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Módulo 1. Análise de Circuitos   

1.1. Conceitos básicos de circuitos

1.1.1. Componentes básicos de circuito
1.1.2. Nós, ramos e malhas
1.1.3. Resistências
1.1.4. Condensadores
1.1.5. Bobinas

1.2. Métodos de análise de circuitos

1.2.1. Leis de Kirchoff. Lei das correntes: análise nodal
1.2.2. Leis de Kirchoff. Lei das tensões: análise de malhas
1.2.3. Teorema da sobreposição
1.2.4. Outros teoremas de interesse

1.3. Funções senoidais e fasores

1.3.1. Revisão das funções senoidais e suas características
1.3.2. Funções senoidais como excitação de um circuito
1.3.3. Definição de fasores
1.3.4. Operações básicas com fasores

1.4. Análise de circuitos em regime senoidal permanente. Efeitos dos componentes passivos excitados por funções senoidais

1.4.1. Impedância e admissão de componentes passivos 
1.4.2. Corrente e tensão senoidal em uma resistência 
1.4.3. Corrente e tensão senoidal em um condensador 
1.4.4. Corrente e tensão senoidal em uma bobina

1.5. Potência de estado estacionário senoidal

1.5.1. Definições
1.5.2. Valores eficazes
1.5.3. Exemplo 1 de cálculo de potências
1.5.4. Exemplo 2 de cálculo de potências

1.6. Geradores

1.6.1. Geradores ideais
1.6.2. Geradores reais
1.6.3. Associações de geradores em montagem em série
1.6.4. Associações de geradores em montagem mista

1.7. Análise topológica de circuitos

1.7.1. Circuitos equivalentes
1.7.2. Equivalente de Thévenin
1.7.3. Equivalente Thévenin em estado estacionário contínuo
1.7.4. Equivalente de Norton

1.8. Teoremas fundamentais de circuitos

1.8.1. Teorema da sobreposição
1.8.2. Teorema da máxima transferência de potência
1.8.3. Teorema da substituição
1.8.4. Teorema de Millman
1.8.5. Teorema da reciprocidade

1.9. Transformadores e circuitos acoplados

1.9.1. Introdução
1.9.2. Transformadores de núcleo de ferro: o modelo ideal
1.9.3. Impedância refletida
1.9.4. Especificações do transformador de potência
1.9.5. Aplicações do transformador
1.9.6. Transformadores de núcleo de ferro práticos
1.9.7. Teste de transformadores
1.9.8. Efeitos da voltagem e frequência
1.9.9. Circuitos mal acoplados
1.9.10. Circuitos acoplados magneticamente com excitação senoidal
1.9.11. Impedância acoplada

1.10. Análise de fenômenos transitórios em circuitos

1.10.1. Cálculo da corrente e tensão instantânea em componentes passivos
1.10.2. Circuitos transitórios de ordem um
1.10.3. Circuitos de segunda ordem em regime transitório
1.10.4. Ressonância e efeitos de frequência: filtragem

Módulo 2. Eletrônica e Instrumentação Básica

2.1. Instrumentação básica

2.1.1. Introdução Sinais e seus parâmetros
2.1.2. Grandezas elétricas básicas e suas medidas
2.1.3. Osciloscópio
2.1.4. Multímetro digital
2.1.5. Gerador de funções
2.1.6. Fonte de alimentação de laboratório

2.2. Componentes eletrônicos no laboratório

2.2.1. Principais tipos e conceitos de tolerância e série 
2.2.2. Comportamento térmico e dissipação de potência Tensão e corrente máximas
2.2.3. Conceitos de coeficientes de variação, derivação e de não linearidade
2.2.4. Parâmetros específicos mais comuns dos principais tipos. Seleção em catálogo e limitações

2.3. O diodo de junção, circuitos com diodos, diodos para aplicações especiais

2.3.1. Introdução e funcionamento 
2.3.2. Circuitos com diodos 
2.3.3. Diodos para aplicações especiais 
2.3.4. Diodo Zener

