Curso de Projeto de Sistemas Eletrônicos

Aula 1 • Circuitos Equivalentes de Thévenin e Norton

Redes complexas são reduzidas a modelos simples de dois terminais para análise de carga. Esses equivalentes simplificam tarefas de projeto iterativo e solução de problemas.

Aula 2 • Grandezas e Unidades Elétricas

Tensão, corrente, resistência e potência são definidas com unidades do SI. Essas grandezas formam a linguagem de medição usada em toda a análise de circuitos.

Aula 3 • Leis de Circuitos e Técnicas de Análise

As leis de tensão e corrente de Kirchhoff são aplicadas para resolver circuitos com múltiplas malhas. Os métodos de análise nodal e de malhas estendem essas leis a redes complexas.

Aula 4 • Fundamentos de Componentes Passivos

Resistores, capacitores e indutores são caracterizados por seu comportamento elétrico. Compreender a relação V-I de cada componente permite a modelagem precisa do circuito.

Aula 1 • Fundamentos de Transistores de Efeito de Campo

A operação do MOSFET e JFET, a tensão de limiar e a transcondutância são abordadas. A polarização do FET e os modelos de pequenos sinais preparam os alunos para estágios amplificadores.

Aula 2 • Operação do Transistor Bipolar de Junção

As regiões de operação do TBJ e o ganho de corrente são examinados usando o modelo de Ebers-Moll. A polarização CC estabelece o ponto de operação para o projeto de amplificadores.

Aula 3 • Características e Aplicações de Diodos

A curva V-I do diodo, a tensão direta e a ruptura reversa são analisadas. Circuitos retificadores, ceifadores e grampeadores demonstram o uso prático do diodo.

Aula 4 • Dispositivos Semicondutores Especiais

Diodos Zener, diodos Schottky e tiristores são caracterizados para regulação e comutação. Os critérios de seleção de dispositivos são vinculados aos requisitos da aplicação.

Aula 1 • Estágios de Emissor Comum e Fonte Comum

A topologia do amplificador inversor é analisada para ganho de tensão e resposta em frequência. Capacitores de desacoplamento e acoplamento são dimensionados para atender aos requisitos de largura de banda.

Aula 2 • Resposta em Frequência e Estabilidade do Amplificador

Os gráficos de Bode caracterizam o ganho e a fase em função da frequência, identificando polos dominantes. As margens de estabilidade são avaliadas para evitar oscilação em amplificadores com malha de realimentação.

Aula 3 • Modelos de Amplificadores de Pequeno Sinal

Os modelos híbrido-pi e T traduzem a física do transistor em equivalentes de circuitos lineares. Esses modelos permitem o cálculo do ganho CA e da impedância para estágios amplificadores.

Aula 4 • Projeto de Amplificadores de Múltiplos Estágios

Estágios em cascata são analisados quanto ao ganho total, redução da largura de banda e carregamento entre estágios. Estratégias de projeto mantêm a integridade do sinal em vários estágios.

Aula 1 • Análise do Amplificador Operacional Ideal

As suposições de curto virtual e impedância de entrada infinita simplificam a análise de circuitos inversores e não inversores. As equações de ganho são derivadas para configurações fundamentais.

Aula 2 • Parâmetros Não Ideais do Amplificador Operacional

Tensão de offset, corrente de polarização, slew rate e CMRR limitam o desempenho real do circuito. Técnicas de compensação minimizam erros em aplicações de precisão.

Aula 3 • Projeto de Filtros Ativos

Topologias Sallen-Key e de múltipla realimentação implementam respostas passa-baixas, passa-altas e passa-faixa. A ordem do filtro e o fator Q são selecionados para atender às especificações de atenuação.

Aula 4 • Amplificadores de Instrumentação e Precisão

Amplificadores de instrumentação de três amplificadores operacionais alcançam alto CMRR para condicionamento de sinais de sensores. Retificadores de precisão e detectores de pico estendem a utilidade do amplificador operacional.

