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domingo, 30 de março de 2025

Resumo extraído do Capítulo 2 do livro "Microelectronic Circuits", 6th Edition, de Sedra and Smith


Secção 2.1 – Introdução aos Amplificadores Operacionais

Esta secção introduz o conceito de amplificadores operacionais (AmpOps), destacando a sua versatilidade e importância em circuitos analógicos. Os amplificadores operacionais são dispositivos amplamente utilizados devido às suas características ideais, como ganho de tensão infinito, impedância de entrada infinita e impedância de saída nula.


Secção 2.2 – O Amplificador Operacional Ideal

Aqui, são discutidas as propriedades do amplificador operacional ideal, incluindo:

  • Ganho de tensão infinito: O AmpOp ideal amplifica qualquer diferença de tensão entre as suas entradas de forma ilimitada.
  • Impedância de entrada infinita: Não há corrente nas entradas, permitindo que o AmpOp  não carregue os circuitos anteriores.
  • Impedância de saída nula: A tensão de saída não é afetada pela carga conectada ao amplificador.

Estas características permitem simplificar a análise de circuitos que utilizam amplificadores operacionais.


Secção 2.3 – Circuitos com Amplificadores Operacionais Ideais

Esta secção explora diversas configurações de circuitos que utilizam amplificadores operacionais ideais, tais como:

  • Amplificador inversor: Inverte a fase do sinal de entrada e proporciona um ganho determinado pela razão de resistências no circuito.
  • Amplificador não inversor: Mantém a fase do sinal de entrada e oferece um ganho positivo.
  • Seguidor de tensão (buffer): Fornece uma cópia exata da tensão de entrada na saída, com alta impedância de entrada e baixa impedância de saída.
  • Somador: Combina vários sinais de entrada numa única saída, ponderada por resistências específicas.
  • Integrador e diferenciador: Realizam operações matemáticas de integração e diferenciação sobre o sinal de entrada, respectivamente.

Cada configuração é acompanhada de análises detalhadas e exemplos práticos de aplicação.


Secção 2.4 – Amplificadores Operacionais Reais e suas Características

Nesta secção, são abordadas as diferenças entre os amplificadores operacionais ideais e os reais. Os AmpOps reais apresentam limitações como:

  • Ganho de tensão finito: Embora elevado, é limitado e varia com a frequência.
  • Impedância de entrada alta, mas finita: Pode permitir pequenas correntes de entrada.
  • Impedância de saída baixa, mas não nula: Pode influenciar a tensão de saída dependendo da carga.
  • Largura de banda limitada: O ganho diminui a altas frequências.
  • Offset de tensão de entrada: Pequena tensão diferencial necessária para obter uma saída zero.

A compreensão destas imperfeições é fundamental para o projeto de circuitos com amplificadores operacionais.


Secção 2.5 – Aplicações Avançadas de Amplificadores Operacionais

Esta secção explora aplicações mais complexas dos amplificadores operacionais, incluindo:

  • Filtros ativos: Implementação de filtros passa-baixo, passa-alto, passa-banda e rejeita-banda utilizando AmpOps para controlar características de frequência.
  • Osciladores: Geração de sinais periódicos sinusoidais ou de outra forma, utilizando realimentação positiva em circuitos com amplificadores operacionais.
  • Conversores de sinal: Circuitos que convertem sinais analógicos em digitais (ADC) ou digitais em analógicos (DAC) com o auxílio de amplificadores operacionais.

São fornecidos exemplos práticos e análises de desempenho para cada aplicação.


Capítulo 2 do livro "Microelectronic Circuits", 6th Edition, de Sedra and Smith




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terça-feira, 11 de março de 2025

Resumo extraído do Capítulo 1 do livro "Microelectronic Circuits", 6th Edition, de Sedra and Smith


O primeiro capítulo do livro "Microelectronic Circuits", 6th Edition, Sedra and Smith, introduz conceitos fundamentais sobre sinais e amplificadores, estabelecendo a base para o estudo dos circuitos electrónicos.

1. Introdução

O capítulo começa por destacar a importância dos circuitos eletrónicos na manipulação de sinais, mencionando a relevância da tecnologia de circuitos integrados (ICs) e do seu impacto na microeletrónica. O objetivo é introduzir os sinais e os amplificadores como elementos essenciais dos sistemas eletrónicos modernos.