2.4. O transistor de junção bipolar BJT e FET/MOSFET

2.4.1. Fundamentos dos transistores
2.4.2. Polarização e estabilização do transistor
2.4.3. Circuitos e aplicações de transístores 
2.4.4. Amplificadores de estágio único
2.4.5. Tipos de amplificadores, tensão, corrente
2.4.6. Modelos alternados

2.5. Conceitos básicos de amplificadores. Circuitos com amplificadores operacionais ideais

2.5.1. Tipos de amplificadores. Tensão, corrente, transimpedância e transcondutância
2.5.2. Parâmetros característicos: impedâncias de entrada e saída, funções de transferência direta e reversa
2.5.3. Visão como quadrupolos e parâmetros
2.5.4. cascata, série-série, série-paralelo, paralelo-série e paralelo-paralelo
2.5.5. Conceito de amplificador operacional. Características gerais. Uso como comparador e como amplificador
2.5.6. Circuitos amplificadores inversores e não inversores. Seguidores e retificadores de precisão. Controle de corrente por tensão
2.5.7. Elementos para instrumentação e cálculo operacional: somadores, subtratores, amplificadores diferenciais, integradores e diferenciadores
2.5.8. Estabilidade e retroalimentação: astável e disparadores

2.6. Amplificadores de estágio único e multiestágio

2.6.1. Conceitos gerais de polarização de dispositivos
2.6.2. Circuitos e técnicas básicas de polarização. Implementação para transistores bipolares e de efeito de campo. Estabilidade, derivação e sensibilidade
2.6.3. Configurações básicas de amplificação de pequenos sinais: fonte-emissor comum, porta-base, dreno-coletor Propriedades e variantes
2.6.4. Comportamento contra grandes excursões de sinal e faixa dinâmica
2.6.5. Chaves analógicas básicas e suas propriedades
2.6.6. Efeitos de frequência em configurações de estágio único: caso de frequências médias e seus limites
2.6.7. Amplificação multiestágio com acoplamento R-C e direto. Considerações sobre amplificação, faixa de frequências, polarização e faixa dinâmica

2.7. Configurações básicas em circuitos integrados analógicos

2.7.1. Configurações diferenciais de entrada. Teorema de Bartlett. Polarização, parâmetros e medidas
2.7.2. Blocos funcionais de polarização: espelhos de corrente e suas modificações. Cargas ativas e mudanças de nível
2.7.3. Configurações de entrada padrão e suas propriedades: transistor simples, pares Darlington e suas modificações, cascode
2.7.4. Configurações de saída

2.8. Filtros ativos

2.8.1. Visão Geral
2.8.2. Design de filtros com operacionais
2.8.3. Filtros de baixa passagem
2.8.4. Filtros de alta passagem
2.8.5. Filtros passa-faixa e faixa eliminada
2.8.6. Outros tipos de filtros ativos

2.9. Conversores analógico-digital (A/D)

2.9.1. Introdução e funcionalidades
2.9.2. Sistemas instrumentais
2.9.3. Tipos de conversores
2.9.4. Características dos conversores
2.9.5. Processamento de dados

2.10. Sensores

2.10.1. Sensores primários 
2.10.2. Sensores resistivos
2.10.3. Sensores capacitivos
2.10.4. Sensores indutivos e eletromagnéticos
2.10.5. Sensores digitais
2.10.6. Sensores geradores de sinal
2.10.7. Outros tipos de sensores

Módulo 3. Eletrônica Analógica e Digital

3.1. Introdução: conceitos e parâmetros digitais

3.1.1. Magnitudes analógicas e digitais
3.1.2. Dígitos binários, níveis lógicos e formas de onda digitais
3.1.3. Operações lógicas básicas 
3.1.4. Circuitos integrados 
3.1.5. Introdução lógica programável 
3.1.6. Instrumentos de medição
3.1.7. Números decimais, binários, octais, hexadecimais, BCD 
3.1.8. Operações aritméticas com números
3.1.9. Detecção de erros e códigos de correção
3.1.10. Códigos alfanuméricos

