Eletrônica Básica EM

Transcrição

1 Eletrônca Báca EM Crcut elétrc e crcut eletrônc Defnçõe gera (ma ntuta, nã frma): Crcut elétrc (term ma genérc): cnexã de f cndut e utr dpt nde crre um flux unfrme de elétrn. Crcut eletrônc: alguma frma de cntrle é exercd bre flux de elétrn pr utr nal elétrc, que pde er uma crrente u uma tenã. O cntrle bre flux de elétrn pde também er realzad pr: nterruptre, relé, retat. dtnçã etá n fat de cm flux de elétrn é cntrlad. Crcut elétrc e crcut eletrônc nterruptre, relé, retat: cntrle d flux de elétrn é realzad pr me d pcnament de um dpt mecânc, que é acnad pr alguma frça fíca externa a crcut. Crcut eletrônc: dpt epeca capaze de cntrlar flux de elétrn de acrd cm utr flux de elétrn, u pela aplcaçã de uma tenã etátca. Em utra palara: em um crcut eletrônc, a eletrcdade cntrla a eletrcdade. Um puc de htóra: tub a ácul u álula termônca Dd a álula de Flemng,1904 álula de Flemng em peraçã, e um d prmer mdel de ua álula, O term álula f utlzad para ndcar que a crrente elétrca ó cnegue paar em uma dreçã. Um utr nme utlzad é tub a ácu. 1

2 Dd a álula - peraçã O tp ma mple de álula, cm apena d Dagrama de funcnament eletrd and e catd (flament, n ca de álula à batera, cm mtrad n dagrama). O eletrd etã em um ambente a ácu, n nterr de um bulb de dr, e a cnexõe a eletrd paam pr ete bulb pr entrada edada. O flament quente u catd gera uma nuem níel de elétrn n epaç à ua lta. Um ptencal pt n and atra ete elétrn, haend, prtant, a paagem de crrente d catd para and. O ambente a ácu é neceár para que elétrn pam e me lremente à medda que paam d catd (flament) a and (placa). Ocllatn ale Válula cladra tetada pr Flemng, em Parte d dagrama para btençã da patente d prmer detectr em f a uar uma álula termônca, pr Flemng, em 1904, 14 an apó eu prmer experment cm a álula. Dd a álula - peraçã Sb nenhuma cndçã pde haer flux de crrente d and a catd (pr que?). crrente na álula crre em apena uma dreçã. Um aument d ptencal pt (n and) rá aumentar flux de elétrn d catd a and. Se, n entant, and eter em um ptencal ma negat que catd, nã haerá ma paagem de crrente. Obere, pr exempl, que arc pt da ende rá reultar em um flux de elétrn (e, prtant, de crrente), enquant que, durante arc negat, nã haerá paagem de crrente. Cm ó há flux de crrente em uma dreçã, nal reultante erá um nal pulante ma cm crrente dreta apena. Qual dee er efet da adçã de um capactr a termna da aída? E de um retr em ére cm um capactr adcnal? Válula dd de Flemng Dd a álula de Flemng, prpredade retfcadra da álula termônca de Flemng. 2

3 Retfcaçã e nda de rád Rád M Retfcaçã e nda de rád Detectr M O rád M utlza a magem elétrca de uma fnte de m para mdular a ampltude de uma nda prtadra (carrer wae). Na aída d receptr, n prce de detecçã, eta magem é eparada da prtadra e trna-e namente m pr me de um autfalante. detecçã de nda de rád M é uma da aplcaçõe de dd. Trd a ácu De Fret O prmer trantr (Bell ab, 1947) ee de Fret. Flemng ee DeFret: ntrduçã d grd entre flament (catd) e a placa (and), em Ele mtru que flux de crrente d flament à placa dependa da tenã aplcada a grd, e que a crrente deada pel grd era mut pequena, end cmpta d elétrn nterceptad pel grd. À medda que a tenã aplcada a grd ara de negat a pt, a crrente de elétrn flund d fnalment à placa ara de md crrepndente. Ou eja, grd cntrlara a crrente da placa. O udn, u trd, f uad cm um detectr de na de rád, um amplfcadr de áud e um cladr para tranmã. Pnt cntact trantr, 1947 O prmer trantr de junçã de germân da Bell abratre,