2. Sinais

Os sinais representam informação e podem ser elétricos, como tensões e correntes. Para serem processados eletronicamente, os sinais devem ser convertidos em formas elétricas, o que é feito por transdutores. Dois modelos clássicos de representação de sistemas são a forma de Thévenin (fonte de tensão com resistência interna) e a forma de Norton (fonte de corrente com resistência interna).

3. Espectro de Frequência dos Sinais

A análise espectral é essencial para compreender a composição dos sinais. Utilizando as séries e transformadas de Fourier, qualquer sinal pode ser decomposto em sinusoides de diferentes frequências. Sinais periódicos têm espectros discretos, enquanto sinais não periódicos têm espectros contínuos.

4. Sinais Analógicos e Digitais

Os sinais analógicos variam continuamente no tempo, enquanto os digitais são representados por sequências de números. A conversão de sinais analógicos para digitais ocorre através da amostragem e quantização, realizada por conversores Analógico-Digital (ADC). A conversão inversa é feita pelos conversores Digital-Analógico (DAC).

5. Amplificadores

Os amplificadores aumentam a magnitude dos sinais elétricos, permitindo que sinais fracos sejam processados de forma eficaz. A linearidade é um fator crítico para evitar distorção, garantindo que a saída seja uma réplica ampliada da entrada. Existem diferentes tipos de amplificadores:

  • Amplificadores de tensão (aumentam a amplitude de um sinal de tensão)

  • Amplificadores de corrente (amplificam correntes)

  • Amplificadores de transcondutância (convertem tensão em corrente)

  • Amplificadores de transresistância (convertem corrente em tensão)

Os amplificadores também podem ser classificados em preamplificadores, que processam sinais fracos, e amplificadores de potência, que fornecem energia suficiente para acionar dispositivos como altifalantes.

6. Modelos de Circuito para Amplificadores

Para facilitar a análise dos amplificadores, utilizam-se modelos de circuitos que representam as suas características essenciais. O modelo básico de um amplificador de tensão inclui:

  • Resistência de entrada (Ri): determina a carga imposta ao sinal de entrada.

  • Resistência de saída (Ro): afeta a capacidade de entrega do sinal amplificado.

  • Ganho de tensão (Av): relação entre a tensão de saída e de entrada.

Em sistemas complexos, os amplificadores são frequentemente conectados em cascata para atingir melhores especificações.

7. Resposta em Frequência dos Amplificadores

A resposta em frequência caracteriza o desempenho do amplificador em diferentes frequências. Essa resposta é obtida analisando a magnitude e a fase do sinal de saída em relação à entrada para diversas frequências. A banda passante do amplificador é definida pelas frequências onde o ganho se mantém constante dentro de um intervalo aceitável.

Os amplificadores podem ser analisados como redes de constante de tempo única (STC), dividindo-se em:

  • Filtros passa-baixo (LP): atenuam frequências altas.

  • Filtros passa-alto (HP): atenuam frequências baixas.

A resposta em frequência pode ser expressa em decibéis (dB), sendo comum usar diagramas de Bode para representar a variação da magnitude e da fase com a frequência.


Capítulo 1 do livro "Microelectronic Circuits", 6th Edition, de Sedra and Smith


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quinta-feira, 4 de maio de 2023

Exercício resolvido de Complementos Sistemas Eletrónicos

Série de problemas nº1, exercício proposto nº 4, de Complementos Sistemas Eletrónicos, ISEL


Ver a página 3 AQUI.





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segunda-feira, 1 de maio de 2023

CSE - Série de problemas 2

Série de problemas nº2, exercício proposto nº 4-a), de Complementos Sistemas Eletrónicos, ISEL

Oscilador Colpitts

A página 1 está AQUI.










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domingo, 30 de abril de 2023

CSE - exercício 4

Série de problemas nº1, exercício proposto nº 4, de Complementos Sistemas Eletrónicos, ISEL


Ver a página 2 AQUI


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sábado, 29 de abril de 2023

Oscilador Colpitts - Execício resolvido

Série de problemas nº2, exercício proposto nº 4-a), de Complementos Sistemas Eletrónicos, ISEL

Oscilador Colpitts


Página 2 será publicada em breve.








