Disciplina detalhes

Detalhes do curso

Conhecimentos de Base Recomendados

A frequência nesta disciplina pressupõe que os alunos tenham conhecimentos básicos de instrumentação, electrotecnia e de electrónica.
Objetivos

Estudo, implementação e análise de circuitos elementares de condicionamento de sinal para interface de transdutores.
Estudo de métodos de conversão analógico-digital e digital-analógico, e da sua aplicação na área de instrumentação e medida. Caracterização e implementação de técnicas de modulação e transmissão de sinais em redes industriais e em sistemas de instrumentação e medida com telemetria.
Métodos de Ensino

As aulas teóricas servirão para exposição teórica dos conteúdos programáticos da disciplina. As aulas práticas terão uma componente baseada na exemplificação, em termos de aplicações, do conteúdo leccionado nas aulas teóricas e de resolução de problemas e fichas de trabalho.
Nas aulas de laboratório está prevista a realização do seguinte conjunto de trabalhos:
Lab. 1 Amplificador Operacional
Lab. 2 Amplificador de instrumentação e Schmitt-Trigger
Lab. 3 Filtros de frequência
Lab. 4 Conversor DA e AD
Lab. 5 Conversor Tensão/Frequência e Frequência/Tensão
Lab. 6 Transmissor AM (demonstração)

Modo de Ensino Presencial:
1) Atividades de aprendizagem como exercícios resolvidos ou por resolver, com soluções; exercícios ou questões por resolver, sem soluções; fórum e/ou chat no Moodle; questionário.
2) Monitorização da aprendizagem através do seguimento de objetivos; na resolução de dúvidas.
3) Atividades de avaliação como trabalhos; relatórios; simulações.
Estágio(s)

Não
Programa

1- Amplificadores Operacionais (6H)
1.1-Princípio e zonas de funcionamento do AmpOp, 1.2-Tensão de modo comum e tensão de modo diferencial, 1.3-Modelo do AmpOp ideal, 1.4-Desvios em relação ao caso ideal, 1.5-Esquema equivalente, 1.6-Correntes de polarização, 1.7-Tensões e correntes de desvio, 1.8-Técnicas de compensação da tensão de desvio, 1.9-Resposta em frequência, estabilidade e compensação, 1.10-Produto ganho largura de banda, 1.11-’Slew-rate’, 1.12-Factor de rejeição de modo comum, 1.13-Valores típicos dos parâmetros de um AmpOp, 1.14-Estudo do ruído (e.g., ruído térmico) e de fenómenos de interferência em circuitos com AmpOp

2 - Circuitos fundamentais, lineares e não lineares, com AmpOp (4H)
2.1-Conversores I/V, I/I, V/V, V/I, 2.2-Amplificadores inversores e não inversores, 2.3-Somador inversor e diferenciador, 2.4-Integrador e derivador, 2.5-Comparadores, 2.6-Comparadores com histerese: ‘Schmitt Trigger’, 2.7-Circuito desfasador

3 - Circuitos não lineares com AmpOp (2H)
3.1-Superdiodo, 3.2-Amplificador exponencial, 3.3-Amplificador logarítmico e circuito misturador

4 - Amplificadores de instrumentação e de isolamento (2H)
4.1- Amplificador diferencial, 4.2- Amplificador de isolamento, 4.3- Amplificador de instrumentação em ponte: com três e com dois AmpOp

5 - Estudo de filtros activos (4H)
5.1-Características genéricas dos filtros passa-baixo, passa-alto, passa-banda e rejeita-banda, 5.2-Especificação de filtros com base no ganho da função de transferência, 5.3-Filtros activos de 1ª ordem: passa-baixo, passa-alto, 5.4-Filtros de Sallen & Key de 2ª ordem: passa-baixo, passa-alto, passa-banda e rejeita-banda

6 - Conversores digital/analógico e analógico/digital (6H)
6.1-Conversores D/A: função de transferência, 6.2-Esquema de princípio, 6.3-Rede R-2R, 6.4-Conversor D/A não ideal, 6.5-Conversores A/D, 6.6-Métodos de conversão, 6.7-Conversor paralelo ou ‘flash’, 6.8-Conversor de aproximações sucessivas, 6.9-Conversor de dupla rampa, 6.10-Conversão tensão/frequência, 6.11- Conversor A/D não ideal

7 – Modulação de Sinais e Suportes de Transmissão (6H)
7.1.1-Princípios de transmissão, 7.1.2-Modulação de amplitude, 7.1.3-Modulação de frequência, 7.2.1-Suportes de transmissão: parâmetros primários e secundários; modelo de quadripólo, 7.2.2-Par entrançado, 7.2.3-Cabo coaxial, 7.2.4-Fibras ópticas, fontes e detectores ópticos
Demonstração de conteúdos

-
Demonstração da metodologia

-
Docente(s) responsável(eis)

Rui Nuno de Gouveia Amorim Vilela Dionisio - 2.º Semestre
Bibliografia

R.V.Dionísio; Conceitos Fundamentais Sobre Teoria de Circuitos, 2006 (Disponível na plataforma Moodle)
Donald E. Scott; An Introduction to Circuit Analysis - A System Approach
A. Bruce Carlson; Communication Systems, An Introduction to Signals and Noise in Electrical Communication, McGraw-Hill, 1986. ISBN: ISBN: 0-07-100560-9 ((Capítulos 6, 7 e 12))
Frederick F. Driscoll; Operational Amplifiers and Linear Integrated Circuits
D. Pereira; Manual de Problemas de Circuitos Eléctricos, Escolar Editora, 1998. ISBN: ISBN: 972-592-103-8\t
D. Pereira; Apontamentos das aulas teóricas, 2007 (Disponível na plataforma Moodle)
R.V.Dionísio; Modelos Teóricos de Transmissão Para Linhas Bifilares, 2008 (Disponível na plataforma Moodle)
D. Pereira; Fichas de problemas, 2007 (Disponível na plataforma Moodle)
D.Pereira e V.Viegas; Guia de trabalhos de laboratório, 2007 (Disponível na plataforma Moodle)