4 Funcnament bác - amplfcaçã Trantre cntrlam flux de elétrn atraé de ubtânca emcndutra, a né d ácu eletrônca d etad óld. Pequena araçõe na crrente de bae d trantr cntrlam araçõe mare na crrente de cletr: prncíp da amplfcaçã. Exempl: cnfguraçã de emr cmum. Eluçã d trantr de gráfc at Eluçã d trantr - cntnuaçã (N entd hrár): 1941: Válula termônca u tub a ácu uad para cmuncaçõe pr telefne; 1948: Pnt-cntact trantr, e mee apó ua nençã; 1955: Trantr que ubttuu tub a ácu em equpament de cmuncaçã em rede; 1957: mplfcadr de faxa larga de alta freqüênca; 1967: Mcrchp, uad para prduzr tne em aparelh de telefne tuch-tne 1997: Chp, prceadr dgtal de de na da ucent Technlge, que pde cnter um ttal de 5 mlhõe de trantre, uad em mdem e cmuncaçõe celulare. Para mare nfrmaçõe: (Vde uma ntereante anmaçã lutrata em trantr/tech3.html) 4

5 Eletrônca Báca EM Ementa ntrduçã a matera emcndutre; O Dd; O dd Zener; O trantr; Plarzaçã e etablzaçã; Etud d amplfcadr EC, BC e CC; Fnte de almentaçã etablzada e reguláe; mplfcadre Operacna. Bblgrafa recmendada r Text: SEDR,. S. e SMTH, K. Mcrelectrnc Crcut, 4th edtn,oxfrd Unerty Pre, New Yrk, Outra referênca: SEDR,. S. e SMTH, K. Mcreletrônca, 4 a edçã, Makrn Bk, MMN, J. e HKS, C.C., Eletrônca, 2 a edçã, lume 1 e 2, McGraw-Hll d Bral, T. F. Bgart Jr., "Dpt e crcut eletrônc", 3 a. edçã, Makrn Bk, P.R. Gray e R.G. Meyer, "naly and degn f analg ntegrated crcut", 2 a edçã, Jhn Wley, R.C. Jaeger, "Mcrelectrnc crcut degn", McGraw-Hll, Outra referênca bblgráfca Zeghbreck, Bart Van. Prncple f emcnductr dece. [nlne] Dpníle na nternet a http: rqu acead em 02 de etembr de Para utra referênca nlne, cnulte a págna de lnk d cur. Referênca bblgráfca adcna erã ndcada a lng d cur, empre que neceár. Cncet bác etura préa: r text, capítul 1, ten 1.1, 1.4, 1.5 e 1.6. Sna: cntêm nfrmaçõe bre mund fíc. Na eletrônca: em frma de tenã u crrente Prceament de na realzad ma cnenentemente pr tema eletrônc. Snal genérc cnertd em um nal elétrc (tenã u crrente) Snal: quantdade arante n temp que pde er repreentada pr um gráfc, cm da fgura na próxma tranparênca. 5

6 Cncet bác (2) Snal: nfrmaçã cntda na araçõe de magntude cm temp. Trandutre Eletrmecânc: atuadre mtre; relé Eletracútc: alt-falante; mcrfne Ft-elétrc: dd emr de luz (ED); fttrantr; célula lar Trandutre: Dpt que cnertem um tp de energa em utr; é um element pa. Exempl: Eletrquímc: batera. Eletrmagnétc: antena, lâmpada Trandutre (2) Magnétc: enr de efet Hall Eletretátc: CD lqud crytal dplay Termelétrc: termpar; termtr (PTC e NTC) Trandutre (3) Eletrmecânc: atuadre (cm mtre cnerte elerga elétrca em energa mecânca), relay (energa elétrca crrente em energa mecânca mment d cntat mecânc), enre pezelétrc (tenã prprcnal à preã mecânca exercda bre ele). Eletracútc: autfalante (cnerte energa elétrca em energa acútca), mcrfne (cnerte m em nal elétrc), crtal pezelétrc. Ftelétrc: dd emre de luz (ED), fttrantr, célula lar. Eletrmagnétc: antena (crrente elétrca alternada em camp eletrmagnétc), lâmpada (energa elétrca em energa lumna radaçã eletrmagnétca). Magnétc: enr de efet Hall (tenã prprcnal a camp magnétc aplcad). Eletretátc: CD lqud crytal dplay Termelétrc: termpar (temperatura em tenã), termtr (PTC e NTC) - retênca prprcnal à temperatura. 6

7 Sna na frma elétrca (Tenã u crrente) - Fnte de nal de tenã: Frma de Theenn (preferíel quand R fr pequen) Fnte de nal de crrente: Frma de Nrtn (preferíel quand R fr grande) mplfcadre mplfcadr: element bác em crcut analógc. nerr lógc: element bác em crcut dgta. Mtaçã: trandutre frnecem na frac, na ecala de μv u mv, e cm baxa energa. mplfcadr lnear: nal de aída da mema frma (cm a mema nfrmaçõe) d nal de entrada (ma, bamente, cm uma mar magntude). mprtante nã ntrduz dtrçõe, que ã ndeejáe. ( t) = ( t) Smblga: Fnte deal: R = 0 Fnte deal: R Ganh de tenã ( t) Ganh de tenã ( ) ( t) Ganh de ptênca e crrente ptênca da carga ( P ) Ganh de ptênca ( p ) = ptênca da entrada ( P ) R : retênca de carga Caracterítca de tranferênca = R : crrente que amplfcadr entrega à carga :crrente que amplfcadr "puxa"da fnte de nal Ganh de crrente ( ) Da equaçõe anterre : = p 7

