INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

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1 PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica ASIGNATURA: Dispositivos SEMESTRE: Quinto OBJETIVO GENERAL: El alumno utilizará los dispositivos de estado sólido, como bloques funcionales aplicados al procesamiento de las señales eléctricas en un circuito electrónico típico, previa identificación y comprensión de sus características, limitaciones, circuito equivalente y comportamiento. CONTENIDO SINTÉTICO: I.- Características Generales de los Componentes Electrónicos. II.- Dispositivos de Estado Sólido de Dos Terminales (Diodos). III.-Dispositivos de Estado Sólido de Tres Terminales (Transistores). IV.-Dispositivos de Estado Sólido Utilizados como Interruptores Controlados. METODOLOGÍA: Revisión de los datos que proporcionan los fabricantes de componentes electrónicas a través de internet o en manuales impresos, por parte de los alumnos con la guía del profesor, interpretación de los mismos para la solución de problemas o aplicaciones prácticas. Utilización por parte de los alumnos de alguno de los software de circuitos eléctricos que existen en el mercado y que son de uso común, para simular sus ejemplos y aplicaciones, y observar de una manera sencilla y clara los resultados que esperan obtener de sus circuitos y que se podrán comprobar al realizar la práctica correspondiente en el laboratorio. Comparación, por parte de los alumnos y del profesor, de los resultados obtenidos teóricamente, tanto en los simuladores de circuitos como en el trabajo con equipo de laboratorio, para un ejemplo o una aplicación práctica determinada. Valoración de las diferentes formas de analizar y comprobar un circuito o aplicación específicos: la teórica, la simulada con software y la práctica con equipo de laboratorio, con el propósito de que sepa cómo y dónde utilizar esta poderosas herramientas Los estudiantes trabajarán en parejas para realizar tareas, cálculos, simulación con sofware y con equipo de laboratorio. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Tres exámenes departamentales, en donde el 40% será la evaluación de la parte teórica y conceptual a través de la utilización adecuada de los dispositivos en circuitos electrónicos; 40% será la medición e interpretación de parámetros y señales eléctricas, así como la comprobación de aplicaciones típicas con los dispositivos empleando la simulación con PC y el equipo de laboratorio de electrónica; en cada evaluación departamental la participación, las tareas y la investigación bibliográfica que se realicen los alumnos contribuirán con el 20% de la calificación correspondiente. BIBLIOGRAFÍA: Profesores de la academia de electrónica, Libro de texto, 1º Ed., ESIME-IPN, 2005 Profesores de la academia de electrónica, Manual de prácticas de laboratorio, 1º Ed., ESIME-IPN, 2005 Malvino, Principios de Electrónica, 6º Ed., Mac Graw Hill, 2000, 916pags Robert Boylestad, Electrónica, teoría de circuitos, 5º Ed., Prentice may, 2000, 1111 pags.

2 ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica OPCIÓN: COORDINACIÓN: Electrónica DEPARTAMENTO: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica ASIGNATURA: Dispositivos SEMESTRE: Quinto CLAVE: CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: Agosto 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-práctica MODALIDAD: Escolarizada TIEMPOS ASIGNADOS HORAS/SEMANA/TEORÍA: HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: H0RAS/SEMESTRE/TEORÍA: 54 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27 HORAS/TOTALES: 81 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academias de Electrónica de ICE-ESIME Culhuacan y Zacatenco AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN REVISADO POR: Subdirecciones Académicas de ESIME Culhuacan y Zacatenco APROBADO POR: C.T.C.E. de ESIME Culhuacan y Zacatenco M. en C. Ernesto Mercado Escutía M. en C. Jesús Reyes García

