Aula1-Introducao

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Eletrônica Analógica I 
Eng. de Controle e Automação 
Eng. de Computação 
 
Aula 1 
Introdução 
 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
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Objetivos da disciplina 
 Oportunizar o aprendizado dos princípios de eletrônica, 
bem como dos componentes básicos usados nesta área, de 
forma teórica e prática; 
 Capacitar alunos no uso da instrumentação básica de 
laboratório e no uso de programas para simulação de 
circuitos eletro-eletrônicos; 
 Capacitar o aluno para o projeto de sistemas e aplicações 
baseados em eletrônica analógica; 
 Fornecer a base para as demais disciplinas do curso onde 
a eletrônica é fundamental. 
Introdução Eletrônica Analógica 2 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
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Conteúdo da Disciplina 
 1 - Introdução à Eletrônica Analógica 
 2 - Materiais Semicondutores 
 3 - O diodo semicondutor: características ideais e reais 
 4 - Circuitos retificadores CA-CC 
 5 - Diodo Zener / Circuitos Reguladores 
 6 - Introdução ao Transistor de Junção Bipolar (TJB) 
 7 - Polarização do Transistor / Transistor como chave 
 8- Polarização do Transistor por divisor de tensão na base 
 9 - Amplificadores de potência, classes de ampl. e projeto 
 10 - Transistor FET e Amplificadores Operacionais 
Introdução Eletrônica Analógica 3 
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Referências Bibliográficas 
Introdução Eletrônica Analógica 4 
 BOYLESTAD, Robert; NASHELSKY, Louis; 
GUIMARAES, Alberto Gaspar. Dispositivos 
eletrônicos e teoria de circuitos. RJ: LTC, 1999. 
 
 LALOND, David E.; ROSS, John A. Princípios de 
dispositivos e circuitos eletrônicos. São Paulo: 
Makron Books do Brasil, c1999. 
 
 BOGART JR., Theodore F.; ABDO, Romeu. 
Dispositivos e circuitos eletrônicos. São Paulo: 
Makron Books, 2001. 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
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Sumário 
1. Conceitos básicos: 
 1.1. Definição 
 1.2. Aspéctos históricos 
 1.3. Sistemas de unidades 
 1.4. Sinais no Domínio Analógico 
 1.5. Aplicações da Eletrônica Analógica 
Introdução Eletrônica Analógica 5 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
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Definição 
 Definição: Eletrônica é o campo da ciência e da 
engenharia que trata dos dispositivos eletrônicos e de 
sua utilização. É a parte da física que estuda e utiliza as 
variações de grandezas elétricas (nos quais os elétrons 
têm papel fundamental) para captar, transmitir e 
processar informações. 
 Divide-se em Eletrônica Analógica e Digital porque 
cada uma delas opta por obedecer uma destas duas 
formas de apresentação dos sinais elétricos. 
Introdução Eletrônica Analógica 6 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
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Aspectos históricos 
1813: Davy obtém o primeiro arco elétrico; 
1821: Seebeck descobre o efeito termoelétrico; 
1827: Georg Simon Ohm estabelece a relação entre a 
diferença de potencial, a corrente e a resistência elétrica 
em um circuito (R=V/I); 
1866: É instalado o telégrafo transatlântico que utiliza um 
cabos submarino conectando EUA e França; 
1882: Nikola Tesla constrói um sistema de potencia AC 
para substituir os geradores e motores de corrente 
contínua que estavam em uso; 
 
