CIRCUITOS ELETRÔNICOS ANALÓGICOS PROGRAMÁVEIS

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CIRCUITOS ELETRÔNICOS
ANALÓGICOS
PROGRAMÁVEIS
APRESENTAÇÃO
Olá!
A implementação de um projeto de circuitos analógicos envolve diversas etapas, como
determinação dos componentes a serem u�lizados, simulações, aquisição destes, fabricação
de placas de circuito impresso, etc. Esse processo, dependendo da escala do projeto, pode
ser algo extremamente demorado, o que pode vir a atrasar um projeto comercial. Trata-se
de um processo em que cada etapa deve ser executada de forma minuciosa para garan�r um
produto final de qualidade.
Para que esse processo possa ser feito de forma mais prá�ca, foram desenvolvidos
circuitos analógicos programáveis, em que todo o projeto é executado em uma linguagem
de programação específica para o circuito integrado u�lizado. Isso permite testes apenas
com a u�lização de um circuito integrado que engloba as funções dos demais componentes.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você aprenderá como a evolução da eletrônica foi
responsável por criar esses disposi�vos programáveis, bem como as diferentes arquiteturas
existentes e as opções comerciais.
Bons estudos.
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Ao �nal desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Caracterizar circuitos eletrônicos analógicos programáveis.
Demonstrar exemplos da programação de circuitos analógicos.
 Analisar aplicações de circuitos analógicos programáveis.
DESAFIO
Circuitos analógicos programáveis como os FPAA surgiram para agilizar o projeto de novas
aplicações sem que seja necessário adquirir novos componentes, bastando apenas alterar a
programação desse circuito integrado.
Veja este caso sobre testes em circuitos:

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Para cada aplicação, indique o estado de cada chave (aberta ou fechada), bem como o
valor de cada componente e a ligação dos pinos do circuito integrado do FPAA de acordo
com o projeto original. Serão necessários componentes externos? Se sim, indique o valor e
a ligação deles.
INFOGRÁFICO
Os circuitos analógicos programáveis vieram para suprir uma necessidade no projeto de
circuitos analógicos sem a necessidade de se preocupar com disponibilidade comercial de
componentes. Assim, em um único circuito integrado, é possível encontrar funções como
amplificadores diferenciais, comparadores, entre outras, totalmente programáveis por
meio de so�wares adequados para esses projetos.
Veja, neste Infográfico, os circuitos analógicos programáveis, os princípios básicos de seu
funcionamento e produtos comerciais disponíveis, bem como sua aplicação.
 
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CONTEÚDO DO LIVRO
Os circuitos integrados evoluem constantemente desde sua criação, no fim da década de
1960, permi�ndo a integração de grandes quan�dades de transistores para o
desenvolvimento de disposi�vos programáveis, como microcontroladores e
microprocessadores, atualmente presentes em todo equipamento eletrônico do dia a dia.
Disposi�vos analógicos programáveis vêm sendo pesquisados e comercializados desde a
década de 1990, em diferentes formas, evoluindo constantemente. Consis�ndo de blocos
programáveis por ferramentas computacionais, aplicações como filtros, somadores e
controladores analógicos, eles podem ser desenvolvidos em um único circuito integrado.
No capítulo Circuitos eletrônicos analógicos programáveis, da obra Eletrônica II, base
teórica desta Unidade de Aprendizagem, você aprenderá a caracterizar circuitos eletrônicos
analógicos programáveis, verá exemplos da programação de circuitos analógicos e analisará
aplicações de circuitos analógicos programáveis.
Boa leitura.

