Conhecimentos de Base Recomendados

Os conhecimentos adquiridos nas disciplinas: Eletrotecnia, cujo objetivo e bibliografia e se encontra descrito na respetiva Ficha de Disciplina, presente no Sistema de Informação da ESTSetúbal.

Objetivos

Enumerar o conceito de material semicondutor; 
Classificar os diferentes materiais de acordo com a sua condutividade elétrica em condutores, semicondutores e isolantes; 
Apontar as diferenças entre material semicondutor intrínseco e extrínseco; 
Compreender o processo de condução nos vários díodos (retificador, emissor de luz e Zener); 
Entender o processo de avalanche no díodo Zener; 
Questionar e interpretar os estados de condução no díodo retificador, díodo emissor de luz e díodo Zener; 
Compreender a diferença entre sentido convencional e sentido real de uma corrente elétrica; 
Conhecer a simbologia associada aos diferentes díodos; 
Analisar circuitos com díodos retificadores, LED e Zener;
Aplicar os diferentes modelos de condução associados aos díodos; 
Compreender a constituição do transístor bipolar de junção (TBJ)/Metal óxido Semicondutor (MOSFET); 
Identificar a simbologia do TBJ/MOSFET; 
Distinguir transístor NPN de PNP; 
Distinguir transístor MOSFET de canal N de canal P; 
Compreender o funcionamento do MOSFET de enriquecimento e de depleção; 
Identificar e analisar os modelos do MOSFET para os diversos modos de operação; 
Compreender o processo de condução no TBJ/MOSFET; 
Identificar e compreender os modos de operação do TBJ/MOSFET; 
Identificar as principais montagens de um transístor (TBJ/MOSFET) e suas malhas de polarização; 
Avaliar os transístor (TBJ/MOSFET) como elemento comutador/amplificador; 
Identificar, compreender e interpretar as principais curvas características do TBJ/MOSFET; 
Avaliar o ponto de funcionamento em repouso do TBJ/MOSFET; 
Compreender o efeito de compensação da temperatura na montagem emissor comum; 
Identificar e compreender a função dos condensadores de acoplamento e de contorno; 
Projetar malhas de polarização na configuração emissor comum/fonte comum; 
Analisar circuitos eletrónicos de baixa complexidade; 
Simular circuitos eletrónicos de baixa complexidade; 
Montar, testar e experimentar circuitos eletrónicos de baixa complexidade;

No final da unidade curricular, os alunos deverão ser capazes de:

• Conhecer e descrever o funcionamento dos dispositivos eletrónicos semicondutores que integram o conteúdo programático da UC;


• Conhecer as áreas de aplicação de cada dispositivo eletrónico semicondutor;

• Conceber, projetar e validar circuitos eletrónicos de baixa complexidade;


• Usar corretamente instrumentos eletrónicos em medições experimentais de grandezas/ sinais elétricos, bem como no teste aos dispositivos eletrónicos semicondutores.

Métodos de Ensino

Aulas Teórico-Práticas: Método de exposição e de demonstração interactivo, com avaliação contínua.

Aulas Laboratoriais: Método experimental aplicado ao desenvolvimento de circuitos e sistemas com base nos conhecimentos adquiridos nas aulas teórico-práticas.

Estágio(s)

Não

Programa

Díodo de Junção

Conceito de Semicondutor. Semicondutor intrínseco e extrínseco. Junção PN. Junção PN não polarizada. Junção PN polarizada diretamente. Junção PN polarizada inversamente. Sentido convencional da tensão e corrente no díodo. Característica V-I do díodo. Simbologia do díodo. Modelo linear por troços, Modelo linear por troços simplificado, Modelo do díodo Ideal. Aplicações do díodo. Resistência dinâmica do díodo. Díodos especiais.

Transístor de Junção Bipolar (BJT)

Transístor de junção bipolar (BJT). BJT NPN. BJT PNP. Simbologia dos transístores NPN e PNP. Sentido convencional das correntes e tensões nos BJT. Modos de operação dos transístores: ZAD (Zona Ativa Direta), ZS (Zona de Saturação), ZC (Zona de Corte), ZAI (Zona Ativa Inversa). Modelos do BJT para os diversos modos de operação. Efeito de Early. Curvas características do BJT, Configurações básicas de montagem do BJT e malhas de polarização. Determinação do modo de operação. Ponto de funcionamento em repouso (PFR). BJT como comutador. BJT como amplificador (E.C). Compensação do efeito de temperatura (Emissor Comum). Função dos condensadores de acoplamento e contorno (Emissor Comum). Projeto de malhas de polarização (Emissor Comum).

Transístor Metal Óxido Semicondutor (MOSFET)

Transístor Metal Óxido Semicondutor (MOSFET) canal N. Transístor Metal Óxido Semicondutor (MOSFET) canal P. Curvas características do MOSFET. MOSFET de enriquecimento e de depleção. Simbologias mais usadas para os FET. Sentido convencional das correntes e tensões nos FET. Modos de operação dos transístores de efeito de campo. Modelos do MOSFET para os diversos modos de operação. Determinação do modo de operação. Reta de carga estática. Ponto de Funcionamento em Repouso. Malhas de Polarização. FET como comutador. Projeto de malhas de polarização. O MOSFET como amplificador. Breve referência ao Transístor de Efeito de Campo de Junção (JFET).

Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

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Bibliografia

Robert Boylestad; Louis Nashelsky; Dispositivos eletrónicos e teoria dos circuitos, Pearson International Edition, 2013. ISBN: 978-85-64574-21-2
Adel S. Sedra; Kenneth C. Smith; Microelectronics Circuits, Oxford University Press, 2019. ISBN: 78-0190853464
Manuel de Medeiros Silva; Introdução aos Circuitos Eléctricos e Electrónicos, Fundação Calouste Gulbenkian, 2014. ISBN: 9789723106961
Manuel de Medeiros Silva; Circuitos com Transistores Bipolares e MOS, Fundação Calouste Gulbenkian, 2003. ISBN: 972-31-0840-2
Acácio Amaral; Electrónica Analógica: Princípios, Análise e Projectos, Edições Silabo, 2014. ISBN: 978-972-618-767-7