Introdução Eletrônica Analógica 7 
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Aspectos históricos 
1883: A origem dos aparelhos eletrônicos remonta às 
pesquisas de Thomas Alva Edison, que em 1883 
descobriu o que chamamos hoje de "Efeito Edison", ou 
efeito termiônico. 
Ele demonstrou a formação de uma corrente elétrica fraca 
no vácuo parcial entre um filamento aquecido e uma 
placa metálica. 
A corrente era unidirecional e cessava se a polaridade do 
potencial entre o filamento e a chapa fosse invertida. 
Ficou comprovado que os transmissores da eletricidade 
estavam eletrizados. Mais tarde, estes transmissores 
receberam o nome de elétrons. 
Introdução Eletrônica Analógica 8 
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Aspectos históricos 
1900: Planck introduz a idéia da troca quantizada de energia, 
entre matéria e radiação, para explicar os fenômenos da 
radiação térmica, a teoria do quanta; 
1912: Edwin H. Armstrong, engenheiro eletrônico norte-
americano inventou o circuito regenerativo de rádio; 
1914: A válvula termoiônica é utilizada como geradora de 
sinais de rádio; 
1923: O norte-americano Arthur Compton faz o experimento e 
explica o espalhamento de fótons (raios X); 
1939: Foi iniciada a construção do primeiro computador 
totalmente automático, chamado de Mark I; 
1941: Surgem os primeiros estudos sobre os transistores; 
Introdução Eletrônica Analógica 9 
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Aspectos históricos 
1948: Os pesquisadores americanos John Bardeen e 
Walter H. Brattain patenteiam o transistor e B; 
1955: É descoberto o diodo varicap; 
1958: Desenvolvimento do circuito integrado; 
1963: É comercializado o primeiro mini-computador 
pessoal comercial; 
1976: A Motorola introduz a tecnologia TTL no 
desenvolvimento de novos processadores; 
1992: Nasce a Internet comercial; 
….. Super-computadores, celulares, …, 
….. microeletrônica, …, nanoeletrônica 
….. Transistor 3D 
Introdução Eletrônica Analógica 10 
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Sistemas de unidades 
Unidades do Sistema Internacional 
 
 V = volt = medida de tensão elétrica ou diferença de potencial 
 A = ampère = medida de corrente elétrica 
 Ω = ohm = medida de resistência elétrica 
 W = watt = medida de potência 
 Hz = hertz = medida de frequência 
 F = farad = medida de capacitância 
 H = henry = medida de indutância 
 C = coulomb = medida de carga elétrica 
 S = siemens = medida de condutividade elétrica 
 J = joule = medida de Trabalho 
 
Introdução Eletrônica Analógica 11 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Volt
http://pt.wikipedia.org/wiki/Amp%C3%A8re
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ohm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Watt
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hertz
http://pt.wikipedia.org/wiki/Farad
http://pt.wikipedia.org/wiki/Henry
http://pt.wikipedia.org/wiki/Coulomb
http://pt.wikipedia.org/wiki/Siemens_(unidade)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Joule
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Slide 12 
Conversão entre escalas 
 
 
G 
(Giga) 
M 
(Mega) 
K 
(Kilo) 
? 
(Unidade) 
m 
(mili) 
u 
(micro) 
n 
(nano) 
p 
(pico) 
109 106 103 1 10-3 10-6 10-9 10-12 
1.000.000.000 1.000.000 1.000 0,001 0,000001 0,000000001 
Introdução Eletrônica Analógica 12 
Sistemas de unidades 
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Slide 13 
Domínio de dados 
Introdução Eletrônica Analógica 13 
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Processo de medida inicia e termina em domínios não 
elétricos. 
 
Formas de codificar os dados são divididas em: 
 Físico-Químico, 
 Posição do ponteiro 
 Número. 
Domínio de dados 
Domínios Não-Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 14 
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 Qualquer processo de medida começa e termina em domínios não elétricos. 
Algumas medidas podem ser inteiramente determinadas em domínios não-
elétricos. 
Domínio de dados 
Domínios Não-Elétricos 
IntroduçãoEletrônica Analógica 15 
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As formas de representar os dados no domínio elétrico 
são divididas em: 
 Analógico 
 Tempo 
 Digital 
Domínio de dados 
Domínios Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 16 
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Domínios Elétricos 
Domínio analógico: a informação é transportada 
pela amplitude do sinal (carga, tensão, corrente, 
ou potência). 
 
