DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

Transcripción

1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: ELECTRONICS Código UPM: MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 4,5 CARÁCTER: OBLIGATORIA TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA MECÁNICA TIPO: OBLIGATORIA CURSO: TERCERO SEMESTRE: QUINTO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 13

2 DEPARTAMENTO, AUTOMÁTICA E INFORMÁTICA INDUSTRIAL COORDINADOR Sara López Ferre PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Sara López C-307 sara.lopez@upm.es Juan Carlos Giménez C-309 juancarlos.gimenez@upm.es Carmen Santos Guerrero C-307 carmen.santos@upm.es Javier Muñoz Cano C-309 javier.munoz@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Es conveniente que el alumno posea sólidos conocimientos de Teoría de Circuitos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 13

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CG 1. CG 2. CG 3. CG 5. CG 6. CG 7. Conocer y aplicar los conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería Industrial. Poseer la capacidad para diseñar, desarrollar, implementar, gestionar y mejorar productos, sistemas y procesos en los distintos ámbitos industriales, usando técnicas analíticas, computacionales o experimentales apropiadas. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas en contextos amplios, siendo capaces de integrarlos trabajando en equipos multidisciplinares. Comunicar conocimientos y conclusiones, tanto de forma oral como escrita, a públicos especializados y no especializados de modo claro y sin ambigüedades. Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de toda la vida para un desarrollo profesional adecuado. Incorporar las TIC y las tecnologías y herramientas de la Ingeniería Industrial en sus actividades profesionales. Conocimiento Aplicación Análisis, Síntesis Análisis, Síntesis Aplicación Aplicación CG 10. Creatividad Síntesis CE 11. Conocimientos de los fundamentos de la electrónica. Conocimiento GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 13

4 Código RA-01 RA-02 RA-03 RA-04 RA-05 RA-06 RA-07 RA-08 RA-09 RA-10 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Utilizar terminología apropiada en la descripción del comportamiento de los componentes y sistemas electrónicos. Reconocer las propiedades y parámetros básicos de las señales elementales que se utilizan en los circuitos electrónicos y manejar sus unidades Reconocer la función, características y propiedades básicas de los componentes electrónicos pasivos. Comprender los principios básicos de la física de los semiconductores que servirán para comprender el comportamiento eléctrico y el funcionamiento de los dispositivos electrónicos Reconocer la función, características básicas y modelos de los componentes electrónicos activos (diodo, transistor bipolar y unipolar) en un circuito electrónico. Identificar las limitaciones de los modelos ideales de los componentes. Ser capaz de recoger, tratar, analizar e interpretar críticamente los datos experimentales. Actitudes de razonamiento crítico y actuaciones creativas para abordar y resolver problemas. Conocer las tecnologías actuales de fabricación de los componentes electrónicos Comprender las hojas características de los componentes electrónicos básicos Adquirir las habilidades necesarias para el manejo y aprovechamiento de los equipos, dispositivos y sistemas de medida. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 13

5 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE TEMA / CAPÍTULO CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) APARTADO 1.1. Señales analógicas y digitales Indicadores de logro relacionados Tema 1. Introducción a la Electrónica Tema 2. Componentes pasivos Tema 3. Diodos 1.2. Espectro de frecuencia de las señales 1.3. Amplificadores (cuadripolos) 1.4. Fuentes ideales independientes. Fuentes dependientes. Fuentes no ideales. Teorema de Superposición. Teoremas de Thevenin y de Norton Modelos de circuitos para amplificadores Componentes pasivos. Clasificación 2.2. Resistores Lineales, Clasificación de los resistores lineales. Características V-I de los resistores lineales. Resistores fijos. Resistores variables y ajustables 2.3. Resistores no Lineales. Clasificación de resistores no lineales. Termistores: NTC y PTC Condensadores. Clasificación de los condensadores. Definiciones y conceptos. Características. Clasificación de los condensadores fijos 2.5. Bobinas. Definiciones y conceptos. Características. Tipos de inductores 3.1. El diodo ideal. Características corriente-voltaje 3.2. El diodo real. Características corriente-voltaje. Ecuaciones de corriente. Resistencias estáticas y dinámicas. Circuitos Equivalentes. Limites de las características del diodo. Operación en la región de ruptura Tipos de diodos. Zener. Diodo Túnel. Diodo Schottky. Diodos Led, Fotodiodo y diodo Laser Aplicaciones del Diodo de Unión. Rectificadores de media onda. Rectificadores de doble onda. Recortadores. Fijadores 3.5. Operación física de diodos. Conceptos básicos de semiconductores. Unión PN con polarización directa. Unión PN con polarización inversa. LO-01, LO-02 LO-03, LO-04 LO-05, LO-06 LO-05, LO-07 LO-08, LO-09 LO-10, LO-11 LO-12, LO-13 LO-14, LO-15 LO-16, LO-18 LO19, LO-20 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 13

