Eletrónica dos Sistemas de Comunicações

Código:

EL-SD4000

Sigla:

EL-SD4000

Nível:

400

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Electrónica e Sistemas Digitais

Ocorrência: 2021/2022 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://moodle.up.pt/
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:EF	1	Plano Oficial a partir de 2021_M:EF	2	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português e inglês

Objetivos

Em Eletrónica dos Sistemas de Comunicação pretende-se que os estudantes prossigam o percurso de aprendizagem da eletrónica de sinal com o estudo da modelação, especificação e dimensionamento dos principais circuitos usados em sistemas de comunicação (por fio e sem fio), tendo também presentes considerações tecnológicas de implementação. O objetivo principal é que os estudantes, partindo do conhecimento dos principais blocos constituintes de sistemas de comunicação, abordem os circuitos eletrónicos que os realizam e adquiram competências de análise e projeto destes circuitos satisfazendo as especificações funcionais. Pretende-se que os estudantes saibam, perante um dado circuito, deduzir as suas principais características de desempenho, e que dadas as especificações funcionais façam uma seleção criteriosa das topologias a usar, tendo presente requisitos de otimização em termos de consumo, área de implementação, e outras características de desempenho não explicitamente especificadas.

Resultados de aprendizagem e competências

Tendo os estudantes adquirido previamente conhecimentos fundamentais em circuitos analógicos e digitais, assim como nos domínios da instrumentação e processamento de sinais, os conteúdos desta unidade curricular permitem que os estudantes abordem a modelação e a análise funcional de diversos blocos de sistemas de comunicação. A abordagem usada é do tipo “top-down” - da especificação para os detalhes de implementação dos circuitos - e permite que os estudantes adquiram competências de análise funcional e de projeto dos circuitos, capacitando-os para reconhecerem  e selecionarem as tipologias de diferentes circuitos e o seu consequente dimensionamento. Com a metodologia adotada, complementa-se o estudo teórico com a abordagem laboratorial de modo a que os estudantes conheçam e saibam completar o ciclo especificação, projeto e análise funcional, desenho físico e otimização dos circuitos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Análise de circuitos, teoria do sinal e dos sistemas; transformadas de Laplace e Z. Análise de circuitos com transístores bipolares e MOS.

Programa

- Revisão das características funcionais e topológicas das principais arquiteturas de transcetores de comunicação por fio e sem fio;

- Projeto e síntese de: Filtros - aproximação e síntese de funções de filtragem; filtros passivos e ativos;

- Osciladores harmónicos e de relaxação e osciladores controlados por tensão (VCO);

- Circuitos de síntese de frequência: Síntese digital direta (DDS) e malhas de sintonia de fase (PLL);

- Circuitos multiplicadores, amplificador lock-in, e misturadores;

- Amplificadores sintonizados de sinal e de potência;

- Conversão A/D e D/A em sistemas de comunicação;

- Eletrónica rápida e circuitos de interface em comunicações de alto-débito;

- Estudo das fontes de ruído extrínseco de sistemas de comunicação e de ruído intrínseco de dispositivos eletrónicos ativos e passivos e respetivos modelos.

- Análise estocástica e caracterização de circuitos/sistemas eletrónicos considerando a presença de ruído.

Bibliografia Obrigatória

Ndjountche, T.; Data Converters, Phase-Locked Loops, and Their Applications, CRC Press

Bibliografia Complementar

Chen, W-K.; Passive, Active, and Digital Filters

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas tutoriais são apresentados os conteúdos teóricos fundamentais com referência aos elementos de estudo adotados, analisados exemplos e resolvidos problemas. Em laboratório são efetuados trabalhos de bancada envolvendo simulação (recorrendo a ferramentas CAD) e experimentação. Os primeiros trabalhos serão de caráter tutorial de modo a promover a aprendizagem dos tópicos lecionados e das ferramentas a utilizar, sendo adotada progressivamente uma abordagem que apele à capacidade de projeto autónomo por parte do estudante. O trabalho final será de projeto de um circuito a partir de um conjunto de especificações que contemplam requisitos comuns em sistemas de comunicação.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	10,00
Exame	40,00
Trabalho escrito	36,00
Trabalho prático ou de projeto	14,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	63,00
Frequência das aulas	52,00
Trabalho laboratorial	47,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Classificação mínima de frequência = 9,0 valores.
As aulas laboratoriais são de frequência obrigatória, aplicando-se a legislação em vigor no que diz respeito ao número máximo admissível de faltas.
Todos os alunos estão sujeitos a este procedimento, incluindo aqueles com estatuto especial (TE, DA,…). Situações de incompatibilidade serão analisadas e, caso se justifique, serão equacionadas soluções que minimizem a perturbação do processo aqui descrito.

Fórmula de cálculo da classificação final

- Classificação Final (CF)= 0,4*Exame (E) + 0,6*Avaliação distribuída (AD).
- Avaliação distribuída (AD) = 0,2*Desempenho (D) + 0,6*Relatórios (R) + 0,2*Projeto final.
- Condição de aprovação CF ≥ 9,5 valores.
- Classificação AD mínima para obtenção de frequência = 9,0 valores. A obtenção de frequência é condição necessária para acesso a exame. 
- Classificação mínima no exame = 9,0 valores.
- A melhoria da classificação "E" pode ser obtida na prova de Recurso.
- A componente de Desempenho (D) compreende a assiduidade e a avaliação do desempenho do estudante na realização dos trabalhos laboratoriais. A componente Relatórios (R) diz respeito aos relatórios dos trabalhos laboratoriais.
- Os estudantes com classificação AC de 9,0 ou mais valores, obtida em anos passados, podem manter essa avaliação sem necessitar de frequentar as aulas laboratoriais.

Provas e trabalhos especiais

Todos os alunos deverão cumprir, na íntegra e objetivamente, todos os requisitos da avaliação, não estando previstos, à priori, outros critérios para situações extraordinárias. No entanto, a surgirem, serão objeto de análise pontual.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Todos os alunos deverão cumprir, na íntegra e objetivamente, todos os requisitos da avaliação, não estando previstos, à priori, outros critérios para situações extraordinárias. No entanto, a surgirem, serão objeto de análise pontual.

Melhoria de classificação

1. Classificação final: exame.
2. Avaliação de Desempenho: em ano seguinte, a avaliar individualmente atendendo às componentes já realizadas.

Observações

Nota: O acesso à aula teórica por videoconferência faz-se via zoom, com acesso federado:
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