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quarta-feira, 26 de abril de 2023

CSE - Série de problemas nº1

Série de problemas nº1, exercício proposto nº 4, de Complementos Sistemas Eletrónicos, ISEL

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sábado, 22 de abril de 2023

Complementos de Sistemas Eletrónicos - exercício resolvido

Série de problemas nº1, exercício proposto nº 4, de Complementos Sistemas Eletrónicos, ISEL


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quarta-feira, 8 de setembro de 2021

Sistemas Eletrónicos Analógicos e Digitais, osciladores, 3c


Soluções da pergunta 3.c) do exame de SEAD, ISEL, de 9/7/2019.




Enunciado



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segunda-feira, 6 de setembro de 2021

Sistemas Eletrónicos Analógicos e Digitais, osciladores, 3b


Soluções da pergunta 3.b) do exame de SEAD, ISEL, de 9/7/2019.





Enunciado



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quinta-feira, 2 de setembro de 2021

Sistemas Eletrónicos Analógicos e Digitais, osciladores, 3a


Soluções da pergunta 3.a) do exame de SEAD, ISEL, de 9/7/2019.


Enunciado



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sábado, 28 de agosto de 2021

Sistemas Eletrónicos Analógicos e Digitais, osciladores, 2c


Soluções da pergunta 2.a) do exame de SEAD, ISEL, de 9/7/2019.





Enunciado




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quinta-feira, 26 de agosto de 2021

Sistemas Eletrónicos Analógicos e Digitais, osciladores, 2b


Soluções da pergunta 2.b) do exame de SEAD, ISEL, de 9/7/2019.




Enunciado




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sexta-feira, 20 de agosto de 2021

Sistemas Eletrónicos Analógicos e Digitais, osciladores, 2a


Soluções da pergunta 2.a) do exame de SEAD, ISEL, de 9/7/2019.



Enunciado




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terça-feira, 20 de julho de 2021

Resolução de uma pergunta de exame de SEAD (Sistemas Eletrónicos Analógicos e Digitais)


Resolução da pergunta 1.a) do exame de SEAD, ISEL, de 6/7/2021.






Enunciado

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segunda-feira, 14 de outubro de 2019

Fundamentos de Electrónica - IST, Formulário do Cap.3

Formulário do terceiro capítulo - Transistor Bipolar de Junção (TBJ)




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Eletrónica, Fundamentos de Electrónica


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Resolução de um problema sobre modelo incremental do transistor BJT -  TCFE, IST 

Electrónica - Díodos

Fundamentos de Electrónica - IST, Formulário Cap.1

Fundamentos de Electrónica - IST, Formulário do Cap.2

Fundamentos de Electrónica - IST, Formulário Cap.4

Fundamentos de Electrónica - IST - Tiristor, Cap.5

Fundamentos de Electrónica - IST - Heterojunções, Cap.6


Resolução de um exercício do teste/exame, de Electrónica I, do IST

Electrónica: Transistor NMOS - Regiões de operação 

Electrónica - Características dos amplificadores MOS

Filtro passa-alto

Filtro passa-baixo

Eletrónica - Amplificadores

Funções de Transferência de Montagens básicas com AmpOps

Resolução de problema do exame de 11-02-2013, de Electrónica e Instrumentação, do ISEL


Resolução de problema de exame de Electrónica e Instrumentação do ISEL

Electrónica e Instrumentação / Circuítos

Resolução de Problema do 3º teste de Electrónica, Eng. Biomédica, FCT UNL 


Resolução de exercício do exame de 23-01-2010, de Circuitos Eléctricos e Sistemas Digitais


Resolução de um problema de Electrónica de LEIC, ISEL

Resolução de pergunta de teste de Electrónica de 2010-01-09  - ISEL - LEIC 

Resolução de um problema de teste de Fundamentos de Electrónica, da Escola Naval



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quarta-feira, 5 de dezembro de 2018

Resolução de um problema sobre modelo incremental do transistor BJT - TCFE, IST


Modelo incremental e determinação do ganho de tensão









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