6 TEMA / CAPÍTULO Tema 4. Transistores Bipolares de Unión (BJT) Tema 5. Transistores de efecto de campo (FET) Prácticas de Laboratorio CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) APARTADO 4.1. Estructura interna del transistor bipolar de unión. Transistores npn y pnp. Estudio de las corrientes. Parámetros característicos. Regiones de funcionamiento 4.2. Características corriente-voltaje 4.3. Modelos del transistor BJT en las diferentes zonas de funcionamiento Análisis en continua de circuitos con transistores BJT. Determinación del punto de trabajo Clasificación de transistores de efecto de campo 5.2. Transistores de efecto de campo. Estructura interna. Canal N y canal P. Parámetros características 5.3. Zonas de funcionamiento. Características corrientevoltaje. Modelos equivalentes en las diferentes zonas de funcionamiento 5.4. Análisis en continua de circuitos con transistores FET. Determinación del punto de trabajo. 1. Manejo de aparatos de medida y aplicación en circuitos pasivos 2. Análisis del comportamiento del diodo en circuitos 3. Análisis del comportamiento del transistor en circuitos Indicadores de logro relacionados LO-05, LO-07 LO-08, LO-10 LO-11, LO-12 LO-13, LO-14 LO-15, LO-16 LO-18, LO19 LO-20 LO-05, LO-07 LO-08, LO-10 LO-11, LO-12 LO-13, LO-14 LO-15, LO-16 LO-18, LO19 LO-20 LO-18, LO19 LO-20 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 13

7 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA CLASES PROBLEMAS PRÁCTICAS Lecciones magistrales en las que el profesor expondrá los contenidos del temario y realización de ejercicios. Asignación: 1,2 ECTS (2 h presenciales/semana) Clases dedicadas a la complementación de algunos conceptos teóricos para resolución de problemas, haciendo participe al alumno en los mismos. Asignación: 0,6 ECTS (1 h presenciales/semana) El alumno asistirá al laboratorio a realizar prácticas de carácter obligatorio dirigidas por el profesor. El alumno previamente deberá haber adquirido los conocimientos teóricos necesarios para el desarrollo de la misma. Se realizarán tres prácticas de laboratorio que comprenderán los puntos más importantes del temario. Asignación: 0,3 ECTS (2 h presenciales/práctica) TRABAJOS INDIVIDUALES El trabajo individual del alumno se orientará a la búsqueda de información complementaria, estudio de los contenidos de la asignatura y realización de ejercicios. TRABAJOS EN GRUPO A lo largo del curso el profesor podrá proponer algún trabajo en grupos (búsqueda de información complementaria, resolución de problemas ) TUTORÍAS En el horario de tutoría el profesor atenderá las dudas y consultas del alumno. PRUEBAS DE CONTROL Los alumnos de evaluación continuada realizarán dos exámenes tipo test en clase. Los alumnos que no elijan evaluación continua no realizarán estas pruebas de control. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 13