8 Ganh em Decbé Ganh de tenã e de crrente = Ganh de ptênca 20 lg = 10 lg p db db tenuaçã: < 1 db < 0; Buffer: = 1 db = 0 Fnte da ptênca adcnal fnte DC para plarzaçã d amplfcadr. Ptênca DC frnecda P P = P P dc Ptênca puxada da fnte de na pel amplfcadr Efcênca dpada a amplfcadr : Ptênca frnecda à carga P dc = V V efcênca d amplfcadr : (aumnd P << P dc ) η = P P dc 100 Saturaçã em mplfcadre mplfcadr real: lnear em apena uma faxa de alre de entrada e aída (almentaçã fnta). mplfcadr almentad pr dua fnte DC a tenã de aída nã pde exceder um lmte pt epecfcad e nã pde er nferr a um lmte negat epecfcad. Níel de aturaçã: 1V a 2V da tenã da fnte de almentaçã. Para etar a dtrçã d nal de aída a excurã d nal de entrada dee er mantda na regã lnear de peraçã: Saturaçã em mplfcadre (2) 8

9 nále de pequen na d = d O em Q : nclnaçã d egment quae lnear Mdel de crcut Objet: mdelar cmprtament berad a partr d termna d dpt. mplfcadr de tenã: ( t ): nal ac a er amplfcad V : tenã dc ( t) = V ( t) : entrada ntantânea ttal Q: pnt quecente, pnt ba dc u pnt de peraçã R nã nul R fnt Ganh de tenã em crcut abert (V/V) = = R R = R = R R Mdel de crcut (2) mplfcadr de tenã (cnt.): Mdel de crcut (3) mplfcadr de crrente: R R deal: R = 0 deal: R = = R R = Ganh de tenã em crcut abert : ( V / V ) deal: R = ; Real: R >> R (pr que?) deal: R = 0 ; Real: R << R (pr que?) = 0 Ganh de crrente cm a aída em curt - crcut : = 0 ( / ) 9

10 Mdel de crcut (4) mplfcadr de trancndutânca: Mdel de crcut (5) mplfcadr de tranretênca: R G m R deal: R = deal: R = R m deal: R = 0 deal: R = 0 Trancndutânca em curt - crcut : Tranretênca em crcut abert : G m = 0 ( / V ) R m = 0 ( V / ) Repta em freqüênca Sabem que qualquer nal de crrente u tenã pde er repreentada pr uma ére de Furer, u eja, pr uma ma de na enda de dferente freqüênca e ampltude (para reã: tem 1.2 d Sedra e Smth) Pde-e caracterzar deempenh de um amplfcadr em term de ua repta a entrada enda de dferente freqüênca repta em freqüênca d amplfcadr. V / V : magntude d ganh d amplfcadr na freqüênca de tete ω φ: fae d ganh d amplfcadr na freqüênca de tete ω argura de banda (u de faxa) argura de banda (bandwdth): faxa de alre na qual ganh d amplfcadr é pratcamente cntante (nrmalmente, cm uma araçã de ± 3dB). Dee-e prjetar amplfcadr de md que ua largura de banda cncda cm epectr d na que dee amplfcar (ca cntrár, dferente cmpnente d nal de entrada erã amplfcad cm ganh dtnt). T (ω) = V / V ; T (ω) = φ T (ω): Funçã de tranferênca 10

11 Crcut de cntante de temp únca Crcut de cntante de temp únca (ngle-tmecntant): um crcut que é cmpt pr, u pde er reduzd a, um cmpnente reat (ndutânca u capactâncaq) e uma retênca. Qual d crcut abax é paa-baxa? E qual é paa-alta? (Reã: de pêndce F.) Clafcaçã de amplfcadre baeada na repta em freqüênca mplfcadr cm acplament capact. tenuaçã em alta freqüênca: capactânca nterna n dpt (um trantr). tenuaçã em baxa freqüênca: capactre de acplament (uad para cnectar um etág de amplfcaçã a utr). Clafcaçã de amplfcadre baeada na repta em freqüênca (2) mplfcadr cm acplament dret. Em baxa freqüênca: ganh cntante. Na fgura: repta em freqüênca de um amplfcadr dc amplfcadr paa-baxa. Clafcaçã de amplfcadre baeada na repta em freqüênca (3) mplfcadr ntnzad paa-faxa. Para próxma aula etura préa: r text, capítul 3, ten 3.1 a