3 ASIGNATURA Dispositivos CLAVE HOJA 2 DE 8 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA En la formación de un ingeniero en comunicaciones y electrónica es fundamental el conocimiento, dominio y uso de los componentes electrónicos, ya sea para entender, operar, instalar, reparar o en el mejor de los casos diseñar, equipos y sistemas electrónicos, los cuales actualmente se usan en todos los ámbitos de la vida cotidiana. La electrónica tiene como origen el uso de componentes electrónicos las cuales son capaces de procesar matemáticamente una señal eléctrica, éstas han venido evolucionando con el paso de los años, al grado que en la actualidad prácticamente todas son fabricadas con tecnología de estado sólido, sin embargo el uso real de los componentes discretos (dispositivos) se ha venido limitando a interfases de entrada y salida hacia los sistemas electrónicos y al manejo y control de la potencia eléctrica. Este curso presenta desde un punto de vista funcional las características y limitaciones de los componentes electrónicos discretos (dispositivos) y sus aplicaciones básicas más utilizadas en los circuitos electrónicos. Asignaturas antecedentes: Mediciones Asignaturas consecuentes: Electrónica Lineal Esta asignatura es teórico-práctica y requiere formar equipos de dos personas para trabajar en las mesas de laboratorio, debido a que el profesor debe realizar una asesoría muy de cerca con cada equipo de trabajo, difícilmente puede dar atención a más de 8 equipos durante cada sesión, por lo que resulta necesario para atender un grupo de 30 a 32 alumnos que existan dos profesores en el área de laboratorio correspondiente. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno utilizará los dispositivos de estado sólido, como bloques funcionales aplicados al procesamiento de las señales eléctricas en un circuito electrónico típico, previa identificación y comprensión de sus características, limitaciones, circuito equivalente y comportamiento.

4 ASIGNATURA: Dispositivos CLAVE: HOJA: 3 DE 8 No. UNIDAD I NOMBRE: Características Generales de los Componentes Electrónicos OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno distinguirá las características generales de los componentes electrónicos (dispositivos), sus principales representaciones gráficas en el plano X-Y, sus propiedades eléctricas, su clasificación de acuerdo al número de terminales, los procesos de fabricación, los tipos de encapsulados y su ejemplificación como bloques funcionales de acuerdo al proceso matemático que puede efectuar a la señal eléctrica que se le aplique. No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA Clasificación de los componentes electrónicos. Componentes electrónicos discretos (dispositivos). Componentes electrónicos integrados (C.I.). Identificación de componentes en un diagrama electrónico. T P EC 1B y 2B Características generales de los dispositivos de estado sólido. Representación gráfica de características generales en el plano X-Y, uso de distintas escalas lineales y semilogarítmicas. Dispositivos lineales y no lineales. Dispositivos que consumen energía y dispositivos que proporcionan energía. Dispositivos de dos, tres o más terminales. Características y limitaciones generales que proporciona el fabricante para los dispositivos. Tipos de encapsulado y procesos de fabricación de los dispositivos. Dispositivos como bloques funcionales Conceptos generales del procesamiento de una señal eléctrica. Procesamiento analógico. Procesamiento conmutado. Procesamiento digital. Subtotal ESTRATEGIA DIDÁCTICA Revisión e interpretación de la información que se muestra en manuales de diferentes fabricantes, identificando las principales características y parámetros, así como, los tipos de encapsulado y gráficas de comportamiento en general. Selección a través del Internet de los principales sitios y páginas web donde es posible conseguir la información requerida de un componente o dispositivo electrónico, por parte del alumno con la guía del profesor. Formación de equipos de trabajo para la realización de tareas y prácticas de laboratorio, los cuales se recomienda que sean de dos personas. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Los temas I y II serán evaluados en el primer examen departamental, tomando en cuenta la parte teórico conceptual como el 40%, los resultados y la habilidad práctica adquirida en el laboratorio constituirán otro 40% y 20% proporcionado por la participación en clase y las tareas extra-clase.

5 ASIGNATURA: Dispositivos CLAVE: HOJA: 4 DE 8 No. UNIDAD II NOMBRE: Dispositivos de Estado Sólido de Dos Terminales (Diodos) OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los componentes o dispositivos electrónicos de dos terminales (diodos), como bloques funcionales en el procesamiento de señales eléctricas en circuitos electrónicos típicos, previo interpretación de sus características, limitaciones, comportamiento eléctrico y modelos equivalentes. No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA Características generales de los dispositivos de estado sólido de dos terminales. Diodos. Otros. Diodos (características, limitaciones, símbolos, modelo equivalente, bloque funcional, comportamiento gráfico y polarización). Diodo ideal. Diodo rectificador real. Diodos de alta velocidad (diodo Schottky, diodo de conmutación. Diodos especiales. Diodo Zener. Dispositivos optoelectrónicos (diodo emisor de luz, indicador de siete segmentos, fotodiodo, optoacopladores, diodo láser, celda solar). Otros diodos (varicap, varistor, de corriente constante, diodos de recuperación en escalón o de bloqueo rápido, diodos opuestos o diodos de muy bajo voltaje de ruptura inversa, diodo túnel). Aplicaciones típicas con diodos (rectificadores, limitadores o recortadores de voltaje, sujetadores o cambiadores de nivel, dobladores, triplicadores, regulador, voltaje de referencia, indicadores luminosos). Subtotal T P EC B, 2B, 1C y 2C ESTRATEGIA DIDÁCTICA Selección de distintos componentes o dispositivos de dos terminales, mediante la revisión de las hojas de especificación del fabricante, por los alumnos con la guía del profesor. Aplicación de los componentes o dispositivos seleccionados en circuitos electrónicos típicos. Comprobación de las aplicaciones típicas y de las características de las componentes o dispositivos electrónicos a través de la simulación en PC y usando el equipo de laboratorio. Los mismos ejemplos que se simulen en la PC, serán los que se realicen en la práctica de laboratorio para que el alumno compare sus resultados. Formación de equipos (de dos personas) para la realización de tareas extractase y de las prácticas del laboratorio. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Los temas I y II serán evaluados en el primer examen departamental, tomando en cuenta la parte teórico conceptual como el 40%, los resultados y la habilidad práctica adquirida en el laboratorio constituirán otro 40% y 20% proporcionado por la participación en clase y las tareas extra-clase.