8 RECURSOS DIDÁCTICOS 1. Circuitos microelectrónicas Adel S. Sedra; Kenneth C. Smith, Ed. Mc. Graw-Hill "Principios de Electrónica", Malvino, Albert; Bates, David J.: 7ª Ed. Madrid, Mc. Graw-Hill BIBLIOGRAFÍA 3. Análisis y diseño de circuitos electrónicos Donald A. Neamen, Mc. Graw-Hill, Microelectrónica, circuitos y diseño analógicos y digitales, Jacob Millman, Ed. Hispano Europea Barcelona RECURSOS WEB Transparencias de la asignatura. Enunciados de ejercicios y problemas Guiones de las prácticas de laboratorio. Enlaces de interés. EQUIPAMIENTO Para la realización de las prácticas se dispone del laboratorio de Electrónica dotado con aparatos para la obtención de medidas en circuitos electrónicos. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 13

9 SEMANA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1 Tema 1 (Teoría y Repaso tema y realización de ejercicios sobre señales 2 Final Tema 1 (Problemas) y Tema 2 (Teoría y Lectura individual sobre limitaciones y características físicas de los componentes pasivos 3 Final Tema 2 (Teoría y Práctica 1 G-1 Realización de ejercicios y problemas con componentes pasivos y aplicación de teoremas 4 Tema 3 (Teoría) Práctica 1 G-2 Repaso de los semiconductores 5 Tema 3 (Teoría y Práctica 1 G-3 Lectura individual sobre tipos de diodos 6 Tema 3 (Teoría y Práctica 1 G-4 Realización de ejercicios y problemas de circuitos con diodos 7 Tema 3 (Teoría y Práctica 2 G-1 Realización de ejercicios y problemas de aplicaciones del diodo 8 Final Tema 3 (Problemas) y Práctica 2 G-2 Repaso 9 Tema 4 (Teoría y Práctica 2 G-3 Lectura individual sobre configuraciones del BJT en CC Realización de ejercicios y problemas Control Temas Tema 4 (Teoría y Práctica 2 G-4 Realización de ejercicios y GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 13

10 SEMANA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS problemas 11 Tema 4 (Teoría y Práctica 3 G-1 Realización de ejercicios y problemas de circuitos con BJT Realización de ejercicios y problemas 12 Final Tema 4 (Problemas) y Tema 5 (Teoría y Práctica 3 G-2 Lectura individual de bibliografía acerca de JFET 13 Tema 5 (Teoría y Práctica 3 G-3 Lectura individual sobre configuraciones del MOSFET en CC 14 Final Tema 5 (Teoría y Práctica 3 G-4 Realización de ejercicios y problemas de circuitos con FET Realización de ejercicios y problemas 15 Actividades relacionadas con los temas de la asignatura Lectura individual de bibliografía acerca la tecnología de fabricación VLSI Control Temas 4 y 5 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 13

11 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA CURSO EVALUACIÓN Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: LO-01 El alumno comprende el concepto de señal electrónica. RA-01, RA-02 LO-02 El alumno distingue entre las señales analógicas y las digitales y sabe caracterizarlas en términos de frecuencia, período y RA-02 amplitud. LO-03 El alumno distingue las diferentes fuentes de alimentación RA-02 LO-04 El alumno conoce y sabe manejar los teoremas utilizados en la asignatura RA-07 LO-05 El alumno conoce y sabe diferenciar y comparar los componentes más habituales que se pueden encontrar en un RA-03, RA-05 circuito electrónico básico. LO-06 El alumno conoce las características y aplicaciones básicas de los componentes pasivos en los que se apoya la electrónica y RA-03 la electrotecnia LO-07 El alumno conoce los diferentes tipos de semiconductores. RA-04 El alumno conoce la estructura interna y la operación física de LO-08 diodos y transistores y entiende las descripción de sus RA-04, RA-05 características terminales como componentes y una muestra RA-06 de sus aplicaciones LO-09 El alumno conoce los diferentes tipos de diodos: rectificador, RA-03, RA-05 LO-10 LO-11 LO-12 LO-13 LO-14 LO-15 LO-16 Zener, Túnel, Schottky, LED y fotodiodos. El alumno sabe interpretar las curvas características de diodos y transistores, identificando sus diferentes zonas funcionamiento. El alumno conoce los diferentes modelos equivalentes de los diodos y los transistores El alumno sabe analizar y entender las funciones de los diodos y transistores dentro de un circuito básico. El alumno sabe representar e interpretar la función de transferencia de un circuito básico. El alumno es capaz de analizar circuitos electrónicos básicos El alumno sabe utilizar herramientas matemáticas y de análisis de circuitos para poder implementar y evaluar parámetros en circuitos electrónicos. El alumno tiene la capacidad para entender, de una forma autónoma, información relativa a los contenidos del curso para poder resolver problemas prácticos relacionados con los conceptos teóricos de la asignatura y para llevar a cabo un auto-aprendizaje RA-02, RA-04, RA-05, RA-06 RA-05, RA-06 RA-02, RA-05, RA-07 RA-01, RA-05, RA-07 RA-01, RA-03, RA-05 RA-06, RA-07 RA-02, RA-04 RA-01, RA-02, RA-03, RA-05, RA-06, RA-07 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 13

