a resistência, o termístor, transdutor ultra-sónico. Transdutor fotoeléctrico: o fotomultiplicador, fotocondutores, foto-díodos (células solares); fototransístor. Sensores de posição e biodiagnóstico.

Aula N. º 11
Aula teórica de substituição:

Utilização do simulador eléctrico Simetrix. Estrutura do simulador e sequência das operações. Sintaxe SPICE de descrição de circuitos. Alteração manual das linhas de comandos.

Tipos de fontes de corrente e de tensão. Sua programação.

Tipos de simulação. Execução de simulações dc, ac e de transiente.

Construção de subcircuitos.

Aplicações:

1. Simulação ac, dc e de transiente de um circuito circuito simples RC.
2. Simulação de instrumentos do tipo VOM.
3. Simulação das curvas características de um BJT npn (BC547).
4. Simulação de um par diferencial. Determinação dos ganhos em modo comum e em modo diferencial. Cálculo da razão de rejeição do modo comum (CMRR).

Software de apoio (Simetrix): Moodle.

Aula N. º 12

Ruído: definição de ruído e fontes de ruído. Formas de calculo do ruído condutivo em circuitos passivos e activos.

Fibras ópticas: constituição e formas de guiar o sinal óptico. Repetidores em sistemas de comunicação.

Fibras ópticas como sensores.




Last modified: sábado, 4 agosto 2012, 6:17