Curso Técnico em Eletroeletrônica Eletrônica Analógica II

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Curso Técnico em Eletroeletrônica
Eletrônica Analógica II
Aula 01
Revisão: 
Dispositivos eletrônicos
Prof. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino
2016
Profa. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino
Elementos 
Ativos:
. Válvulas
. Semicondutores
.. Diodos
.. Transistores
.. Tiristores
CIs
. Amp-op
. Portas lógicas
. etc
Elementos 
Passivos:
. Resistores
. Capacitores
. Indutores
CIRCUITOS ELÉTRICOS E ELETRÔNICOS
.. Trimpots
.. Potenciômetros
.. Trimmer
.. variáveis 
.. Solenóides
.. motores
.. BJT
.. JFET
.. MOSFET
.. IGBT
.. UJT
.. de junção
.. Zener
.. Schottky
.. Emissor de luz
.. Fotodiodos
.. SCR
.. Diac/Triac
.. GTO
.. SCS
Fontes de alimentação:
. Corrente contínua/alternada
. dependente/independente
Transmissão de dados:
. Sistemas analógicos
. Sistemas digitais
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Profa. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino
Eletrônica Analógica
Elementos 
Ativos:
. Válvulas
. Semicondutores
.. Diodos
.. Transistores
.. Tiristores
CIs
. Amp-op
. Portas lógicas
. etc
Elementos 
Passivos:
. Resistores
. Capacitores
. Indutores
CIRCUITOS ELÉTRICOS E ELETRÔNICOS
.. Trimpots
.. Potenciômetros
.. Trimmer
.. variáveis 
.. Solenóides
.. motores
.. BJT
.. JFET
.. MOSFET
.. IGBT
.. UJT
.. de junção
.. Zener
.. Schottky
.. Emissor de luz
.. Fotodiodos
.. SCR
.. Diac/Triac
.. GTO
.. SCS
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Elétrica
Eletrônica de Potência
Eletrônica Digital
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Circuitos Elétricos e Eletrônicos
Elétrica
. Transformadores
. Motores
. Geração/Transmissão/Distribuição
. Instalações Residenciais/Prediais/Industriais
. Filtros Passivos
Eletrônica Analógica:
. Retificadores
. Ceifadores
. Grampeadores
. Multiplicadores de tensão
. Fontes de alimentação(reguladores de tensão)
. Amplificadores
. Filtros Ativos
. Geradores de sinais: Osciladores/ Multivibradores
. Circuitos de Instrumentação
. Circuitos Integrados
Eletrônica Digital:
. Circuitos combinacionais
.. Codificadores e decodificadores
.. Multiplexador e demultiplexador
.. Somador e subtrator
. Circuitos sequenciais
.. Flip-flop RS, JK, D e T
. Registradores
. Contadores síncronos e assíncronos
. Memórias
. Conversores A/D e D/A
Eletrônica de Potência:
. Classes de amplificadores: A, B, AB, C
. Reguladores
.. Regulador CA ou controlador CA (CA p/CA)
.. Regulador CC: chopper ou recortador (CC p/CC)
. Conversores de potência:
.. Conversores de fator de potência: compensador
.. Retificadores de potência (CA p/ CC)
.. Inversores de potência (CC p/ CA)
.. Inversores de frequência
. Acionamento de máquinas elétricas
APLICAÇÕES:
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Teorias
. Leis básicas
.. Lei de Ohm
.. Lei das tensões de Kirchhoff
.. Lei das correntes de Kirchhoff
. Métodos de análise
.. Análise nodal
.. Análise de malhas
.. Correntes fictícias de Maxwell
. Teoremas de rede
.. Circuitos lineares
.. Princípio da Superposição
.. Teoremas de Thévenin
.. Teoremas de Norton
.. Transferência máxima de potência
. Resposta em frequência
. Transformada de Laplace
. Análise de Fourier
. Processamento de sinais
..(analógico e digitais)
. Automação e Controle
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. Circuitos em regime permanente CC
. Circuitos em regime permanente CA
.. Excitação senoidal, fasores
. Circuitos de 1ª e 2ª ordem
.. Circuitos RL, RC, RLC
.. Filtros passivos
. Circuitos monofásicos e polifásicos
.. fator de potência
.. Ligações estrela e triângulo
. Análise em regime transitório
.. Resposta ao degrau e ao impulso
. Análise em regime permanente
.. Valor médio e eficaz
.. Energia, potência
. Bipolos, quadripolos, geradores, receptores
. Magnetismo e eletromagnetismo
.. Transformadores
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DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES
Profa. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino
HISTÓRIA DOS ELETRÔNICOS
• A maioria dos dispositivos em uso foi inventada há décadas.
• Grande parte dos novos desenvolvimentos são melhoria constante em técnicas de 
construção, características gerais e técnicas de aplicação, em vez do desenvolvimento de 
novos elementos e projetos.
• Diodo desenvolvido em 1939.
• Transistor desenvolvido em 1947.
• Primeiro circuito integrado desenvolvido em 1958 por Jack Kilby na Texas
Instruments.