12 CURSO LO-17 LO-18 LO-19 LO-20 El alumno conoce las tecnologías de fabricación de componentes electrónicos El alumno conoce y sabe manejar la literatura técnica de los componentes electrónicos básicos, incluyendo aquella que se encuentra en hojas características de los fabricantes de estos componentes. El alumno ha adquirido las destrezas básicas en el trabajo de laboratorio así como en la presentación de la información adquirida El alumno conoce y sabe utilizar el instrumental básico de laboratorio, así como las normas básicas de trabajo en el mismo. RA-08 RA-09 RA-02, RA-03 RA-05, RA-07 RA-09, RA-10 RA-02, RA-03 RA-05, RA-07 RA-09, RA-10 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR PESO EN LA CALIFICACIÓN Examen de control-1 Abril Aula 40% Evaluación continua Examen de control-2. Mayo o junio Aula examen 40% Evaluación prácticas de laboratorio Programada Laboratorio 20% Evaluación no continúa. Examen final Final del curso Aula examen 80% GUÍA DE APRENDIZAJE Página 12 de 13

13 CURSO CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Prácticas de laboratorio para todos los alumnos. 1. La realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria para todos los alumnos. 2. La calificación se realizará evaluando la capacidad de desarrollo de los montajes y medidas en los circuitos electrónicos y las memorias entregadas con los resultados obtenidos. 3. Para aprobar la asignatura es necesario haber obtenido en el Laboratorio una nota igual o superior a 5 puntos sobre La nota obtenida en las prácticas de laboratorio aprobadas se guardará para sucesivas convocatorias de curso. 5. La nota de las prácticas de laboratorio se corresponderá con un 20% sobre la nota final. 6. Las prácticas de laboratorio una vez aprobadas no se podrán repetir en ningún caso Criterio de evaluación teórica para alumnos de evaluación continua La parte de la asignatura correspondiente a las actividades formativas de teoría y problemas se evaluará mediante el trabajo continuo con dos exámenes de control, que comprenderá toda la materia explicada hasta el momento de la realización de dicho control. Exámenes de control. Esta parte de la asignatura se realizará mediante preguntas tipo test y problemas que evaluará el conocimiento, diferenciación y comparación de los componentes básicos que se pueden encontrar en un circuito electrónico. La nota de los exámenes de control se corresponderá cada uno con un 40% sobre la nota final. Nota. Para poder aprobar la asignatura es necesario aprobar las prácticas de laboratorio. Las prácticas de laboratorio una vez aprobadas no se podrán repetir en ningún caso Para los alumnos que no logren superar todas las partes, en las posteriores convocatorias se guardarán las prácticas de laboratorio aprobadas y/o la teórica aprobada En la convocatoria extraordinaria el alumno que no haya aprobado la parte teórica tendrá el mismo examen final que los alumnos sin evaluación continua. Criterio de evaluación teórica para alumnos sin evaluación continua Para poder aprobar la asignatura es necesario aprobar las prácticas de laboratorio. En las posteriores convocatorias se guardarán las prácticas de laboratorio y la parte teórica aprobadas Examen final. Conocimiento de la electrónica para lograr dominar las distintas metodologías de análisis y diseño de circuitos electrónicos. El examen comprenderá toda la materia explicada durante el curso. La nota del examen final se corresponderá con un 80% sobre la nota final. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 13 de 13