6 ASIGNATURA: Dispositivos CLAVE: HOJA: 5 DE 8 No. UNIDAD III OMBRE: Dispositivos de Estado Sólido de Tres Terminales (Transistores) OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los componentes o dispositivos electrónicos de tres terminales (transistores), como bloques funcionales en el procesamiento de señales eléctricas en circuitos electrónicos típicos, previo conocimiento de sus características, limitaciones, comportamiento eléctrico y modelos equivalentes. No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC Características generales de los dispositivos de estado sólido de tres terminales (transistores). Clasificación de los transistores de acuerdo a su tecnología de fabricación. Modulación o variación de la resistencia de un transistor en el procesamiento analógico de señales. 1B, 2B, 1C y 2C 3.2 Transistores bipolares (símbolo, características eléctricas, circuito equivalente, bloque funcional y hojas de especificaciones del fabricante) Transistores de efecto de campo (símbolo, características eléctricas, circuito equivalente, bloque funcional y hojas de especificaciones del fabricante) Aplicaciones de los transistores en el procesamiento analógico de señales (polarización, amplificación, fuentes de corriente, convertidores de voltaje a corriente, reguladores de voltaje) Subtotal ESTRATEGIA DIDÁCTICA Selección de distintos componentes o dispositivos de tres terminales (transistores), mediante la revisión de las hojas de especificación del fabricante, por los alumnos con la guía del profesor. Aplicación de los componentes o dispositivos seleccionados en circuitos electrónicos típicos. Selección del tipo de transistor más adecuado para una aplicación especifica. Comprobación de las aplicaciones típicas y de las características de las componentes o dispositivos electrónicos a través de la simulación en PC y usando el equipo de laboratorio. Los mismos ejemplos que se simulen en la PC, serán los que se realicen en la práctica de laboratorio para que el alumno compare sus resultados. Formación de equipos (de dos personas) para la realización de tareas extractase y de las prácticas del laboratorio. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El tema III será evaluado en el segundo examen departamental, considerando que la parte teórico conceptual será el 40%, los resultados y la habilidad práctica adquirida en el laboratorio constituirán otro 40% y 20% proporcionado por la participación en clase y las tareas extra-clase.

7 ASIGNATURA: Dispositivos CLAVE: HOJA: 6 DE 8 No. UNIDAD IV NOMBRE: Dispositivos de Estado Sólido Utilizados como Interruptores Controlados OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los componentes o dispositivos electrónicos de estado sólido (utilizados como interruptores controlados), como bloques funcionales en el procesamiento de señales eléctricas en circuitos electrónicos típicos, previo conocimiento de sus características, limitaciones, comportamiento eléctrico y modelos equivalentes. No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC Características generales de los dispositivos de estado sólido utilizadas como interruptores controlados. Interruptor eléctrico y electrónico. Interruptor ideal. Interruptor controlado ideal y real. Interpretación de las hojas de especificaciones del fabricante y parámetros característicos. Transistores SCR y TRIAC. Optoacopladores B, 2B, 1C, 2C 4.2 Aplicaciones de los interruptores controlados en el procesamiento conmutado de señales eléctricas (Interruptores electrónicos, controles de potencia) Subtotal ESTRATEGIA DIDÁCTICA Selección de distintos componentes o dispositivos interruptores controlados mediante la revisión de las hojas de especificación del fabricante, aplicación de estos componentes en circuitos electrónicos típicos, comparación de sus diferencias para aprender a saber cuando conviene usar un dispositivo u otro en una misma aplicación, por los alumnos con la guía del profesor. Comprobación de las aplicaciones típicas y de las características de las componentes o dispositivos electrónicos a través de la simulación en PC y usando el equipo de laboratorio. Los mismos ejemplos que se simulen en la PC, serán los que se realicen en la práctica de laboratorio para que el alumno compare sus resultados. Formación de equipos (de dos personas) para la realización de tareas extractase y de las prácticas del laboratorio. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN El tema IV será evaluado en el tercer examen departamental, considerando que la parte teórico conceptual será el 40%, los resultados y la habilidad práctica adquirida en el laboratorio constituirán otro 40% y 20% proporcionado por la participación en clase y las tareas extra-clase.

