PROFESIONALES [PRESENCIAL]

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1 SILABO POR ASIGNATURA 1. INFORMACION GENERAL Coordinador: ORTEGA ORTEGA MARTIN Facultad(es): [FACULTAD DE INGENIERÍA] Escuela: [INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES] Carrera(s): Denominación de la asignatura: Código de la asignatura: Período académico: Eje de formación: Modalidad: Número de créditos: [INGENIERIA EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES] ELECTRONICA ANALOGICA (ELECTRICA Y TELEC. MALLA 2013) - GRUPO: SEPTIEMBRE 2016-FEBRERO 2017 PROFESIONALES [PRESENCIAL] 4 Profesor(es) Responsable(s): [ORTEGA ORTEGA MARTIN EDUARDO(martin.ortega@ucuenca.edu.ec)] 2. DESCRIPCION DE LA ASIGNATURA La asignatura se divide en seis bloques de estudio. El primer bloque realiza un estudio profundo sobre los semiconductores: definición, fenómenos eléctricos involucrados, construcción, funcionamiento y características. Se trata de un bloque fundamental, pues los restantes se enfocan en la utilización de estos materiales para aplicaciones varias. El segundo bloque aborda el estudio de las fuentes de alimentación reguladas, en donde el estudiante recibirá las bases de diseño, implementación y optimización de las mismas, acorde a los avances tecnológicos actuales. El bloque central del curso radica en el tercero, donde se introduce el concepto del transistor. Revisada su estructura, operación, configuraciones básicas, características y aplicaciones, el estudiante recibirá bases suficientes como para utilizar criterio técnico en la solución de problemas de ingeniería. El cuarto bloque aborda el análisis de transistores de efecto de campo, de esta manera, brindar al estudiante otras alternativas en cuanto a la utilización de dispositivos de estado sólido para sus aplicaciones. Como quinto bloque, se presenta un análisis completo de transistores como amplificadores de señal, en donde se definen parámetros de interés en cuanto a esta aplicación. Finalmente, el sexto bloque presenta el estudio de los amplificadores operacionales. Es en este punto donde el estudiante podrá utilizar los conceptos previos para ofrecer soluciones de ingeniería en aplicaciones de instrumentación, control básico y tratamiento de señales de comunicación. 3. CONOCIMIENTOS NECESARIOS Pág. 1

2 PRE-REQUISITOS: asignaturas que deben ser aprobadas con anterioridad ASIGNATURA CARRERA MALLA TEORIA DE CIRCUITOS I (ELECTRICA Y TELEC. MALLA 2013) LABORATORIO DE CIRCUITOS (MALLA MODERNA _2013) INGENIERIA EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES INGENIERIA EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES MATEMATICAS APLICADAS INGENIERIA EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES MALLA ELECTRONICA Y TELECOMUNI _AÑO 2013 MALLA ELECTRONICA Y TELECOMUNI _AÑO 2013 MALLA ELECTRONICA Y TELECOMUNI _AÑO 2013 CO-REQUISITOS: asignaturas que deben ser aprobadas simultáneamente ASIGNATURA CARRERA MALLA LABORATORIO DE ELECTRONICA ANALOGICA (ELECTRICA Y TELEC. MALLA 2013) INGENIERIA EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES MALLA ELECTRONICA Y TELECOMUNI _AÑO OBJETIVO(S) DE LA ASIGNATURA Los objetivos expresan los avances que los estudiantes alcanzarán en la asignatura. Deben formularse en función del aprendizaje del estudiante y sustentados en los perfiles de egreso y Diseñar, implementar, evaluar y optimizar los circuitos electrónicos que contienen dispositivos semiconductores, utilizando criterio técnico acorde a los avances tecnológicos. Estudiar la estructura, características, operación, y configuraciones de los dispositivos semiconductores. Discutir las posibles soluciones de ingeniería, en aplicaciones de instrumentación, control básico y tratamiento de señales de comunicación, en base a los conocimientos adquiridos durante el curso. 5. RESULTADOS ESPECIFICOS DE LA ASIGNATURA RESULTADOS ESPECIFICOS Al término de la asignatura, el estudiante: Analiza, describe el funcionamiento y utiliza adecuadamente las características de los diodos semiconductores en circuitos electrónicos. INDICADORES Rasgos visibles y medibles que evidencien la presencia o alcance de los resultados del aprendizaje. - Explica el funcionamiento del diodo, basado en la física de los semiconductores, en sus dos posibles polarizaciones: directa e inversa. - Analiza las características de un circuito electrónico formado por diodos y plantea una solución analítica para definir sus parámetros. - Diseña circuitos con diodos para solucionar problemas específicos. ACTIVIDADES DE EVALUACION Situaciones, actividades o tareas y el tipo de instrumentos que se va a utilizar para evaluar los resultados de aprendizaje. Diseña e implementa los circuitos eléctricos para fuentes de alimentación reguladas usando criterio técnico acorde a los avances tecnológicos. - Conoce las etapas y elementos electrónicos que constituyen una fuente de alimentación Pág. 2