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DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES
• Diodos: 
• 2 camadas PN
• chaveamento
• Junção PN, zener, Schottky, diodo túnel, emissor de luz, fotodiodo, varicap
• Transistores: 
• 3 camadas PNP ou NPN
• Amplificação e chaveamento de potência
• BJT, FET, MOSFET, IGBT, UJT
• Tiristores: 
• 4 camadas PNPN
• Chaveamento de potência
• SCR, GTO, triac, diac, SCS, MCTMOS
• Vantagem: converter e controlar grandes quantidades de potências em sistemas AC ou DC, 
utilizando apenas uma pequena potência para o controle.
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Visão geral: Dispositivos Semicondutores (diodos)
Diodo de junção 
PN
Diodo Zener
Diodo Schottky
• Trabalha com baixas tensões e em alta velocidade
• Pode desligar muito mais rapidamente do que o de junção PN
• Frequências de chaveamento muito maiores
• Emprego:
• retificadores em aplicações de baixa tensão, em que a eficiência de 
conversão é o ponto importante
• Fontes de alimentação chaveadas que operam em frequências iguais ou 
maiores do que 20 Hz.
Diodo túnel
ou diodo Esaki
Extremamente rápido, opera na casa dos GHz
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Visão geral: Dispositivos Semicondutores (diodos)
Diodo emissor de luz
Fotodiodo
Varicap
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Visão geral: Dispositivos Semicondutores (transistores)
BJT
Transistor Bipolar de 
Junção
(Bipolar Junction
Transistor)
• Controlado por corrente
• Velocidade de chaveamento mais lenta que o MOSFET
• Em aplicações de alta tensão, um BJT é preferível, mesmo que 
às custas de perdas de desempenho em alta frequência
JFET
• Controlado por tensão
MOSFET
Transistor de Efeito de 
Campo Metal-Óxido-
Semicondutor
(Metal-Oxide-
Semiconductor Field 
Effect Transistor)
• Controlado por tensão
• Transistor de chaveamento rápido
• Preferíveis em aplicações com altas frequências
• Alta impedância de entrada
• Apropriado para baixas potências (até alguns quilowatts)
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Visão geral: Dispositivos Semicondutores (transistores)
IGBT
Transistor Bipolar de Porta 
Isolada
(Insulated Gate Bipolar 
Transistor
• Semicondutor de potência que alia as características de 
chaveamento dos BJTs e a alta impedância dos MOSFETs
• Baixa queda de tensão no estado ligado (alta eficiência)
• Excelente chaveamento
• Velocidade de chaveamento entre as do BJTs e os MOSFETs
• Capacidade de bloqueio para tensões inversas é muito ruim
UJT
Transistor de Unijunção
(Unijunction Transistors)
• Usado para gerar pulsos de acionamento para dispositivos 
maiores, como retificadores controlados de silício e triacs
• Dispositivo ideal para utilização em osciladores de 
relaxamento, usados para disparo de um SCR
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Visão geral: Dispositivos Semicondutores (tiristores)
SCR
Retificador Controlado 
de Silício
(Silicon Controlled
Rectifier)
• Para passar o tiristor ao estado ligado é preciso que a porta 
recebe um pulso positivo de pequena amplitude apenas por um 
curto espaço de tempo
• Permanece no estado ligado enquanto a corrente ficar acima de 
um certo valor
• Chaveamento
GTO
Tiristor de 
desligamento de porta 
(Gate Turnoff Thyristor)
• Passa para o estado ligado com um sinal positivo na porta
• Passa para o estado desligado com uma corrente de porta 
negativa
• Qualidades melhoradas de chaveamento.
• Tempo de desligamento muito menor que o SCR
• Valores nominais de tensão e corrente menores que o SCR
• Queda de tensão mais alta no estado ligado
• Uso: acionamento de motores, fontes de alimentação de 
funcionamento contínuo, choppers e inversores.
Diac
Chave semicondutorade três camadas e dois 
terminais
• A única maneira de o dispositivo passar para o estado ligado é 
excedendo a tensão de disparo
• Pode ser chaveado de desligado para ligado para qualquer das 
polaridades de tensão
• Útil para aplicações AC
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Triac
• Capaz de conduzir corrente em ambas as direções direta e inversa, e 
pode ser controlado por um sinal na porta, positivo ou negativo
• Mais econômico e fácil de controlar
• Dois SCRs podem ser usados em vez de um triac caso a potência a ser 
regulada seja maior do que os valores nominais dos dispositivos
• Limitações: baixa velocidade, que restringe a freq. operacional
• Usados apenas para regular tensões AC de 60Hz
SCS
Chave controladora de 
Silício
• Pode passar para o estado ligado com aplicação de pulso 
positivo na porta do cátodo ou com um pulso negativo na porta 
do ânodo.
• Se estiver ligado, passará para desligado com um pulso positivo 
na porta do ânodo ou um pulso negativo na porta do cátodo
MCT
Tiristor Controlado 
MOS
(MOS Controlled
Thyristor)
• MOS+SCR
• Queda de tensão baixa no estado ligado e baixo tempo de 
desligamento
• Exige corrente de porta menor para o desligamento do que o 
GTO
• Desvantagem: baixa capacidade de bloqueio de tensão inversa
Visão geral: Dispositivos Semicondutores (tiristores)