8 ASIGNATURA: Dispositivos CLAVE: HOJA: 7 DE 8 RELACION DE PRÁCTICAS PRACT. No. NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN 1 2 Identificación de componentes electrónicos. Tipos de procesamiento de una señal eléctrica. I I Todas las prácticas se realizarán en el laboratorio de electrónica, el cual debe incluir equipo de computo para realizar la simulación de circuitos. 3 Características y parámetros de los principales diodos. II 4 Aplicaciones típicas de diodos de estado sólido. II Características y parámetros de los transistores. III 6 Aplicaciones de los dispositivos transistores. III Características y parámetros de los dispositivos interruptores controlados. IV 8 Aplicaciones de los dispositivos interruptores controlados. IV 6.0 Subtotal 27

9 ASIGNATURA: Dispositivos CLAVE: HOJA: 8 DE 8 PERÍODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1 I y II El contenido de estas unidades será evaluado en el primer examen departamental de acuerdo al siguiente porcentaje: en la parte teórico - conceptual 40%, prácticas de laboratorio 40%, tareas y participación 20%. 2 3 III IV El contenido de esta unidad será evaluado en el segundo examen departamental de acuerdo al siguiente porcentaje: en la parte teórico- conceptual 40%, prácticas de laboratorio 40%, tareas y participación 20%. El contenido de esta unidad será evaluado en el tercer examen departamental de acuerdo al siguiente porcentaje: en la parte teórico- conceptual 40%, prácticas de laboratorio 40%, tareas y participación 20%. CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1 2 X X Profesores de la academia de electrónica, Libro de texto, ESIME-IPN, 1º Ed Profesores de la academia de electrónica, Manual de prácticas de laboratorio, ESIME-IPN, 1º Ed X X Malvino, Principios de electrónica, 6º Ed., Mac Graw Hill, 2000, 916 pags. Robert Boylestad, Electrónica, teoría de circuitos, 5º Ed., Prentice may, 2000, 1111 pags.

10 PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica SEMESTRE Quinto ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA CSH ACADEMIA: Electrónica ASIGNATURA: Dispositivos ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura en Ingeniería Eléctrica, en Electrónica, en Instrumentación, en Comunicaciones y Electrónica y ramas afines 2.-OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno utilizará los dispositivos de estado sólido, como bloques funcionales aplicados al procesamiento de las señales eléctricas en un circuito electrónico típico, previa identificación y comprensión de sus características, limitaciones, circuito equivalente y comportamiento. 3.-PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL HABILIDADES ACTITUDES En el uso de componentes electrónicas discretas (dispositivos) en el diseño de circuitos electrónicos. Dominio en el uso de equipo de laboratorio para la medición e interpretación de señales eléctricas en aplicaciones prácticas de circuitos electrónicos En laboratorio y en docencia, de los conocimientos señalados. En el manejo de equipo de laboratorio. En la correcta interpretación y uso de los especificaciones que proporciona el fabricante sobre las componentes electrónicas. En la comunicación para transmitir ideas en forma oral y escrita. Capacidad de Análisis y Síntesis. Lograr motivar al alumno. Manejo de materiales didácticos. Tener vocación por la docencia. Honestidad. Ejercicio de la crítica fundamentada. Respeto (buena relación maestro-alumno). Tolerancia Ética. Compromiso social. Responsabilidad científica. Espíritu de colaboración. Superación docente y profesional. Buena presencia. ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ Ing. Sergio Núñez Pérez M. en C. Alberto Paz Gutiérrez M. en C. Ernesto Mercado Escutia Ing. Gilberto Ruíz Rojas Ing. Guillermo Santillán Guevara M. en C. Jesús Reyes García PRESIDENTES DE ACADEMIA SUBDIRECTORES ACADÉMICOS DIRECTORES