Electrónica Básica. Ingenierías. Ingeniería aplicada. Clave Horas-teoría Horas-práctica Horas-AI Total-horas Créditos I

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2 Nombre de la materia Departamento Academia Electrónica Básica Ingenierías Ingeniería aplicada Clave Horas-teoría Horas-práctica Horas-AI Total-horas Créditos I Nivel Carrera Tipo Prerrequisitos II Nanotecnología Curso-Taller Ninguno Área de formación Básica Particular Obligatoria Objetivo general El alumno adquiere con esta asignatura una base teórica y practica, amplia de la electrónica analógica. A través del curso de Electrónica Básica, se forma a los alumnos en los conocimientos básicos sobre cálculo y diseño de circuitos y sistemas electrónicos analógicos, ampliando los conocimientos sobre componentes y dispositivos electrónicos, en torno a las aplicaciones de los modernos dispositivos electrónicos de microcircuitos. Los objetivos generales a considerar son los siguientes: 1. Valorar la importancia de los sistemas electrónicos en el entorno profesional en el que el alumno se encontrará en la industria. 2. Conocer los elementos que normalmente integran un sistema electrónico. 3. Conocer los componentes fundamentales utilizados en Electrónica Analógica: diodos, transistores BJT, FET, CMO'S y circuitos integrados de tipo analógico como son los amplificadores operacionales. 4. Analizar los circuitos básicos que integran cada bloque funcional de un sistema electrónico; Filtros, circuitos rectificadores de señales, fuentes de alimentación, amplificadores, comprendiendo la utilización de los componentes electrónicos para diseñar estos circuitos. 5. Aprender a manejar los instrumentos de laboratorio y su aplicación en el análisis de circuitos electrónicos prácticos. 6. Aprender a simular circuitos con herramientas computacionales dedicadas al aprendizaje y utilización de la electrónica. 1

3 Unidad 1 Teoría básica de circuitos OBJETIVO El alumno conocerá los elementos pasivos, así como sus símbolos y descripción de los mismos y aprenderá las leyes de Kirchhoff así como también la ley de ohm, analizará circuitos eléctricos con corriente directa y alterna. contenido 1.1.-definicion y descripción de resistencias, bobinas y capacitores conexión serie y paralelo elementos pasivos fuentes de voltaje de cd y ac y conexiones serie y paralelo ley de voltajes de kirchhoff ley de corrientes de kirchhoff ley de ohm análisis de circuito en cd análisis de circuitos en ca. Objetivo particular: Unidad 2 Teoría de los Semiconductores Conocer y manejar las unidades básicas de las variables que se utilizan en el estudio de los semiconductores y de las normas que se aceptan para medir las variables, así como la forma correcta de representar los resultados de los cálculos y de las mediciones. Entender la importancia de prestar atención a las dimensiones de las magnitudes que aparecen en las ecuaciones. Dominar el concepto de polarización y resolver operaciones básicas de circuitos y sistemas con ecuaciones diferenciales, a partir de las propiedades de los semiconductores; asi como identificar, discutir y trazar gráficas de dispositivos semiconductores Introducción Conducción de corriente en los semiconductores La estructura atómica Tipos de materiales eléctricos: conductores, aisladores y semiconductores Semiconductores intrínsecos y extrínsecos Introducción a la fabricación de los semiconductores Niveles de Energía Resistores Especiales La Unión PN Consideraciones Técnicas del Diodo La unión PN a circuito abierto La unión PN en polarización directa e inversa. 2

4 Objetivo: Unidad 3 Aplicaciones y circuitos con diodos Conocer e identificar las variables físicas que intervienen en el movimiento de las partículas, sin importar las causas que lo producen. Aprender a describir el movimiento de una partícula electrónica a partir de su posición, velocidad y aceleración Configuraciones con diodos en serie y en paralelo Modelos del diodo para señal grande Modelo del diodo para señal pequeña Resistencia dinámica y la recta de carga de C. A Sujetadores, y recortadores Las compuertas AND y OR con diodos Rectificadores y filtrado Rectificador de Onda Completa y Calculo del Capacitor El Diodo Zener Regulador con circuito integrado Otros tipos de Diodos. Objetivo Unidad 4 Transistores de unión bipolar Proporcionar una base sólida y actual del estado de la tecnología electrónica y de las herramientas de análisis de los módulos integrantes de los transistores bipolares de unión. 4.1 Teoría Básica del BJT. 4.2 El amplificador con BJT. 4.3 Estructuras de amplificadores y principios de operación. 4.4 La rapidez del transistor. 4.5 Configuraciones básicas. 4.6 Consideraciones Técnicas. 3

5 Objetivo Unidad 5 Transistores de unión y de efecto de campo. Proporcionar una base sólida y actual del estado de la tecnología electrónica y de las herramientas de análisis de los módulos integrantes de los transistores de efecto de campo. 5.1 Importancia de la polarización. 5.2 Características de entradas y salidas 5.3 Áreas de trabajo y puntos de operación. 5.4 Clases de amplificación. 5.5 Circuitos de polarización. 5.6 El transistor como interruptor 5.7 Criterios de diseño en ingeniería. 5.8 Estabilidad de la polarización. 5.9 Estructuras y principios del JFET 5.10 Características eléctricas de los JFET 5.11 Condiciones de polarización Características de entrada y salida Consideraciones técnicas Estructuras y principios del MOSFET 5.15 Condiciones de polarización circuitos de polarización con JFET y MOSFET 5.17 Criterio de diseño. 4