Aula 1 • Sistemas de Numeração e Álgebra Booleana

As representações binária, hexadecimal e BCD fundamentam o projeto de sistemas digitais. Os teoremas booleanos e as leis de De Morgan permitem a simplificação algébrica de expressões lógicas.

Aula 2 • Famílias de Portas Lógicas e Características Elétricas

As famílias de portas CMOS e TTL são comparadas quanto à velocidade, potência e imunidade a ruído. O fan-out, o atraso de propagação e os níveis lógicos orientam a seleção da tecnologia.

Aula 3 • Blocos Combinacionais

Codificadores, decodificadores, multiplexadores e demultiplexadores são projetados e aplicados como blocos construtivos modulares. Somadores e comparadores estendem o projeto combinacional a funções aritméticas.

Aula 4 • Riscos e Temporização em Lógica Combinacional

Riscos estáticos e dinâmicos causam glitches que corrompem saídas digitais. Técnicas de detecção e eliminação de riscos garantem a operação confiável do circuito combinacional.

Aula 1 • Projeto de Máquina de Estados Finitos

FSMs Mealy e Moore são especificadas com diagramas de estados e implementadas com flip-flops e lógica combinacional. As estratégias de codificação de estados afetam a área e a velocidade.

Aula 2 • Análise de Temporização de Sistemas Síncronos

O atraso clock-to-Q, o atraso do caminho combinacional e o tempo de setup determinam a frequência máxima de operação. Métodos de fechamento de temporização resolvem violações de caminho crítico.

Aula 3 • Latches e Flip-Flops

Flip-flops SR, D, JK e T armazenam estado binário e respondem às bordas do clock. Os tempos de setup, hold e propagação definem restrições de clock confiáveis.

Aula 4 • Projeto de Contadores Síncronos

Contadores binários, BCD e módulo-N são projetados usando tabelas de excitação de flip-flops. Diagramas de estados orientam a derivação da lógica de próximo estado e saída.

Aula 1 • Projeto de Retificadores e Filtros

Retificadores de meia onda, onda completa e ponte convertem CA em CC pulsante. Filtros capacitivos e LC reduzem o ripple a níveis aceitáveis para circuitos subsequentes.

Aula 2 • Reguladores Lineares de Tensão

Reguladores lineares série-paralelo mantêm tensão de saída estável sob variação de carga. A tensão de dropout, a dissipação de potência e o gerenciamento térmico são analisados.

Aula 3 • Controle por Realimentação em Fontes de Alimentação

Malhas de controle em modo de tensão e modo de corrente regulam a saída contra perturbações de carga e linha. O projeto da rede de compensação garante estabilidade e resposta transitória.

Aula 4 • Fundamentos de Reguladores Chaveados

Topologias buck, boost e buck-boost convertem níveis de tensão com alta eficiência. O ciclo de trabalho, o dimensionamento do indutor e a seleção do capacitor de saída são derivados analiticamente.

Aula 1 • Empilhamento e Planejamento de Camadas da PCB

O número de camadas, o material dielétrico e o peso do cobre são selecionados para atender às metas de impedância e térmicas. O posicionamento dos planos de alimentação e terra reduz ruído e EMI.

Aula 2 • Projeto para Manufatura e Teste

Arquivos Gerber, lista de materiais e desenhos de montagem comunicam a intenção do projeto aos fabricantes. O posicionamento de pontos de teste e o teste de boundary scan apoiam o teste de produção.

Aula 3 • Captura de Esquemas e Geração de Netlist

Esquemas hierárquicos organizam projetos complexos em blocos gerenciáveis com interfaces claras. A exportação da netlist vincula os dados do esquema às ferramentas de layout e simulação.

Aula 4 • Posicionamento de Componentes e Roteamento

O posicionamento segue o fluxo do sinal e as restrições térmicas para minimizar o comprimento das trilhas e a diafonia. As regras de roteamento impõem folga, uso de vias e casamento de pares diferenciais.