3 RESULTADOS ESPECIFICOS Al término de la asignatura, el estudiante: INDICADORES Rasgos visibles y medibles que evidencien la presencia o alcance de los resultados del aprendizaje. - Selecciona y dimensiona cada elemento de una fuente de alimentación regulada ACTIVIDADES DE EVALUACION Situaciones, actividades o tareas y el tipo de instrumentos que se va a utilizar para evaluar los resultados de aprendizaje. - Selecciona de acuerdo a criterios técnicos el método de estabilización y regulación de tensión para aplicaciones específicas - Sugiere alternativas para mejorar el funcionamiento de una fuente Analiza el funcionamiento de los transistores de unión bipolar y el transistor de efecto de campo en corriente continua. - Comprende las diferencias entre un BJT y un FET - Entiende cada una de sus configuraciones, circuitos de polarización y conoce sus posibles aplicaciones. - Reconoce una determinada configuración y circuito de polarización tanto para el transistor BJT como para el FET. - Analiza el circuito eléctrico y obtiene los parámetros correspondientes a cada circuito de polarización. - Diseña e implementa circuitos de polarización para aplicaciones de amplificación y conmutación según especificaciones preestablecidas. Conoce y aplica modelos equivalentes para el análisis en corriente alterna del transistor BJT. - Aplica el modelo equivalente del transistor para analizar su respuesta en corriente alterna, en cada uno de los circuitos de polarización estudiados. - Obtiene, mediante el análisis del circuito eléctrico, los parámetros más importantes de las configuraciones estudiadas. Pág. 3

4 RESULTADOS ESPECIFICOS Al término de la asignatura, el estudiante: INDICADORES Rasgos visibles y medibles que evidencien la presencia o alcance de los resultados del aprendizaje. - Diseña circuitos de amplificación transistorizados en base a características específicas. ACTIVIDADES DE EVALUACION Situaciones, actividades o tareas y el tipo de instrumentos que se va a utilizar para evaluar los resultados de aprendizaje. Entiende el funcionamiento del amplificador operacional. Conoce su circuito o modelo equivalente. Analiza sus diferentes configuraciones y aplicaciones. - Diseña circuitos electrónicos con amplificadores operacionales - Selecciona y dimensiona los elementos pasivos necesarios para configurar adecuadamente al dispositivo, y obtener una ganancia o forma de onda específica. - Aplica el circuito equivalente para resolver circuitos que contienen amplificadores operacionales Brinda soluciones de ingeniería en aplicaciones de instrumentación, control básico y tratamiento de señales de comunicación, utilizando los conceptos y aplicaciones de los dispositivos semiconductores estudiados en la asignatura y en otras relacionadas. - Identifica la naturaleza de una señal de instrumentación y diseña la circuitería necesaria para: acoplar, acondicionar y reducir las distorsiones de éstas para que pueda ser utilizada por otro sistema que lo requiera. - Es capaz de diseñar sistemas básicos de control en lazo abierto y realimentado para determinadas aplicaciones. - Diseñar e implementar circuitos básicos para la modulación y demodulación de señales. - Realizar análisis en frecuencia para el diseño de filtros y su optimización. 6. CONTENIDO DE LA ASIGNATURA 1 CAPÍTULO 1. Física de los semiconductores 1.1 Conceptos básicos de la física de los semiconductores 2.0 h Pág. 4

5 1.2 El átomo de Bohr, bandas de energía 1.3 Materiales tipo N y tipo P 1.4 La unión P-N 1.5 Polarización directa e inversa 1.6 Características V-I 1.7 Efectos de la temperatura 1.8 Análisis de circuitos con diodos: método de la línea de carga y método aproximado 1.9 Disipación de potencia 1.10 Capacitancia de los diodos 1.11 Diodo Zener: funcionamiento, especificaciones y valores nominales 1.12 Diodos especiales: Varactor, Schottky, Tunel, LED, fotodiodo 1.13 Aplicaciones y ejemplos de circuitos con diodos 1.14 Explicación del Sílabo y metodología 2.0 h 2 CAPÍTULO 2. Fuentes de alimentación reguladas 2.1 Características de las fuentes de alimentación 2.2 Reguladores en Derivación 2.3 Filtro capacitor 2.4 Reguladores de voltaje en CI, positivos, negativos, variables 2.5 Consideraciones generales de los filtros 3 CAPÍTULO 3. El transistor bipolar de unión (BJT). Análisis en CC 3.1 Estructura y operación del BJT 3.2 Análisis de circuitos de base común: método de línea de carga y aproximado Pág. 5