3.2. Portões lógicos

3.2.1. Introdução
3.2.2. O investidor 
3.2.3. A porta AND 
3.2.4. A porta OR 
3.2.5. A porta NAND 
3.2.6. A porta NOR 
3.2.7. Portas OR e NOR exclusiva 
3.2.8. Lógica programável 
3.2.9. Lógica de função fixa

3.3. Álgebra Booleana

3.3.1. Operações e expressões booleanas
3.3.2. Leis e regras da álgebra booleana 
3.3.3. Teoremas De Morgan 
3.3.4. Análise booleana de circuitos lógicos 
3.3.5. Simplificação usando álgebra booleana
3.3.6. Formas padronizadas de expressões booleanas 
3.3.7. Expressões booleanas e tabelas da verdade 
3.3.8. Mapas de Karnaugh 
3.3.9. Minimização de uma soma de produtos e minimização de um produto de somas

3.4. Circuitos combinacionais básicos

3.4.1. Circuitos básicos
3.4.2. Implementação da lógica combinacional
3.4.3. A propriedade universal das portas NAND e NOR
3.4.4. Lógica combinacional com portas NAND e NOR
3.4.5. Funcionamento de circuitos lógicos com trens de impulsos
3.4.6. Somadores 
3.4.6.1. Somadores básicos 
3.4.6.2. Somadores binários em paralelo 
3.4.6.3. Somadores com transporte 
3.4.7. Comparadores 
3.4.8. Decodificadores 
3.4.9. Codificadores 
3.4.10. Conversores de código 
3.4.11. Multiplexadores 
3.4.12. Demultiplexadores 
3.4.13. Aplicações

3.5. Latches, Flip-Flops e temporizadores

3.5.1. Conceitos básicos
3.5.2. Latches
3.5.3. Flip-Flops acionados por borda 
3.5.4. Características de funcionamento do Flip-Flops
3.5.4.1. Tipo D 
3.5.4.2. Tipo J-K 
3.5.5. Monoestáveis 
3.5.6. Estáveis 
3.5.7. O temporizador 555 
3.5.8. Aplicações

3.6. Contadores e registradores de deslocamento

3.6.1. Funcionamento de contador assíncrono
3.6.2. Funcionamento de contador síncrono

3.6.2.1. Ascendente
3.6.2.2. Descendente

3.6.3. Design de contadores síncronos
3.6.4. Contadores em cascata
3.6.5. Decodificação de contadores
3.6.6. Aplicação de contadores 
3.6.7. Funções básicas dos registros de deslocamento

3.6.7.1. Registros de deslocamento com entrada em série e saída paralela
3.6.7.2. Registros de deslocamento com entrada paralela e saída em série
3.6.7.3. Registros de deslocamento com entrada e saída paralelas
3.6.7.4. Registros de deslocamento bidirecionais

3.6.8. Contadores baseados em registros de deslocamento 
3.6.9. Aplicações de registros de contadores

3.7. Memórias, introdução ao SW e lógica programável

3.7.1. Princípios de memórias semicondutoras
3.7.2. Memórias RAM 
3.7.3. Memórias ROM

3.7.3.1. Somente leitura 
3.7.3.2. PROM 
3.7.3.3. EPROM

3.7.4. Memoria Flash 
3.7.5. Expansão de memórias 
3.7.6. Tipos especiais de memória

3.7.6.1. FIFO
3.7.6.2. LIFO

3.7.7. Memórias ópticas e magnéticas 
3.7.8. Lógica programável: SPLD e CPLD 
3.7.9. Macrocélulas 
3.7.10. Lógica programável: FPGA 
3.7.11. Software de lógica programável 
3.7.12. Aplicações