Domínio do tempo: a informação é medida pela 
relação de tempos (período ou frequência, largura 
de pulso, ou fase). 
 
Domínio digital: os sinais têm somente dois 
valores. A informação pode ser dada pelo número 
de pulsos ou pela palavra codificada na forma 
serial ou paralela. 
Domínio de dados 
Introdução Eletrônica Analógica 17 
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Slide 18 
Toda medida analítica é constituída por um sinal, 
que por sua vez, carrega a informação sobre o 
analito de interesse. 
 
Domínio de dados 
Domínios Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 18 
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Slide 19 
A transmissão analógica é caracterizada por uma 
constante troca de estado. Portanto, a informação 
transmitida de maneira analógica terá variações 
de estado (freqüência, amplitude, comprimento); 
Domínio de dados 
Domínios Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 19 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 20 
Devido ao fato de que o ruído influencia a 
magnitude dos sinais elétricos, os sinais 
analógicos são especialmente suscetíveis ao 
ruído elétrico (e eletro-magnético). 
Domínio de dados 
Sinais Analógicos 
Introdução Eletrônica Analógica 20 
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Slide 21 
A informação é armazenadas no domínio do 
tempo como variações do sinal em relação ao 
tempo em vez de suas amplitudes. 
Domínio de dados 
Sinais no Domínio do tempo 
Introdução Eletrônica Analógica 21 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 22 
Informações armazenadas em função do tempo. 
 
 
 
 
Linha tracejada = 
Limite do sinal 
 
HI = Acima do limite 
LO = Abaixo do limite 
Domínio de dados 
Sinais no Domínio do tempo 
Introdução Eletrônica Analógica 22 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 23 
 Ramo da Engenharia relativo à: 
 Produção, Transformação, Transmissão e Medição de Sinais Elétricos. 
 Atividade: 
Modelos 
Físicos de 
Fenômenos 
Naturais 
Ferramentas 
Matemáticas 
Combinar 
Sistemas de 
Interesse 
Prático 
 Sistemas de Comunicação 
 Sistemas de Computação 
 Sistemas de Controle 
 Sistemas de Geração e Transmissão 
 Sistemas de Processamento de Sinais 
Sistemas Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 23 
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Slide 24 
Sistemas Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 24 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 25 
Sistemas Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 25 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 26 
Sistemas Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 26 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 27 
 Sistemas de Geração e Transmissão 
 Gerar e Distribuir Energia Elétrica 
Sistemas Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 27 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 28 
 Sistemas de Processamento de Sinais 
 Transformação de Sinais 
Sistemas Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 28 
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Slide 29 
Sistemas Elétricos 
Introdução Eletrônica Analógica 29 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 30 
Aplicação da Eletrônica 
Introdução Eletrônica Analógica 30 
Processo de medida: 
Componentes básicos de instrumentos. 
Instrumentação 
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Slide 31 
Aplicação da Eletrônica 
Introdução Eletrônica Analógica 31 
Processo de medida e controle. 
Instrumentação 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 32 
Controlador Vazão 
Real 
Vazão 
Desejad
a 
Válvula 
Sensor 
de 
Vazão 
Aplicação da Eletrônica 
Processo de medida e controle. 
Instrumentação 
Introdução Eletrônica Analógica 32 
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Slide 33 
Aplicação da Eletrônica 
Introdução Eletrônica Analógica 33 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 34 
Aplicação da Eletrônica 
Introdução Eletrônica Analógica 34 
Projetos 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 35 
Aplicação da Eletrônica 
Introdução Eletrônica Analógica 35 
Projetos 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 36 
Aplicação da Eletrônica 
Introdução Eletrônica Analógica 36 
Projetos 
Sistemas Digitais – Leonel Tedesco 
Slide 37 
Dúvidas ? 
Introdução Eletrônica Analógica 37