UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN FACULTAD DE MATEMÁTICAS MISIÓN

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN FACULTAD DE MATEMÁTICAS MISIÓN Formar profesionales altamente capacitados, desarrollar investigación y realizar actividades de extensión, en Matemáticas y Computación, así como en sus diversas aplicaciones. ELECTRÓNICA I Quinto semestre LICENCIATURA EN INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN Agosto Enero 2007

2 Electrónica I Semestre: Clave: EL-01 Créditos: 8 5 to Clases por semana 3 Duración de la clase: 80 min. Horas Teóricas: 50 Horas Prácticas: 22 Descripción del curso. Este curso tiene el fin de introducir al alumno al análisis de dispositivos y diseño de circuitos electrónicos básicos. Se proporciona una introducción coherente y completa a la electrónica, mediante el análisis y diseño de circuitos analógicos y digitales simples utilizando transistores MOS de efecto de campo y transistores bipolares con un énfasis en el estudio de amplificadores de circuito integrado. Objetivos. Que el alumno analice el comportamiento y diseñe circuitos electrónicos simples que constituyen bloques básicos de sistemas más complejos. Requerimientos. Haber cursado la materia de Circuitos Eléctricos. Contenido 1. Introducción a la electrónica. Duración: 8 horas. El alumno enunciará conceptos básicos de la electrónica, como la diferencia entre circuitos analógicos y digitales, y la metodología de diseño electrónico actual. Se introduce además al amplificador como bloque de construcción de circuitos. 1.1 Señales y sistemas electrónicos Señales Espectro de frecuencia de las señales Señales analógicas y digitales Amplificadores. 1.2 Introducción a la simulación de circuitos Metodología de diseño electrónico Simulación de circuitos. 2. Amplificadores operacionales Duración: 12 horas. Analizar los amplificadores operacionales, sus características, limitaciones y algunas aplicaciones simples. Al estudiar este dispositivo en una etapa temprana, el alumno experimentará con circuitos básicos, reforzando así el concepto de amplificador con relativa facilidad.

3 2.1 El amplificador operacional ideal Función y características del operacional ideal Señales diferenciales. 2.2 Circuitos básicos con el amplificador operacional Configuración inversora Sumador ponderado Configuración no inversora Seguidor de voltaje Amplificador diferencial. 2.3 Imperfecciones del amplificador operacional Efecto de la ganancia finita y del ancho de banda Operación a gran señal Imperfecciones de CD. 3. Diodos Duración: 16 Horas. Analizar el dispositivo electrónico conocido como diodo de unión pn. Analizar su operación física y sus aplicaciones principales. 3.1 El diodo ideal Concepto del diodo ideal Ejemplos de análisis. 3.2 Propiedades eléctricas de los materiales Materiales semiconductores Modelo de enlaces y modelo de bandas Semiconductores tipo p y tipo n. 3.3 Características I-V del diodo de unión Región de polarización directa Región de polarización inversa Región de ruptura Modelado de las características del diodo. 3.4 Aplicaciones Circuitos rectificadores Diodo Zener y reguladores Circuitos limitadores y fijadores Fuentes reguladas. 4. Transistores de efecto de campo MOS (MOSFET) Duración: 20 horas.

4 Analizar el comportamiento físico del MOSFET, así como diseñar circuitos básicos de polarización y amplificación. 4.1 Estructura y operación física Estructura del dispositivo Operación física MOSFET de canal p CMOS Características I-V. 4.2 Circuitos MOSFET de CD Análisis en CD Polarización del MOSFET. 4.3 Amplificadores MOS de una etapa Operación y modelos a pequeña señal Amplificador de fuente común Amplificador de compuerta común Amplificador de drenaje común Respuesta en frecuencia. 4.4 El inversor lógico digital CMOS Operación del circuito Operación dinámica Disipación de potencia. 5. Transistores bipolares de unión (BJT) Duración: 16 horas. Al término de esta unidad, el alumno enunciará las diferencias principales entre las tecnologías CMOS y bipolar, ventajas y desventajas. 5.1 Estructura y operación física Estructura del dispositivo Operación Transistor pnp Características I-V. 5.2 Circuitos de BJT de CD Análisis en CD Polarización del BJT. 5.3 Amplificadores BJT de una etapa Operación y modelos a pequeña señal Amplificador de emisor común Amplificador de base común.

5 5.3.4 Amplificador de colector común Respuesta en frecuencia. Estrategias de enseñanza. 1. Enseñanza tipo expositivo. 2. Resolución de ejercicios. 3. Lecturas de artículos. 4. Desarrollo de prácticas y proyecto. Criterio de evaluación. Se evaluarán cuatro aspectos principales a lo largo del curso. Los porcentajes asignados a cada aspecto se muestran a continuación: Tareas: 10 % Laboratorio: 30 % Proyecto: 10 % Examen: 50 % Laboratorios sugeridos: 1. Simulación por computadora de circuitos eléctricos. 2. Amplificadores con operacionales. 3. Caracterización y modelado SPICE del diodo. 4. Circuitos rectificadores. 5. Circuitos limitadores y fijadores. 6. Diseño de una fuente regulada. 7. Caracterización y modelado SPICE del MOSFET. 8. Amplificadores con MOSFET. 9. Caracterización y modelado SPICE del BJT. 10. Redes de polarización BJT. 11. Amplificadores con BJT. Perfil Profesiográfico del Profesor. Ingeniero en Electrónica, preferentemente con postgrado y experiencia docente, de investigación o de trabajo en el área. Bibliografía. 1. Circuitos Microelectrónicos. Adel Sedra, K. C. Smith. McGraw-Hill. Quinta Edición. 2. SPICE. Gordon Roberts, A. Sedra. Oxford Univesity Press. 3. Circuitos Microelectrónicos: Análisis y diseño. M. Rashid. Internacional Thomson. Elaboración: M.C. Johan Jair Estrada López, M.I.E. Otilio Santos Aguilar. Fecha de elaboración: 5 de septiembre de 2006.