6 3.3 Análisis de circuitos de emisor común: método de línea de carga y aproximado 3.4 La configuración de colector común 3.5 Convenciones para las fuentes de voltaje 3.6 Polarización del BJT en CC: Polarización fija 3.7 Polarización del BJT en CC: Estabilizado en emisor 3.8 Polarización del BJT en CC: Polarización por retroalimentación 3.9 Polarización del BJT en CC: Polarización por divisor de voltaje 3.10 La configuración de base común 3.11 Detalles de la configuración 3.12 Curvas características 3.13 La configuración de emisor común 3.14 Detalles de la configuración 3.15 Curvas características 3.16 Aplicaciones del BJT 3.17 Fototransistores y opto acopladores 4 CAPÍTULO 4. Transistor de efecto de campo (FET). Análisis en CC. 4.1 Circuitos de polarización MOSFET en CC 4.2 Aplicaciones de los FET 4.3 El transistor de unión de efecto de campo (JFET) 4.4 Estructura, funcionamiento, características de salida 4.0 h 4.5 Parámetros y valores nominales del JFET 4.6 Circuitos de polarización en CC 4.7 MOSFET decremental 2.0 h Pág. 6

7 4.8 Los transistores MOSFET 2.0 h 4.9 Estructura y principio de funcionamiento 4.10 MOSFET incremental 5 CAPÍTULO 5. Análisis en CA de transistores BJT 5.1 Análisis de CA de circuitos de polarización con el modelo re (Parte 1) 5.2 Amplificación en el dominio de CA 5.3 Modelación de transistores BJT 5.4 Modelo re del transistor BJT 5.5 Modelo híbrido equivalente 5.6 Análisis de CA de circuitos de polarización con el modelo re (Parte 2) 5.7 Configuraciones compuestas 5.8 Problemas de aplicación 5.9 Análisis de CA circuitos de polarización con el modelo híbrido equivalente 6 CAPÍTULO 6. Amplificadores Operacionales 6.1 Circuito equivalente del amplificador operacional 6.2 Circuitos prácticos con amplificadores operacionales (Parte 1) 6.3 Circuitos prácticos con amplificadores operacionales (Parte 2) 6.4 Voltaje de saturación 6.5 Circuitos de instrumentación 6.6 Voltaje Offset (Desvío) 6.7 Oscilador de Schmitt mediante amplificadores operacionales 6.8 Generador de funciones mediante A.O. Pág. 7

8 6.9 Modulador de ancho de pulso (PWM) 6.10 Convertidor Digital Analógico 6.11 Operación en modo diferencial y modo común 6.12 Relación de rechazo en modo común (RRMC) 6.13 Fundamentos del amplificador operacional 6.14 Introducción 6.15 Convertidor Analógico Digital 6.16 Análisis en la frecuencia y Diagrama de Bode 6.17 Filtros Activos mediante A.O. Total 60.0 h 7. RECURSOS O MEDIOS PARA EL APRENDIZAJE Presentaciones en Microsoft Power Point Lecturas seleccionadas Programas de simulación de circuitos electrónicos Programas de diseño de filtros activos Pizarra y marcadores. Videos Documentales 8. CRITERIOS DE EVALUACION ACTIVIDAD PESO PRUEBAS 40 TRABAJOS 10 EXAMENES 50 TOTAL BIBLIOGRAFIA GENERAL BIBLIOGRAFIA BASICA» Boylestad, Robert; Nashelsky, Louis. Electrónica: Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos. Pearson Education, Décima Edición, Pág. 8

9 BIBLIOGRAFIA BASICA» Malvino, Albert Paúl, Principios de Electrónica, MC GRAW HILL, Sexta Edición, 2000.» BOYLESTAD R Introducción al análisis de circuitos. México. PEARSON EDUCACIÓN BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA» Tocci, R; Widmer, N; Moss, G. Sistemas Digitales Principios y Aplicaciones. Pearson Educación. Décima Edición,México, BIBLIOGRAFIA PROFESOR» NTE, Electronics, ING. Semiconductors. 12th edition BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA Pág. 9

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