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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Eng de Sistemas Eletrônicos
 
Disciplina: PSI2223 - Introdução à Eletrônica
Introduction to Electronics

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2006 Desativação: 30/01/2023

Objetivos
         - Analisar o fenômeno de condução de corrente elétrica em  materiais semicondutores. 
- Introduzir ferramentas de simulação para modelagem de materiais semicondutores.
- Introduzir o diodo, o transistor bipolar e o transistor MOS como dispositivos eletrônicos e suas características de operação.
- Familiarizar o aluno com a análise de circuitos eletrônicos com diodos, transistores bipolares e MOS.
- Introduzir o programa SPICE para análise de circuitos.
 
Programa Resumido
Materiais e Dispositivos Semicondutores: corrente elétrica em  semicondutores,  materiais condutores, isolantes e semicondutores, elétrons e lacunas, corrente de deriva e de difusão e estrutura de faixas de energia. Modelagem e simulação da corrente elétrica em semicondutores.· Diodos: diodo ideal, características elétricas, análise de circuitos com diodos, modelo de pequenos sinais para diodos e análise de circuitos. Conceitos básicos de junções pn, modelo SPICE para diodos. Transistor Bipolar: estrutura física e modos de operação, transistores npn e pnp, características elétricas, análise DC de circuitos com transistor, polarização. Transistor bipolar como chave: corte e saturação. Processos de fabricação em microletrônica. Transistor MOS: estrutura, operação, transistores nMOS e pMOS, características elétricas. Modelos para pequenos  sinais (bipolar e MOS), Amplificadores de pequenos sinais. Inversor CMOS.  
 
Programa
Materiais e Dispositivos Semicondutores: corrente elétrica em  semicondutores,  materiais condutores, isolantes e semicondutores, elétrons e lacunas, corrente de deriva e de difusão e estrutura de faixas de energia. Modelagem e simulação da corrente elétrica em semicondutores.· Diodos: diodo ideal, características elétricas, análise de circuitos com diodos, modelo de pequenos sinais para diodos e análise de circuitos. Conceitos básicos de junções pn, modelo SPICE para diodos. Transistor Bipolar: estrutura física e modos de operação, transistores npn e pnp, características elétricas, análise DC de circuitos com transistor, polarização. Transistor bipolar como chave: corte e saturação. Processos de fabricação em microletrônica. Transistor MOS: estrutura, operação, transistores nMOS e pMOS, características elétricas. Modelos para pequenos  sinais (bipolar e MOS), Amplificadores de pequenos sinais. Inversor CMOS.  

SYLLABUS - PSI2223 - Introduction to Electronics.

Materials and Semiconductor Devices: electrical current in semiconductors, conductors, insulators and semicondutors materials, electrons and holes, drift and diffusion currents, band diagram structure. Modeling and simulation of the electrical current in semiconductors. Diodes: ideal diode, electrical characteristics, analysis of circuits with diodes, small-signal model for diodes and circuit analysis. Basic concepts of pn junctions, SPICE model for diodes. Bipolar transistors: physical structure, operation, npn and pnp transistors, electrical characteristics, DC analysis of circuits with bipolar transistors, biasing. Bipolar transistor as a switch: cut-off and saturation. Fabrication processes in microelectronics. MOS Transistor: structure, operation, nMOS and pMOS transistors, electrical characteristics. Small-signal models (bipolar and MOS), small-signal amplifiers. CMOS inverter.
 
Avaliação
     
Método
Aulas expositivas e resolução de exercícios. Listas de exercícios, testes semanais de múltipla escolha, provas escritas.
Critério
Média ponderada (MG) conforme segue: MG = 0,25(P1 + P2 + 2P3) + 0,1 MT onde P1, P2 e P3 são as notas atribuídas, respectivamente, a primeira, segunda e terceira prova e MT é a média de testes e listas de exercícios que opcionalmente forem aplicados. A prova substitutiva substitui uma das provas (P1 ou P2 ou P3) que o aluno faltou e a aprovação ocorre quando a média geral for maior ou igual a 5,0.
Norma de Recuperação
MF = (MG + R)/2. MF = Média Final; MG = Média obtida pelo aluno na primeira avaliação (maior ou igual a 3,0 e menor do que 5,0); R = Nota obtida pelo aluno na prova de recuperação. Para aprovação, MF deve ser maior ou igual a 5,0.
 
Bibliografia
     
[01] - Sedra, A.S. and Smith, K.C. Microelectronic Circuits, Oxford University Press, New York-Oxford, 5a. edição, 2004 (ISBN 0-19-514251-9).
[02] - Serway, R.A. and Jewett, J.W. Physics for Scientists and Engineers, volume 3, Brooks/Cole Publishing Company; 5a. edição, 1999(ISBN 0030317169).
[03] - Apostila: Complemento sobre Materiais Semicondutores, vários autores, PSI-EPUSP, 2004.
[04] - Howe, R.T and Sodini, C.G. Microelectronics: An Integrated Approach, Prentice Hall, New Jersey, 1997 (ISBN 0-13-588518-3).
[05] - Herniter, M. E. Schematic Capture With Microsim PSPICE for Windows 95/98/Nt, Prentice Hall; 2000 (ISBN: 0130814040).
[06] - Horenstein, M. N. Microeletrônica: Circuitos & Dispositivos. Rio de Janeiro, Prentice Hall do Brasil, 1996. (tradução do original em inglês, ISBN 85-7054-048-5).
 

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