3.8. Eletrônica analógica: osciladores

3.8.1. Teoria dos osciladores
3.8.2. Oscilador de ponte de wien
3.8.3. Outros osciladores RC 
3.8.4. Oscilador Colpitts 
3.8.5. Outros osciladores LC 
3.8.6. Oscilador de cristal
3.8.7. Cristais de quartzo
3.8.8. Temporizador 555

3.8.8.1. Funcionamento como estável 
3.8.8.2. Funcionamento monoestável 
3.8.8.3. Circuitos

3.8.9. Diagramas de BODE

3.8.9.1. Amplitude 
3.8.9.2. Fase 
3.8.9.3. Funções de transferência

3.9. Eletrônica de potência: tiristores, conversores, inversores

3.9.1. Introdução 
3.9.2. Conceito de conversor 
3.9.3. Tipos de conversores 
3.9.4. Parâmetros para caracterizar os conversores

3.9.4.1. Sinal periódico 
3.9.4.2. Representação no domínio do tempo 
3.9.4.3. Representação no domínio da frequência

3.9.5. Semicondutores de potência

3.9.5.1. Elemento ideal 
3.9.5.2. Diodo 
3.9.5.3. Tiristor 
3.9.5.4. GTO (Gate Turn-off Thyristor) 
3.9.5.5. BJT (Bipolar Junction Transistor) 
3.9.5.6. MOSFET 
3.9.5.7. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)

3.9.6. Conversores CA/CC. Retificadores

3.9.6.1. Conceito de quadrante 
3.9.6.2. Retificadores não controlados

3.9.6.2.1. Ponte simples de meia onda 
3.9.6.2.2. Ponte de onda completa Retificadores controlados 
3.9.6.3.1. Ponte simples de meia onda 
3.9.6.3.2. Ponte controlada de onda completa

3.9.6.4. Conversores cc/CC

3.9.6.4.1. Conversor CC/CC redutor 
3.9.6.4.2. Conversor CC/CC escalonável

3.9.6.5. Conversores CC/CA. Inversor

3.9.6.5.1. Inversor de onda quadrada 
3.9.6.5.2. Inversor PWM

3.9.6.6. Conversores CA/CA. Cicloconversores

3.9.6.6.1. Controle tudo/nada 
3.9.6.6.2. Controle de fase

3.10. Geração de energia elétrica, instalação fotovoltaica. Legislação

3.10.1. Componentes de uma instalação solar fotovoltaica 
3.10.2. Introdução à energia solar 
3.10.3. Classificação das instalações solares fotovoltaicas

3.10.3.1. Aplicações autônomas 
3.10.3.2. Aplicações conectadas à rede

3.10.4. Diagrama de um ISF

3.10.4.1. Célula solar: características básicas 
3.10.4.2. O painel solar 
3.10.4.3. O regulador 
3.10.4.4. Acumuladores. Tipos de baterias 
3.10.4.5. O investidor

3.10.5. Aplicações conectadas à rede

3.10.5.1. Introdução 
3.10.5.2. Elementos de uma instalação solar fotovoltaica conectada à rede elétrica 
3.10.5.3. Design e cálculo de instalações fotovoltaicas conectadas à rede 
3.10.5.4. Design de um jardim solar 
3.10.5.5. Design de instalações integradas em edifícios 
3.10.5.6. Interação da instalação com a rede elétrica
3.10.5.7. Análise de possíveis perturbações e qualidade do abastecimento 
3.10.5.8. Medições de consumo elétrico 
3.10.5.9. Segurança e proteções na instalação
3.10.5.10. Regulamentação atual

3.10.6. Legislação sobre energias renováveis

Módulo 4. Sistemas Digitais

4.1. Conceitos básicos e organização funcional do computador

4.1.1. Conceitos básicos 
4.1.2. Estrutura funcional dos computadores 
4.1.3. Conceito de linguagem de máquina 
4.1.4. Parâmetros básicos para a caracterização do desempenho do computador 
4.1.5. Níveis conceituais de descrição de um computador 
4.1.6. Conclusões