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DICA DO PROFESSOR
Com a evolução dos projetos de circuitos integrados, foram desenvolvidos circuitos
analógicos em que seus parâmetros e configurações são programáveis. Desde a década de
1990, diversos �pos de disposi�vos foram desenvolvidos, cada um com foco em aplicações
específicas.
Nesta Dica do Professor, você verá como essa evolução aconteceu, bem como os principais
�pos de circuitos analógicos programáveis, as arquiteturas disponíveis e suas aplicações.
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
EXERCÍCIOS
1) Tradicionalmente, disposi�vos digitais, como microprocessadores e microcontroladores,
adquirem, analisam e geram sinais analógicos usando conversores A/D e D/A. Qual destes
fatores seria de maior limitação no processo de aquisição de um sinal analógico? 
a) A taxa de amostragem.
b) A quan�dade de transistores em um circuito integrado.
c) O código-fonte embarcado no disposi�vo.
d) A impedância de entrada.
e) A tensão de alimentação.
2) Os FPAA são compostos por blocos analógicos configuráveis (CAB) que contêm diversas
opções de configurações, de acordo com o modelo do disposi�vo. A figura a seguir
representa um CAB do FPAA ispPAC30, da empresa La�ce Semiconductor. Com relação ao
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amplificador operacional interno ao CAB desse disposi�vo, qual seria sua função, sabendo
que os componentes foram configurados como mostra a região destacada?
a) Amplificador não inversor.
b) Seguidor de tensão.
c) Amplificador de instrumentação.
d) Circuito somador inversor.
e) Circuito integrador.
3) Os memristores são disposi�vos descobertos no fim da década de 2000, cujo tamanho
nanométrico permite a criação de circuitos integrados analógicos programáveis
inovadores. Observando o gráfico a seguir, é possível dizer que a memristência é função da
razão entre a queda de tensão elétrica sobre ele e o fluxo de corrente que circula por ele.
Adicionalmente, que outro parâmetro é responsável por modificar o comportamento
desse componente?
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a) Polaridade da fonte de tensão.
b) Frequência do sinal de tensão.
c) Sen�do de corrente. 
d) Intensidade de corrente.
e) Intensidade de tensão. 
4) As redes MOS são arranjos de transistores de efeito de campo que emulam uma rede R-
2R para conversão digital-analógica (D/A), que também pode ser chamada de rede T-2T.
Como se dá sua programação? 
a) Controlando-se a quan�dade de transistores interconectados em arranjos
série/paralelo.
b) Controlando-se os resistores responsáveis por converter um código digital.
c) Controlando-se o processo de divisão de tensão entre o dreno e a fonte dos
transistores.
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d) Controlando-se as correntes que circulam pelos ga�lhos e substratos de cada
transistor.
e) Controlando-se a tensão no ga�lho de cada transistor, alterando sua condução de
corrente.
5) Os FPAA são compostos por módulos analógicos configuráveis organizados
matricialmente. Considere o trecho do FPAA ispPAC20 mostrado na figura a seguir. Em
relação ao amplificador operacional OA1, qual item pode ser configurado nele durante sua
programação?
a) A tensão de alimentação. 
b) A referência na entrada inversora. 
c) O capacitor de realimentação. 
d) O resistor de realimentação.
e) O terminal de saída u�lizado. 
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NA PRÁTICA
A criação dos circuitos analógicos programáveis permi�u que diversas aplicações possam ser
projetadas u�lizando-se apenas um único circuito integrado, responsável por boa parte do
processamento dos sinais analógicos envolvidos.
Neste Na Prá�ca, você verá como um FPAA pode ser u�lizado na medição e linearização de
sensores de temperatura e no controle de diodos laser para comunicação em fibra óp�ca e
também como os memristores, uma das mais atuais tecnologias referentes a circuitos
analógicos programáveis, podem ser u�lizados na implementação de redes neurais ar�ficiais
eletrônicas.
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SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do
professor:
A criação do memristor 
Neste vídeo, Richard Stanley Williams demonstra como funciona o memristor, disposi�vo
descoberto por sua equipe. 
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
Aplicações de rede MOS divisora de corrente em circuitos integrados analógicos
programáveis 
Veja, nesta dissertação, como Ricardo Takase Gonçalves desenvolve um amplificador de
ganho programável u�lizando as redes MOS. 
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
Teste de disposi�vos analógicos programáveis (FPAAS) 
Veja, na dissertação de Tiago Roberto Balen, como são desenvolvidas as metodologias de
teste para dois FPAA comerciais: o ispPAC10 e o AN221E04. 
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
 
 
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