6 Objetivo Unidad 6 El amplificador operacional El alumno conocerá una variedad de aplicaciones avanzadas del amplificador operacional incluyendo filtros activos y sus respuestas en frecuencia, emuladores, el amplificador logarítmico y antilogaritmico, los amplificadores de instrumentación y aplicaciones. Finalmente el alumno conocerá varios tipos de amplificadores operacionales de propósito general y especial. 6.1 Filtros activos y pasivos 6.2 Funciones y características de los filtros de segundo orden. 6.3 Filtros tipo Butterworth, Bessel y Chebyshev 6.4 Estructura de filtros pasa-banda 6.5 Filtros variable de estado ganancia unitaria y ganancia variable 6.6 Filtros en cascada 6.7 El Girador. 6.8 Amplificadores logarítmicos y antilogaritmicos. 6.9 Operación de multiplicación, división y raíz cuadrada Amplificador diferencial de ganancia controlada y la celda de Gilbert El multiplicador, el divisor, el elevador al cuadrado y el extractor de raíz 6.12 El doblador de frecuencia y el trasladador de frecuencia 6.13 Modulador y demodulador balanceado 6.14 Amplificadores de instrumentación 6.15 Amplificador de instrumentación diferenciador y con puente de resistencias 6.16 Amplificador Operacional de transconductancia 6.17 Principio de operación y características de los comparadores 6.18 Detectores de cruce por cero, de nivel, de ventana 6.19 Detector de histéresis con recorrido arriba y debajo de cero 5

7 Unidad 7 Circuitos integrados temporizadores y osciladores Objetivo El alumno conocerá el principio de operación de los circuitos integrados que tienen la capacidad de operar como multivibradores astables y monoestables, interpretará las especificaciones del fabricante y será capaz de utilizarlos adecuadamente. El alumno comprenderá el funcionamiento de los osciladores, que se diseñan con amplificadores operacionales y componentes pasivos; RC, RL, LC y cristales. Conocerá algunos ejemplos de diseño de los diferentes osciladores, Oscilador Puente de Wien, Oscilador por desplazamiento de fase, Oscilador Doble T, Osciladores LC Colpitts y Hartley, interpretará las especificaciones y será capaz de utilizarlos adecuadamente. Incluirá en sus diseños el cálculo las demostraciones matemáticas de la frecuencia de oscilación de los diversos diseños. 7.1 Estructura interna y principios de operación de los C.I. temporizadores 7.2 Operación monoestable del C.I Operación astable del Operación de largos tiempos programables con C.I. XR Programación del C.I. CD Introducción a los Osciladores 7.7 Principio de operación; el Criterio de Barkhausen 7.8 El Oscilador Puente de Wien 7.9 Oscilador por desplazamiento de Fase 7.10 Oscilador Doble T 7.11 Oscilador LC 7.12 Oscilador Hartley 7.13 Oscilador Colpitts 7.14 Fórmula para calcular una inductancia 7.15 Osciladores a Cristal 6

8 Material de apoyo en línea Bibliografía Básica Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos, Robert L. Boylestad, 11 Edición Pearson Dispositivos Electrónicos, Thomas L. Floyd, 8va. Edición, Prentice Hall, Bibliografía complementaria A.P. Malvino. Principios de Electrónica (7ª ed.).mcgraw-hill A. S. Sedra y K. C. Smith. Circuitos Microelectrónicos (5ª ed.). McGraw-Hill Albert P. Malvino, Principios de Electrónica, 6ª Ed. McGraw Hill, 2000, Allan R. Hambley, Electrónica, 2ª Ed. Prentice Hall, 2000, Norbert R. Malik, Circuitos Electrónicos. Análisis, Simulación y Diseño, 2ª Ed. Prentice Hall, Mark Horestein, Microelectrónica: Circuitos y Dispositivos, Prentice Hall, Criterios de Evaluación (% por criterio) La calificación final con fecha de ordinario se acredita solamente si se cumple con un mínimo de 80% (Capitulo IV, artículo 20, sección II), de asistencias al curso presencial, y se tiene derecho a obtener la acreditación con fecha de extraordinario al tener un mínimo del 65% (Capitulo V, artículo 27, sección II), de asistencias al curso, tal como lo marca el Reglamento General de Evaluación y Promoción de Alumnos. Sobre los exámenes que se realizan en el período de extraordinario, y procediendo tal como dice el Reglamento General de Evaluación y Promoción de Alumnos en el Artículo 25, al aplicarlo sobre la calificación del extraordinario se obtiene como sigue: La calificación obtenida en el examen ordinario se multiplica por el factor 0.4 y la del extraordinario por el factor 0.8, al sumar los dos datos numéricos [Extraordinario = 0.4(Ordinario) + 0.8(Extraordinario)] se obtiene la calificación correspondiente al extraordinario el valor resultante se deposita en la base de datos del SIIAU. Prácticas 20 % Tareas 20 % 1er Examen Departamental 30 % 2ndo Examen Departamental 30 % 7

9 Participantes en la elaboración Código Nombre Juan Gilberto Mateos Suárez Sofía Teresita del Nino Jesús Anguiano Ramírez Fecha Elaboración Aprobación por Academia Autorización Colegio Departamental Enero 2013 Próxima revisión julio2013 8

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