4.2. Representação de informações a nível de máquina

4.2.1. Introdução 
4.2.2. Representação de textos

4.2.2.1. Código ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
4.2.2.2. Código Unicode

4.2.3. Representação de sons
4.2.4. Representação de imagens

4.2.4.1. Bitmaps
4.2.4.2. Mapas vetoriais

4.2.5. Representação de vídeo
4.2.6. Representação de dados numéricos

4.2.6.1. Representação integral
4.2.6.2. Representação de números reais

4.2.6.2.1. Arredondamento
4.2.6.2.2. Situações especiais

4.2.7. Conclusões

4.3. Diagrama de operação de um computador

4.3.1. Introdução
4.3.2. Elementos internos do processador
4.3.3. Sequenciamento do funcionamento interno de um computador
4.3.4. Gestão das instruções de controle

4.3.4.1. Gestão das instruções de salto
4.3.4.2. Gestão das instruções de chamada e retorno de sub-rotina

4.3.5. As interrupções
4.3.6. Conclusões

4.4. Descrição de um computador a nível de linguagem de máquina e de montagem

4.4.1. Introdução: processadores RISC vs CISC
4.4.2. Um processador RISC: CODE-2

4.4.2.1. Características de CODE-2
4.4.2.2. Descrição da linguagem de máquina de CODE-2
4.4.2.3. Metodologia para a realização de programas em linguagem de máquina CODE-2
4.4.2.4. Descrição da linguagem de montagem de CODE-2

4.4.3. Uma família CISC: processadores Intel de 32 bits (IA-32)

4.4.3.1. Evolução dos processadores da família Intel
4.4.3.2. Estrutura básica da família de processadores 80×86
4.4.3.3. Sintaxe, formato de instruções e tipos de operandos
4.4.3.4. Repertório de instruções básicas da família de processadores 80×86
4.4.3.5. Diretrizes de montagem e reserva de posicionamento de memória

4.4.4. Conclusões

4.5. Organização e design do processador

4.5.1. Introdução ao design do processador CODE-2
4.5.2. Sinais de Controle do processador CODE-2
4.5.3. Design da unidade de processamento de dados
4.5.4. Design da unidade de controle

4.5.4.1. Unidades de controle com fio e microprogramadas
4.5.4.2. Ciclo da unidade de controle do CODE-2
4.5.4.3. Design da unidade de controle microprogramada CODE-2

4.5.5. Conclusões

4.6. Entradas e saídas: buses

4.6.1. Organização de entradas/saídas

4.6.1.1. Controles de entrada/ saída
4.6.1.2. Endereçamento da porta de E/S
4.6.1.3. Técnicas de transferência de E/S

4.6.2. Estruturas básicas de interconexão
4.6.3. Buses
4.6.4. Estrutura interna de um PC

4.7. Microcontroladores e PICs

4.7.1. Introdução
4.7.2. Características básicas dos microcontroladores
4.7.3. Características básicas dos PICs
4.7.4. Diferenças entre microcontroladores, PICs e microprocessadores

4.8. Conversores A/D e sensores

4.8.1. Amostragem e reconstrução de sinais
4.8.2. Conversores A/D
4.8.3. Sensores e Transdutores
4.8.4. Processamento digital básico de sinais
4.8.5. Circuitos e sistemas básicos para conversão A/D

4.9. Programação de um sistema de microcontrolador

4.9.1. Design e configuração eletrônica do sistema
4.9.2. Configuração de um ambiente de desenvolvimento de sistemas digitais microcontrolados utilizando ferramentas livres
4.9.3. Descrição da linguagem utilizada pelo microcontrolador
4.9.4. Programação das funções do microcontrolador
4.9.5. Montagem final do sistema

4.10. Sistemas digitais avançados: FPGAs e DSPs

4.10.1. Descrição de outros sistemas digitais avançados
4.10.2. Características básicas das FPGAs
4.10.3. Características básicas dos DSPs
4.10.4. Linguagens de descrição do hardware

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